La vanne de dérivation (sluice) expliquée : comment les canaux dirigent le flux et la puissance

Une vanne de dérivation (sluice) est un canal, naturel ou artificiel, contrôlé par une vanne et utilisé pour diriger l'eau vers un emplacement souhaité. Les vannes de dérivation servent au contrôle de l'eau, au traitement des matériaux et à la génération d'énergie. Leur usage est ancien, comme en témoignent de nombreuses œuvres d'art, et des discussions sur leur utilisation figurent dans des textes anciens du monde entier sur les pratiques d'ingénierie.

Structure

La vanne de dérivation consiste en un long canal permettant à l'eau de s'écouler dans une direction donnée quand la vanne est ouverte. La vanne peut être contrôlée sur place ou à distance et conçue de diverses façons pour contrôler le débit. Brique, béton, bois et métal peuvent servir à construire des canaux artificiels, tandis que les canaux naturels peuvent être améliorés par creusement et revêtements artificiels pour les rendre plus réguliers.

Maintenance

Les vannes de dérivation ont généralement besoin d'entretien, qu'elles soient naturelles ou artificielles. Des grilles peuvent empêcher les débris d'entrer, et périodiquement l'eau doit être arrêtée pour permettre l'accès au nettoyage, enlevant vase et matériaux, et vérifiant/remplaçant les composants endommagés. L'absence d'entretien régulier peut causer des problèmes.

Contrôle des inondations et énergie

Un usage est le contrôle du flux d'eau pour prévenir inondations et autres problèmes. Les barrages utilisent couramment des vannes de dérivation, aussi visibles dans zones sujettes aux crues soudaines. Elles peuvent retenir et rediriger l'eau. Autre usage : les roues hydrauliques, où une vanne dirige l'eau vers la roue pour la faire tourner constamment. La roue peut générer de l'électricité ou actionner directement une meule.

Traitement des matériaux : exploitation minière

Dans le traitement des matériaux, l'un des usages les plus célèbres est l'orpaillage, où le gravier est versé dans la vanne et lavé à l'eau pour éliminer les particules fines, dont l'or, permettant de les collecter. De nombreuses communautés minières ont aussi utilisé des vannes pour déplacer des grumes le long des cours d'eau vers leur destination, profitant du flux naturel au lieu de haler le bois avec bœufs ou chevaux. Certains exemples sont encore utilisés et d'autres conservés dans des musées.