This study focuses on the design, construction and operation of a distributed generation system based on micro-hydro technology. The project is sited in the Totara Valley, a small rural community approximately 70km from the Massey University, Turitea campus, Palmerston North. The Massey University Centre for Energy Research (MUCER) has a long history of renewable energy research within the Totara Valley community. This project complements these existing schemes and provides a foundation for future research into distributed generation technologies. The project encompasses the following objectives: - to gain practical experience in the design, engineering and implementation of a distributed generation system in rural New Zealand; - to evaluate contemporary micro-hydro technology and compare the performance of this equipment in a theoretical and practical context; - to identify barriers that hinder the widespread adoption of micro-hydro systems in rural New Zealand; - to develop a spreadsheet based life cycle costing tool. The results from this study demonstrate that economic considerations are the fundamental aspect to be considered when assessing the long-term viability of these projects. The viability of micro-hydro projects are primarily determined by four factors: - the volume and head (height) of water available above the turbine site; - the length and therefore the cost of the pipeline required for transporting water to the turbine; - the legal and administrative costs involved in obtaining a resource consent to maintain access to the water resources; - the prices received and paid for electricity. Considerable charges were payable to the local authority to secure and maintain the right to harness the water resources at this site. This cost contributed considerable risk to the project and creates a significant barrier to establishing similar systems at other sites. The reduction of resource consent charges to levels that fairly reflect the negligible environmental impacts of these projects would encourage the adoption of this technology and deliver benefits to rural New Zealand communities.

This study focuses on the design, construction and operation of a distributed generation system based on micro-hydro technology. The project is sited in the Totara Valley, a small rural community approximately 70km from the Massey University, Turitea campus, Palmerston North. The Massey University Centre for Energy Research (MUCER) has a long history of renewable energy research within the Totara Valley community. This project complements these existing schemes and provides a foundation for future research into distributed generation technologies. The project encompasses the following objectives: - to gain practical experience in the design, engineering and implementation of a distributed generation system in rural New Zealand; - to evaluate contemporary micro-hydro technology and compare the performance of this equipment in a theoretical and practical context; - to identify barriers that hinder the widespread adoption of micro-hydro systems in rural New Zealand; - to develop a spreadsheet based life cycle costing tool. The results from this study demonstrate that economic considerations are the fundamental aspect to be considered when assessing the long-term viability of these projects. The viability of micro-hydro projects are primarily determined by four factors: - the volume and head (height) of water available above the turbine site; - the length and therefore the cost of the pipeline required for transporting water to the turbine; - the legal and administrative costs involved in obtaining a resource consent to maintain access to the water resources; - the prices received and paid for electricity. Considerable charges were payable to the local authority to secure and maintain the right to harness the water resources at this site. This cost contributed considerable risk to the project and creates a significant barrier to establishing similar systems at other sites. The reduction of resource consent charges to levels that fairly reflect the negligible environmental impacts of these projects would encourage the adoption of this technology and deliver benefits to rural New Zealand communities.

This study focuses on the design, construction and operation of a distributed generation system based on micro-hydro technology. The project is sited in the Totara Valley, a small rural community approximately 70km from the Massey University, Turitea campus, Palmerston North. The Massey University Centre for Energy Research (MUCER) has a long history of renewable energy research within the Totara Valley community. This project complements these existing schemes and provides a foundation for future research into distributed generation technologies. The project encompasses the following objectives: - to gain practical experience in the design, engineering and implementation of a distributed generation system in rural New Zealand; - to evaluate contemporary micro-hydro technology and compare the performance of this equipment in a theoretical and practical context; - to identify barriers that hinder the widespread adoption of micro-hydro systems in rural New Zealand; - to develop a spreadsheet based life cycle costing tool. The results from this study demonstrate that economic considerations are the fundamental aspect to be considered when assessing the long-term viability of these projects. The viability of micro-hydro projects are primarily determined by four factors: - the volume and head (height) of water available above the turbine site; - the length and therefore the cost of the pipeline required for transporting water to the turbine; - the legal and administrative costs involved in obtaining a resource consent to maintain access to the water resources; - the prices received and paid for electricity. Considerable charges were payable to the local authority to secure and maintain the right to harness the water resources at this site. This cost contributed considerable risk to the project and creates a significant barrier to establishing similar systems at other sites. The reduction of resource consent charges to levels that fairly reflect the negligible environmental impacts of these projects would encourage the adoption of this technology and deliver benefits to rural New Zealand communities.

This study focuses on the design, construction and operation of a distributed generation system based on micro-hydro technology. The project is sited in the Totara Valley, a small rural community approximately 70km from the Massey University, Turitea campus, Palmerston North. The Massey University Centre for Energy Research (MUCER) has a long history of renewable energy research within the Totara Valley community. This project complements these existing schemes and provides a foundation for future research into distributed generation technologies. The project encompasses the following objectives: - to gain practical experience in the design, engineering and implementation of a distributed generation system in rural New Zealand; - to evaluate contemporary micro-hydro technology and compare the performance of this equipment in a theoretical and practical context; - to identify barriers that hinder the widespread adoption of micro-hydro systems in rural New Zealand; - to develop a spreadsheet based life cycle costing tool. The results from this study demonstrate that economic considerations are the fundamental aspect to be considered when assessing the long-term viability of these projects. The viability of micro-hydro projects are primarily determined by four factors: - the volume and head (height) of water available above the turbine site; - the length and therefore the cost of the pipeline required for transporting water to the turbine; - the legal and administrative costs involved in obtaining a resource consent to maintain access to the water resources; - the prices received and paid for electricity. Considerable charges were payable to the local authority to secure and maintain the right to harness the water resources at this site. This cost contributed considerable risk to the project and creates a significant barrier to establishing similar systems at other sites. The reduction of resource consent charges to levels that fairly reflect the negligible environmental impacts of these projects would encourage the adoption of this technology and deliver benefits to rural New Zealand communities.

This study focuses on the design, construction and operation of a distributed generation system based on micro-hydro technology. The project is sited in the Totara Valley, a small rural community approximately 70km from the Massey University, Turitea campus, Palmerston North. The Massey University Centre for Energy Research (MUCER) has a long history of renewable energy research within the Totara Valley community. This project complements these existing schemes and provides a foundation for future research into distributed generation technologies. The project encompasses the following objectives: - to gain practical experience in the design, engineering and implementation of a distributed generation system in rural New Zealand; - to evaluate contemporary micro-hydro technology and compare the performance of this equipment in a theoretical and practical context; - to identify barriers that hinder the widespread adoption of micro-hydro systems in rural New Zealand; - to develop a spreadsheet based life cycle costing tool. The results from this study demonstrate that economic considerations are the fundamental aspect to be considered when assessing the long-term viability of these projects. The viability of micro-hydro projects are primarily determined by four factors: - the volume and head (height) of water available above the turbine site; - the length and therefore the cost of the pipeline required for transporting water to the turbine; - the legal and administrative costs involved in obtaining a resource consent to maintain access to the water resources; - the prices received and paid for electricity. Considerable charges were payable to the local authority to secure and maintain the right to harness the water resources at this site. This cost contributed considerable risk to the project and creates a significant barrier to establishing similar systems at other sites. The reduction of resource consent charges to levels that fairly reflect the negligible environmental impacts of these projects would encourage the adoption of this technology and deliver benefits to rural New Zealand communities.

This study focuses on the design, construction and operation of a distributed generation system based on micro-hydro technology. The project is sited in the Totara Valley, a small rural community approximately 70km from the Massey University, Turitea campus, Palmerston North. The Massey University Centre for Energy Research (MUCER) has a long history of renewable energy research within the Totara Valley community. This project complements these existing schemes and provides a foundation for future research into distributed generation technologies. The project encompasses the following objectives: - to gain practical experience in the design, engineering and implementation of a distributed generation system in rural New Zealand; - to evaluate contemporary micro-hydro technology and compare the performance of this equipment in a theoretical and practical context; - to identify barriers that hinder the widespread adoption of micro-hydro systems in rural New Zealand; - to develop a spreadsheet based life cycle costing tool. The results from this study demonstrate that economic considerations are the fundamental aspect to be considered when assessing the long-term viability of these projects. The viability of micro-hydro projects are primarily determined by four factors: - the volume and head (height) of water available above the turbine site; - the length and therefore the cost of the pipeline required for transporting water to the turbine; - the legal and administrative costs involved in obtaining a resource consent to maintain access to the water resources; - the prices received and paid for electricity. Considerable charges were payable to the local authority to secure and maintain the right to harness the water resources at this site. This cost contributed considerable risk to the project and creates a significant barrier to establishing similar systems at other sites. The reduction of resource consent charges to levels that fairly reflect the negligible environmental impacts of these projects would encourage the adoption of this technology and deliver benefits to rural New Zealand communities.

Le comportement hydro-mécanique des roches argileuses indurées étudiées par l'ANDRA, pour la faisabilité de l'enfouissement des déchets radioactifs, est identifié expérimentalement à différentes échelles complémentaires dans le but de fournir des éléments pour l'élaboration future de modèles micromécaniques. La localisation spatiale et temporelle des déformations et de l'endommagement est analysée par des mesures de champs (corrélation d'images numériques) et par l'enregistrement d'émissions acoustiques. Les évolutions de la roche au cours des succions sont revisitées de par les apports des observations de la microstructure et des mesures locales de déformations associées aux évolutions de masse. Aux faibles humidités, la perte d'eau induit de la contraction avec refermeture des fissures existantes. Pour les fortes humidités, du gonflement est associé à de la prise d'eau. L'ouverture des fissures existantes et la création d'un nouveau réseau de fissures (de taille millimétrique et d'ouverture de la dizaine de micromètres) contribuent au gonflement apparent observé. Les caractéristiques mécaniques apparaissent dépendantes de la microstructure initiale de la roche (argilosité) et de la microstructure induite par les transferts hydriques (fissuration hydrique). Les états secs présentent des déformations réparties de façon homogène à l'échelle macroscopique et en lien avec la nature hétérogène des phases minérales à l'échelle locale. A cette échelle, la déformabilité est maximale pour les zones à prédominance argileuse. Pour les états humides, aussi bien globalement que localement, la distribution des déformations est hétérogène, dictée à la fois par la microstructure composite de la roche et par la présence du réseau de fissures hydriques.

Aux moyennes latitudes, les lacs sont le lieu de formation et de préservation d'archives paléoclimatiques nécessaires à la compréhension des changements du climat passé. Par ailleurs, les lacs d'eau douce ont également un rôle important dans l'économie régionale du fait des activités de pêche, des activités touristiques et de leur utilisation pour l'alimentation en eau potable.<br />Durant cette thèse, nous avons cherché à développer un outil de modélisation des lacs conceptuellement simple et nécessitant un minimum de données d'entrées et de paramètres spécifiques au lac. Ce modèle a été mis au point dans le cas de deux lacs européens (Lac d'Annecy, France, et Ammersee, Allemagne) représentatifs de la majorité des lacs de moyennes latitudes. Le modèle inclut la représentation au pas de temps journalier des processus thermiques (température de l'eau en surface et au fond et fonctionnement de mélange de la colonne d'eau), hydrologiques et isotopiques (δ18O) à l'échelle du lac et de son bassin-versant. Le modèle a été mis au point sur l'actuel grâce aux observations hydro-isotopiques réalisées en parallèle. Les processus sont correctement reproduits aux échelles saisonnière (simulations à l'équilibre) et inter-annuelle (simulations transitoires au cours du 20ième siècle).<br />Des expériences de sensibilité ont été effectuées à l'aide de ce modèle pour quantifier les incertitudes des reconstructions paléoclimatiques basées sur les tests carbonatés d'ostracodes benthiques (Candona sp.) dues (i) aux fonctionnements thermiques des lacs, (ii) aux changements de la saisonnalité des précipitations et, (iii) à la déforestation sur les bassin-versants.<br />Le modèle a été ensuite forcé par un scénario de changement climatique au 21ième siècle. Ces simulations transitoires prévoient des changements très importants des écosystèmes des deux lacs étudiés. Ainsi, le lac d'Annecy subirait un réchauffement de l'eau profonde de 2°C au cours du 21ième siècle, ce qui mettrait en danger la faune d'eau froide. Ammersee, celui-ci, pourrait encourir des arrêts brutaux de mélange à partir de 2020 avec un arrêt de la ventilation des eaux profondes et donc l'asphyxie des faunes benthiques. Ce modèle est la première étape en vue d'un modèle intégré physique, chimie et biologie des écosystèmes lacustres nécessaire à la prévision de la vulnérabilité de la biocénose lacustre aux changements climatiques à venir.

Le béton est un matériau de construction qui trouve son champ d'utilisation dans pratiquement tous les domaines du génie civil. Actuellement il est sans doute le plus utilisé pour les avantages économiques et techniques qu'il présente. Cependant, bien que largement utilisé depuis presque deux siècles, il s'agit d'un matériau dont le comportement n'a pas encore été totalement compris. Sa microstructure poreuse rend son comportement difficilement prévisible, spécialement dans des conditions particulières comme, par exemple, pendant une élévation de température. Celle-ci peut se produire essentiellement dans deux cas: des conditions accidentelles (par exemple un incendie) et des conditions normales d'utilisation (par exemple un stockage de déchets nucléaires). Ce travail vise à apporter une contribution à l'étude des phénomènes mis en jeu dans une telle situation et, en particulier, vise à étudier l'évolution de la perméabilité intrinsèque en fonction de l'évolution des caractéristiques du béton. La caractérisation de la perméabilité intrinsèque (qui n'est pas facilement mesurable à chaud) est, en fait, indispensable pour décrire et modéliser de manière correcte les phénomènes de transport qui se produisent dans un milieu poreux. Une étude expérimentale en collaboration avec le CEA a été menée sur une éprouvette cylindrique à échelle réelle pour la mesure de l'évolution des températures et des pressions du gaz dans le béton. Nous avons modélisé la maquette à l'aide de deux modèles mathématiques: un modèle thermo-hydro-chimique (THC) et un modèle thermo-hydrochémo-mécanique (THCM). L'utilisation du modèle THC, implémenté à l'aide de la méthode des volumes finis, a permis une première étude, qualitative, du comportement du béton soumis à un chauffage. Cette modélisation, qui, par souci de simplicité, a négligé les effets liés à la mécanique, a permis une première description des phénomènes de transport, changement de phase, évolution de la microstructure auxquels le béton est sujet lorsqu'on élève la température. Ensuite, la modélisation a été complétée à l'aide du modèle THCM par éléments finis, implémenté dans le code de calcul Hitecosp (développé à l'université de Padoue). Ce code donne une description très complète du comportement du béton et prend en compte les effets liés à la mécanique à l'aide d'une loi de comportement du béton élastiqueendommageable. Grâce à une comparaison entre les résultats issus des analyses expérimentales et numériques, nous avons pu aboutir à la proposition d'une loi pour décrire l'évolution de la perméabilité intrinsèque en fonction de l'endommagement total.

La prévision des crues de l'Isère en amont de Grenoble est une préoccupation majeure du SPC AN qui souhaite faire évoluer son système en intégrant une prévision hydrométéorologique, afin de pouvoir étendre les délais d'anticipation. Ce bassin, de régime à dominante nivale intégre un important dispositif hydroélectrique modifiant le régime naturel des écoulements. Le sous-bassin de l'Isère à Moûtiers, d'une surface proche du millier de km2, comportant les caractéristiques typiques de l'ensemble du bassin, constitue une zone test idéale qui permettra d'appréhender judicieusement la modélisation hydrologique complète à terme du bassin de l'Isère à Grenoble. Dans le cadre du projet ALCOTRA - RiskNat, le modèle RS2 (Dubois et al.,2000) développé au LCH-EPFL et adapté au contexte Alpin constitue un bon compromis entre une approche qui permet d'intégrer les spécificités de la zone d'étude et une souplesse de mise en oeuvre, qui sur le plan opérationnel, est un atout capital. La complexité du réseau hydraulique en présence a impliquée une modélisation en deux étapes : calibration du modèle en conditions naturelles puis intégration des ouvrages. A partir de la représentation des aménagements dans le modèle, plusieurs discrétisations spatiales du bassin plus ou moins détaillées ont été imaginées et testées dans un premier temps. Cela a permis d'analyser l'impact de ces différentes représentations des forçages météorologiques sur les termes du bilan hydrologique simulé. Ce contexte de montagne rend particulièrement délicat l'estimation du forçage des précipitations. L'impact de 3 champs de précipitation testés en entrée du modèle sur les simulations de débit a été analysé et s'est révélé bien plus important que celui lié à la discrétisation des forçages météorologiques. Le modèle capable de représenter le mieux possible la météorologie du bassin a été conservé afin d'y représenter les aménagements dans un second temps. Une méthode simple pour les considérer peut s'avérer suffisante, et une relation d'équivalence pour la représentation des prises d'eau permet de favoriser la souplesse du modèle. Néanmoins, à terme, cet outil doit permettre au SPC de se baser sur une estimation plus juste et plus précise du débit de crue, ce qui exige d'intégrer un pas de temps plus fin, i.e. l'horaire, adapté au temps de réponse du bassin. La mise en œuvre de cette prévision horaire est alors plus complexe et requiert une représentation plus détaillée des processus hydrométéorologiques et hydrauliques. Une méthode de désagrégation temporelle pour estimer le forçage des précipitations a été employée. Des premiers résultats encourageants de modélisation horaire sont présentés.