Canon a neige

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Canon a neige

Canon à neige

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Un canon √† neige ou enneigeur est un dispositif permettant de fabriquer de la neige m√©caniquement √† partir d'eau, d'air et de basse temp√©rature. Le principe est simple : en m√©langeant de l'air comprim√© √† de l'eau et en le projetant au froid, on obtient de la neige qui se d√©pose sur les pistes de ski.

Canon à neige
Canon à neige en activité

Sommaire

Usages

Il n'y a pas d'industrie sans mati√®re premi√®re, la mati√®re premi√®re pour l'industrie du ski est la neige, elle permet de s√©curiser les nombreux investissements n√©cessaires √† cette activit√© (h√ītels, locations, restauration, remont√©es m√©caniques...)

Utilisé prioritairement pour assurer la sécurité des pistes avec un enneigement suffisant, ce procédé est actuellement généralisé en début de saison, de manière à anticiper la période de ski, et en fin de saison pour la prolonger. Certains sites de ski d'été sur glacier en sont également équipés.

En France, 20 % des pistes sont √©quip√©es de canons √† neige, tandis qu'en Autriche ou en Italie 40 % des pistes en sont √©quip√©es.

Problématique

Outre le bruit pour les riverains et la faune, l'enneigement artificiel par les canons à neige est source de nuisances pour l'environnement.

La consommation d'eau en p√©riode hivernale, lors de l'√©tiage, alors que les pr√©cipitations se font sous forme de neige est probl√©matique. Il faut donc soit acheminer l'eau, soit l'avoir pr√©alablement stock√© sur place (bassins artificiels). L'acheminement est co√Ľteux en √©nergie et le stockage n√©cessite en g√©n√©ral des am√©nagements qui transforment le paysage et l'√©cosyst√®me : cr√©ation d'√©tangs ou de petits lacs, etc. Cette eau est en grande partie perdue, car sa fonte est accompagn√©e d'√©vaporation et de sublimation. De plus, bien souvent les enneigeurs utilisent de l'Iodure d'Argent, particules aidant √† la nucl√©ation (cristallisation). A la fonte, les particules d'Argent (positives, Ag+) sont retenues dans les premi√®res couches de sol compos√©es d'argile (n√©gatives) et cr√©√©ent une pollution, asphyxiant les v√©g√©taux et les bact√©ries pr√©sents naturelement dans le sol. Cette pollution est d√©tectable en aval des pentes, par la couleur rousse de la v√©g√©tation.

Dans un contexte de modifications climatiques globales, pour les professionnels des sports d'hiver, l'enneigement artificiel est une solution d'appoint qui permet de faire fonctionner une activité économique majeure pour les zones de montagne. Il permet d'augmenter le nombre de jours de pratique du ski et du moins de permettre le retour vers les stations skis aux pieds quand la neige manque sur les pentes redescendant vers les stations ou sur les liaisons vers les zones toujours enneigées du domaine.

Cependant, il est reconnu que des d√©rives ont eu lieu dans les ann√©es 1990, lorsque les stations de moyenne, voire de basse altitude ont voulu aussi avoir leur part du g√Ęteau et ont investi massivement dans l'enneigement artificiel avec souvent l'aide et le soutien des pouvoirs publics, car les stations de ski devaient absolument prot√©ger leurs lourds investissements dans les infrastructures. Or en pr√©vision des ann√©es o√Ļ la neige manque, elles ont compens√© par un lourd investissement dans les canons √† neige.

En France, selon l'organisation Mountain Wilderness, dix millions de m¬≥ d'eau ont √©t√© utilis√©s lors de la saison 1999/2000 pour fabriquer de la neige artificielle, ce fut douze millions lors de la saison 2003/2004 et treize millions pour la saison 2004/2005. Cette eau a √©t√© fournie √† 55 % par les r√©serves collinaires, √† 30 % par les cours d'eau et √† 15 % par le r√©seau d'eau potable.

La neige "fabriqu√©e" par les canons √† neige, 50 fois plus dure et 4 fois plus dense que la neige naturelle, a tendance √† imperm√©abiliser les sols qu'elle recouvre et facilite le ravinement et l'√©rosion. Plus lente √† dispara√ģtre, elle diff√®re aussi la saisonnalit√© de la fonte, qui survient d√©sormais plus tard. Install√©s en altitude, les captages viennent prendre une ressource en eau qui manquera √† l'aval.

Paramètres de fonctionnement

Types d'enneigeurs

On conna√ģt th√©oriquement trois types de technique d'enneigement m√©canique :

  • les canons ventilateur ;
  • les canons air et eau ;
  • les canons tous-temps, produisant de la neige √† partir de particules de glace obtenus par cong√©lation d'eau (et par n'importe quelle temp√©rature externe avec l'aide de machines frigorifiques).

L'ajout dans l'eau d'une bact√©rie, Pseudomonas syringae (souche 31 R) naturellement pr√©sente dans certaines eaux et sur certains v√©g√©taux, mais dont d'autres souches peuvent √™tre tr√®s phytopathog√®nes, peut aider √† la nucl√©ation de la neige. Cette bact√©rie, commune, a la propri√©t√© de faire geler l'eau √† moins de ¬įC, ce qui suppose-t-on lui permet d'agresser et p√©n√©trer les v√©g√©taux qu'elle infecte.

Paramètres de fonctionnement

Vue sur l'intérieur du canon. Les trois rangées de buses qui distribuent l'eau se trouvent à la périphérie de l'ouverture du canon
Plan rapproché des buses du canon qui pulvérisent l'eau
Autre modèle

Divers param√®tres ont des influences sur la fabrication m√©canique de neige : temp√©rature s√®che (celle dont nous parlons usuellement), taux d'hygrom√©trie, pression, temp√©rature de l'eau, ciel couvert ou non, temp√©rature de l'air et conditions de vent.

La corrélation entre température sèche et taux d'hygrométrie donne la température humide qui est celle qui importe quand on veut fabriquer de la neige (voir diagramme de l'air humide).

Il est possible de produire de la neige √† partir de -2 ¬įC humide (-2 ¬įC sec et 100 % d'hygrom√©trie) avec les canons √† neige les plus modernes. Mais les meilleurs r√©sultats sont obtenus avec une hygrom√©trie inf√©rieure √† 50 %. En cas de saturation hygrom√©trique les gouttelettes n'arriveront pas √† se cristalliser et tendront √† geler en s'√©claboussant sur le sol. La neige, tr√®s humide se transformera alors en glace.

Par contre, en cas de taux d'hygrom√©trie tr√®s bas (de l'ordre de 30 √† 40 % par exemple, il sera possible de fabriquer de la neige √† plus de ¬įC ! (mais 1 √† ¬įC au max...) En effet, l'eau, en s'√©vaporant, se refroidit, selon les tables psychrom√©triques.

La temp√©rature de l'eau est tr√®s importante. Si l'on a une eau √† ¬įC ou 1,5 ¬įC, la cristallisation sera en effet nettement plus rapide que si celle-ci atteint les 5 √† ¬įC. L'utilisation de coupe-pressions et le frottement de l'eau dans les conduites tend √† "r√©chauffer" l'eau, ce qui rend sa cristallisation plus difficile et donc la qualit√© de la neige ainsi produite plus humide. La pression tend √† augmenter le d√©bit en neige des enneigeurs.

On pourrait se demander pourquoi le ciel couvert pourrait emp√™cher de la neige de se former... Tout simplement parce que l'air va en √™tre l√©g√®rement r√©chauff√©, car il n'y a plus de refroidissement de l'air. Or, un air insuffisamment froid ne va pas permettre aux cristaux de se former. Enfin, il para√ģt √©vident que si le vent est orient√© vers la sortie de l'enneigeur, il va se d√©poser de la neige qui va geler sur la bouche de l'enneigeur, ce qui va finir par le boucher et l'ab√ģmer.

Un m³ d'eau suffit pour produire entre 2 et 2,2 m³ de neige de qualité moyenne.

Les canons air et eau utilisent des compresseurs centralisés qui fournissent l'air nécessaire à la nucléation et/ou a l'atomisation de l'eau.

Les canons ventilateur produisent eux-m√™mes leur air comprim√© gr√Ęce √† un petit compresseur embarqu√© qui ne sert qu'√† la nucl√©ation.

Dans les deux cas un réseau d'eau sous pression et nécessaire, sa pression sera fonction de la dénivelé de l'installation d'enneigement.

Pour obtenir la cristallisation (ou nucl√©ation), on m√©lange de l'eau avec de l'air comprim√©, √† l'int√©rieur de ¬ę canons ¬Ľ de petit gabarit.

La tête des enneigeurs air et eau est généralement placé en hauteur (de 2,5 m à 10 m) afin d'assurer un temps de chute suffisante (balistique) pour permettre aux gouttelettes d'eau de changer d'état.

Le canon ventilateur assure la balistique nécessaire à la génération de neige par le biais du flux d'air froid produit par son gros ventilateur.

Dans les zones habit√©es, le bruit des enneigeurs est un param√®tre g√™nant. Une firme suisse (CDR) vient de faire breveter un ventilateur deux fois plus silencieux que les autres appareils du m√™me type. Ce gain de bruit est r√©alis√© gr√Ęce au dessin particulier de la tuy√®re, √©tudi√©e en collaboration avec l'√Čcole polytechnique f√©d√©rale de Lausanne.

Histoire

  • Vers 1940, en Californie, en utilisant des ventilateurs pour arroser les vergers afin de les prot√©ger du gel, on constate l'apparition de neige.
  • D√©but des ann√©es 1950, premiers essais d'enneigement dans une station au nord de New York .
  • 1963, premier canon en France, il enneige une piste de 550 m dans le Bas-Rhin
  • 1973, en France, Flaine est la 1re station europ√©enne √† s'√©quiper.

Voir aussi

Liens externes

Notes et références

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