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BACCALAURÉAT SCIENTIFIQUE Épreuve de sciences de l'ingénieur Sujet zéro (programme paru au J O du 28 août 2010) Coefficient 6 – Durée 4 heures Figure 1 : vue d'un Mont-Saint-Michel au caractère maritime rétabli Figure 2

niveau de Ministère de l'éducation nationale (IGEN - DGESCO) Page 3 sur 26 Baccalauréat technologique STI2D - Annale zéro – Barrage du Mont St Michel

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Baccalauréat technologique STI2D ÉTUDE DU BARRAGE DU MONT SAINT- MICHEL Eléments de réponses - Annale zéro – Barrage du Mont St Michel

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BACCALAURÉAT SCIENTIFIQUE Épreuve de sciences de l'ingénieur Sujet zéro (programme paru au J O du 28 août 2010) du Mont-Saint-Michel Eléments

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d'un sujet zéro de l'épreuve écrite du baccalauréat STI2D est le même que celui du baccalauréat rétablissement du caractère maritime du Mont-Saint-Michel

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BACCALAURÉAT SCIENTIFIQUE

Épreuve de sciences de l"ingénieur

Sujet zéro (programme paru au J.O. du 28 août 2010)

Rétablissement du caractère

maritime du Mont-Saint-Michel

Constitution du sujet - version 1

texte

1. Réponses au besoin

2. Génération et régulation du flux hydraulique

3. Modélisation du comportement structurel du barrage

4. Analyse d"écarts entre le souhaité, le simulé et le réalisé

5. Conclusion sur la problématique du sujet

documents techniques documents réponses

Le sujet comporte 21 questions.

Les documents réponses DR1 à DR3 (pages 25 à 27) seront

à rendre agrafés avec les copies.

Rétablissement du caractère maritime du Mont-Saint-Michel Une opération d"aménagement touristique durable

Pourquoi un tel projet ?

restaurer profondément le paysage qui sert d"écrin à l"un des hauts lieux de l"humanité et renouveler l"approche du site, dans l"esprit des traversées Figure 1 : vue d"un Mont-Saint-Michel au caractère maritime rétabli

Figure 2 : barrage sur le Couesnon en action

Barrage sur le

Couesnon

Barrage sur le Couesnon

non étudiées dans le sujet comment rendre puis pérenniser (opération durable) son caractère maritime au Mont-Saint-Michel, monument inscrit au patrimoine mondial de l"humanité, tout en respectant le paysage, la sécurité du site et les spécificités de la baie ?

Figure 3 : vue d"ensemble de la zone du Couesnon

1. Réponses au besoin

Objectif de cette partie analyser

comparer soit à partir de marées ayant un coefficient 70.

Q1. Déterminer,

En déduire

Alt = +6,10 m

S = 530 000m²

Alt = +7,00 m

S = 250 000m²

Alt = +7,10 m

S = 310 000m²

Alt = +6,50 m

S = 235 000 m²

Alt =+5,50 m

S = 305 000 m²

Alt = +5,20 m

S = 360 000 m²

Alt < +4,00 m

D A B C E F G

Zone d"étude

Mont

Parking

Lit du

Couesnon

Figure 4 : découpage de zones autour du Mont-Saint-Michel à hauteurs différentes

Impact environnemental du projet

40 millions

de m3 -construire un barrage -remplacer la digue-route par un pont-passerelle -déplacer -aménager 1,5 million9 de m3

Bilan carbone® de l"Ademe

o o o

Q2. Estimerpour un cycle de vie de 50 années

Conclure

Figure 5 : vue future du Mont-Saint-Michel

2. Génération et régulation du flux hydraulique

Objectif de cette partie analyser

Fonctionnement séquentiel du barrage

Principe de l"effet de chasse (fonctionnement du barrage)

Phase n° 1

Phase n° 2

Phase n° 3

Phase n° 4

Phase n° 5

Phase n° 6

Phase n° 7

Figure 6 : phasage du fonctionnement du barrage

Q3.

Indiquer

Adaptation du barrage au besoin

R=Oβxβyβz()O

Oy= couy= couq-= × O B A Figure 7 : coupe d"une vanne-secteur en position de sous-verse Figure 8 : maquette volumique en phase de sous-verse ycou q-= × AB L= By= By= B

A By y-

()() A Bv B R g y y= ´ ´ - B.

Q4. Déterminer

En déduire

Que peut-on conclure

Q5. Analyserproposer

présenter

Détection et codage de la position des vannes

Position de la vanne Capteur TOR associé Angle (b) b Q6. compléter choisir NBA 65 - A 90 / 25 / 0 C3 NBA 65 - S 25 / 0 / 90 C3 NBN 65 - S 0 / 0 / 90 C3 NBA 65 - A 0 / 0 / 90 C3 estimée à 200 m est défini à 0,01° pour chaque codeur

Q7. Compléter

Q8. zidentifier

Vanne représentée en

position sous-verse b b x VO

Index de

positionnement

Implantation de

l"inclinomètre

Figure 9 : positions de capteurs

Description des consignes

Complètement_Ouverte

Complètement_Fermée

Position_Sous-Verse

Angle_De_Position_Asservi

Fin_Asservissement

Actions sur la vanne

Ouvrir_Vanne

Fermer_Vanne

Asservir

Q9. Compléter

CAN_ H

CAN_ L

32e bit du champ de données

Figure 10 : oscillogramme d"une trame du bus CAN

xβ yβ O 1 zβ

R bras palier®β

3. Modélisation du comportement structurel du barrage

Objectif de cette

-vérifier - mettre en évidence 6 4 4 5 6 4

βR bras®palier()=R

x R y r

βxβyβz

R bras palier®β

4 6 6 5 xβ y

R bras palier®β

O1 O1

Figure 1

2 : maintien en position des paliers Figure 1

1 : action d'un bras sur un palier

yRβ L2 L 1 L Fβ O1 xβ yβ xRβ I A B Fβ B A O1 Fβ Fβ

Hypothèses

4 5 6 k

Modélisation proposée

première approche x yR bras palier R R® = +ββ β x xR R x=ββ y yR R y=ββ yβxβ

4 partiel

R bras palier®β

basFβ hautFβ O1 x y I A B

Figure 13 : précharge des tirants

Figure 14 : modélisations d'un palier

Figure 15 : inventaire partiel des actions mécaniques sur un palier hautF F F= +β β β basF F F= +β β β

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BACCALAURÉAT SCIENTIFIQUE

Épreuve de sciences de l"ingénieur

Rétablissement du caractère

Constitution du sujet - version 1

1. Réponses au besoin

2. Génération et régulation du flux hydraulique

3. Modélisation du comportement structurel du barrage

4. Analyse d"écarts entre le souhaité, le simulé et le réalisé

5. Conclusion sur la problématique du sujet

Le sujet comporte 21 questions.

à rendre agrafés avec les copies.

Pourquoi un tel projet ?

Figure 2 : barrage sur le Couesnon en action

Barrage sur le

Couesnon

Barrage sur le Couesnon

Figure 3 : vue d"ensemble de la zone du Couesnon

1. Réponses au besoin

Objectif de cette partie analyser

Q1. Déterminer,

En déduire

Alt = +6,10 m

S = 530 000m²

Alt = +7,00 m

S = 250 000m²

Alt = +7,10 m

S = 310 000m²

Alt = +6,50 m

S = 235 000 m²

Alt =+5,50 m

S = 305 000 m²

Alt = +5,20 m

S = 360 000 m²

Alt < +4,00 m

Zone d"étude

Parking

Lit du

Couesnon

Impact environnemental du projet

40 millions

Bilan carbone® de l"Ademe

Q2. Estimerpour un cycle de vie de 50 années

Conclure

Figure 5 : vue future du Mont-Saint-Michel

2. Génération et régulation du flux hydraulique

Objectif de cette partie analyser

Fonctionnement séquentiel du barrage

Phase n° 1

Phase n° 2

Phase n° 3

Phase n° 4

Phase n° 5

Phase n° 6

Phase n° 7

Figure 6 : phasage du fonctionnement du barrage

Indiquer

Adaptation du barrage au besoin

R=Oβxβyβz()O

A By y-

Q4. Déterminer

En déduire

Que peut-on conclure

Q5. Analyserproposer

Détection et codage de la position des vannes

Q7. Compléter

Vanne représentée en

Index de

Implantation de

Figure 9 : positions de capteurs

Description des consignes

Complètement_Ouverte

Complètement_Fermée

Position_Sous-Verse

Angle_De_Position_Asservi

Fin_Asservissement

Actions sur la vanne

Ouvrir_Vanne

Fermer_Vanne

Asservir