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Grands barrages Petits barrages - IRMa : Institut des ...de gros besoins en eau lors des périodes sèches,même si cette uti- ... crue sont des ouvrages conçus spécia-lement à

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Il n'existe pas d' « AOC » pour l'un oul'autre terme. Même le mot « barrage» mérite qu'on s'y arrête. La définitiondu Petit Larousse définit le mot barra-ge comme un ouvrage artificiel barrantun cours d'eau. Le caractère artificielde l'ouvrage permet d'exclure les bar-rages naturels qui peuvent parfois seformer par exemple derrière unemoraine glacière ou qui peut se créeraprès un effondrement d'un pan demontagne venant obstruer une vallée ;situé au Tadjikistan, le plus grandouvrage naturel du monde, d'environ500 m de hauteur, résulte d'un tel phé-nomène après un séisme. Ceci per-met aussi d'associer à chaque barrageun constructeur, propriétaire et doncdes responsabilités vis-à-vis de risquesde toutes natures que peuvent géné-rer les barrages. Cela demande parfoisde prendre conscience qu'un étang quia l'air de faire partie du paysage depuisla nuit des temps résulte de la cons-truction d'un barrage qu'il faut doncsurveiller, entretenir…

Aux barrages barrant la rivière, onoppose les digues construites le longdes berges et qui ont généralement unrôle de protection contre les crues dezones habitées.

Les barrages sont définis par descaractéristiques physiques (la hauteur,le volume de la retenue derrière lebarrage), par un type de barrage selonsa forme ou les matériaux qui le cons-tituent, par une utilisation principale…L'ensemble de ces critères donnentdes clés d'entrée multiples pour clas-ser les ouvrages.

1/ La taille des barrages

Les ingénieurs français, la réglementa-tion en vigueur font habituellementréférence à la hauteur du barrage parrapport au terrain naturel à l'aval. Onnotera que dans de nombreux pays, on

caractérise la taille d'un barrage par lahauteur par rapport au point le plusbas des fondations ; comme le barrageest encastré dans le sol, la hauteur surfondations est supérieure à la hauteurau-dessus du terrain naturel. La hau-teur du plus haut barrage français,celui de Tignes, est ainsi de 160 m au-dessus du terrain naturel et de 180 mau-dessus des fondations. La

Commission Internationale desGrands Barrages (CIGB, ICOLD enanglais) maintient, pour l'ensemble despays, un registre des grands barrages ;pour la CIGB, un grand barrage com-mence à partir d'une hauteur sur fon-dations supérieure ou égale à 15 m.

Pour les barrages français, il n'existepas d'appellation normalisée. Si laréglementation introduite par le déc-ret du 11 décembre 2007 introduitdes classes de barrages en associantdes critères de hauteur et de volumesde retenue, il est cependant d'usage deparler de grands barrages dès lors quela hauteur au-dessus du terrain naturelest au moins égale à 20 m. On peut

même trouver un classe de très grandsbarrages comme les grands barragesayant en outre un volume de retenuesupérieur à 15 millions de m3 ; il s'agitdes barrages soumis obligatoirement àPlan Particulier d'Intervention. Endeçà, on trouve des barrages demoyenne importance entre 10 et 20 mde hauteur. Pour des hauteurs inférieu-res à 10 m, il s'agit de petits barrages.

Si la réglementation nou-velle fixe un plancher à 2m, on trouve des barragesencore plus petits maisdont les enjeux en termede risques deviennentnégligeables.

Bien entendu, le risqueassocié à un barragedépend de sa hauteur,mais aussi de la longueurde sa crête et surtout duvolume d'eau qui est stoc-ké derrière le parementamont du barrage.

2/ Les types de bar-rages

Les barrages formentavec le terrain sur lequelils sont construits unensemble indissociable : à

chaque site, un type de barrage, undimensionnement adapté tant sur leplan technique qu'économique. C'estpourquoi il n'existe pas de barragetype standard. De plus, certains sontformés par la juxtaposition de plu-sieurs structures différentes justifiéespar des caractéristiques de sol de fon-dation particulières et aussi par deschoix économiques. En se contentantde définir quelques grandes catégo-ries, on peut commencer par classerles barrages en fonction du matériauqui les constitue. Aux barrages cons-truits en matériaux durs (la maçonne-rie autrefois, aujourd'hui le béton), onoppose les barrages en matériauxmeubles (la terre, les enrochements).

4 Juin 2008 Risques Infos n°20

Grands barragesPetits barrages

Patrick LE DELLIOUBureau d'Étude Technique et de Contrôle des Grands Barrages

Coupe du barrage de Tignes

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Les premiers, en maçonnerie oubéton, autorisent des formes qui tien-nent compte de la qualité du sol defondation et de la forme de la vallée :

• les barrages-poids, de formemassive et triangulaire, résistent àla poussée de l'eau grâce à leurpoids. Le barrage du Chambon estun barrage-poids ;

• les barrages-voûtes, de formearquée, profitent de leur formepour reporter la poussée de l'eauvers le rocher des rives. Le barragede Monteynard sur le Drac est ungrand barrage-voûte de l'Isère ;

• les barrages à contrefortssont constitués d'une série de murs(les contreforts) construits dans lavallée parallèlement à l'axe de larivière, l'espace entre les contrefortsétant bouché par une dalle en béton,une voûte… La partie rive droite dubarrage de Roselend dans leBeaufortin est constituée d'un barra-ge à contreforts.

Les barrages mobiles sont des barra-ges-poids construits dans les partiesaval des rivières où les formes aplatiesdes lits majeurs et l'importance descrues imposent la présence de vannesde très grandes dimensions et desdispositions spécifiques pour luttercontre les affouillements. Les barragessitués sur l'Isère à l'aval de Grenoblesont de ce type.

Les barrages en remblai peuvent être :

• en terre homogène : le barra-ge est réalisé en terre compactéesuffisamment imperméable en elle-même, parfois complété par destapis, des cheminées ou de cor-dons drainants. De nombreuxpetits barrages retenant un étangsont construits en terre impermé-able ;

• à masque amont étanche : lebarrage, souvent en enrochement,est étanché à l'amont par unmasque étanche réalisé en béton

armé ou en béton bitumineux.Au-dessus d'Allemont, le barrage duVerney est un barrage à masque enbéton bitumineux ;

• zonés, avec un noyau centralétanche réalisé en terre argileuseet encadré par des remblais plusperméables en enrochements. Leplus bel exemple isérois de ce typede barrage est le barrage deGrand'Maison dans la vallée del'Eau d'Olle. Le barrage du Mont-Cenis est également de ce type.

Les organes d'évacuation des crues quisont des organes de sécurité essen-tiels permettent enfin de préciser letype de barrages.

5Juin 2008Risques Infos n°20

Coupe type d’un barrage-poids

Barrage de Girrotes - BETCGB

Coupe type d’un barrage-voûte

Barrage à contreforts à dalles

Barrage multivoûtes

Monteynard - BETCGB

Coupe d’un barrage en terre homogène

Coupe d’un barrage à masque amont étanche

Coupe d’un barrage zoné

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3/ L'utilisation des barrages

Les barrages peuvent être construitspour plusieurs objectifs :

• produire de l'électricité à partird'une énergie renouvelable, cellede l'eau, avec des usines hydroélec-triques accolées au barrage ousituées plus bas dans la vallée etalimentées par des conduites for-cées. Dans certains cas, commeà Grand'Maison, deux réservoirsfonctionnent par échange avecpompage ou turbinage, selon lesheures et les besoins du réseau enélectricité ;

• créer des réserves d'eau pour l'ali-mentation en eau potable des villes.L'eau peut également être nécessairepour des besoins industriels ;

• irriguer des zones agricoles ayantde gros besoins en eau lors despériodes sèches, même si cette uti-lisation est bien plus fréquentedans le sud-ouest de la Francequ'en Rhône-Alpes ;

• alimenter eneau les canaux,surtout dans lequart nord-estde la France. Lesbarrages desti-nés à cet usagesont parmi lesplus vieux deFrance (barragede Saint Ferréolmis en eau en1675) ;

• maintenir dans les rivières undébit minimum suffisant lors desétiages, pour assurer à la fois unequalité écologique satisfaisante desrivières et permettre les prélève-ments par pompage à l'aval (pourdes besoins d'alimentation en eau,d'irrigation…) ;

• réduire l'effet des crues en retar-dant l'eau grâce au stockage dans laretenue qui se remplit pour la relâ-cher après le passage de la crue.

Certains de ces objectifs peuvent être

complémentaires sur un même ouvra-ge. D'autres sont, a priori, opposés : ilest, par exemple, impossible d'avoir enmême temps une retenue pleine pourfournir une réserve d'eau potable maisaussi un retenue vide pour limiter aumaximum l'impact des crues.Notamment, les barrages écrêteurs decrue sont des ouvrages conçus spécia-lement à cette fin avec des dispositionsparticulières de conception et d'ex-ploitation. ■

6 Juin 2008 Risques Infos n°20

La catastrophe de Malpasset en 1959 anotamment mis en évidence la néces-sité de renforcer le contrôle exercépar l'État pour s'assurer du niveau desûreté des barrages. Parmi les mesuresmises en œuvre figure la création, parle décret du 16 juin 1966, du ComitéTechnique Permanent des Barrages(CTPB).

Ce comité est une structure intermi-nistérielle intervenant à la demandedes ministres. Il est composé de mem-bres non fonctionnaires et fonction-naires issus des ministères techniquesde l'État et ayant acquis une longueexpérience et une compétence dans ledomaine des barrages et il est présidépar un ingénieur du ministère chargéde l'énergie. Il est aidé par un secréta-riat administratif et technique. Il cons-titue un élément d'expertise supplé-mentaire par rapport aux contrôlesexercés par les services déconcentrésde l'État que les Directions Régionalesde l'Industrie, la Recherche et de

l'Environnement (DRIRE) pour lesbarrages des concessions hydroélec-triques ou dans les services chargés dela police de l'eau pour les barragesautorisés.

Il est systématiquement consulté surles avant-projets et projets des grandsbarrages neufs, sur les projets de répa-ration de ces ouvrages, sur les étudestechniques nécessaires à la prépara-tion des plans particuliers d'interven-tion (PPI) ainsi que sur tous les textesà caractère réglementaire dans ledomaine des barrages. Il peut égale-ment être saisi par un des ministressur tout autre sujet dans ce domaine.

Pour chaque dossier qui lui est trans-mis, est nommé un rapporteur. Aprèsdélibération, le cas échéant, après uneréunion sur le site de l'ouvrage, leComité émet un avis adressé au minis-tre demandeur, éventuellement assortide demandes ou de recommandationssur tel ou tel aspect technique du dos-

sier qui pourrait avoir une incidencesur la sûreté de l'ouvrage.

Les avis émis par le Comité consti-tuent, de fait, des règles techniques del'art, référence du monde profession-nel français des barrages.

Le décret du 11 décembre 2007 aétendu le champ d'intervention duComité puisque aux barrages sontvenues s'y ajouter les digues de pro-tection contre les inondations. Le nomdu Comité a d'ailleurs été modifié en «Comité Technique Permanent desBarrages et Ouvrages Hydrauliques ».Le nombre de ses membres s'estaccru avec la possibilité de fonctionneren section. Enfin, le décret prévoit éga-lement que certains des dossiers quiseront élaborés dans le cadre des nou-velles dispositions qui entrent envigueur feront l'objet d'un examen sys-tématique comme les études de dan-gers des digues présentant les plusforts enjeux.

Le Comité Technique Permanent des Barrages et Ouvrages HydrauliquesPatrick LE DELLIOUBureau d'Étude Technique et de Contrôle des Grands Barrages

Barrage du Mont Cenis - BETCGB