Divers typ es d e b a rra g es Le p rinc ipe gé néral d'un ba rrag e e st d e ba rrer une va llée llée ,, plus ou m oins enc aiss aissée , po ur a c c umuler l'eau. Cette accumulation peut avoir plusieurs objectifs. Leurs c a rac té ristique istique s gé om étrique étrique s et le princ princ ipe d e leur c onc ep tion pe rme tte nt au ssi d e regroup er les barrages en grandes familles. On d istingue d onc , de fa ç on sc sc héma tique, divers divers type s de ba rrag es : Suiva nt leur fonction , s sac ac ha nt q u'un mê me ouvrag e sert le p lus souve nt à p lusieur lusieurs s fonc tions : - Accumulation d'eau Accumulation d'eau restituée pour la production d'énergie, l'alimentation en eau ou l'irrigation ; - Régulation d urs d 'ea u po ur la nav igat ion ou la ge stion d es c rues et d es étia ge s. Régulation d 'un co urs Suivant leurs caractéristiques géométriques : - Ba rra rra g es rése rése rvoirs , de g rand e hauteur ; - Ba rra ge s a u fil de l'ea l'ea u , sur le cours d'une rivière. Suiva nt leur conception : - Ba rra ge s p oids , po ur les lesq q uels, uels, co mm e leur nom l'indique, l'indique, c 'est 'est la m a sse d e l'ouvrag e q ui s'op s'op p ose ose à la p ress ression d e l'ea u ; - Ba rrag es voute s , p ou r les lesq q ue ls la p ress ession d e l'ea u est est tra nsmis nsmise e p a r l'ouvra l'ouvra g e sur sur les les p a rois lat érale s. Un b arrag arrag e c om po rte toujours toujours divers divers composants : - le b arrag arrag e proprement e proprement d it, qui retient l'eau, l'eau, avec un ma sque d 'étanc héité ; - un évac uateur de c rues , évita nt un exc ès d 'ea u d a ns le rés réservoir ervoir ; - d es disp disp ositi ositifs fs de c ont rôle e t d e surveill urveillan an c e . Po ur les ba rra rra g e s réservo réservo irs irs : - une p rise ise d 'ea u, p our env oye r l'ea u ve rs son u tilis tilisa tion ; - une vanne de fond , pour pe rme ttre la vida nge d u rés réservoir ervoir.. Pour les barrages au fil de l'eau : - de s vannes de rég ulation ulation d u d éb it ; t ; - souvent d es éc luses et des p a sses à p o iss luses et isson s .
Les b a rr rra a g es en rem b lai Les barrages en terre présentent notamment l’avantage de pouvoir reposer sur des fondations de médiocre qualité, c’est-à-dire compressibles. Tous les les ba rra ge s en te rre pe uvent être c onsidérés onsidérés c om me de s b a rra ge s-poid s, c ’ est-à-d est-à-d ire ire q u’ ils ils résis ésistent tent à la pression de l’eau par leur propre poids. C’est ce qui explique leur section de forme trapézoïdale. On en t rouve d e t rois typ es : - homog ène, - à noyau, - à ma sque . • Barrage arrage homogène
Un b arrag arrag e e n terre terre e st d it ho mo gè ne lors lorsqu’ il est est c onsti onstitué tué d ’ un mê me ma tériau tériau à do minante argileus argileuse, e, relat iveme nt imp erméa b le. Selon les ouvrag es, es, la la p ent e d es ta lus sera p lus ou m oins forte, en fo nc tion nota mm ent de s c arac téris téristiques du m at ériau ériau em ployé.
• Barrage à noyau
Dans un ba rra ge à no ya u, les fonc tions d e résista nc e et d ’ éta nc héité sont e n que lque sorte sép a rée s. La résista nc e e st a ssurée p a r les rec ha rge s pla c ée s sur les flanc s d e l’ouv ra ge , et l’imp erméa b ilité p a r le noyau c entral. Le no yau a u c ent re d e l’o uvrage va êt re c onstitué d e la te rre la p lus imp erméa b le po ssible. Il sera te nu de part et d’autre par des recharges composées, selon les cas, de terre plus perméable, d’alluvions ou d’enrochements.
• Barrag e à m asque
Il peut aussi exister des sites où aucune terre n’est disponible, mais seulement des enrochements. Ceux-ci sont alors em p loyés p our réa liser le c orps d u b a rra ge , ta nd is q ue l’ éta nc héité e st a ssurée p a r un m a sque de bé ton, ciment ou b éto n bitumineux po sé sur l’ ouvrag e lui-même , c ôté a mont .
Les Ba rra g es en b éton L’avantage du béton est notamment d’autoriser l’édification d’ouvrages plus résistants. Il en existe deux principaux types : - les b a rrag es p oid s, - les b a rra ge s voû te. S’ y a joutent les ba rrag es à c ont refo rt e t à voût es multiples, varian tes des deux p rem iers. • Barrag e poids
Com me son nom l’ indique, c e typ e d e b arrag e op po se son p oids à l’e au p our la retenir. En fonc tion des propriété s de résista nc e d u ma tériau, la forme triang ulaire à l’ava l de l’o uvrag e s’ est p eu à pe u imp osée.
• Barrag e voûte
Le b a rra ge voût e représente l’ultime a b out issem ent d e l’ut ilisa tion d es p rop riétés d u bé to n en te rme s d e résista nc e. Il p ermet d es éc ono mies d e vo lume d ’ a u mo ins 30 % pa r rap p ort à un b arra ge -po ids. On p ourrait c om pa rer sa fo rme à c elle d ’un p ont c ouc hé sur l’ un de ses c ôté s, et qui cha rge rait de l’e au a u lieu d e véhic ules. L’ effo rt d e résista nc e est a insi en p a rtie rep orté p a r l’ a rc c ent ral sur les rives, pe rmet tant de c onstruire d es ouvrages moins volumineux, à pe rforma nc e ég ale. En revanc he, les fond at ions, sur lesqu elles se rep orte une grand e p a rtie d e l’ effo rt, d oivent p osséd er de s caractéristiques mécaniques élevées afin de supporter celui-ci.
• Barrage s à c ontrefort et à voûte m ultiple
Les a utres formes de ba rra ge s voût es sont d es va riante s d es d eux p rem iers typ es. Le b a rra ge à c ont refo rt est a insi un ba rra ge p oids a llég é d e l’intérieur. Le b a rra ge à voût es multiples, qua nt à lui, rep ose sur des ap p uis intermé d iaires, lorsq u’ une trop grand e p ortée sép are les d eux rives d ’ un c ours d ’ ea u.
L'imp ortanc e d u d rainag e L’ ea u p ossèd e la c a p ac ité à s’ infiltrer à trav ers to utes les struct ures, d’ a rgile c om me d e b ét on. Elle imprèg ne les b arrag es et leurs fond a tions, exerça nt d es effe ts insidieux qui pe uvent s’ a vérer lourds d e conséquence. Il existe aujourd’hui deux manières complémentaires de contrecarrer son action : - soit en d iminua nt la q uant ité d ’ ea u qui trav erse struct ures et fo nd at ions, c’ est-à-d ire en renforç an t l’étanchéité, - soit par le drainage, canalisant l’eau vers les parties de ces structures où ses effets seront les moins nocifs. La q ua ntité d ’ ea u c irc ulant d a ns les b a rra ge s en t erre e st p lus d iffuse e t p lus impo rta nte. Pour lutte r c ontre ses effets, on va introd uire d es organe s de drainage , mat ériau p erméab le d u typ e sab le o u vérita b les tuya ux. Pa r ailleurs, la rép artition g ran ulomét rique d u m at éria u est c onç ue p our éviter la forma tion d e « rena rd s », infiltra tions d’ ea u ent raînant les p a rticules d u sol et m inant p etit à p etit la struct ure.
Mét hod e d e d rainag e d ans les trois type s de ba rrag es en remblai : homog ène, à noyau, à ma sque Dans les ba rrag es en b éton, le pa reme nt va être renforcé afin d’ aug mente r son ét anc héité, tout en intég ra nt d es co nd uits q ui vont d ra iner les infiltrations. Co nc ernant les fond at ions, enfin, on co up e les infiltra tions grâc e à d es injec tions d e c iment, tout e n p rat iqua nt si néc essa ire : - des puits de drainage à l’ ava l du b arrag e (ouvrage s en te rre), - de s trous de d raina ge po ur réd uire l’e a u p erco lant sous les fond a tions et dé to urner le reste (ouvrag es en béton).
L'éva c uation d es c rues La ge stion d e l’évacua tion d es crues peut a voir des c onséq uenc es sur le c hoix du type de ba rrag e, selon les conditions hydrologiques et topographiques du site concerné. En effet , un ba rrag e e n terre p eut p lus d ifficilem ent intég rer un évac uateur de c rue, notam ment d ans le c as des ouvrag es les p lus grand s. Dans un tel c a s, les co nc ep teurs po urront êt re a me nés à p référer un ba rrag e en b éto n. En outre, un barrage en terre s’avère plus sensible à la subm ersion e n c ours de trava ux qu’un b arrag e e n b éto n. L’ éva c uation de s c rues c om po rte en e ffet de ux aspe c ts : - pe nda nt la c onstruc tion du ba rrag e, - une fois celui-ci achevé. Monteynard (Isère) : évacuateur en Au c ours du c hantier, celui-ci va être protégé c ontre une saut de ski (D.R. Coyne & Bellier). c rue d’ une fréquenc e donnée, au minimum dix ans – souvent
plus en fonc tion de sa durée. Le risque sera c alc ulé de telle faç on q ue les c onséq uenc es éc ono mique s soient sup p ortab les et q u’ il ne p uisse se p rod uire d e p ertes huma ines. Ce rta ins ouvrag es d e d ériva tion c onstruits a lors, nota mm ent d es tunne ls, seront réut ilisés ultérieu reme nt d a ns le fonctionnement du b arrag e lui-même , par exemp le c omm e Garafiri (Guinée) : évacuateur de vida nge d e fond d éfinitive ou c omme évac uateur de c rues. c rue à seuil la té ral (D.R. Coyn e & B ellier).
Sourc e : Interne t
Une fois le b arrag e e n servic e , il existe p lusieurs solutions po ur d ’ éva c uer les c rues. Mais la ha uteur c roissa nte d es ouvrag es et l’ éne rg ie à d issiper lors d e c elles-ci am ène nt gé néralem ent les c onc ep teurs à op ter po ur la rép onse suivante : un seuil, c om ma nd é ou no n pa r d es va nnes, suivi p a r un c oursier en saut à ski pour d issiper l'éne rgie, a vec , éve ntuelleme nt, à son e xtrémité un bassin de dissipation.
