LE MOUVEMENT DES BARRAGES 

Eh oui ! Les barrages avancent, reculent, se fissurent et parfois s'écroulent sous la pression de million de tonnes d'eau.

Sous l'effort de l'eau qui ne rêve que de dévaler la pente, le barrage se déforme, se déplace et pousse les montagnes qui bordent la rivière. Rien que ça ! Mais à force de bouger le barrage peut finir par s'écrouler si le barrage n'est pas surveillé.
« Chaque année se produit en moyenne un accident de barrage dans le monde avec parfois des milliers de morts. »

En France, le dernier accident remonte au 2 décembre 1959 : le barrage de Malpasset fut emporté par les eaux. Une vague énorme balaya la vallée du Reyant jusqu'à Fréjus. La cause de ce drame étant dû à la pression de l'eau sur les fondations.

En plus de la pression de l'eau, il existe plusieurs phénomènes pouvant dégrader, voire détruire un barrage qu'ils soient d'origine technologique (vice de conception, de construction ou de matériaux), d'origine naturelle (crue exceptionnelle, inondation, mouvement de terre, séisme auquel les barrages sont relativement bien protégé), ou d'origine humaine (erreur d'exploitation, de surveillance et d'entretien, malveillance, sabotage, attentat).

Pourtant toutes ces catastrophes qui se sont produites auraient pu être éviter. Pour éviter cela, une surveillance très pointue est mise en place pour protéger, au mieux, l'environnement. Lors d'une rupture d'un barrage, on observe en aval une inondation catastrophique, précédée par le déferlement d'une onde de submersion plus ou moins importante selon le type et la nature de la rupture. Ces rupture ont un effet néfaste, catastrophique pour l'environnement :

• Endommagement, destruction de la faune et de la flore.
• Disparition du sol arable.
• Pollutions diverses.
• Dépôt de déchets, de boue, de débris,
• Accidents technologiques. (explosion dût aux réactions avec l'eau)

Heureusement, à l'aide de simulation sur ordinateur, on peut maintenant déterminer à l'avance, dès le projet de construction, quelles seront les caractéristiques de l'onde de submersion (hauteur de l'eau, vitesse, débit, horaire de passage de l'onde, amortissement ) en tout point de la vallée tout en calculant les risques. Cette zone est appelée zone du ¼ d'heure :

 

Malgré tout, un barrage n'a que pas que des effets néfastes. D'ailleurs, son premier objectif était l'irrigation. Pour pouvoir « nourrir » l'environnement par le biais de l'eau, le barrage a pour fonction de réguler les cours d'eau (crue ; sécheresse), d'irriguer les cultures, alimenter les villes, villages, mais aussi de lutter contre les incendies. Un barrage est donc un bienfait pour l'environnement dans la mesure où son irrigation permet aux cours d'eau d'avoir un débit relativement constant et donc de ne pas modifier le biotope et par conséquent l'écosystème. 


 

Les techniques de construction d'un barrage nécessite une étude approfondie de la topographie, de la géologie et de l'hydrologie. Ces trois facteurs permettent de comprendre les phénomènes hydrauliques et ainsi d'adapter le corps et le type de construction au lieu choisi. 
La géologie est une étude donnant de nombreuses informations sur le sol . On peut ainsi adapter des types de constructions au sol oû l'on veut édifier le barrage.

3.1 Le barrage en maçonnerie ou en béton

Ces barrages comme le barrage du Grand Coulee sur la rivière Columbia sont en béton et nécessitent une fondation rocheuse de bonne qualité.

 
Barrage du Grand Coulee sur la rivière Columbia aux États-Unis.

Pour des barrages de hauteur modérée, comme les barrages mobiles (par exemple le barrage de la Rance), il faut les édifier sur des alluvions de sable et de graviers.

3.2 Les barrages en matériaux meubles ou semi rigides

Il y a quatre types de barrages en matériaux meubles ou semi rigides . On distingue dans un premier temps les barrages en enrochement. Le corps de ce type de barrage résiste à la poussée de l'eau et est constitué d'un remblai de matériaux rocheux de toutes dimensions allant jusqu'à des bloques de plusieurs tonnes. L'étanchéité est obtenue par une paroi en béton de ciment ou en béton bitumineux.

3.3 Les barrages en terre compactée

Ces barrages sont constitués soit d'une terre homogène, soit de terres différentes que l'on dispose en zone dans le corps du massif selon leur degré de perméabilité après compactage.

Ces barrages sont souples et peuvent s'adapter à presque tous les sols de fondation.

3.4 Les barrages mixtes.

Ils comprennent une partie centrale étanche en terre compacté argileuse, appelée noyau, et, de part et d'autre, des enrochements ou des alluvions de rivière. Les différentes constitutions des barrages suivent des règles géologique et cela nous amène à différencier plusieurs types de fondations pour les barrages.

3.5 Les barrages à contreforts

Ces barrages comprennent deux éléments essentiels :

 

• Une série de murs parallèles de formes triangulaires orientés vers la vallée. Il résiste à la poussée de l'eau et utilise un équilibre statique comme les tranches d'un barrage poids .
• Une bouchure entre contreforts , transmettant à ceux-ci la poussée de l'eau ; elle peut être constituée par des dalles planes, par des voûtes en forme de demi cylindre ou enfin par des épaississements des contreforts à leur extrémités amont tracés de manière é former une paroi continue.

3.6 Les barrages poids

Les barrages poids s'opposent tout simplement à la pression des eaux par leur poids .
 

3.7 Les barrages-voûtes

Ces barrages, mesurant plus de 200 mètres, sont incurvés en plans. Ils s'arc-boutent sur les flancs de la vallée (fig 6 et dessin). A titre d'ordre de grandeur, on situe cette limite, par exemple pour un barrage d'une centaine de mètres de hauteur, à des vallées dont la largeur au couronnement est de l'ordre de six fois la hauteur de l'ouvrage . Lorsque la vallée s'élargit , leur domaine d'application a une limite qui recule progressivement depuis un demi siècle grâce aux progrès de la technique .
 

Exemple d'un barrage-voûte, le barrage de Kariba.

3.8 Les barrages mobiles

Les barrages mobiles sont des ouvrages qui sont construits dans la partie aval (basse) du cours des rivières ou la pente est faible. Ils sont constitués de bouchures (grandes vannes) et d'une infrastructure en béton. L'avantage des barrages mobiles : On peut règler l'ouverture des vannes et ainsi réguler l'arrivée d'eau selon le niveau de crue de la rivière . D'autre part , on les associe à des écluses permettant le franchissement, pour la navigation, de la chute crée par le barrage . Pour favoriser une production optimale , il faut donc non seulement étudier duquel on tire différentes édifications mais il faut aussi étudier les hauteurs de chute pour éviter les risques tout en produisant au maximum. Pour montrer ces différentes hauteurs de chutes nous présenterons le tableau ci-après énumérant plusieurs hauteurs selon le type de construction ou de matériaux avec lesquels ils sont édifiés.