Hydrelect

http://www.hydrelect.info/

Barrages poids (Les barrages)

Différents types de barrages

Il existe deux grandes familles de barrages : les barrages-poids et les barrages-voûtes. Les barrages hydro-électriques français étaient presque tous du type poids dans la première partie du XXème siècle ; puis les voûtes se sont imposées, relayées par les barrages en remblai qui s’accommodent des sites négligés jusqu’alors à cause de la médiocrité de leurs fondations et devenus plus économiques avec le développement des gros engins de terrassement.

Les barrages-poids :

La conception la plus simple consiste à donner au barrage un poids tel qu’il équilibre la poussée de l’eau. Les ouvrages construits depuis la plus haute antiquité jusque vers le XIXe ont tous été construits sur ce principe à de très rares exceptions près. Dans cette catégorie d’ouvrages, on trouve différentes technologies :

                  

Les barrages-poids en béton (en maçonnerie de moellons jusqu’au début du XXe)  qui s’appuient entièrement sur le sol de la fondation. Ce sol doit être particulièrement résistant, puisqu’il va encaisser toute la poussée de l’eau retenue. Ce type d’ouvrage nécessite d’énormes quantités de béton. ci-contre: 6 millions de m3 de béton pour le barrage de Grande Dixence, en Suisse (c'est le plus haut du monde dans ce type de barrage). Les barrages-poids en béton compacté au rouleau (BCR), apparus au début des années 60. La mise en œuvre des matériaux s'apparente à la construction des digues en terre, par couches successives, mais le matériau utilisé est un béton faiblement dosé, en ciment et en eau.

Les barrages-poids à contreforts, en augmentant l’empattement de la base des barrages-poids, on peut les évider en partie, ce qui conduit aux barrages à contreforts. Cette conception, outre qu’elle se traduit par une économie substantielle de béton, permet une meilleure surveillance des fondations et réduit les éventuelles sous-pressions qui pourraient apparaître.

Les barrages à voûtes multiples qui sont une évolution du barrage à contreforts, où ces derniers peuvent être très espacés. Chaque intervalle est fermé par une voûte qui transmet sa poussée aux contreforts. Cette disposition permet une grande économie de béton. C’est une construction modulaire qui peut se reproduire sur de grandes longueurs. ci-contre: vue en coupe d'un barrage à voûtes multiples.

       

Les barrages à contreforts et à voûtes multiples sont peu nombreux.

Les barrages mobiles sont des barrages à contreforts implantés en rivière, dont les intervalles sont fermés par  des vannes métalliques qui maintiennent le niveau du plan d’eau amont et peuvent s’ouvrir largement pour laisser passer les crues. En France, les barrages mobiles ont été construits particulièrement entre 1950 et 1980, époque de l’aménagement du Rhin et du Rhône, aujourd’hui terminé.

Les digues ou barrages en remblai, dans le principe on peut les assimiler à des barrages-poids. Ce sont des digues de terre ou d’enrochement, s’accommodant de fondations relativement déformables. Ce type d'ouvrages présente de nombreuses variantes, de la plus simple à la plus sophistiquée :

La digue en terre compactée, plus ou mois étanche, c’est la levée des canaux ou des rivières.   La digue en terre compactée étanche, protégée par un enrochement contre l’érosion et les débordements.   La digue en remblai avec masque amont assurant l’étanchéité, ce masque peut être constitué de béton ou de béton bitumineux, la protection contre les débordements est réalisée par un enrochement aval ou par un ouvrage annexe : l’évacuateur de crues.  La digue en remblai avec noyau étanche, dans ce cas le remblai est constitué de matériaux perméables : soit mélange de terre et de sable, soit roches de calibre approprié. Les deux parements de l’ouvrage sont protégés par des roches de grandes dimensions. Le noyau étanche peut être constitué d’argile compactée ou d’un voile de béton plastique. Le barrage est protégé des débordements par un évacuateur de crues, intégré à l’ouvrage ou construit séparément.

Lorsque ce type d'ouvrage est  fondé sur une base perméable (lit d'une rivière), le noyau étanche est prolongé en profondeur jusqu'au bon sol.

                                                                                                                       

ci-dessus: vue en coupe, digue avec noyau étanche en argile compactée. L'écran étanche dans le lit de la rivière est obtenu par injection d'un mélange de ciment et d'argile et cela jusqu'à la rencontre du bon sol, ici à plus de 100m de profondeur.