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AVANT

Sommaire

PROPOS

Pourquoi des recommandations pour les petits barrages ? Gérard DEGOUTTE, ENGREF, animateur du groupe de travail

Le Comité Français des Grands Barrages a décidé de rédiger des recommandations pour les petits barrages en partant du constat que les publications professionnelles disponibles portaient surtout sur les grands ouvrages. Le présent document réalise donc la synthèse des expériences vécues et des recherches françaises sous forme de recommandations pour la conception et la construction de barrages de hauteur comprise entre 5 et 25 mètres environ, en France métropolitaine. Néanmoins, bien des développements sont aussi applicables dans d’autres régions.

QUELS

BARRAGES

?

Les barrages construits en France dans cette gamme de hauteur sont : les barrages en terre (qui sont les plus nombreux), les barrages poids en béton ou en BCR1. Les barrages voûtes ainsi que les barrages en enrochements seront abordés plus succinctement, car il en existe peu de hauteur inférieure à 25 mètres. Les barrages en maçonnerie, qui ne sont plus construits en France, et les barrages à contrefort ou les multi-voûtes, 1. BCR : béton compacté au rouleau. Technique décrite au chapitre Petits barrages en béton, p. 113 et s.

P ourquoi des recommandations pour les petits barrages ?

qui n’apparaissent plus économiquement intéressants dans cette gamme de hauteur, ne seront pas traités.

SPÉCIFICITÉS

DES PETITS BARRAGES

Les petits barrages présentent a priori autant de difficultés que les très grands. Bien sûr, leur faible taille s’accompagne de faibles contraintes : le comportement d’un rocher d’appui va rester dans le domaine élastique ; les vitesses à l’aval d’un coursier d’évacuateur n’engendreront pas de phénomènes de cavitation, mais à l’inverse, il ne sera pas toujours financièrement raisonnable de vouloir acquérir une connaissance parfaite de l’étanchéité d’une cuvette ; l’absence de station limnigraphique gonflera l’indétermination des débits de crue... Indétermination, zones d’ombre compliquent donc la tâche du concepteur. Celui-ci devra alors concevoir un ouvrage adapté à ces incertitudes. Si c’est impossible, il sera placé devant le dilemme de déclarer le site impropre ou bien de prendre un risque. Risque de rupture, mais plus souvent risque de fuites excessives. L’expérience de nombreux désordres conduit, dans ce cas, à recommander sans ambiguïté d’écarter le site, quitte à l’écarter à tort... ce qu’on ne saura jamais ! 14

QUE

SIGNIFIE L’EXPRESSION PETIT BARRAGE

?

Il n’existe pas de définition unanimement reconnue de l’expression petit barrage. En France, on considère souvent que les grands barrages ont une hauteur supérieure à 20 mètres1, parce que depuis 1966 les projets de tels barrages doivent être soumis au Comité Technique Permanent des Barrages ; pourtant les textes applicables n’utilisent pas le vocable grand barrage. De son côté la Commission Internationale des Grands Barrages considère comme grands barrages les ouvrages de hauteur supérieure à 15 mètres, ou bien même, dans certains cas, comprise entre 10 et 15 mètres2. En fait, il n’est pas très important de définir avec précision la limite entre petit barrage et grand barrage. Un barrage de 20 mètres sera pour l’un le plus petit des grands barrages et pour l’autre le plus grand des petits barrages ! Nous proposons simplement pour fixer les idées, de baptiser petits barrages ceux dont la hauteur est inférieure à 15 mètres et moyens ceux dont la hauteur est comprise entre 15 et 25 mètres. Cette définition ne prétend pas être universelle, et elle n’a bien sûr aucun caractère réglementaire. Le pré1. Hauteur mesurée au-dessus du point le plus bas du terrain naturel et prenant en compte la profondeur du lit mineur éventuel. 2. Hauteur mesurée au-dessus du point le plus bas de la fondation.

Avant Pro p os

sent document constitue des recommandations et non pas des règles qui s’appliqueraient obligatoirement à telle catégorie de barrage ou telle catégorie de maître d’ouvrage.

TAILLE

DE L’OUVRAGE ET SÉCURITÉ

Petit ou moyen barrage n’est en rien synonyme de barrage sans risque. Pour des retenues stockant plus de 100 000 m3 par exemple, on ne peut jamais exclure un risque pour une personne présente au pied du barrage au mauvais moment. Pas de compromis donc sur la sécurité. Le lecteur non convaincu devra bien considérer qu’il y a environ 10 000 petits ou moyens barrages en France. Bien sûr, les recommandations doivent être en harmonie avec le risque encouru : un barrage de 10 mètres de hauteur stockant 15 millions de m3 n’est pas à comparer avec un barrage de 10 mètres stockant 50 000 m3. Pour croiser ces deux facteurs - hauteur et volume - il a été convenu de s’appuyer sur le paramètre H² V . H désigne la hauteur du barrage en mètres au-dessus du point bas du sol naturel et V est le volume stocké en millions de m3 au niveau normal. Le graphique cidessous (figure 1) comporte plusieurs valeurs de H² V comprises entre 5 et 3 000. La zone comprise entre les pointillés encadre tous les barrages français, si on ne considère pas les digues de fleuves. Le lecteur est invité à reporter sur ce graphique les quelques barrages qu’il connaît le mieux !

Fig. 1 - Relation hauteur - volume et quelques valeurs de H2 V (V en hm3, H en m)

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P ourquoi des recommandations pour les petits barrages ?

Ce paramètre H² V n’a pas une signification scientifique particulière. Il doit être considéré comme un indicateur du potentiel de risque à l’aval. Par exemple, on a pu constater une bonne corrélation entre H² V et le débit maximal obtenu à l’aval d’un barrage après un effacement total. Le présent manuel préconise donc des dispositions minimales modulées en fonction de ce paramètre. Cela n’empêchera pas d’adopter des dispositions supérieures, dictées par des critères techniques, chaque fois que des circonstances particulières l’imposeront.

ASPECTS

ABORDÉS

Le présent manuel traite, bien entendu, des études préalables tant géologiques et géotechniques (voir chap. III, p. 37) qu’hydrologiques pour la prédétermination des crues (voir chap. II, p. 23). Il traite ensuite de la conception et de la réalisation des deux grands types de barrage : barrages en remblais (voir chap. IV, p. 67) et barrages en béton (voir chap. V, p. 113).

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Les aspects liés à l’environnement sont de plus en plus à l’ordre du jour. Le chapitre VI traite du problème fondamental de la qualité de l’eau, aussi bien dans la retenue qu’à son aval. Mais si l’on construit des barrages depuis des millénaires, on ne mesure les impacts sur l’eau que depuis au mieux quelques dizaines d’années. Ce chapitre est donc davantage l’état actuel de la connaissance qu’un ensemble de recommandations précises. Enfin, certains maîtres d’ouvrage attachent de plus en plus de poids à l’aspect paysager. Il n’est pas traité ici, car le corps de doctrine n’existe pas à notre connaissance. Recommandons simplement au maître d’œuvre et à l’entrepreneur de prendre davantage cet aspect en considération à la fois pour l’aspect fini des parements et pour l’intégration des ouvrages en béton ou des bâtiments de service. Pour finir, rappelons qu’un barrage n’est pas définitif quand l’entreprise quitte les lieux, ni même quand l’évacuateur déverse pour la première fois. Un barrage est vivant, il vieillit donc. Il doit faire l’objet d’une surveillance attentive et être ausculté comme indiqué au chapitre VII.