Les barrages (Sciences & Techniques)

« Outre la terre, les blocs rocheux sont aussi utilisés comme matériaux de construction dans les barrages.

Dits "à enrochements",ces barrages connurent leur essor dans l'Ouest américain à partir de 1850 lors de la ruée vers l'or : ils consistaient en desempilements de roches assemblées à la main, la face du barrage étant matelassée de mottes de gazon compactées.

Ceux qui ontété construits depuis ont leur face rocheuse protégée plutôt par un coffrage en bois imperméable ou par un pavage en béton. Aujourd'hui, la plupart des barrages en matériaux meubles d'Europe ont adopté une formule de construction mixte : en premierlieu, celle-ci repose sur la construction d'un coeur en argile ou d'une autre matière imperméable qui s'appuie sur une base dans lesol du vallon.

Ce noyau est alors recouvert de terre ou d'enrochements afin d'obtenir la masse désirée.Dès lors, on peut ancrer lastructure au fond du vallon face au plan d'eau, le noyau l'empêchant de glisser vers l'aval. Les deux plus grands barrages en terre sont ceux de Rogun, qui mesure 335 m de hauteur, et de Nuzek au Tadjikistan (300 m).Néanmoins, ces dimensions demeurent exceptionnelles, car la plupart des barrages se contentent de hauteurs de quelquesdizaines de mètres seulement : 99% des barrages dans le monde mesurent moins de 100 m de hauteur. Maçonnerie et béton Les barrages en maçonnerie recourent aux techniques les plus sophistiquées - ciment, béton ou autre mortier - mais nereprésentent que 15% des barrages existants. Les premiers ouvrages en maçonnerie sont apparus très tôt dans l'histoire des barrages.

C'est ainsi que l'on peut encore voir lesrestes d'un barrage de ce type près de la ville du Caire, en Égypte.

Constitué de deux hauts murs parallèles de 24 m de longséparés par un remblai de gravier épais de 84 m, le barrage de Sadd el-Kafara servait à alimenter en eau potable les ouvriersd'une mine voisine ainsi que les bêtes de somme, il y a sans doute plus de 2000 ans avant notre ère. Les murs droits, comme ceux de Sadd el-Kafara, n'ont pas connu un développement important car ils n'opposaient pas unerésistance suffisante à la pression.

Aussi ne sont-ils encore bâtis que dans des circonstances particulières, lorsque les flancs de lavallée sont instables et n'offrent pas de garanties suffisantes de résistance aux pressions latérales que peuvent subir d'autres genresde barrage.

Au XXe siècle, un ouvrage en maçonnerie a ainsi été réalisé sur le fleuve Columbia aux États-Unis, dans un vallon delave et d'alluvions qui ne présentait aucun appui fiable. Ce sont ces appuis que les architectes des barrages utilisèrent à mesure que les connaissances des lois physiques se sont affinéeset que de nouveaux matériaux furent découverts.

Le barrage-voûte en arc de cercle devint la solution la plus efficace contre lapoussée des eaux, en s'arc-boutant contre les parois de la vallée qui encaissent les charges.

Soulagé, le mur pouvait donc êtremoins épais et moins coûteux. L'un des premiers barrages-voûtes connus est celui d'Elche en Espagne, bâti au XVe siècle : son mur incurvé est haut de 23 mpour une épaisseur de seulement 10 m à la base.

De tels ouvrages à une seule voûte étaient particulièrement adaptés pour barrerdes vallons étroits.

Au XVIIIe siècle, toujours en Espagne, fut inventé un autre système utilisant des voûtes multiples disposéescôte à côte.

Elles transmettaient leurs charges au sol rocheux à chacune de leurs jonctions au moyen de contreforts et d'arcs-boutants pour barrer des vallées plus larges.

Cette technique est toujours employée, comme en témoigne l'ouvrage de 87 m dehaut qui barre la rivière Verde en Arizona et le barrage Daniel-Johnson au Canada (214 m). Le barrage à contreforts est dérivé de ces constructions à segments multiples : il s'appuie sur une série de grands murstriangulaires soutenant la structure, les espaces entre les contreforts étant comblés de gravier ou de ciment. Le record de hauteur des barrages-voûtes est détenu celui d'Inguri en Géorgie, avec 272 m de hauteur, devant le barrage italiende Valjont (262 m).

Les barrages-voûtes sont d'une grande solidité lorsque leur construction est correctement préparée.

Lagéologie de la vallée doit être bien comprise, notamment la résistance des parois ainsi que la présence de failles éventuelles, leszones sismiques étant bien sûr à éviter.

En 1959, la rupture d'une partie du barrage de Malpasset, en France, fut provoquée parun glissement des couches de la paroi. Les effets sur l'environnement Outre ces accidents rarissimes et leurs conséquences catastrophiques pour les zones en aval, les barrages suscitent desinquiétudes quant à leur impact sur l'environnement.

En premier lieu, leur but étant d'opérer une retenue d'eau, les zones bassesimmédiatement en amont de la construction sont noyées par l'élévation du niveau.

Les populations vivant sur l'emplacement defuturs réservoirs doivent donc être évacuées et relogées.

La faune sauvage est également frappée par la transformation, voire par. »