BARRAGES
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Depuis 5 000 ans, l'humanité a construit plus de 50 000 grands barrages et réservoirs artificiels, qui régulent environ 3 500 milliards de mètres cubes d'eau par an, soit de l'ordre de 30 p. 100 de la ressource en eau accessible. Cette eau stockée et régulée est utilisée pour l'alimentation en eau de la population, l'irrigation, la production d'énergie hydroélectrique, la protection contre les crues, la navigation, les loisirs et le tourisme, l'environnement...
La diversité des barrages est extrême. Si plus de 30 000 d'entre eux dépassent une hauteur de 15 m, l'essentiel du service rendu provient de quelques milliers de très grands ouvrages qui assurent plus de 90 p. 100 du stockage et de la production hydroélectrique. De 1950 à 1980, ces derniers étaient construits dans les pays industrialisés, alors que l'Asie réalisait de très nombreux barrages de faible hauteur destinés à l'irrigation. Actuellement, la cadence globale de construction de très grands ouvrages s'accroît, mais ils sont localisés essentiellement en Asie et en Amérique du Sud. La construction des petits barrages, au contraire, s'est beaucoup ralentie. L'investissement annuel consacré à ces ouvrages représente environ 1 500 milliards d'euros, dont 50 p. 100 consacrés à la production hydroélectrique.
Si l'évolution de la conception des barrages a connu un rythme très lent pendant des siècles, en raison sans doute du coût de ces ouvrages et des performances à atteindre en termes de sécurité, l'apparition dans les années 1980 d'un nouveau matériau, le béton compacté au rouleau (B.C.R.), a conduit à un changement radical, et les nombreuses innovations qu'il a rendu possibles ont largement révolutionné les habitudes en matière de conception, ainsi que les méthodes et délais de réalisation. En 2006, on recensait près de 350 ouvrages de ce type déjà réalisés, en construction ou à l'étude. Le plus haut de ce type sera le barrage de Nang Ngum III (Laos), en projet, conçu pour s'élever à 220 m.
Auparavant, un autre type de barrage a connu un grand développement depuis les années 1960 : le barrage en enrochements à masque amont en béton. Les étapes de ce développement sont marquées par la construction du barrage de Cethana en Australie en 1970 (110 m de hauteur), suivie par celles de Foz de Areia au Brésil en 1980 (160 m de hauteur) et d'Aguamilpa au Mexique en 1998 (187 m de hauteur), et enfin par celle de Shuibuya en Chine en 2006 (233 m de hauteur), dont la mise en service est prévue pour 2009. Des projets allant jusqu'à 243 m de hauteur sont en cours d'étude en Colombie.
Le type d'ouvrage le plus répandu dans le monde entier, reste cependant les barrages en terre ou en enrochements à noyau en terre, qui représentaient 66 p. 100 du nombre de barrages de plus de 15 m de hauteur recensés en 2003. Leur champ d'application est immense, car ils s'adaptent facilement à l'utilisation des matériaux et des moyens locaux, ainsi qu'à une grande diversité de fondations. C'est le type d'ouvrages le plus ancien et on en trouve des traces dans les civilisations les plus reculées. Le plus grand ouvrage de ce type en service reste le barrage de Nurek au Tadjikistan, de 300 m de hauteur, mis en service en 1980.
Depuis l'apparition du béton compacté au rouleau, l'utilisation du béton conventionnel reste limitée aux barrages-voûtes minces qui représentent encore un pourcentage élevé des ouvrages de très grandes hauteurs (même si certains concepteurs réfléchissent à l'utilisation du B.C.R. pour des voûtes épaisses à double courbure) et à quelques ouvrages à contreforts, ainsi qu'aux ouvrages annexes. Le plus haut barrage-poids reste le barrage de Grande Dixence en Suisse (285 m de hauteur, mis en service en 1961). Les plus hauts barrages-voûtes restent les barrages d'Inguri en Géorgie (272 m de hauteur, mis en service en 1980) et Vajont en Italie (262 m de hauteur, achevé en 1981). Ils devraient être dépassés par Xiaowan en Chine, conçu pour une hauteur de 292 m.
La conception des barrages est un art difficile, car les contraintes sont très importantes, les conditions locales ne sont jamais identiques et les matériaux à utiliser sont ceux disponibles à proximité. La nature de ces matériaux et celle de la fondation de l'ouvrage orientent le choix du type d'ouvrage, mais l'optimisation du projet est toujours complexe.
Pour beauc [...]
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l’article se compose de 24 pages
Écrit par :
- Claude BESSIÈRE : ingénieur civil des Ponts et Chaussées, directeur de l'innovation chez Ingérop
- Pierre LONDE : président honoraire de la Commission internationale des grands barrages, ingénieur-expert
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Voir aussi
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- BARRAGES EN ENROCHEMENTS
- BARRAGES EN TERRE
- BARRAGES MOBILES
- BARRAGES-POIDS
- BARRAGES-VOÛTES
- BÉTON COMPACTÉ AU ROULEAU (B.C.R.)
- CALCUL DE STRUCTURE
- COMPACTAGE
- TECHNIQUES DE CONSTRUCTION
- CONTREFORT architecture
- ANDRÉ COYNE
- CRUES
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Pour citer l’article
Claude BESSIÈRE, Pierre LONDE, « BARRAGES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/barrages/