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  10. 10. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Karun III, Iran, 205 m
  11. 11. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Karun III, Iran, 205 m
  12. 12. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages - des ouvrages singuliersBarrages - des ouvrages singuliers Les exigences quant à la sécurité sont extrêmes Structures complexes qu'il faut traiter comme systèmes Le comportement d'un barrage durant son cycle de vie est complexe il n'existe pas de procédures bien définies pour trouver la meilleure solution démarche pragmatique, évolutive, systématique et récursive grand nombre d'hypothèses influence par plusieurs facteurs et phénomènes plus ou moins bien connus - caractéristiques de matériaux (vieillissement) - comportement de la fondation - les effets chimiques de l'eau - sollicitation sismique - risque hydrologique - mode d'exploitation conception réalisation exploitation règle institutionnelle pour la surveillance des ouvrages par une auscultation permanente
  13. 13. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Evolution des barragesEvolution des barrages
  14. 14. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités La vallée du Nil - Barrage de "Sadd-el-Kafara"La vallée du Nil - Barrage de "Sadd-el-Kafara" View of Kafara dam side from the left bank; US= upstream, DS = downstream Upstream face of Kafara dam Cross section of Kafara dam
  15. 15. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages d'irrigation au YémenBarrages d'irrigation au Yémen Marib - capitale de la reine Saba, située à 120 km à l'est de Sanaa Prospérité pendant plus d'un millénaire, basée sur l'irrigation et l'exportation d'encens et de myrte Premiers barrages sur la rivière Danah datent de 1500 avant J.C. Construction d'un grand barrage commencée en 519 avant J.C. barrage en remblai de 700 m de longueur et de 20 m de hauteur impressionnants ouvrages de vidange en maçonnerie volume retenue de 30 mio m3 (15% du débit moyen annuel) rupture finale après 1300 ans de service au 7ème siècle après J.C. Barrage de Marib
  16. 16. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Ancien barrage de Marib, YémenAncien barrage de Marib, Yémen Plan of the Marib dam in its final configuration
  17. 17. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Situation actuelleSituation actuelle dans le monde et en Suisse Digue en enrochements Atatürk, Turquie (173 m)
  18. 18. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités 16'601 17'744 23'034 128 144 153 0 5'000 10'000 15'000 20'000 25'000 1'800 1'850 1'900 1'950 2'000 An MondesansChine 0 50 100 150 200 250 Suisse Nombre de barrages > 15 m Etat 1998: Monde sans Chine: 23'034 Monde avec Chine: 44'645 80 907060 16'601 17'744 23'034 128 144 153 0 5'000 10'000 15'000 20'000 25'000 1'800 1'850 1'900 1'950 2'000 An MondesansChine 0 50 100 150 200 250 Suisse Nombre de barrages > 15 m Etat 1998: Monde sans Chine: 23'034 Monde avec Chine: 44'645 80 907060 Nombre de barragesNombre de barrages
  19. 19. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Rétrospective sur l’évolution de la hauteur maximale des barrages Rétrospective sur l’évolution de la hauteur maximale des barrages Nurek300 Chicoasén261 Mica242 Oroville230 Bennet183 CoppertonIII177 Trinity164 Swift156 AndersonRanch139 MudMountain130 SanGabriel123 SaltSprings96 DixRiver87 Stillwater82 SanLeandro47(1892) Hoover221 Mauvoisin237 Chambon136 Owyhee127 Diablo119 Schräh112 Arrowrock107 BuffaloBill99 NewCroton91 Cheeseman72 Kurit64(1850) Vajont262 Grande-Dixenc Barrages en béton Digues
  20. 20. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Evolution de la hauteur maximale des barrages en béton en Suisse Evolution de la hauteur maximale des barrages en béton en Suisse 1889 La tour Eiffel 1920 Montsalvens 1948 Rossens 1957/91 Mauvoisin 1962 Grande Dixence 320 m 55 m 83 m 237 / 250 m 285 m
  21. 21. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Evolution de la hauteur maximale des barrages en béton en Suisse Evolution de la hauteur maximale des barrages en béton en Suisse
  22. 22. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Nombre de barrages en construction (2006)Nombre de barrages en construction (2006) Hauteur > 60 m 1. Chine 95 2. Turquie 51 3. Iran 48 4. Japon 40 5. Vietnam 18 6. Inde 10 Espagne 10 8. Myanmar 7 9. Italie 6 Arabie Saoudite 6 11. Brésil 5 Russie 5 13. Corée du Sud 4 Maroc 4 Roumanie 4 Grèce 4 17. Autres pays 47 Total monde 364 Hauteur > 60 m 1. Chine 95 2. Turquie 51 3. Iran 48 4. Japon 40 5. Vietnam 18 6. Inde 10 Espagne 10 8. Myanmar 7 9. Italie 6 Arabie Saoudite 6 11. Brésil 5 Russie 5 13. Corée du Sud 4 Maroc 4 Roumanie 4 Grèce 4 17. Autres pays 47 Total monde 364 Hauteur > 150 m 1. Chine 19 2. Iran 6 3. Turquie 5 4. Brésil 3 5. Inde 2 Laos 2 7. Argentine, Colombie, Equateur, Ethiopie, Georgie, Grèce, Islande, Japon, Malaisie, Mexique, Pakistan, Russie, Ouzbékistan = 13x1 13 Total monde 50 Hauteur > 150 m 1. Chine 19 2. Iran 6 3. Turquie 5 4. Brésil 3 5. Inde 2 Laos 2 7. Argentine, Colombie, Equateur, Ethiopie, Georgie, Grèce, Islande, Japon, Malaisie, Mexique, Pakistan, Russie, Ouzbékistan = 13x1 13 Total monde 50
  23. 23. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Nombre de barrages en construction depuis 1997Nombre de barrages en construction depuis 1997 366 41 289 35 335 35 361 35 319 33 335 36 345 42 369 43 368 43 364 50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 1997199819992000200120022003200420052006 > 60m >150m Nombre
  24. 24. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Classement par pays 1. Chine 51,5% 2. Etats-Unis 14,9% 3. Japon 6.1% 4. Inde 3,1% 5. Espagne 2,0% 6. Corée 1,9% 7. Canada 1,7% 8. Grande Bretagne 1,5% 9. Brésil 1,4% 10. Mexique 1,4% (Suisse 0,4%) (100 % = nombre total de barrages dans le monde) 4% 6.2% 7% 10.9% 16.6% 51.5% Amérique du Nord Europe Asie Japon AfriqueAsie australe Amérique du Sud Distribution des barrages > 15 m par continents et paysDistribution des barrages > 15 m par continents et pays
  25. 25. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  26. 26. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Energie hydroélectrique et barrages en ChineEnergie hydroélectrique et barrages en Chine Demande en puissance supplémentaire: 15 000 MW/an Augmentation prévue de la puissance avec nouvelles centrales hydroélectriques entre 2000 et 2010 : 125 000 MW Barrage des Trois Gorges en construction
  27. 27. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Energie hydroélectrique et barrages en IranEnergie hydroélectrique et barrages en Iran Aménagements hydroélectriques en construction : 7 500 MW Augmentation du potentiel utilisé de 15 % à 80 % en 2020 Barrage Shahid Abbaspour (Karun I) Barrage Dez
  28. 28. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Tâches, défis Suisse Monde Conservation des ouvrages existants *** ** Extension des ouvrages existants (surélévations) ** * Reconstruction Renouvellement * ** Nouvelles réalisations * *** * peu important **important *** très important Perspectives dans le domaine des barragesPerspectives dans le domaine des barrages
  29. 29. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Perspectives dans le domaine des barragesPerspectives dans le domaine des barrages Surélévations Luzzone de 208 m à 225 m Mauvoisin de 237 m à 250 m
  30. 30. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Buts des barragesButs des barrages Création d'une retenue Compensation entre les apports et les besoins en eau Création d ’une chute additionnelle par l’augmentation du plan d’eau Réservoir énergétique Réservoir d’alimentation Réservoir de maîtrise des crues Réservoir régulateur Production d’énergie Approvisionnement en eau potable et industrielle Irrigation Protection contre les crues Loisirs et tourisme Navigation Pêche - Pisciculture
  31. 31. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Affectations principales des réservoirsAffectations principales des réservoirs Approvisionnement en eau potable et industrielle Approvisionnement en eau potable et industrielle IrrigationIrrigation Protection contre les cruesProtection contre les crues Soutien d'étiageSoutien d'étiage Pêche, pisciculturePêche, pisciculture Navigation fluvialeNavigation fluviale Loisirs, tourismeLoisirs, tourisme Production d'énergie électriqueProduction d'énergie électrique Réservoir énergétiqueRéservoir énergétique Réservoir d'alimentationRéservoir d'alimentation Réservoir de maîtrise des crues Réservoir de maîtrise des crues Réservoir régulateurRéservoir régulateur Réservoir à buts multiples Réservoir à buts multiples
  32. 32. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Lieu / Pays Marrakech (Maroc) Beyrouth (Liban) Zanzibar (Tanzanie) Calicat (Inde de sud) Cherrapanji (Inde de nord) Mois le plus humide 40 190 335 830 2560 Mois le plus sec 5 0 35 10 10 Somme annuelle 253 893 1486 3085 10824 Précipitations en mm Quelques exemples de la répartition des précipitations (grandes variations en lieu et temps) Quelques exemples de la répartition des précipitations (grandes variations en lieu et temps)
  33. 33. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Dimensionnement à l’aide des courbes des débits cumulésDimensionnement à l’aide des courbes des débits cumulés Temps Ve Vs αs αe VolumeduréservoirVolumedèst=0 Jnéc Période T minmaxnéc DDJ +=
  34. 34. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Dimensionnement d ’un réservoirDimensionnement d ’un réservoir Tous les débits entrants (apports) sont transformés en débits sortants Tous les débits entrants (apports) sont transformés en débits sortants T=1 annéetemps Ve Vs Jnéc Volumesdèst=0
  35. 35. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Rôle important des réservoirs artificielsRôle important des réservoirs artificiels Volume total stocké dans les réservoirs dans le monde: 6'000 km3 dont 3'600 km3 pour la régulation des apports (45'000 barrages > 15 m) Satisfaire les besoins en énergie, eau/nourriture et transport Volume global stocké dans tous les cours d'eau: 1000 - 2000 km3
  36. 36. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Protection Conséquences à éviter ! Production Réservoirs Hydroélectricité (énergie) Excédent Pénurie Crues Inondations Erosions Eau potable Agronomie Microclimat Irrigation (alimentation) Navigation (transport) Loisirs, tourisme, pisciculture Possibilités d'exploitation des réservoirsPossibilités d'exploitation des réservoirs
  37. 37. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Effets nuisibles des barragesEffets nuisibles des barrages Relogement Modification du régime du cours d’eau Réchauffement de l’eau Séismes induits Pertes de paysages, de flore et de faune. Débit: tronçons avec débit restitué, intumescences à l’aval. Transport de sédiment: alluvionnement du réservoir, creusement du lit à l’aval, rétention des sédiments fins et matières en suspension . Stratification thermique, accélération de l’eutrophisation, réduction de la teneur en oxygène, accroissement du niveau trophique et augmentation de l’évaporation. Aggravation de la malaria et de la bilharzioseMaladies d’origine hydrique Inondations Migration des poissons
  38. 38. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages et déplacement des populationsBarrages et déplacement des populations Name Country No. of resettled people Three Gorges China 1,300,000 Sanmenxia China 410,000 Danjankou China 383,000 Xianjiang China 306,000 Dongpinghu China 278,000 Pong India 150,000 Zhaxi China 141,000 Bargi India 114,000 Aswan Egypt 113,000 Hirakud India 110,000 Mangla Pakistan 110,000 Kaptai Bangladesh 100,000 Srisailam India 100,000
  39. 39. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Effets nuisibles des barragesEffets nuisibles des barrages Relogement Modification du régime du cours d’eau Réchauffement de l’eau Séismes induits Pertes de paysages, de flore et de faune. Débit: tronçons avec débit restitué, intumescences à l’aval. Transport de sédiment: alluvionnement du réservoir, creusement du lit à l’aval, rétention des sédiments fins et matières en suspension . Stratification thermique, accélération de l’eutrophisation, réduction de la teneur en oxygène, accroissement du niveau trophique et augmentation de l’évaporation. Aggravation de la malaria et de la bilharzioseMaladies d’origine hydrique Inondations Migration des poissons
  40. 40. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités UPPER-RHONE-RIVERFLOWREGIME Rhone, Branson (A.Peter)
  41. 41. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités UPPER-RHONE-RIVERFLOWREGIME Rhone, Raron (T.Meile)
  42. 42. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités UPPER-RHONE-RIVERFLOWREGIME • Mean daily discharge Pardé-Coefficients PK (seasonal shift) Flow-Duration curves 1905 to 2003 • Daily hydrographs Daily discharge fluctuations; HP1 Intensity and frequency of flow change; HP2 1907 and 1998 to 2003
  43. 43. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités UPPER-RHONE-RIVERFLOWREGIME Pardé-Coefficients: - PKmonth = Qmean month/Qmean annual >> 16 annual flow regime types 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Month [-] Pardé-Coefficients[-] Period 1905-1950 Period 1951-1975 Period 1976-2003 • until 1950: alpine glacier snowmelt type • since 1976: subalpine snowmelt-rain type Porte du Scex
  44. 44. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités UPPER-RHONE-RIVERFLOWREGIME 0 100 200 300 400 500 600 700 0 50 100 150 200 250 300 350 Number of days [-] Meandailydischarge[m 3 /s] 0 100 200 300 400 500 600 700 In-/decrease[%] Averaged duration curve, Period 1905-1950 Averaged duration curve, Period 1951-1975 Averaged duration curve, Period 1976-2003 Difference from period 1905-1950 to period 1976-2003 Relative In-/Decrease between 1905-1950 and 1976-2003 Decrease Increase
  45. 45. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités UPPER-RHONE-RIVERFLOWREGIME 0 50 100 150 200 250 300 350 14.10.,00 14.10.,12 15.10.,00 15.10.,12 16.10.,00 16.10.,12 17.10.,00 17.10.,12 18.10.,00 18.10.,12 19.10.,00 19.10.,12 20.10.,00 20.10.,12 21.10.,00 Discharge[m 3 /s] Discharge October 1907 Discharge October 2003 Upper-Rhone in Porte du Scex Saturday Sunday -2 -1 0 1 2 14.10.,00 14.10.,12 15.10.,00 15.10.,12 16.10.,00 16.10.,12 17.10.,00 17.10.,12 18.10.,00 18.10.,12 19.10.,00 19.10.,12 20.10.,00 20.10.,12 21.10.,00 Flowchangerates[m 3 /s/min] Flow change rates October 1907 Flow change rates October 2003 Upper-Rhone in Porte du Scex Saturday Sunday
  46. 46. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités UPPER-RHONE-RIVERFLOWREGIME HP1j = (Qmax j – Qmin j) / Qmean j >>> daily values or averages values (per month) 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 janv févr mars avr mai juin juil août sept oct nov déc (Qmaxj-Qminj)/Qmeanj[-] 1907 2003 2002 2001 2000 1999 1998 Jan. Feb. Mar. April May June July Aug. Sept. Oct. Nov. Dec. 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (Qmaxj-Qminj)/Qmeanj[-] 1907 2003 2002 2001 2000 1999 1998 Jan. Feb. March April May June July Aug. Sept. Oct. Nov. Dec.
  47. 47. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Effets nuisibles des barragesEffets nuisibles des barrages Relogement Modification du régime du cours d’eau Réchauffement de l’eau Séismes induits Pertes de paysages, de flore et de faune. Débit: tronçons avec débit restitué, intumescences à l’aval. Transport de sédiment: alluvionnement du réservoir, creusement du lit à l’aval, rétention des sédiments fins et matières en suspension . Stratification thermique, accélération de l’eutrophisation, réduction de la teneur en oxygène, accroissement du niveau trophique et augmentation de l’évaporation. Aggravation de la malaria et de la bilharzioseMaladies d’origine hydrique Inondations Migration des poissons
  48. 48. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Emosson, Valais, 180 m
  49. 49. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Variation temporelle du niveau de l’eau de quatre lacs artificiels lors de leur remplissage initial. Indication du moment où est survenu un tremblement de terre local et magnitude observée Variation temporelle du niveau de l’eau de quatre lacs artificiels lors de leur remplissage initial. Indication du moment où est survenu un tremblement de terre local et magnitude observée
  50. 50. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages en bétonBarrages en béton Barrage-poids Barrage-poids massif Barrage-poids à joints évidés Barrage-poids voûte Barrage-poids incurvé Barrage en béton compacté au rouleau (BCR) Barrage à contreforts Barrage-voûte Barrage à contreforts à tête élargie Barrage à contreforts à dalles planes Barrage-voûte/ dômes multiples Barrage évidé Barrage-voûte épais Barrage-voûte mince Barrage-voûte cylindrique Barrage-voûte à double courbure
  51. 51. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage poids (Grande Dixence, Suisse) Barrage poids (Grande Dixence, Suisse) Le plus haut: du monde de la Suisse Nom: Grande Dixence Grande Dixence Hauteur: 285 m 285 m Volume béton: 6000 ·103m3 6000 ·103m3
  52. 52. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Grande Dixence: (Barrage poids) Hauteur 285 m Volume de la retenue: 400 Mio m3 Mise en service 1961 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  53. 53. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  54. 54. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  55. 55. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Panix, Grison, 40 m
  56. 56. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Panix, Grison, 40 m
  57. 57. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Panix, Grison, 40 m
  58. 58. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  59. 59. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Schräh, Glaris, 112 m
  60. 60. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Schräh, Glaris, 112 m
  61. 61. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Gries, Valais, 60 m
  62. 62. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Gries: (Barrage poids) Hauteur 60 m Volume de la retenue: 18 Mio m3 Mise en service 1965 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  63. 63. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Revelstoke, Canada
  64. 64. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Shasta, Redding, Californie, 180 m
  65. 65. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Mataro, Perou
  66. 66. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages en bétonBarrages en béton Barrage-poids Barrage-poids massif Barrage-poids à joints évidés Barrage-poids voûte Barrage-poids incurvé Barrage en béton compacté au rouleau (BCR) Barrage à contreforts Barrage-voûte Barrage à contreforts à tête élargie Barrage à contreforts à dalles planes Barrage-voûte/ dômes multiples Barrage évidé Barrage-voûte épais Barrage-voûte mince Barrage-voûte cylindrique Barrage-voûte à double courbure
  67. 67. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage à contreforts (Manantali, Mali) Barrage à contreforts (Manantali, Mali) Le plus haut: du monde de la Suisse Nom: José Maria Oriol Lucendro (Alcantara II, Espagne) Hauteur: 130 m 73 m Volume béton: 956 ·103m3 154 ·103m3
  68. 68. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Lucendro, Tessin, 73 m
  69. 69. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Lucendro, Tessin, 73 m
  70. 70. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Dispositions générales d’un barrage à contrefortsDispositions générales d’un barrage à contreforts tête âme 60÷80%20÷40% 0.95 ÷ 1.0 H gousset âme contrefort évidement 1 1 1 - 1 2 2 2 - 2
  71. 71. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Dispositions générales d’un barrage évidéDispositions générales d’un barrage évidé 1:0.1÷0.4 1:0.6÷0.9 0.95 ÷ 1.0 H gousset âme tête amont âme tête aval évidement masqueamont masqueaval
  72. 72. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Cleuson: Hauteur 87 m Volume de la retenue: 20 Mio m3 Mise en service 1950 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  73. 73. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Latiyan, Iran, proche de Téhéran
  74. 74. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Al Massira, Maroc
  75. 75. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Al Massira, Maroc
  76. 76. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Minab, Iran
  77. 77. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages en bétonBarrages en béton Barrage-poids Barrage-poids massif Barrage-poids à joints évidés Barrage-poids voûte Barrage-poids incurvé Barrage en béton compacté au rouleau (BCR) Barrage à contreforts Barrage-voûte Barrage à contreforts à tête élargie Barrage à contreforts à dalles planes Barrage-voûte/ dômes multiples Barrage évidé Barrage-voûte épais Barrage-voûte mince Barrage-voûte cylindrique Barrage-voûte à double courbure
  78. 78. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages à voûtes multiplesBarrages à voûtes multiples Le plus haut: du monde de la Suisse Nom: Daniel Johnson (Manic 5-Québec) Les Marécottes Hauteur: 130 m 19 m Volume béton: 956 ·103m3 154 ·103m3
  79. 79. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  80. 80. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Ksob, Algérie
  81. 81. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Meffrouche, Algérie
  82. 82. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Meffrouche, Algérie
  83. 83. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages à voûtes multiplesBarrages à voûtes multiples Les Marécottes: Hauteur: 19 m, Volume du béton: 154 ·103m3 Mise en service 1925
  84. 84. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages en bétonBarrages en béton Barrage-poids Barrage-poids massif Barrage-poids à joints évidés Barrage-poids voûte Barrage-poids incurvé Barrage en béton compacté au rouleau (BCR) Barrage à contreforts Barrage-voûte Barrage à contreforts à tête élargie Barrage à contreforts à dalles planes Barrage-voûte/ dômes multiples Barrage évidé Barrage-voûte épais Barrage-voûte mince Barrage-voûte cylindrique Barrage-voûte à double courbure
  85. 85. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Roselend, France
  86. 86. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Moiry, Valais, 148 m
  87. 87. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Premiers barrages-voûtesPremiers barrages-voûtes Barrages de Pathfinder et Buffalo (Etats Unis): premiers barrages-voûtes (cylindriques) dimensionnés selon la méthode des ajustements (arcs-consoles) Hubert Vischer / Luther Wagoner (1847-1922) développement de la méthode des ajustements Lars R. Jorgensen (1876-1938) premier barrage-voûte avec arcs à rayons variables: barrage de Salmon Creek (1914) Heinrich E. Gruner (1873-1947) premier barrage-voûte à rayons variables: barrage de Montsalvens (1920) Hugo F.L. Ritter (1883-1956) analyse des barrages-voûtes Henri Gicot (1897-1982), Alfred Stucky (1892-1969) amélioration des méthodes d'analyse des barrages-voûtes
  88. 88. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages-voûtes modernesBarrages-voûtes modernes Grande popularité des barrages-voûtes en Californie jusqu'à la 2ème guerre mondiale. Partiellement en Italie, premier barrage-voûte à double courbure: barrage d'Osiglietta (1939), joint périmétrique; beaucoup de barrages conçus par Carlo Semenza (1893-1961). Développement des barrages-voûtes en France par André Coyne (1891-1960). Après la rupture du barrage de Malpasset (58 m) en 1959, la construction des barrages-voûtes a fortement diminuée. Après la 2ème guerre mondiale, la construction de nombreux barrages-voûtes en Suisse, avec le barrage le plus haut de Mauvoisin (237 m, surélevé en 1990 à 250 m), achevé en 1957 et conçu par Alfred Stucky.
  89. 89. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage-voûte (Mauvoisin, Suisse) Barrage-voûte (Mauvoisin, Suisse) Le plus haut: du monde de la Suisse Nom: Enguri (Géorgie) Mauvoisin Hauteur: 282 m 250 m Volume béton: 3960 ·103m3 2030 ·103m3
  90. 90. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Enguri, Géorgie, 282 m
  91. 91. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Mauvoisin: (barrage-voûte) Hauteur 250 m Volume de la retenue: 210 Mio m3 Mise en service 1957 Surélévation 1990 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  92. 92. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  93. 93. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Emosson: (barrage-voûte) Hauteur 180 m Volume de la retenue: 225 Mio m3 Mise en service 1974 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  94. 94. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Emosson, Valais, 180 m
  95. 95. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Emosson, Valais, 180 m
  96. 96. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Emosson, Valais, 180 m
  97. 97. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Zeuzier: (barrage-voûte) Hauteur 156 m Volume de la retenue: 50 Mio m3 Mise en service 1957
  98. 98. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Moiry: (barrage-voûte) Hauteur 148 m Volume de la retenue: 77 Mio m3 Mise en service 1958 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  99. 99. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  100. 100. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Punt dal Gall, Grison, 130 m, 1968
  101. 101. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Emosson, Valais, 180 m
  102. 102. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Les Toules: (barrage-voûte) Hauteur 86 m Volume de la retenue: 20 Mio m3 Mise en service 1963 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  103. 103. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Z’Mutt: (barrage-voûte) Hauteur 74 m Volume de la retenue: 0.77 Mio m3 Mise en service 1970 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  104. 104. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Ferden: (barrage-voûte) Hauteur 67 m Volume de la retenue: 1.72 Mio m3 Mise en service 1975 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  105. 105. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Hongrin, Vaud, 125 m / 90 m
  106. 106. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Karun III, Iran, 205 m
  107. 107. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Karun IV, Iran, 230 m
  108. 108. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  109. 109. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Karakaya, Turquie, 230 m
  110. 110. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages GénéralitésSpitallamm, Berne, 114 m
  111. 111. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages en bétonBarrages en béton Barrage-poids Barrage-poids massif Barrage-poids à joints évidés Barrage-poids voûte Barrage-poids incurvé Barrage en béton compacté au rouleau (BCR) Barrage à contreforts Barrage-voûte Barrage à contreforts à tête élargie Barrage à contreforts à dalles planes Barrage-voûte/ dômes multiples Barrage évidé Barrage-voûte épais Barrage-voûte mince Barrage-voûte cylindrique Barrage-voûte à double courbure
  112. 112. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage en béton compacté au rouleau (Monskville, USA) Barrage en béton compacté au rouleau (Monskville, USA) Le plus haut: du monde de la Suisse Nom: Tamagawa (Japon) Aucun Hauteur: 100 m Volume béton: 1154 ·103m3 dont 750 ·103m3 en RCC Volume béton: 90 kg CP + 39 kg cendres volantes par m3 de BCR
  113. 113. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage en béton compacté au rouleauBarrage en béton compacté au rouleau Rialb, Espagne
  114. 114. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Rialb, Espagne, 101 m
  115. 115. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Rialb, Espagne, 101 m
  116. 116. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Rialb, Espagne, 101 m
  117. 117. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  118. 118. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  119. 119. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités
  120. 120. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage en enrochement Barrages en remblai ( digues)Barrages en remblai ( digues) Barrage en terre Barrage en terre homogène Barrage en terre zonée Barrage en terre à noyau d’argile Barrage en terre à masque amont (béton ou bitume) Barrage en terre à membrane interne en béton bitumineux Barrage en enrochement à noyau d’argile Barrage en enrochement à masque amont (en béton ou bitume) Barrage en enrochement à écran interne d’étanchéité (membrane) en béton bitumineux
  121. 121. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Digue homogène (Ludington, USA)Digue homogène (Ludington, USA) La plus haute: du monde de la Suisse Nom: Medeo (Kazakhstan) Aucune Hauteur: 144 m Volume béton: 8.5 ·103m3
  122. 122. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Digue à noyau (Göscheneralp, Suisse)Digue à noyau (Göscheneralp, Suisse) La plus haute: du monde de la Suisse Nom: Nurek (Tadjikistan) Goescheneralp Hauteur: 300 m 155 m Volume béton: 58 ·103m3 9.3 ·103m3
  123. 123. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Goescheneralp, Uri, 155 m
  124. 124. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Goescheneralp, Uri, 155 m
  125. 125. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 mBarrages au Valais avec une hauteur plus grande que 60 m Barrage de Mattmark: Hauteur 120 m Volume de la retenue: 100 Mio m3 Mise en service 1967 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image.
  126. 126. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Mattmark, Valais, , 120 m, 1967
  127. 127. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Marmorera, Grison, 91 m, 1954
  128. 128. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Polyphyton, Grèce, 100 m
  129. 129. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités El Makhazine, Maroc, 100 m
  130. 130. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités El Makhazine, Maroc, 100 m
  131. 131. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Grand Maison, France
  132. 132. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Grand Maison, France
  133. 133. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Chivor, Colombie, 237 m
  134. 134. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Karkeh, Iran, 127 m
  135. 135. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage en enrochement Barrages en remblai ( digues)Barrages en remblai ( digues) Barrage en terre Barrage en terre homogène Barrage en terre zonée Barrage en terre à noyau d’argile Barrage en terre à masque amont (béton ou bitume) Barrage en terre à membrane interne en béton bitumineux Barrage en enrochement à noyau d’argile Barrage en enrochement à masque amont (en béton ou bitume) Barrage en enrochement à écran interne d’étanchéité (membrane) en béton bitumineux
  136. 136. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Digue à masque amont (Foz do Areia, Brésil)Digue à masque amont (Foz do Areia, Brésil) La plus haute: du monde de la Suisse Nom: Foz do Areia Godey (Brésil) Hauteur: 160 m 35 m Volume béton: 13 ·103m3 0.3 ·103m3
  137. 137. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Grand Maison, Verney, France
  138. 138. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités New Spicer Meadow, USA, 70 m
  139. 139. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités New Spicer Meadow, USA, 70 m
  140. 140. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités New Spicer Meadow, USA, 70 m
  141. 141. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage en enrochement Barrages en remblai ( digues)Barrages en remblai ( digues) Barrage en terre Barrage en terre homogène Barrage en terre zonée Barrage en terre à noyau d’argile Barrage en terre à masque amont (béton ou bitume) Barrage en terre à membrane interne en béton bitumineux Barrage en enrochement à noyau d’argile Barrage en enrochement à masque amont (en béton ou bitume) Barrage en enrochement à écran interne d’étanchéité (membrane) en béton bitumineux
  142. 142. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Finstertal, Autriche, 100 m
  143. 143. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Finstertal, Autriche, 100 m
  144. 144. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages GénéralitésFinstertal, Autriche, 100 m
  145. 145. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Finstertal, Autriche, 100 m
  146. 146. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Situation des barrages en SuisseSituation des barrages en Suisse www.swissdams.ch
  147. 147. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Mauvoisin (250m)Mauvoisin (250m) Grande Dixence (285m) Grande Dixence (285m) Contra (220m)Contra (220m) Luzzone (225m)Luzzone (225m) Göscheneralp (155m)Göscheneralp (155m) Curnera (155m)Curnera (155m) Zervreila (151m)Zervreila (151m) Emosson (180m)Emosson (180m) Zeuzier (156m)Zeuzier (156m) Barrages en Suisse avec une hauteur plus grande que 150 mBarrages en Suisse avec une hauteur plus grande que 150 m
  148. 148. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Choix du type de barrageChoix du type de barrage Type de barrage Type de barrage Critères • forme de la vallée • risque sismique • géologie et géotechnique • matériaux de construction • conditions climatiques • crues à maîtriser EconomieEconomie SécuritéSécurité
  149. 149. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Reconnaissances géologiquesReconnaissances géologiques MOYENS RESULTATS Photos satellites morphologie Photos aériennes tectonique Reconnaissance morphologie, carte de la géologie de la surface de surface Méthodes géophysiques coupes géologiques (résistivité, vitesse des ondes) Forages Puits lithologie Tranchées stratigraphie Galeries tectonique
  150. 150. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Géotechnique (sol et roche)Géotechnique (sol et roche) FONDATIONS MATERIAUX DE CONSTRUCTION Tassements (sol Déformations (roche) Perméabilité Sécurité à la rupture Altération Granulométrie Teneur en eau naturelle Comportement au compactage Perméabilité Tassements/consolidations Stabilité Durabilité RENSEIGNEMENTS REQUIS
  151. 151. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Choix du type de barrageChoix du type de barrage Granulats de béton : graviers d'alluvions, sans matériaux organiques, granulats roulés; év. granulats concassés Matériaux des corps d'appui : alluvions, moraines (si la fraction de fines n'est pas trop importante) pour les digues en terre: rocher concassé de carrière pour les barrages en enrochements Matériaux de filtre : alluvions, év. matériaux de carrière (lavage) Rip-Rap (protection de surface) : blocs de rocher résistant à l'altération Matériaux de noyau : matériaux argileux, moraines, argiles Ciment : non disponible sur le site, transport! Matériaux de construction
  152. 152. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage-poidsBarrage-poids Avantages et inconvénients de divers types de barragesAvantages et inconvénients de divers types de barrages Avantages: Faibles contraintes dans le béton. Faibles contraintes transmises par la fondation au rocher. Les variations de températures ne produisent que de faibles variations de contraintes. L'évacuateur de crue peut facilement combiner avec le barrage (diriger les crues directement par dessous). Le gradient des sous-pressions à travers la fondation est faible. Inconvénients: Les sous-pressions sont importantes dans la fondation. Moyen risque de tassement. Le volume du béton est important (pour le barrage-poids évidé, il est plus faible). Le volume d’excavation de la fouille est important. Fragilité au séisme (si les joints entre les blocs ne sont pas faits par injections). L'échauffement du béton par la prise du ciment est assez problématique.
  153. 153. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrages à contrefortBarrages à contrefort Avantages et inconvénients de divers types de barragesAvantages et inconvénients de divers types de barrages Avantages: Les contraintes transmises par la fondation au rocher sont moyennes. Les sous-pressions au niveau de la fondation sont faibles. Le volume du béton est faible. L’échauffement du béton est faible. Les risques de tassements sont moyens. Inconvénients: Très susceptible au séisme. La résistance à l'accélération latérale est presque non- existante. La fouille est importante. Le gradient des sous-pressions au niveau de la fondation est localement très élevé. Les contraintes dues au gradient de température peuvent devenir importantes à la tête du contrefort.
  154. 154. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage à voûtes multiplesBarrage à voûtes multiples Avantages et inconvénients de divers types de barragesAvantages et inconvénients de divers types de barrages Avantages: Le volume du béton est faible. La fouille est assez petite. Les sous-pressions au niveau de la fondation sont faibles. L'échauffement du béton est très faible pendant la construction. Inconvénients: Les contraintes sont importantes dans les voûtes. Grand risque de tassements. Les contraintes de température peuvent être très grandes. Très susceptible au séisme. La combinaison du barrage avec l'évacuateur de crue est difficile. Les sous-pressions dans les fissures du rocher peuvent provoquer des glissements d’appuis. La structure est très vulnérable (attentats, guerre).
  155. 155. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Barrage à voûtesBarrage à voûtes Avantages et inconvénients de divers types de barragesAvantages et inconvénients de divers types de barrages Avantages: Le volume du béton est faible. La fouille est assez petite. La résistance au séisme est haute. Les sous-pressions au niveau de la fondation sont faibles (la surface de la fondation est petite). Inconvénients: Les contraintes sont importantes dans le béton et dans le rocher. Les forces sont transmises obliquement dans les appuis. Moyen risque de tassements. L'échauffement du béton par la prise du ciment est à considérer. L'intégration de l’évacuateur de crues (grands débits) dans le barrage est difficile. Le gradient des sous-pressions au niveau de la fondation est très grand. Les sous-pressions dans les fissures du rocher peuvent provoquer des glissements d ’appuis.
  156. 156. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Digue en terre/ Enrochement à noyauDigue en terre/ Enrochement à noyau Avantages et inconvénients de divers types de barragesAvantages et inconvénients de divers types de barrages Avantages: Le corps du barrage est très flexible et adaptable aux conditions du terrain. Peu susceptible aux tassements et aux séismes. Petite à moyenne fouille. La digue n'est pas forcement fondée sur un rocher sain. La compression du sol est faible. Le gradient des sous-pressions au niveau de la fondation ou du noyau est faible. Inconvénients: Mise en place de grands volumes de matériaux. Le remblai du noyau en argile est influencé par les conditions atmosphériques (climat pluie).
  157. 157. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Digue à masque amont ( béton ou bitumineux)Digue à masque amont ( béton ou bitumineux) Avantages et inconvénients de divers types de barragesAvantages et inconvénients de divers types de barrages Avantages: Le corps du barrage est très flexible et adaptable aux conditions du terrain. Les tassements limités sont tolérables. Pas très susceptible au séisme. Au dessous du masque, un système de drainage performant est nécessaire à cause de la fissuration. Le volume des déblais est moyen. Le masque doit être connecté au rocher (directement ou par une parafouille). La compression du sol est faible. Inconvénients: Mise en place de grands volumes de matériaux. Le gradient est très élevé près de la connexion entre le masque et le rocher (plinthe).
  158. 158. ÉC OLE POLY TEC HNIQUE FÉDÉRALE D E LAUSANNE Laboratoire de Constructions Hydrauliques Barrages Généralités Etudes importantes et coûteuses Reconnaissances: topographie, géologie, géotechnique et impact sur l’environnement Réalisation = problème de logistique Accès, alimentation du chantier Installations fixes Equipements Main d’œuvre Durée du chantier ( plusieurs années) Mise en place de grandes quantités de matériaux La durée du chantier est influencée par les méthodes de construction Exigences de la sécurité Contrôles, surveillances et auscultations Particularités de la réalisation des barragesParticularités de la réalisation des barrages

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