Les barrages équipements de sécurité et d’entretien

Cours les barrages équipements de sécurité et d’entretien, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

FONCTIONS D’UN BARRAGE

Etanchéité
L’étanchéité des barrages de retenues est évidemment l’objectif prépondérant.
On doit distinguer :
– l’étanchéité propre du barrage qui est liée à sa constitution, et donc peut aisément être maîtrisée et contrôlée
– l’étanchéité du bassin de retenue qui dépend de la géologie du site (nature des terrains, état de fracturation, réseaux karstiques éventuels, …), elle est établie lors du choix du site et peut éventuellement être traitée sur des zones de faible étendue
– l’étanchéité de la liaison barrage – sol de fondation; la zone de pied de barrage est celle des plus fortes pressions, et le terrain peut être en partie remanié lors de la construction de l’ouvrage, cette zone doit donc être contrôlée et traitée soigneusement.

Stabilité
Les barrages sont soumis aux efforts liés à l’action de l’eau :
– la pression hydrostatique sur les parois en contact avec la retenue – la pression dynamique exercée par les courants d’eau – la pression interstitielle des eaux d’infiltration dans le sol de fondation (sous pression) qui non seulement réduisent les actions de contact du sol sur son support mais réduisent aussi la résistance de ces terrains.
On doit prendre en compte le poids propre du barrage et les actions de liaison du sol de fondation.
On devra vérifier :
– la stabilité d’ensemble de l’aménagement (barrage et massif de fondation) qui dépend des qualités du massif de fondation – la stabilité propre du barrage sous l’ensemble des actions extérieures. – la stabilité interne du barrage sous les sollicitations.

Equipements

Equipements de sécurité et d’entretien
Il s’agit de prises d’eau commandées par des vannes et protégées par grilles permettant d’évacuer rapidement tout ou partie de la retenue. Le problème est d’éviter les dégradations, dues à la puissance de l’écoulement, aussi bien pour l’ouvrage que pour les rives en aval de l’ouvrage.
évacuateurs de crue :
Il s’agit de trop plein permettant de limiter le niveau d’eau dans le barrage lorsque le débit d’alimentation devient trop important. L’évacuation se fait par le haut du barrage soit le long d’un canal à l’air libre où une partie de la puissance sera consommée par les remous, soit par dessus le barrage où une partie de l’énergie est absorbée par frottement et pulvérisation dans l’air.
vidanges de fonds :
Il s’agit de prises d’eau situées au point bas du barrage permettant la vidange pour l’entretien. Les conduites traversent le plus souvent le barrage. Pour éviter la cavitation(1), qui entraînerait une érosion importante des conduites, on utilise des formes très progressives et des parois les plus lisses possibles (blindages métalliques). En sortie, on cherche à réduire la vitesse de l’écoulement par élargissement des conduites et éventuellement projection dans l’air.

Equipements hydroélectriques
Les équipements hydroélectriques peuvent se décomposer en 3 parties:
– une partie d’équipement hydraulique concernant la circulation de l’eau. – une partie de transformation d’énergie (turbine, alternateur) – une partie électrique concernant la transformation et le transport de l’électricité.
Seule la partie hydraulique est du domaine des travaux publics.
Les prises d’eau doivent être convenablement protégées (criblage, dessablage) pour éviter la dégradation des équipements.
Les conduites forcées doivent être très résistantes avec des parois très lisses pour limiter les pertes de charge et les cavitations. L’ensemble des équipements hydrauliques est équipé de vannes et de dispositifs de régulation des pressions et des débits.

Equipements de circulation
Les barrages sont équipés de galeries permettant les accès aux équipements hydrauliques et électriques et permettant l’auscultation et le contrôle du barrage.
Pour permettre la navigation fluviale, des écluses ou canaux de dérivation peuvent être aménagés (exceptionnellement on peut utilisé des ascenseurs à bateaux pour de fortes dénivellations).
Pour favoriser la circulation des poissons migrateurs (saumons), on équipe les barrages de passes à poissons (canaux à faible vitesse d’écoulement).
Il est très fréquent que les barrages soient utilisés comme voie de circulation en crête, on équipe donc le sommet d’une chaussée et des dispositifs usuels de sécurité.