Sciences et Techniques LES BARRAGES
Publié le 03/02/2019
Extrait du document
Les effets sur l’environnement
Outre ces accidents rarissimes et leurs conséquences catastrophiques pour les zones en aval, les barrages suscitent des inquiétudes quant à leur impact sur l’environnement. En premier lieu, leur but étant d’opérer une retenue d’eau, les zones basses immédiatement en amont de la construction sont noyées par l’élévation du niveau. Les populations vivant sur l’emplacement de futurs réservoirs doivent donc être évacuées et relogées. La faune sauvage est également frappée par la transformation, voire par la disparition, de niches écologiques ou d’aires de reproduction.
La création de retenues d’eau peut également entraîner de graves problèmes d’insalubrité. C’est ainsi que la construction du barrage hydroélectrique d’Afobaka sur le fleuve Surinam, en Amérique du Sud, noya 1500 km2 de forêt vierge dont la putréfaction dégagea d’importantes quantités de sulfure d’hydrogène. Outre son odeur déplaisante, le gaz fit monter l’acidité des eaux et rongea l’acier des turbines. Les effets sur l’environnement, ils furent tout aussi graves : la matière organique putréfiée favorisa la croissance d’hyacinthes et autres plantes parasites qui recouvrirent rapidement le lac de retenue, pompant ainsi l’oxygène des eaux et empoisonnant les poissons et le reste de la chaîne alimentaire. Ces eaux insalubres se transformèrent par la même occasion en un véritable bouillon de culture, propageant des maladies tropicales redoutables, telle la malaria.
Les barrages, demain
Ce type de problèmes peut être évité si des études préalables sont conduites par des experts et si l’équilibre de l’écosystème est analysé et son évolution correctement modélisée. Les ingé
nieurs des barrages sont constamment confrontés à des difficultés, à l’instar du charriage par les cours d’eau des sédiments qui conduisent à leur envasement ainsi qu’à la réduction du volume utile du réservoir par leur dépôt dans les plans d’eau de retenue. Ainsi, le barrage Hoover, aux États-Unis, a perdu 3 % de sa capacité de retenue au cours des quinze premières années suivant sa mise en service. La retenue des sédiments affecte aussi par défaut l’environnement du fleuve en aval du barrage.
Outre les défis techniques pour les ingénieurs, les barrages sont importants par rapport à la gestion et au développement des régions.
Le déversoir du barrage de Uyn Brianne, au pays de Galles, sert à évacuer les eaux en cas de crue. Dans le canal en béton, le courant peut atteindre 160 km/h. Si elles n'étaient pas canalisées, ces eaux rapides entraîneraient une érosion lourde de conséquences sur l'arrière de l’empilement en cas de débordements : l’ensemble de la structure pourrait s’effondrer, entraînant des dommages irréparables.
De tels ouvrages se raréfient mais le plus grand barrage du monde est en construction en Chine, au lieu dit «Les Trois Gorges du fleuve bleu», sur le fleuve Chang Jiang. Il fera 1600 mètres de haut et les travaux dureront jusqu’en 2008. Des centaines de milliers de personnes seront mobilisées, environ 30 générateurs produiront les besoins en électricité de la ville de Pékin, plus de 1 million de personnes seront déplacées, plus de 20 villes rasées et des millions d’hectares submergés. L’enjeu de cet édifice est de taille: permettre à la Chine de conserver son indépendance énergétique. De tels défis, hélas, se font souvent au détriment des grands principes écologiques...
«
Les
barrages
LA CONSTRUCTION D'UN BARRAGE
d'autres barrages furent édifiés pour alimenter les
aubes des moulins qui servaient à broyer les
minerais.
Au nord du continent américain, la
communaut� anglo-saxonne de la Nouvelle
Angleterre (Etats-Unis) développa ses propres
constructions, notamment pour assurer le bon
fonctionnement des moulins et des scieries.
La révolution industrielle
Le premier barrage français est l'œuvre d'Henri
Riquet.
Construit en 1675 à Saint-Férréol pour ali
menter le Canal du Midi, il préfigurait les grands
débuts de la révolution industrielle.
Le transport des marchandises sur les fleuves et
les canaux d'Europe nécessitait une meilleure
régulation des eaux.
Les barrages s'avérèrent
nécessaires pour l'alimentation en eau des villes
et des usines en plein essor.
En Angleterre et en
France, l'édification de barrages construits_ au tra
vers des cours d'eau devint systématique.
A la fin
du X!Xe siècle, ce genre de construction allait
connaître une nouvelle application avec la pro-! Lors de a /a construction
d'un barrage,
on assure ta retenue
des eaux pendant
tes travaux grâce
à un caisson
hydraulique.
Celui-ci
peut même être
intégré de façon
permanente dans
ta structure finale.
Le barrage ......
hydroélectrique
d'ltaipu sur le fleuve
Paranâ, à ta frontière
entre te Brésil
et le Paraguay, mesure
8 km de longueur.
Ses générateurs
à turbines fournissent
une puissance
électrique de
12 600 mégawatts.
caisson
hydraulique en béton duction
directe d'électricité par le jeu combiné
de turbines et de génératrices.
Afin de réguler la production de cette énergie
hydroélectrique, des barrages furent bâtis en
amont des turbines pour stocker l'eau dans des
réservoirs et assurer ainsi aux centrales un débit
constant et une grande hauteur de chute.
Aujour
d'hui, ils ont divers usages.
Ainsi, un barrage peut
créer un réservoir d'eau à des fins d'irrigation tout
en utilisant le débit de l'eau à l'aide de turbines
pour assurer une production annexe en électricité.
Les barrages en terre
Le monde compte aujourd'hui plus de 50000 bar
rages dépassant 10m de hauteur.
La grande majo
rité d'entre eux (85%) sont d'épais empilements de
terre ou de rochers : on les appelle barrages homo
gènes ou remblayés.
Leur principe est de retenir un
plan d'eau par le jeu de leur seule masse qui s'op
pose à la pression des eaux.
Ils sont fragiles car
toute crue qui élèverait l'eau au-dessus de leur
ligne de crête causerait une érosion de la structure.
De telles constructions sont donc équipées de
larges canaux de décharge pour évacuer l'eau
autour de l'empilement en cas de crue.
La face
même de ces barrages en terre ou en roche peut
être protégée d'une infiltration trop importante par
des systèmes de drains qui évacuent l'eau infiltrée
en aval.
Les barrages en terre ont été améliorés,
souvent grâce à des techniques très simples : il est
ainsi avantageux de recouvrir le dos d'un empile
ment de gazon ou d'autres formes de végétation
pour le protéger de l'érosion du vent et de la pluie.
La face du barrage est souvent pavée de béton ou
d'un autre matériau résistant pour la préserver de
l'érosion des vagues du plan d'eau.
Outre la terre, les blocs rocheux sont aussi utili
s és 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 Ja ruée vers l'or : ils consis
taient en des empilements de roches assemblées
à la main, la face du barrage étant matelassée de
mottes de gazon compactées.
Ceux qui ont été
construits depuis ont leur face rocheuse protégée
.......
Le bassin de retenue du barrage Hoover,
avec tes quatre tours d'évacuation
des eaux qui alimentent les turbines..
»
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