Cours de conception des barrages (PDF, 126 pages)

BarragesPDF📅 avril 26, 2021

Description

Ce cours de barrages couvre l’ensemble de la démarche de conception d’un barrage, depuis le choix du site jusqu’à la vérification de sa stabilité. Il a été préparé en 2014 pour l’enseignement en école d’ingénieurs.

Le document est richement illustré et compare les solutions en béton et en remblai, avec leurs matériaux, leurs avantages et leurs conditions d’emploi.

Contenu du cours

Généralités : choix du site, barrages rigides (poids, voûte, contreforts) et matériaux (maçonnerie, BCV, BCR, béton cyclopéen), barrages souples (zoné à noyau, à masque amont, homogène) ;
Calcul hydraulique : hydrologie, régularisation, courbe de tarage, laminage de crue et calcul de la revanche ;
Ouvrages annexes : évacuateur de crue, vidange de fond et dérivation provisoire ;
Calculs de stabilité : paramètres de calcul, efforts appliqués et critères de stabilité des barrages en béton, justification des barrages en remblai.

À qui s’adresse ce document ?

Aux élèves ingénieurs en hydraulique et en génie civil, ainsi qu’aux ingénieurs qui découvrent la conception des barrages et des ouvrages hydrauliques associés.

Les notions clés du cours, expliquées

Barrage rigide ou souple ? Un barrage-poids en béton résiste à la poussée de l’eau par son propre poids ; un barrage-voûte reporte cette poussée sur les rives grâce à sa forme courbe, ce qui exige des appuis rocheux de très bonne qualité. Les barrages en remblai (terre ou enrochements) s’adaptent à des fondations plus déformables, mais doivent être protégés contre la submersion et les infiltrations.

Laminage de crue. La retenue absorbe une partie du volume de la crue : le débit qui sort par l’évacuateur est donc inférieur au débit qui entre. Le calcul de laminage permet de fixer la longueur du déversoir et la cote des plus hautes eaux, d’où l’on déduit la revanche (hauteur de sécurité au-dessus de ce niveau).

Stabilité d’un barrage-poids. On vérifie trois conditions sous les combinaisons normales et exceptionnelles : le non-glissement sur la fondation, le non-renversement autour du pied aval et l’absence de traction excessive au contact béton-rocher, en tenant compte des sous-pressions.

Type	Atout	Point de vigilance
Poids en béton (BCV, BCR)	Robuste, évacuateur intégré	Sous-pressions, qualité de la fondation
Voûte	Peu de béton	Appuis rocheux indispensables
Remblai zoné ou homogène	Matériaux locaux, fondations déformables	Érosion interne, submersion

Questions fréquentes

Quelle différence entre BCV et BCR ?

Le béton conventionnel vibré (BCV) est mis en place et vibré comme dans un bâtiment. Le béton compacté au rouleau (BCR) est un béton sec, épandu en couches et compacté par des engins de terrassement, ce qui accélère fortement le chantier.

Pourquoi calcule-t-on la revanche ?

Pour éviter que les vagues dues au vent ou un tassement de la crête ne provoquent un déversement par-dessus l’ouvrage, fatal pour un barrage en remblai.