Un barrage est un ouvrage d’art construit en travers d’un cours d’eau et destiné à réguler le débit du cours d’eau et/ou à en stocker l’eau pour différents usages.
Le premier barrage a été construit par l’homme il y a plus de 4000 ans ; il s’agit du barrage de Saad El Kafara construit en Egypte en 2600 av JC, son rôle consistait principalement à protéger une vallée des crues, et il fut détruit au cours de sa construction par submersion à cause de l’absence d’un évacuateur de crue.
A partir du 17ème siècle la construction des barrages est devenue presque indispensable pour combler des besoins énergétiques et pour la fourniture d’eau potable pour répondre à une urbanisation croissante et au développement de l’hygiène.
Il existe plusieurs types de barrages tel que les barrages poids, les barrages voûtes, barrages contreforts ou multi voûtes, les barrages en remblais… Mais les barrages en remblais restent toujours les plus favorisés si on raisonne de point de vue coût.
Caractéristiques générales des barrages en terre
Les barrages en terre sont des barrages en remblais et ont les deux fonctions principales:
– Etanchéité
– Résistance à la poussée de l’eau
Ces dernières fonctions sont assurées par des matériaux naturels de type « sol » judicieusement organisés.
Les barrages en remblai de terre ont la grande qualité de s’accommoder de fondations meubles qui seraient incapables de supporter un ouvrage en béton ; cela permet d’équiper les sites dont le fond de vallée est garni, éventuellement sur de fortes épaisseurs (100 m ou plus), d’alluvions ou de roches décomposées, déformables et plus ou moins perméables. En première approche, une bonne règle générale est que la fondation d’un barrage doit disposer des propriétés, naturelles ou obtenues par traitement, au moins équivalentes à celles du corps du barrage qu’elles doivent recevoir. Ils constituent donc une bonne solution lorsque des matériaux de qualité convenable sont disponibles à proximité immédiate.
Leur défaut essentiel est une très grande vulnérabilité au déversement par-dessus leur crête, la ruine survenant très rapidement par érosion superficielle et interne de leur partie aval. Il convient donc de dimensionner très largement les organes de protection contre les crues qui
leur sont associés, et d’être très prudents lorsqu’on n’est pas sûr des données hydrologiques en matière de crues.
Toute la conception d’un barrage en terre vise à satisfaire, en ayant recours aux matériaux naturels disponibles à proximité (les seuls économiquement disponibles en très grande quantité), les conditions de stabilité qui dépendent fortement de deux aspects essentiels :
— le contrôle des pressions interstitielles à l’intérieur du remblai, dont on sait qu’elles influent fortement sur la stabilité statique du remblai lui-même, dès la période de construction.
— le contrôle des circulations d’eau à l’intérieur du remblai, où elles risquent de provoquer des érosions internes, peut-être encore plus dangereuses que les pressions, car les effets en sont souvent peu visibles jusqu’à la ruine.
Il est possible de concevoir et de construire des barrages en terre homogènes, c’est-à-dire constitués d’un seul matériau qui assure à la fois toutes les fonctions : étanchéité et stabilité.
Dès que la hauteur dépasse la cinquantaine de mètres, il apparaît à la fois plus économique et surtout plus sûr de constituer un remblai « zoné », à l’intérieur duquel les différents matériaux sont organisés de manière rationnelle en fonction de leurs propriétés de perméabilité et de résistance mécanique.
