Construire
des barrages ne date pas d’hier. Il s’agit même de
l’une des plus anciennes activités de l’humanité.
L’objectif principal était alors l’irrigation, qui
reste un sujet d’actualité essentiel pour la plupart
des régions du globe. Même en France, pays pourtant
choyé par les dieux de la pluie et des eaux minérales,
les barrages à vocation agricole sont les plus
nombreux.
Depuis le début du XXème siècle, l’énergie hydroélectrique des cours d’eau
est aussi exploitée. Cela donne lieu à l’édification
des plus hauts barrages du monde comme celui de Rogun en
Russie avec ses 335 m de hauteur. Mais, des barrages
sont aussi construits pour d’autres raisons :
alimentation en eau potable, protection contre les
crues, lutte contre les incendies, usages industriels et tourisme.
Les
barrages en toute sécurité
Le Cemagref travaille depuis 30 ans sur les barrages.
Devant la diminution des nouvelles constructions, les équipes
se sont focalisées à partir de 1990 sur le problème
de la sécurité des ouvrages en service. En France, des
normes strictes de conception, de suivi et d’entretien
s’appliquent pendant la construction du barrage puis
tout au long de sa vie. Pour en assurer toute la sécurité,
les barrages doivent être régulièrement surveillés
et contrôlés. Dans les années 1990, le ministère de
l’Environnement charge le Cemagref de faire un état
des lieux national sur l'ensemble des barrages sous sa
responsabilité. L'enquête permet d’actualiser la
liste des barrages « intéressant la sécurité
publique » et révèle aussi plusieurs
insuffisances, aussi bien en ce qui concerne la sécurité
intrinsèque de quelques barrages qu'en matière de
surveillance que du contrôle. Depuis lors des études
et des travaux de confortement ont été entrepris sur
de nombreux ouvrages et une remise à niveau s'est opérée
pour la surveillance par les propriétaires et le contrôle
par l'administration.
De l'expertise à la
recherche
Reconnu pour ses qualités d’expert, le Cemagref participe
depuis 1996 aux visites décennales des 250 ouvrages intéressant
la sécurité publique (équipes « Ouvrages
hydrauliques » d’Aix, de Bordeaux et d’Antony).
Il s’agit de l’une des actions pluriannuelles confiées
au Cemagref par le ministère de l’Aménagement du
Territoire et de l’Environnement en vue d’amener son
parc de barrages au meilleur niveau de sécurité.
Il ne faut pas oublier que le danger est réel. En Europe
depuis les vingt dernières années, des crues
exceptionnelles ont fait céder deux barrages en
Roumanie (Belci) et en Espagne (Tous) et ont causé la
mort de plusieurs dizaines de personnes. En France, des
ruptures de petits ouvrages se sont également
produites, heureusement sans faire de victimes, mais en
causant des dégâts matériels substantiels (barrage
des Ouches en juillet 2001, bassins de la Savoureuse fin
décembre 2001). Pour évaluer les conséquences de
telles catastrophes, l’Unité Hydrologie-Hydraulique
de Lyon a mis au point, par exemple, des outils
informatiques pour simuler l’onde de crue liée à la
rupture brutale ou progressive d’un barrage et l'équipe
d'Aix en Provence travaille sur la modélisation de la
rupture progressive des remblais en cas de surverse.
Bien connaître les barrages en service et leurs pathologies
permet de développer des actions de recherche. Ainsi,
le projet CASCAD consiste à élaborer des scénarios
sur le vieillissement des barrages : « connaître
hier et aujourd’hui pour mieux appréhender demain ».
Des barrages aux digues, le pas est franchi…
C’est en janvier 1994 lors de la crue du Rhône que le ministère de l’Agriculture demande
l’intervention technique du Cemagref sur les digues de
Camargue. Le plan ORSEC vient d’être déclenché et
l’urgence est de mise. Diagnostic, réparations et
confortements suivent… Première mission d’ampleur
pour l’équipe de Paul Royet à Aix, et les autres
s’enchaînent rapidement. Le Cemagref a ainsi préparé
sous la forme du logiciel « DIGUES », le
recensement national des digues de protection contre les
inondations. Ordonné par le Ministère de l’Environnement,
ce recensement est en cours d'achèvement et va
permettre de déterminer les ouvrages intéressant la sécurité
publique en vue de leur appliquer des modalités de
surveillance et de contrôle s'inspirant de celles
pratiquées sur les barrages.
Des barrages aux digues, la transition s’est faite
naturellement. Les méthodes et les outils développés
pour la sécurité des barrages peuvent en effet
s’appliquer à d’autres types d’ouvrages
hydrauliques comme les digues. L’enjeu est
d’importance : la France compte plusieurs
milliers de kilomètres de cours d’eau endigués pour
la protection contre les crues. Souvent très anciennes,
certaines datent même du Moyen-âge. Elles ont été
depuis sans cesse élargies et rehaussées. L’insécurité
de ces ouvrages vieillissants se confirme ces dernières
années avec les ruptures des digues sur l’Ouvèze en
1992 ainsi que sur l’Aude et l’Agly en novembre
1999.
Les digues, un sujet
d'actualité
Aujourd’hui, les craintes des pouvoirs publics portent sur l'ensemble
de ces systèmes de protection contre les inondations,
souvent mal connus et plus ou moins bien entretenus, et
qui pourtant protègent en France quelque deux millions
de personnes. Même les levées de la Loire, qui ont
fait l'objet d'importants programmes de confortement ces
dernières décennies, ne sont pas totalement à l'abri
de brèches, car de nombreux points nécessitent encore
des travaux complémentaires. La nouvelle gageure de
l’équipe d’Aix consiste à mettre au point, en
collaboration avec l’Unité « Structures et Systèmes
Spatiaux » de Montpellier, un outil géographique
générique pour mieux gérer et surveiller les digues :
un système d’information à références spatiales.
Les premiers développements opérationnels démarrent
en Camargue et sur l'Isère.
Digues ou barrages, de toute façon, les différentes missions
d’assistance aux services publics et d’expertise
permettent aux équipes impliquées d’enrichir les
bases de données sur les ouvrages, « à la source »
des travaux de recherche.
Laurent
Peyras, ingénieur de l’équipement rural au Cemagref
"Je travaille depuis deux ans sur le projet CASCAD.
Il s’agit de trouver un moyen informatique pour
capitaliser la connaissance experte liée au
vieillissement des barrages. Ainsi, le savoir de l’expert senior ne sera
plus perdu à son départ et le jeune expert pourra en bénéficier.
Pour cela, deux logiciels ont été élaborés : le premier
pour les scénarios de vieillissement et le second pour
l’historique des barrages. Actuellement, nous avons un
système structuré mais qui n’est pas encore
intelligent ! Il faut renseigner la base de données
sur les scénarios de vieillissement. La tâche est
rude. L’expert écrit des pages entières de scénarios
qu’il faut scénariser en une succession de faits
simples. Dans une telle modélisation, le problème du
temps est fondamental et même crucial. C’est souvent
de cette notion que dépendra la gravité du phénomène.
La méthode choisie (AMDEC) est en général utilisée dans la sûreté de
fonctionnement des systèmes industriels à risque comme
le nucléaire. L’adapter au génie civil est novateur."
|
Patrice Mériaux, ingénieur-chercheur à l'Unité OIAX
Le problème avec les digues, c’est qu’elles
sont très longues et souvent très anciennes. Les localiser précisément, connaître leur
nature et leur histoire, suivre leur comportement ne sont pas choses simples.
En 1997, nous décidons de lancer une analyse stratégique pour
savoir si ces questions se posent avec la même acuité
pour tous les acteurs du domaine des digues. Une
collaboration fructueuse démarre alors avec l’équipe
de Pierre Maurel à l’UMR Structures et Systèmes Spatiaux (3S) de Montpellier.
Cette étude a permis d'identifier les acteurs et le
niveau de l’information qui leur est destiné. Chacun
manipule ses propres informations sans grande
concertation et avec peu d’outils. La gageure se révèle
d’elle même : mettre en commun toutes ces
informations qui touchent à la fois la digue, son
environnement naturel (la zone protégée) et humain
(les acteurs). Le concept d’un système
d’information à références spatiales (S.I.R.S.)
correspond à une telle définition. Déjà, une
maquette de SIRS élaborée en 1999-2000 sur le Val de
Cisse (au bord de la Loire) - avec le soutien du Ministère
chargé de l'Environnement - permet une démonstration
des potentialités d’un tel logiciel et les premiers développements
opérationnels démarrent en Camargue et sur l'Isère
Unité mixte de recherche
|
Tour de France pour les barrages et les digues au
Cemagref :
- Visites décennales et expertises de barrages :
Unités « Ouvrages Hydrauliques et Equipements
pour l’Irrigation » de Patrice Mériaux à Aix
(Paul Royet et al.), « Ouvrages Hydrauliques »
de Bernard Brémond à Bordeaux (Daniel Poulain et al.)
et « Ouvrages pour le drainage et l’étanchéité »
de Christian Duquennoi à Antony (Jovan Manojlovic).
- Géomembranes : Unités « Ouvrages pour le
drainage et l’étanchéité » de Christian
Duquennoi à Antony et « Ouvrages Hydrauliques »
à Bordeaux (Hugues Girard).
- Simulation d’ondes de rupture : Unité «Hydrologie-Hydraulique»
de Nicolas Gendreau à Lyon (André Paquier).
- Systèmes d’Informations à Références Spatiales
pour les digues : Unité Mixte de Recherche
« Structures et Systèmes Spatiaux » de ***
(Pierre Maurel).
Contact
presse
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barrage
à contreforts de Pierre-brune
barrage
du Gouët, parement amont photographié à l'occasion de
la visite décennale de 1993 avec vidange partielle de
la retenue, vue des évacuateurs et de la tour de prise.
visite
décennale du barrage de Bimont avec inspection
subaquatique par sous-marin
barrage
du Riou en béton compacté au rouleau
auscultation
des barrages, dispositif de mesure d'une fissure
oblique, au second plan on distingue une cocarde de visée
topographique
auscultation
des barrages, pilier de visée au premier plan et repères
sur poutres implantés dans le remblai
auscultation
des barrages, forage subhorizontal en pied de voûte,
mesure par capteur inductif
auscultation
des barrages, pendule inversée avec table de vision après
équipement par dispositif de télémesure
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A
propos de digues et barrages... |
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