Construction

avant toute chose pour déterminé le type de barrage, cela dépend essentiellement des caractéristiques géomorphologiques du site, ainsi que des conditions générales d'exécution. Ainsi La forme de la vallée, la nature du sol, les matériaux à disposition sur le site déterminent le type de barrage. On peut distinguer deux grandes classes de barrages :

Nous étudierons dans ce TPE spécialement les barrages en béton.

Il a trois types de barrages en béton :

Ce sont des barrages-réservoirs : ils servent généralement à accumuler un certain volume d’eau pour produire de l’énergie électrique, pour lutter contre les crues, ou encore pour irriguer les terres arides.

 

Barrage à poids

Le barrage poids a la caractéristique de résister à la poussée de l’eau grâce à son propre poids.

Le barrage-poids moderne est une solide structure en béton à profil triangulaire, épaissie à sa base et affinée vers le haut. Vu du dessus, il est rectiligne ou légèrement incurvé ce qui permet de réduire son volume, et donc son prix. Le coté en amont est pratiquement vertical. La stabilité et la résistance à la pression d’un tel barrages sont assures par son propre poids, qui l’empêche de basculer ou de glisser sur sa base.

Il s’agit du type de barrage le plus stable et qui nécessite le moins de maintenance. La hauteur d’un barrages-poids est généralement restreinte par le type de fondation. En raison de leur poids, les édifices de plus de 20m de haut sont souvent construits sur les fondations rocheuses, et non sur un sol alluvial.

                                 

Barrage a contreforts

Un type dérivé du barrage poids est le barrage à contreforts : il comporte un voile d’étanchéité qui s’appuie sur des piliers régulièrement espacés. Il est formé d’un mur amont , appelé le masque plan amont, qui repose sur des renforts, des murs triangulaires verticaux afin de reporter la poussée de l’eau vers les fondations. Le voile d’étanchéité est théoriquement très incliné vers l’aval pour permettre à l’eau de plaquer la barrage contre le terrain qui le supporte, afin de compenser sa légèreté. Bien qu’il n’utilise que 35 à 50% du béton utilisé dans un barrage-poids, il n’est pas moins coûteux puisque la création d’un ouvrage complexe est plus chère. Ce barrage convient aux sites dont le terrain d’appui est médiocre, ou lorsque la vallée est trop large pour construire un barrage voûte.

            

Barrages voûtes

Le barrage-voûte emploie les mêmes principes de structure que le pont en arche. Les barrages-voûtes s’appuient sur des flancs de vallée pour y reporter les efforts dus à la poussée de l’eau. La voûte s’incurve vers le courant. A la courbure en plan s’ajoute parfois une courbure verticale, le barrages étant alors appelé barrage coupole.

Dans des conditions favorables, les barrages-voûtes contiennent moins de béton que les barrages-poids et leur stabilité est obtenue plutôt par leur forme que par leur masse propre. Relativement peu de sites conviennent a ce type de barrage. En effet, ils ne sont adaptés qu’a des vallées étroites. Ce sont les ouvrages les plus surs lorsque les points d’appui sont immuables.

Ils peuvent du coup être exceptionnellement minces.

                                                  

Il existe donc plusieurs types de barrages. Ces barrages ont tous des techniques de construction différentes et correspondent à des situations précises.

 

En plus de la diversité des barrages, il existe plusieurs types de centrales hydroélectriques. Elles sont choisies en fonction de la hauteur de la chute d’eau et du volume de la réserve d’eau. On distingue ainsi les :

 

Ce sont des centrales de hautes chutes placées au pied d'un barrage retenant un lac artificiel de grande superficie. On trouve ces centrales en altitude, dans les sites de montagne. Elles bénéficient, pour des débits parfois faibles, de très importantes dénivelées. Elles disposent de grandes retenues d’eau qui se remplissent par les précipitations tombées sur le versant amont, le fonte des neiges jouant un rôle essentiel. Ces réserves autorisent une durée de fonctionnement à pleine puissance supérieure à 400 heures par an. Ces équipements ont donc une importante fonction saisonnière car ils disposent d’une capacité suffisante pour stocker des apports en eau au printemps et les restituer l’hiver suivant (spécialement en période de pointe) au moment où la demande d’énergie électrique est la plus forte. De plus, ces centrales sont capables d’augmenter très rapidement leur production et sont sollicitées pour pallier les indisponibilités éventuelles des autres centrales. Ce sont des centrales de moyennes chutes situées en moyenne montagne sur des cours d’eau à pente moyenne et à débit abondant.Ils possèdent des réserves d’eau qui peuvent être utilisées sur de courtes périodes (2 à 400 heures). De ce fait, on réduit ou on arrête leur production pendant les heures les moins chargées de la journée (nuit) ou de la semaine. En revanche, pendant les heures de forte demande, on les utilise à leur puissance maximale, ce qui entraîne la vidange de la réserve. Ce sont des centrales qui sont caractérisés par une faible pente et un fort débit. elle sont situées sur les fleuves; elles se caractérisent aussi par l'absence de réservoir. Ce type de centrale fournit de l’électricité toute l'année et ne joue aucun rôle dans l’ajustement de l’offre avec la demande.