Rupture des barrages, les causes et les dégâts

Un barrage est un ouvrage artificiel ou naturel (résultant de l’accumulation de matériaux à la suite de mouvements de terrain), établi en travers du lit d’un cours d’eau, retenant ou pouvant retenir de l’eau. Les barrages sont définis par des caractéristiques physiques (la hauteur, le volume de la retenue), par un type de barrage selon sa forme ou les matériaux qui le constituent. Les barrages peuvent être construits pour plusieurs objectifs, qui peuvent s’associer produire de l’électricité à partir d’une énergie renouvelable celle de l’eau, créer des réserves d’eau pour l’alimentation en eau potable des villes, irriguer des zones agricoles, maintenir dans les rivières un débit minimum suffisant lors des étiages, et réduire l’effet des crues en retardant l’eau grâce au stockage dans la retenue qui se remplit pour la relâcher après le passage de la crue .

Le problème de rupture de barrage compte parmi les plus anciens problèmes rencontrés en hydraulique, on peut le définir comme la destruction ou le mouvement d’une partie de l’ouvrage, de ses appuis ou de ses fondations le rendant inapte à retenir l’eau. (Marche, 2008). Les causes de rupture peuvent être diverses :
➢ Techniques : défaut de fonctionnement des vannes permettant l’évacuation des eaux, vices de conception, de construction ou de matériaux, vieillissement des installations.
➢ Naturelles : séismes, crues exceptionnelles, glissements de terrain (soit de l’ouvrage luimême, soit des terrains entourant la retenue et provoquant un déversement sur le barrage).
➢ Humaines : insuffisance des études préalables et du contrôle d’exécution, erreurs d’exploitation, de surveillance et d’entretien, malveillance.

On dénombre environ 40 000 barrages dans le monde. Près de 150 ruptures se sont produites depuis les années 1800, dont certaines ont fait plus de 1 000 morts. En France, la rupture brutale du barrage de Bouzet (Vosges) en avril 1895 a fait 87 victimes. Le 2 décembre 1959 le barrage de Malpasset (Var), implanté sur un bloc rocheux, cède. En cause, de fortes intempéries entraînant la montée des eaux trop rapide lors de la première mise en eau causée 423 victimes. En Italie, en 1963, un glissement de terrain a entraîné l’écroulement de 260 millions de m3 de terre et de roches dans l’eau de la retenue. La vague, qui a submergé le barrage de Vajont sans endommager sa structure, a fait plus de 2 100 victimes. (DDRMAP ,2012) En Algérie; Il y a deux événements de rupture de barrage de Fergoug à Perrégaux, l’un dans le 15 décembre 1881 : une crue de 850 m3/s emporta 125 mètres du barrage sur la rive droite. 250 personnes furent noyées, ponts, et maisons emportées par les flots déchaînés, l’autre dans le 25 novembre 1927. (Malika Bouhlali ,2006).

Rupture des barrages, les causes et les dégâts

Des cours d’eau et des rivières ont été modifiés, au cours de l’histoire de l’humanité, pour satisfaire les besoins de l’homme. Les nombreux barrages et digues construites en travers de ces cours d’eau en sont témoins. D’ailleurs ceux-ci ne cessent de se multiplier, leur effectif devient de plus en plus important (Nathalie Blanc, 2008) passant de 5000 en 1949 pour atteindre près de 45000, répartis entre 140 pays, à la fin du vingtième siècle.

Un barrage est un ouvrage artificiel qui barre le lit des rivières ou des fleuves retenant ou pouvant retenir de l’eau. Si le principal objectif des premiers barrages construits était l’irrigation des cultures, les barrages assurent maintenant diverses fonctions, notamment la production d’énergie électrique, mais aussi la régulation des cours d’eau, l’alimentation des villes en eau, la lutte contre l’incendie, le développement du tourisme et des loisirs, le stockage de rejets de mines et plus récemment la production de neige artificielle. Un barrage est soumis à des efforts très importants de par les grandes quantités d’eau qu’il retient, et comporte donc un risque de rupture. En cas de rupture on observe la formation d’une onde de submersion se traduisant par une élévation brutale du niveau de l’eau à l’aval.

La sécurité des barrages constitue un vaste domaine. Elle influence l’ensemble des activités de conception, de construction, d’opération et de maintenance des ouvrages. Elle requiert, outre les multiples spécialisés de l’ingénierie des barrages, des expertises en étude d’impact sur l’environnement, en sociologie et en économie. Elle s’applique autant aux ouvrages existants qu’aux constructions. Le retour d’expérience sur l’accidentologie des barrages-poids est difficile : les ruptures ne sont pas très nombreuses, et surtout, elles sont peu documentées. Il y aurait un grand intérêt à collecter davantage d’informations pour enrichir l’interprétation qui peut en être faite. (Luc, Deroo et al, 2011).

Les constructions hydrauliques peuvent subir des accidents de rupture plus ou moins graves. Le milieu naturel étant, d’une part, difficile à déterminer, les crues et les séismes qui sont des phénomènes aléatoires rendent difficile l’appréciation de leurs intensités extrêmes possibles sur la durée de vie des ouvrages. D’autre part, les connaissances et les matériaux intervenant dans la construction des ouvrages demeurent imparfaits.

Présentation du risque barrage

La rupture de barrage par sa violence et sa mobilité constitue le risque face auquel les actions de prévention, d’information et de planification sont les plus difficiles à mettre en oeuvre. Le linéaire impacté par l’onde de submersion peut affecter l’ensemble d’un bassin fluvial aval. Bien que les ruptures de barrage soient des événements rares, on en recensait 2000 depuis le XII siècle, il se produisait entre 10 et 40 ruptures de barrage chaque décennie.

Les données les plus récentes indiquent que le nombre de ruptures de grands barrages tend vers 1.5 par année. Si l’on met en relation ces ruptures avec le nombre de barrages en service pendant la même période, on constate néanmoins un recul progressif du taux rupturer. Souvent les conséquences de ces ruptures sont énormes : on leur attribue plus de 8000 pertes de vie depuis 1900, ainsi que des pertes économiques considérables et des destructions significatives. Au fil des ans, certaines des crues de ruptures les plus graves ont marqué les populations par leurs conséquences. Un texte ancien relate la rupture, pendant la nuit du 14 à 15 septembre 1219 d’une retenue d’eau (dont le volume a été estimé récemment à 340 millions mètres cubes) engendré par un éboulement naturel ayant coupé, 18 ans plus tôt, la vallée de la Romanche en France. (Marche C, 2004).

Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1 Rupture des barrages, les causes et les dégâts
Introduction
1.1. Présentation du risque barrage
1.2 Les causes et les types de rupture
1.3 Les principaux accidents dans le monde
1.4 Rupture des barrages poids
Conclusion
Chapitre 2 Analyse de risque des barrages
Introduction
2.1 Définition du risque l’Alea et Vulnérabilité
2.2 Méthodes d’analyse du risque
2.3 Le risque de rupture d’ouvrages
2.4 Maitrise du risque
Conclusion
Chapitre 3 Présentation les barrages en Algérie et la zone d’étude
Introduction
3.1 Historique des barrages en Algérie
3.2 Les ruptures des barrages en Algérie
3.3 Description du barrage Hammam Grouz
3.4 La protection des ouvrages hydrauliques
Conclusion
Chapitre 4 Modélisation hydraulique et Méthode d’étude
Introduction
4.1 Scenario de rupture
4.2 Propagation de l’onde de submersion
4.3 Présentation de logiciel HEC-RAS
4.4 Paramètres du modèle hydraulique
4.5 Etudes de sensibilité des résultats
Conclusion
Chapitre 5 Calage du modèle HEC-RAS
Introduction
5.1 Fonctionnement d’un model d’hydraulique
5.2 Calage et validation du modèle
5.3 Présentation HEC –RAS
5.4 Méthodologie
Conclusion
Chapitre 6 Modélisation de la rupture du barrage Hammam Grouz
Introduction
6.1 Présentation du barrage
6.2 Matérielles et méthodes utilisées
6.3 Résultats et discussion
6.4 Sensibilité des résultats
Conclusion
Conclusion générales
Référence bibliographique
Les annexes

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