Barrage et l'eau dans le monde by Daniel

ISSN 0534-8293

15:43

Commission Internationale des Grands Barrages / Les BARRAGES & lâ&#x20AC;&#x2122;Eau dans le Monde

13/12/07

Vlady France Conseil

couverture ICOLD 4 pages Page 1

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www.icold-cigb.org

propos de AA propos dela laCIGB CIGB ◗

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Destinée à favoriser l'échange des connaissances et de l'expérience dans le domaine de l'ingénierie des barrages, la CIGB, avec une réunion annuelle dans un pays différent d’une année sur l’autre et un congrès tous les trois ans, accumule les connaissances dans ce secteur depuis environ un siècle. Cette recherche permanente en faveur du progrès s’organise autour de 24 comités techniques et 500 experts travaillant sur des thèmes spécifiques. La CIGB œuvre également pour la sensibilisation du public au rôle bénéfique des barrages dans le développement durable et à la gestion des ressources mondiales en eau. La CIGB guide la profession en proposant des critères et des recommandations pour la construction de barrages sûrs et au meilleur coût dans une optique de développement durable au profit de l’environnement et de la société.

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COMITÉS NATIONAUX DE LA CIGB ◗ Afrique

◗ Croatie

◗ Lesotho

◗ Rép.

◗ Albanie

◗ Danemark

◗ Lettonie

◗ Rép.

◗ Algérie

◗ Egypte

◗ Liban

◗ Allemagne

◗ Espagne

◗ Libye

◗ Argentine

◗ Etats-Unis

◗ Luxembourg

◗ Australie

◗ Ethiopie

◗ Madagascar

◗ Autriche

◗ Ex

◗ Malaisie

du Sud

◗ Belgique ◗ Bosnie-Herzégovine ◗ Brésil ◗ Bulgarie ◗ Burkina

Faso

◗ Cameroun ◗ Canada ◗ Chili ◗ Chine

Clauses restrictives générales : Les informations, analyses et conclusions de ce document n’ont pas force de loi et ne doivent pas se substituer aux règlements légaux officiels. Ils s’adressent à des professionnels expérimentés qui sont seuls juges de leur pertinence et faisabilité et sont seuls habilités à appliquer ces recommandations selon les cas. Ce document a été établi avec le plus grand soin, mais en raison de l’accélération des changements sur les plans scientifique et technologique, nous ne pouvons pas garantir qu’il traite de la totalité des aspects des questions soulevées. Nous déclinons toute responsabilité sur l’interprétation et l’utilisation de ces informations et sur toute perte ou tout dommage éventuellement occasionnés à ce sujet. La lecture de cet ouvrage doit se faire dans l’acceptation sans réserve de ces clauses restrictives.

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Elle se compose actuellement de 88 pays membres et 10 000 membres individuels : bureaux d’ingénieurs conseils, consultants, entreprises de construction, agences de développement, scientifiques, chercheurs, ingénieurs, professeurs d’université, gouvernements, établissements financiers, associations… La CIGB est la première organisation internationale professionnelle dans le secteur des barrages. Son objectif est de faire progresser la technologie liée à l’ingénierie des barrages et de favoriser un développement et une gestion responsables sur le plan environnemental et social des ressources en eau, ceci afin de satisfaire aux besoins mondiaux.

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La Commission Internationale des Grands Barrages (CIGB) a été fondée à Paris en 1928.

◗ Chypre ◗ Colombie ◗ Congo ◗ Corée

(Rép. de) Rica ◗ Côte d’Ivoire ◗ Costa

Rép.yougoslave de Macédoine ◗ Finlande ◗ France ◗ Ghana ◗ Grèce ◗ Guatemala ◗ Honduras ◗ Islande ◗ Inde ◗ Indonésie ◗ Irak ◗ Iran (Rép. Islamique d’) ◗ Irlande ◗ Italie ◗ Japon

◗ Mali ◗ Mexique ◗ Maroc ◗ Népal ◗ Niger ◗ Norvège ◗ Nouvelle-Zélande ◗ Pakistan ◗ Panama ◗ Paraguay ◗ Pays-Bas ◗ Pérou ◗ Philippines ◗ Pologne ◗ Portugal

Dominicaine Tchèque ◗ Roumanie ◗ Royaume-Uni ◗ Russie ◗ Serbie ◗ Slovaquie ◗ Slovénie ◗ Soudan ◗ Sri Lanka ◗ Suède ◗ Suisse ◗ Syrie ◗ Tadjikistan ◗ Thaïlande ◗ Tunisie ◗ Turquie ◗ Uruguay ◗ Venezuela ◗ Vietnam ◗ Zambie ◗ Zimbabwe

ÂŠ1

(vo ir p .64 )

Président de la CIGB

M. Art WALZ Vice-président de la CIGB

M. Michel de VIVO Secrétaire général de la CIGB

Président du comité de l’information du public et de l’éducation

Préface

Prof. Luis BERGA

L’eau

sera, en ce 21ème siècle comme aux siècles précédents, une ressource vitale pour la civilisation humaine. Un approvisionnement en quantité suffisante d’eau saine est une composante fondamentale pour notre santé, notre environnement, nos sociétés et notre économie. Mais deux facteurs essentiels viennent alourdir les enjeux : le changement climatique, d’abord, qui rend les ressources en eau moins régulières et provoquent des une tendance à la sécheresse nécessitant une plus grande capacité de stockage d’eau ; ensuite, la croissance démographique mondiale qui entraîne l’augmentation de la demande en eau pour les besoins domestiques, agricoles et industriels, avec, en particulier, l’irrigation qui est nécessaire pour la production alimentaire. Le rôle majeur que les barrages ont joué au cours de l’histoire des hommes se maintiendra au 21ème siècle.

Depuis son origine en 1928, la CIGB est un acteur essentiel dans la diffusion des connaissances sur les barrages et sur l’eau. Depuis bien longtemps maintenant, la CIGB ne s’adresse pas seulement aux ingénieurs mais également au grand public. Il est donc naturel que la CIGB explique aux jeunes générations l’ampleur des défis qu’ils auront à relever dans la gestion de l’eau de notre monde. Ce livre présente, avec simplicité mais rigueur, les données de base sur le rôle bénéfique des barrages, que ce soit au niveau du stockage et de la gestion de l’eau, de la production agroalimentaire, de l’approvisionnement en électricité et de la protection contre les inondations. Il présente aussi les éléments essentiels concernant l’eau dans le monde, sa répartition et son cycle.

Nous sommes persuadés que ce message s’avèrera utile à la génération qui aura la responsabilité de conduire la civilisation humaine vers le 22 ème siècle. Et nous espérons qu’elle l’utilisera avec efficacité pour construire son propre avenir.

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Sommaire

1 Introduction . . . . . . . . p.6 2 L’eau dans le monde . . . . . . . . . . p.8 3 Comment nous obtenons l’eau - le cycle naturel de l’eau p.11 4 Distribution de l’eau dans le monde . p.13 4.1 Pays souffrant de stress hydrique ou en manque d’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.13 4.2 L’eau pour les besoins sanitaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.14 4.3 Gestion intégrée de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.15

5 Les données sur la population mondiale . . . p.15 6 Les besoins en eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.16 6.1 Les besoins en eau pour la consommation domestique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.16 6.2 Les besoins en eau pour les usages domestique, agricole et industriel . . . . . . . . . . . .p.16

7 Qu’est-ce qu’un barrage ? p.17 ? 8 L’histoire des barrages dans le monde 9 Conditions préalables, objectifs, types,

. . . . . p.17

caractéristiques et construction des barrages . . . . . . . . . . . . p.19 9.1 Conditions préalables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.19 9.2 Objectifs d’un barrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.19 9.3 Types de barrages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.19 9.4 Caractéristiques fonctionnelles d’un barrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.22 9.5 Choix du site et du type de barrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.24 9.6 Construction d’un barrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.24

10 Les barrages d’aujourd’hui

. . . . . . . . . . . . p.28

10.1 Les objectifs des barrages actuels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.29

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

11 Les bienfaits des barrages

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.30

11.1 Fourniture de l’eau pour les usages domestique et industriel . . . . . . . . . .p.30 11.2 Réponse aux besoins de l’agroalimentaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.32 11.3 Contrôle des crues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.33 11.4 Production d’énergie hydroélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.34 11.5 Navigation fluviale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.36 11.6 Loisirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.36 11.7 Gestion intégrée de l’eau au niveau du bassin hydrographique . . . . .p.36 11.8 Résumé des bienfaits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.38

12 Les barrages et l’environnement

. . . . . . . . p.42

12.1 Protection et préservation de l’environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.42

13 Regards sur l’avenir - les barrages du 21

ème

siècle . . . . p.45

13.1 Procédure de conception d’un barrage et du réservoir associé . . . . . . . . . . .p.45 13.1.1 Implication du public et coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.46 13.2 Questions socio-économiques liées à un projet de barrage et de son réservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.47 13.3 Besoin croissant d’une gestion intégrée de l’eau par bassin fluvial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.47 13.3.1 Nécessité d’une gestion en temps réel de l’eau dans un bassin fluvial . . . . . . .p.49 13.4 L’avenir de l’irrigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.49 13.5 L’avenir de l’énergie hydroélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.50 13.6 Le contrôle des crues dans l’avenir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.52 13.7 L’avenir de la navigation fluviale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.53 13.8 Equilibre entre les avantages des barrages et l’environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p.54 13.9 Nécessité d’une sensibilisation et d’une éducation du public sur les ressources en eau . . . . . . . .p.56

14 Le rôle de la CIGB et l’eau dans le monde . . . . . p.57 15 Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.58 Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.60

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Introduction

Serre-Ponçon (France) : un barrage à buts multiples

L’eau

est la ressource essentielle dont dépend toute forme de vie sur terre. Elle est capitale pour le bien-être de notre civilisation et représente un élément indispensable à la croissance et au développement tout en étant aussi une condition de base pour la bonne santé de l’environnement mondial. Pour aider les lecteurs à comprendre certains termes utilisés dans ce livret, un glossaire se trouve à la fin de cet ouvrage. Dans ce livre, vous apprendrez qu’il existe une quantité constante d’eau sur terre. Seule une petite part de cette eau est douce et propre à la consommation humaine, à l’irrigation des champs et à l’usage industriel. Vous verrez également que nous recevons une quantité fixe d’eau de pluie et que seule une petite partie arrose effectivement le sol. De celle-ci, un pourcentage significatif ruisselle jusqu’aux cours d’eau et aux rivières pour aller ensuite se déverser dans les océans. Tout ceci ne laisse qu’une quantité bien faible d’eau disponible pour l’usage des hommes et pour l’infiltration dans le sol permettant de remplir les nappes

souterraines, ce qui rend plus que nécessaires la collecte, le stockage et la gestion de l’eau dans des retenues. Vous verrez aussi que l’eau de pluie n’est pas répartie de façon égale selon les saisons ou les lieux et, comme il existe un déséquilibre entre l’offre et la demande, il est primordial de gérer cette eau avec soin. Vous verrez également les chiffres de la population mondiale et les prévisions de son taux de croissance ; l’augmentation la plus forte de la population concernera les pays les moins développés où les besoins en eau sont les plus forts mais où son approvisionnement est actuellement limité. Il faut aussi comprendre qu’il n’est pas toujours fait un bon usage de l’eau qui s’avère polluée dans de multiples endroits. Dans quelques régions du monde, la vie est menacée par le déséquilibre entre les besoins et les ressources disponibles en eau, en nourriture et en énergie. Vous verrez qu’au cours de l’histoire, la construction de barrages et de réservoirs sur les fleuves a permis de stocker de grandes quantités

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Introduction 1 d’eau et de moduler les débits dans les rivières au profit de la civilisation. Depuis plus de 4 000 ans, dans toutes les régions du monde, les hommes ont utilisé des barrages pour fournir l’eau, indispensable à la vie. Un grand nombre de ces premiers barrages fonctionnent encore aujourd’hui. La demande en eau, du fait de l’expansion de la population mondiale et de la croissance économique, a accru le besoin de construire des barrages permettant de stocker de grands volumes d’eau. Aujourd’hui les barrages et les réservoirs continuent à servir ces mêmes objectifs, répondant ainsi aux besoins à la fois sociaux et économiques du monde. De plus, ils sont compatibles avec l’environnement naturel de chaque région. Vous verrez tous les avantages que l’on peut tirer des barrages en ce qui concerne l’approvisionnement en eau, l’irrigation, le contrôle des crues, l’énergie hydroélectrique mais aussi la navigation fluviale et les loisirs.

Remblai en terre d’un barrage à Santa Fe (Etats-Unis)

Les hommes ont besoin d’eau de qualité et en quantité suffisante ; source de vie, elle permet aussi croissance et développement

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Le monde contient une grande quantité d’eau

L’eau dans le monde

Cette

partie explique où et sous quelle forme l’eau se trouve sur terre. Ensuite nous verrons comment nous obtenons de l’eau, en quoi consiste « le cycle de l’eau ». Cela peut paraître surprenant mais seulement 2,5 % de l’eau sur terre est de l’eau douce (on la trouve dans les glaciers, les nappes souterraines, les lacs et les rivières). C’est la seule quantité dont disposent les peuples et nations du monde.

Les océans représentent 97,5 % de l’eau mondiale

L’eau présente sur terre se trouve dans les océans, dans la neige éternelle et la glace, les glaciers de l’Arctique et l’Antarctique, les cours d’eau, les lacs et le sous-sol. La répartition de l’eau est représentée par le schéma qui suit.

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

L’eau dans le monde 2

Il est important de comprendre où l’on trouve les 2,5 % d’eau douce

La plus grande partie d’eau douce dans le monde (68,9 %) est immobilisée dans les glaciers et les neiges éternelles que l’on trouve dans l’Arctique et l’Antarctique. Cependant, il n’y en a qu’une faible quantité disponible chaque année.

entre des particules de terre, de sable, de graviers ou de rochers jusqu’à atteindre une profondeur où le sol est alors rempli, saturé, d’eau. Cette zone pleine d’eau se nomme la zone saturée et on appelle le haut de cette zone la nappe phréatique (voir schéma On peut exploiter l’eau des ci-dessous). La nappe peut être sous-sols comme source d’eau proche de la surface terrestre douce. Elle provient de la pluie, ou se situer à des centaines de Glacier de la neige, de la neige fondue mètres plus bas. L’eau des soustypique en Amérique du ou de la grêle qui s’infiltrent dans le sols est une source fiable dans Nord sol ou le détrempent. L’eau descend les régions rurales. Cette eau naturellement dans les profondeurs, passant souterraine est généralement

L’eau souterraine s’infiltre dans le sol pour aller rejoindre les rivières et cours d’eau

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

propre mais elle peut être polluée ou contaminée. Il est capital de la protéger de la contamination. Aujourd’hui, une grande partie de la population mondiale se procure l’eau en la puisant dans le sol. Comparée aux réserves d’eau en surface comme les lacs, l’eau souterraine a l’avantage d’être disponible localement et ne nécessite pas de transport. De plus, les investissements pour le développement des ressources en eau souterraine peuvent être adaptés aux besoins. Comme l’eau des soussols existe de façon naturelle, il n’est pas possible d’en modifier le lieu, ni d’en accroître la quantité. Dans les régions arides du monde, l’eau des sous-sols est trop rare pour fournir des quantités suffisantes. Autour de Riyad

(en Arabie Saoudite) , l’eau souterraine est puisée à une profondeur pouvant atteindre 1 200, voire 1 800 mètres. Lors de la forte urbanisation de la ville de Phoenix en Arizona aux Etats-Unis, l’eau souterraine a été prélevée jusqu’à être épuisée presque totalement. Pour répondre aux besoins actuels, il a fallu aménager des tuyaux à travers le désert pour assurer l’acheminement de l’eau provenant du fleuve Colorado. Dans la troisième partie, nous verrons que seulement 19 % de la pluie tombe sur le sol . Une fois que la pluie atteint la terre, elle peut soit être absorbée dans le sol, soit rejoindre les cours d’eau et les rivières puis les océans. La quantité de pluie absorbée permet de recharger ou remplir les nappes souterraines.

Le résultat d’un pompage intensif à partir du puits central entraîne la formation d’un cône de dépression

Quand les sols sont non bâtis et non revêtus, l’infiltration est maximale - jusqu’à 75 % de la pluie. Dans les zones comprenant des parkings et d’autres constructions, le ruissellement est à son maximum - environ 75 % de la pluie. Plus la zone est urbanisée, plus le ruissellement est important et moins la terre absorbe d’eau. Pour obtenir l’eau souterraine, des puits sont installés pour puiser de l’eau pour usage 10

domestique, pour l’agriculture ou l’industrie. Il faut veiller à puiser l’eau sans pour autant abaisser le niveau de la nappe et ne pas risquer de condamner certains puits par un pompage excessif au niveau du puits central. Il est essentiel de puiser l’eau avec discernement et de respecter l’étape de rechargement des nappes pour s’assurer que l’eau souterraine ne se tarisse pas au fil des années. Un pompage excessif fera

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

L’eau dans le Monde 2 baisser le niveau de la nappe. Il faudra alors aller chercher l’eau plus profondément. Avec le temps, cela peut mener au tarissement total de l’eau souterraine. A l’heure actuelle, c’est Moins de 1 % de ce dont souffrent l’approvisioncertaines parties nement de l’eau sur d’Arabie Saoudite, terre se trouve

d’Israël, d’Afrique du Sud, de l’Inde et de l’ouest des Etats-Unis. Dans ces parties du monde, il est nécessaire de réglementer les prélèvements d’eau souterraine et d’en augmenter la capacité à l’aide de réservoirs.

dans les lacs …

… et dans les rivières

Comment nous obtenons l’eau « Le cycle naturel de l’eau » L’eau

est présente sur Terre sous forme solide (glace), liquide (eaux des océans, des lacs et des rivières) ou gazeuse (vapeur d’eau). Les océans, les rivières, les nuages et la pluie contiennent tous de l’eau et connaissent de fréquents changements d’états (les eaux de surface s’évaporent, l’eau des nuages se liquéfie, l’eau des pluies infiltre le sol, etc). Néanmoins, il est important de comprendre que la quantité totale d’eau de la Terre ne change pas. La circulation et la conservation de l’eau sur la Terre s’appelle « le cycle de l’eau ».

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Comment nous optenons l’eau “Le cycle naturel de l’eau”

Ce cycle de l’eau, ou cycle hydrologique comme on l’appelle parfois, correspond à une série de changements d’état subis par l’eau dont la quantité totale est constante. Autrement dit, l’eau est sans cesse renouvelée. L’énergie solaire sous forme de lumière et de chaleur déclenche l’évaporation de l’eau des océans, rivières, lacs et même des simples flaques. En s’évaporant, l’eau qui était liquide passe à l’état gazeux et devient de la vapeur. Des courants d’air chaud s’élevant de la surface de la terre soulèvent cette vapeur d’eau dans l’atmosphère. Quand les courants chauds atteignent les couches moins chaudes de l’atmosphère, la vapeur d’eau se condense et s’accroche à de fines particules présentes dans l’air ;cette étape s’appelle la condensation. Quand suffisamment de vapeur s’attache à de minuscules grains de poussière, de pollen…, un nuage se forme. Plus l’air absorbe d’humidité, plus les gouttelettes qui forment les nuages grossissent. Elles finissent par devenir si grosses que les vents qui tourbillonnent dans l’atmosphère ne peuvent plus les porter. Les gouttes alors tombent du ciel sous forme de précipitations qui peuvent être sous forme de pluie, de neige, de grésil ou de grêle, selon 12

les conditions atmosphériques ambiantes comme la température. Quand les précipitations atteignent le sol, il y a plusieurs possibilités. Une grande partie de cette eau ruisselle et rejoint les cours d’eau ou rivières pour se déverser ensuite dans l’océan. Une autre part de ces précipitations est absorbée par le sol. C’est l’infiltration. L’eau infiltrée peut aller rejoindre les réserves d’eau souterraine, ces nappes, rappelons-le, formant la majeure partie des sources d’eau. Malheureusement, elle n’est pas répartie uniformément dans le monde. Ainsi quelques régions du monde ont un accès limité, si ce n’est aucun accès, à l’eau souterraine. Il faut retenir du schéma ci-dessus que, sur la totalité des précipitations(577 000 km3) , 79 % tombent sur les océans, 19 % sur les terres et 2 % sur nos lacs. Cela signifie que seulement 110 000 km3 ou 19 % de la pluie tombe sur les terres. De plus, sur ces 110 000 km3 d’eau de pluie, 59 % s’évaporent et 38 % ruissellent vers les rivières puis dans l’océan. Seulement 2 200 km3 , soit 2 % de cette eau s’infiltre dans le sol. Cela souligne la nécessité de stocker un maximum d’eau dans des réservoirs pour compléter ce volume.

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Répartition de l’eau dans le monde. Malheureusement

, l’eau n’est pas toujours disponible exactement quand et là où nous en avons besoin. Les précipitations ou pluies tombent de façon inégale selon les saisons et les lieux. L’urbanisation du bassin versant favorise le ruissellement et nuit au remplissage des nappes phréatiques. Les territoires disposant d’une couverture naturelle de sol ont la plus faible quantité de ruissellement et permettent une absorption maximum en faveur de l’eau souterraine. Une zone fortement urbanisée est propice au ruissellement de l’eau de pluie qui provoque ensuite des inondations. Quelques parties du monde telles que l’Afrique ou l’Asie connaissent de sévères périodes de sécheresse qui font de l’eau une denrée rare et précieuse. Dans d’autres parties du monde, l’eau tombe sous forme de pluie battante sur de longues périodes, détruisant des vies et endommageant cultures, maisons et bâtiments. Parfois il peut y avoir dans le même pays des inondations dévastatrices dans une région alors qu’une sécheresse extrême sévit dans d’autres.

Le lit de la rivière Usman Sagar en Inde, totalement asséché

Les inondations représentent 30% des catastrophes naturelles. Entre 1975 et 2000, il y a eu 95 inondations majeures dans le monde.

Inondation en Chine

LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Répartition de l’eau dans le monde

4.1 Pays souffrant de stress hydrique ou en manque d’eau Les Nations Unies classent les pays disposant d’une quantité limitée d’eau en deux groupes selon la quantité d’eau renouvelable disponible : ils souffrent de stress hydrique soit modéré, soit fort. Les pays souffrant de stress hydrique modéré disposent de moins de 1 700 mètres cubes d’eau par personne et par an (ce volume est celui d’un cube de 12 mètres de coté). Cela signifie que l’eau est souvent indisponible à certains moments de l’année dans certains lieux, ce qui nécessite des choix difficiles à faire entre la consommation personnelle, l’agriculture ou l’industrie. Les pays qui souffrent d’un stress hydrique élevé disposent de moins de 1 000 mètres cube par personne et par an (c’est le volume d’un cube de 10 mètres de coté). Dans ce cas, il arrive qu’il n’y ait pas assez d’eau pour fournir une nourriture suffisante, ou que cela nuise au

Paysage dans une région d’Afrique en manque d’eau

Un lit de rivière asséché dans une région connaissant le stress hydrique

développement économique ou que cela ait de graves répercussions sur l’environnement. Cette question sera traitée en détail plus loin, dans la partie concernant les besoins en eau. Dans la plupart des cas, les limites des bassins versants sont plus importantes que les frontières entre pays eux-mêmes pour l’analyse et la gestion des besoins en eau. Beaucoup de bassins versants sont transfrontaliers, ce qui nécessite une coordination entre les gouvernements. Actuellement 2,3 milliards de personnes sont victimes de stress hydrique modéré ou fort ; 1,7 milliard de personnes vivent dans des zones où les conditions de pénurie prévalent. D’ici 2025, ces chiffres devraient atteindre respectivement à 3,5 et 2,4 milliards.

4.2 L’eau pour les besoins sanitaires Le manque de conditions d’hygiène est un problème de santé majeur entraînant maladies, épidémies et décès. Plus de 2,6 milliards de personnes, soit 40 % de la population mondiale, ne disposent pas des conditions d’hygiène miniLavage des mains en prévenmales. Par conséquent, des tion des maladies milliers d’enfants meurent - des écoliers quotidiennement de diaren Afrique rhées et d’autres maladies causées par une eau de mauvaise qualité, le manque de soin ou d’hygiène. Un nombre encore supérieur de personnes souffrent et sont affaiblies par la maladie. Aujourd’hui, l’eau des retenues crées par les barrages fournit une réserve fiable d’eau propice au traitement et à l’amélioration des conditions sanitaires. Cependant, fournir l’accès à une eau et aux installations sanitaires ne garantit pas le bon usage de ces services ni les bénéfices tant espérés sur la santé publique. Un changement radical des pratiques est la clé d’un bon usage des ces installations au quotidien et il faut le faire dès le plus jeune âge. Les programmes d’hygiène et d’éducation à la santé sont étudiés à l’école et font intégralement partie de tout programme d’installations hydrauliques et sanitaires.

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4.3 Gestion intégrée de l’eau La mise en place d’une gestion intégrée de l’eau dans les bassins hydrographiques est un besoin urgent. Les barrages et les retenues qu’ils forment, situés aux meilleurs emplacements dans un bassin, permettent de stocker l’eau de pluie (ou tombant sous forme de neige) pour ensuite en libérer une partie et assurer en permanence un

La gestion intégrée de l’eau assure un débit régulier dans les rivières

écoulement minimum dans la rivière. La gestion intégrée de l’eau est le fait de stocker l’eau dans tous les réservoirs du bassin durant les périodes de pluie pour ensuite laisser échapper une quantité bien calculée de chaque barrage, ceci afin de maintenir un suffisant dans les rivières à l’aval des barrages.

Les données sur la population mondiale En

2005, la population mondiale a été évaluée à 6,45 milliards et ce chiffre augmente chaque année de 1,3 %, soit 77,3 millions de personnes. Les prévisions de croissance de la population mondiale d’ici 2050 sont présentées ci-dessous. Cette croissance se situe majoritairement dans les parties arides du monde, en Afrique et en Asie. Elle signifie aussi une demande accrue notamment en eau, en nourriture et en énergie.

Avec le rythme actuel, la population mondiale doublera d’ici 54 ans. Nous pouvons nous attendre à ce que la population mondiale atteigne le chiffre de 12 milliards d’ici 2054. Il est important de constater que le taux de

croissance est bien plus fort dans les pays en voie de développement comme le montre le graphique. Et c’est dans ces pays-là que l’approvisionnement en eau douce et en électricité est très limité.

Graphique du taux de croissance de la population soulignant une forte hausse dans les pays en développement

Graphique sur la population mondiale

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Les besoins en eau 6.1 Les besoins en eau pour la consommation domestique L’eau est nécessaire pour un usage domestique, agricole ou industriel. La quantité d’eau recommandée au niveau mondial pour un usage domestique, exprimée en litres par personne et par jour, est la suivante : Objectif

litres/personne/jour

Boisson Hygiène Bain Cuisine Total

5 20 15 10 50

Cela équivaut à 18,25 mètres cube par personne et par an * * Ce volume n’inclut pas les pertes dans le système de traitement et de distribution de l’eau.

De nombreuses régions dans le monde n’ont pas assez d’eau et leur système de distribution est défaillant

Par exemple, une ville de 500 000 personnes a besoin de 25 millions de litres par jour pour répondre aux besoins domestiques de base et environ 27 millions de litres par jour (cela équivaut à un bassin de 4,7 mètres de profondeur grand comme un terrain de football), si on inclut les pertes qui se produisent dans les réseaux de distribution. Une ville de 1 000 habitants aura besoin de 50 000 à 55 000 litres par jour (ce qui équivaut à un cube de près de 40 mètres de coté). Même un petit village de 500 habitants nécessitera 25 000 litres ou 27 500 litres par jour avec les pertes. En 2000, on comptait 61 pays avec une population totale de 2,1 milliards, où les gens ne disposaient pas de la quantité minimum de 50 litres par jour et par personne. Avec la croissance prévue dans les pays les moins développés, ce nombre atteindra 4,2 milliards d’ici 2025.

6.2 Les besoins en eau pour les usages domestique, agricole et industriel Les Nations Unies ont instauré trois seuils pour les besoins en eau. Le premier seuil concerne les pays qui ont plus de 1 700 mètres cubes d’eau disponibles par personne et par an (équivalant à un cube de 12 mètres de coté) ; on considère que ces pays ont une quantité suffisante pour subvenir aux besoins de la nation. Il faut noter que les besoins pour usage domestique ne représentent qu’environ 1 % de ce total. Le second seuil concerne les pays qui ont moins de 1 700 mètres cubes d’eau par personne et par an ; on considère qu’ils subissent un stress hydrique. Le troisième seuil concerne les pays qui disposent de moins de 1 000 mètres cube d’eau par personne et par année (équivalant à une pyramide d’une base de même largeur et de 4,8 mètres de haut) ; ceux-là subissent un stress hydrique fort. Dans ce cas, il se peut qu’il n’y ait pas assez d’eau pour fournir une nourriture suffisante ; cela nuit au développement économique et a des répercussions négatives sur l’environnement. En 2000, il y avait 31 pays pour une population totale de 508 millions victimes de stress hydrique. D’ici 2025, cela concernera 48 pays pour une population globale d’environ 3 milliards.

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Qu’est-ce qu’un barrage ? Un

barrage peut se définir comme une barrière ou une structure posée en travers d’un cours d’eau ou d’une rivière pour retenir l’eau et ensuite en contrôler le débit. Les barrages varient en taille, allant du petit remblai en terre, souvent à l’usage d’une ferme, à de hautes structures massives en béton servant généralement à l’approvisionnement en eau, l’énergie hydroélectrique et l’irrigation. La construction d’un barrage peut entraîner les déplacements de villages, de maisons, de fermes, de routes, chemins de fer et installations diverses occupant la vallée pour les installer plus haut, au-dessus du plan d’eau. Les principaux types de barrages dans le monde sont le remblai, le barrage-poids et le barrage-voûte. Des coupes de ces structures sont montrées dans la partie 9.3. Les équipements annexes d’un barrage comprennent les évacuateurs de crues, les organes de restitution, les centrales hydroélectriques et les postes de contrôle. Les barrages sont construits pour stocker et contrôler l’eau pour l’approvisionnement

domestique, l’irrigation, la navigation, les loisirs, le contrôle de la sédimentation, le contrôle des crues et l’énergie hydroélectrique. Quelquesuns des barrages n’ont qu’une seule fonction et sont alors connus sous le nom de « barrages à objectif unique ». Aujourd’hui, on construit les barrages pour répondre à de multiples fonctions ; ce sont les « barrages à buts multiples ». Un barrage de ce type est un ouvrage capital et rentable pour le développement des nations car il apporte à la population de multiples avantages domestiques et économiques à partir d’un seul investissement. C’est la pierre angulaire du développement des ressources en eau d’un bassin hydrographique.

L’histoire des barrages dans le monde Des

découvertes archéologiques récentes nous montrent que les barrages simples en terre et les réseaux de canaux remontent à 2 000 ans avant Jésus Christ. Ils fournissaient à la population la source fiable d’eau dont elle avait besoin pour vivre. La construction du barrage de Marib au Yémen commença en 750 avant JC et dura 100 ans. Ce barrage se composait d’un remblai en terre de 4 mètres de haut et d’orifices en pierre pour réguler les écoulements pour l’irrigation et pour les besoins domestiques. En 1986, ce barrage a été rehaussé à une hauteur de 38 mètres, permettant ainsi de créer un réservoir de 398 millions de mètres cube d’eau.

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Vue aérienne du barrage de Sayamaike construit au 7ème siècle et encore en service aujourd’hui

L’histoire des barrages dans le monde

Inscriptions dans l’évacuateur du barrage de Marib, construit en 750 av. JC

Historiquement, les barrages ont permis aux populations de collecter et stocker l’eau et de l’utiliser pendant les périodes de sécheresse. Ils ont donc toujours été essentiels pour établir, alimenter les villes et les fermes mais aussi pour fournir de la nourriture grâce à l’irrigation des cultures.

Le nouveau Barrage de Marib, construit en 1968 au Yémen

Ancienne tour de prise du barrage Minneryia au Sri Lanka, construit en 276-303 après JC. et restauré en 1901 pour l’irrigation. Il est encore en service aujourd’hui

Un des plus anciens barrages encore en service aujourd’hui est une digue faite de terre et de rochers construit vers 1 300 avant JC dans un pays qui porte aujourd’hui le nom de Syrie. En Chine, un système de barrages et de canaux a été construit en 2280 avant JC. Plusieurs barrages anciens datant du 13ème au 16ème siècle en Iran sont encore utilisés aujourd’hui. Au Sri Lanka, des chroniques anciennes et des plaques d’inscriptions en pierre font état de nombreux barrages et réservoirs qui remontent au 6ème siècle. Des canaux reliant des bassins entre eux augmentaient la capacité de nombreux réservoirs à des fins d’irrigation. Un de ces grands barrages, le barrage de Minneriya, fut construit sous le règne du roi Mahasen (276-303 après JC) et a été retrouvé intact en 1900. Il a été restauré en 1901 et fonctionne encore aujourd’hui. Plus de 50 autres anciens barrages au Sri Lanka ont été restaurés.

Le succès du fonctionnement de ces réservoirs aujourd’hui tient au fait que les évacuateurs, les ouvrages de restitution et les enrochements construits à cette époque lointaine sont encore compatibles avec les principes et critères des ouvrages modernes. Quelques-unes des tours d’évacuations et des bondes Le barrage construites il y a 2 ou 3 000 ans Ben-e-Glestan ont été réparées et converties en Iran construit en 1350 après en structures opérationnelles JC durant les années 1900. Les Romains ont bâti un système élaboré de barrages de faible hauteur pour l’alimentation en eau. Le plus célèbre était celui de Cornalbo en Espagne, construit en terre, haut de 24 mètres et long de 185 mètres. Après l’ère romaine, il y eut peu de constructions de barrages et ce n’est qu’à la fin du 16ème siècle que Enrochements les Espagnols se sont mis amont rangés à la à bâtir de grands barmain du barrage de Giritale au Sri Lanka rages pour l’irrigation. construit en 608Les ingénieurs européens 618 après JC ont affiné les méthodes de conception et de construction au 19ème siècle, ce qui a permis d’envisager la construction de barrages de 45, Un voire 60 mètres de haut. ancien barrage d’irrigation en Egypte

Historiquement, les barrages ont été planifiés et construits pour l’alimentation en eau, l’irrigation et le contrôle des crues. A la fin du 19ème siècle, on y a ajouté l’énergie hydroélectrique et la navigation. Les loisirs ont été aussi un apport bénéfique de plus à de nombreux projets de barrages. C’est plus récemment que les barrages ont été créés pour répondre à plusieurs objectifs.

Le barrage de Sayamaike, l’un des plus anciens du Japon, a été bâti au début du 7ème siècle et, après avoir subi plusieurs modifications et un rehaussement, fonctionne encore de nos jours. LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde

Conditions préalables, objectifs, types, caractéristiques et construction d’un barrage 9.1 Conditions préalables à la construction d’un barrage Parce que les barrages constituent un élément décisif et essentiel des infrastructures, ils doivent répondre à des critères spécifiques sur les plans technique et administratif et assurer ainsi sécurité, efficacité et économie de l’opération. La conception, la construction et le fonctionnement de tous les barrages doivent être conformes aux spécifications techniques et administratives : Spécifications techniques d’un barrage : ◗ Le barrage, les fondations et les appuis doivent être stables, quelle que soit la charge (quel que soit le niveau du réservoir ou en cas de tremblements de terre). ◗ Le barrage et les fondations doivent être suffisamment étanches et il faut avoir le moyen de contrôler les fuites pour en assurer le fonctionnement en toute sécurité et maintenir la capacité de stockage. ◗ Le barrage doit être suffisamment haut pour empêcher les vagues de passer par dessus bord et, dans le cas d’un barrage en remblai, doit avoir une revanche supplémentaire pour tenir compte des tassements du barrage et de sa fondation. ◗ Le barrage doit avoir une capacité suffisante d’évacuation de crues et de restitution pour empêcher tout débordement du réservoir en cas de crues extrêmes.

Un plan d’action en cas d’urgence. ◗ La valorisation de l’environnement naturel. ◗ Des inspections périodiques, ainsi qu’une révision globale, permettant d’évaluer le barrage et d’opérer des modifications si nécessaires. ◗ Tous les documents (plans, notes de calcul…) de la conception et de la construction, et tous les rapports sur l’ouvrage. ◗

9.2 Objectifs d’un barrage Comme c’est le cas pour tous les grands ouvrages publics ou privés, les barrages sont construits pour répondre à des objectifs bien précis. Dans le passé, les barrages étaient construits dans le seul but de l’alimentation en eau ou d’irrigation des terres. Le développement des civilisations a entraîné l’accroissement des besoins pour l’alimentation en eau, irrigation, contrôle des crues, navigation, qualité de l’eau, contrôle de sédiments et énergie hydroélectrique. Parfois une dimension touristique est ajoutée au profit de la population. Un barrage est au cœur du développement et de la gestion du développement des réserves d’eau d’un bassin hydrographique. Un barrage à buts multiples est un projet capital pour les pays en développement puisqu’un seul investissement est à l’origine de retombées positives pour la vie quotidienne et économique des populations.

9.3 Types de barrages Spécifications administratives d’un barrage : ◗ Une consigne pour son fonctionnement et sa maintenance. ◗ Des instruments de mesures adaptés pour connaître son comportement. ◗ Une consigne de surveillance et d’auscultation du barrage et des ouvrages annexes.

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Les barrages sont classés selon le matériau de construction utilisé. Les barrages en béton ou en maçonnerie sont les barrages-poids, les barrages-voûtes ou les barrages à contreforts. Les barrages faits à partir de terre ou d’enrochements sont appelés barrages en remblai. 19

Coupe d’un barrage-voûte

Coupe d’un barragepoids

Les barrages en remblai sont faits en terre ou avec un mélange de terre et d’enrochements. Les ingénieurs choisissent généralement de construire ce type de barrages dans les sites dotés d’une grande quantité de terre et de rochers facilement disponibles. Ces barrages représentent environ 75 % de la totalité des barrages dans le monde. Quelques barrages ne se composent que de terre et on les appelle simplement barrages en terre ; d’autres, faits avec des rochers, sont des barrages en enrochements. De nombreux barrages en remblai conjuguent terre et rochers et sont appelés barrages mixtes.

Coupe d’un barrage en remblai

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Conditions préalables, objectifs, types, caractéristiques et construction d’un barrage

Un grand barrage en remblai de terre

Aujourd’hui les barrages-poids sont faits en béton massif ou compacté (il s’agit de couches de béton compactées au rouleau) et on les appelle les barrages-poids en béton.

Un barrage à contreforts

Les barrages voûtes sont des barrages en béton incurvés vers l’amont. La plupart d’entre eux se trouvent dans des vallées étroites ou canyons. La forme voûtée du barrage lui permet de reporter la pression de l’eau contre le barrage sur les rives. Les barrages-voûtes nécessitent beaucoup moins de béton que les barragespoids de même largeur. Les fondations rocheuses doivent par contre être très solides pour supporter la poussée du barrage.

Un barrage-poids en béton

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Les barrages à contreforts comportent une succession de supports verticaux qu’on appelle contreforts. Ces contreforts se situent sur la face aval du barrage. La face amont d’un barrage à contreforts est en général inclinée à un angle d’environ 45 degrés. Cette face inclinée et les contreforts servent à transférer la poussée de l’eau vers le bas, en direction des fondations du barrage.

Un barragevoûte en béton

Un barrage en enrochements et terre

Les barrages-poids, du simple fait qu’ils sont assez lourds, résistent à la forte pression de l’eau. A l’origine, les barrages-poids étaient faits en maçonnerie de pierres et de mortier.

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Un barrage mixte en enrochements et terre

Conditions préalables, objectifs, types, caractéristiques et construction d’un barrage

Exemple d’une tour de prise dans le réservoir reliée à un ouvrage de restitution

9.4 Caractéristiques fonctionnelles d’un barrage

contrôlé à la fois par les évacuateurs de crues et, parfois, les ouvrages de restitution.

Pour qu’il fonctionne correctement, un barrage doit comporter plusieurs éléments dont le réservoir, les évacuateurs de crues, les ouvrages de restitution et les installations de surveillance. Un barrage alimentant une centrale électrique comporte également des conduites forcées, des générateurs et un poste de transformation. L’eau est stockée dans la retenue. Le débit entrant doit être mesuré en continu et le débit sortant régulé pour être le plus profitable possible. En conditions normales d’exploitation, le niveau du réservoir est géré par le poste de contrôle en vérifiant les débits dans les organes de prises qui comportent généralement des tunnels ou des conduites pourvus de vannes de réglage. Pendant les crues, le niveau du réservoir est

Le réservoir d’un barrage écrêteur de crues est maintenu à son niveau le plus bas pendant plusieurs mois afin d’engranger un maximum d’eau durant les périodes de crues. Si l’objectif est l’irrigation, le réservoir est rempli aussi haut que possible et demeure à ce niveau pour une alimentation maximum à la saison sèche. Le réservoir d’un barrage hydroélectrique sera maintenu à un niveau si possible constant afin d’optimiser la charge dans les générateurs. La qualité de l’eau est un aspect très important de l’équilibre naturel et des dispositifs visant à maintenir la qualité de l’eau sont intégrés dans les barrages modernes. Des prises à différents niveaux permettent de faire des prélèvements ou mélanges sélectifs afin d’obtenir la température voulue et l’oxygène nécessaires à l’amélioration des conditions en aval. Des échelles à poissons, une série de bassins étagés, sont construits sur de nombreux barrages afin de permettre le passage des poissons qui montent ou descendent la rivière. Des grilles sont utilisées pour empêcher les poissons d’entrer dans les turbines. Comme la plupart des barrages modernes sont à buts multiples, il faut contrôler les débits relâchés avec le plus grand soin afin d’optimiser les bénéfices sur le plan économique mais aussi environnemental.

Coupe d’une tour de prise et d’une conduite dans un barrage en remblai

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Evacuateur de crues en service

Exemple d’évacuateur d’un barrage en remblai dans l’état d’Idaho aux Etats-Unis

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Conditions préalables, objectifs, types, caractéristiques et construction d’un barrage

9 Tous les organes du barrage sont contrôlés et commandés depuis une salle de commande. Cette salle est équipée de moniteurs, d’instruments de contrôle, d’ordinateurs, de matériel d’urgence et de divers systèmes de communication, tous ces instruments permettant de faire fonctionner le barrage en toute sécurité, quelles que soient les conditions.Le débit entrant, le niveau du réservoir, les débits et niveaux dans la rivière en aval, les conditions climatiques, tout cela est aussi surveillé. De plus, cette salle contrôle également les équipements installés à l’intérieur du barrage et le matériel mesurant le comportement et l’état du barrage.

sols de fondation avec des qualités moyennes conviennent davantage aux barrages en remblai. Les barrages de remblai en terre sont aussi les plus nombreux car ils permettent d’utiliser les matériaux directement disponibles sur place.

9.5 Choix du site et du type de barrage

Après que le réseau routier, les voies ferrées, les réseaux électriques ou gaziers ont été déplacés, la construction du barrage peut commencer. La première étape consiste à vider le site de sa végétation et des constructions qui l’occupent. La rivière est ensuite détournée afin de pouvoir creuser les fondations et placer le béton, la terre ou les rochers. Pour détourner la rivière, il arrive souvent que la moitié du lit de la rivière soit creusée en une seule fois. La rivière continue de couler dans l’autre moitié du lit. Il est parfois plus économique de creuser une galerie à travers un appui rocheux. Cette galerie peut s’avérer temporaire ou faire parfois partie des ouvrages définitifs de restitution de l’ouvrage. Elle permet alors de laisser passer la totalité du débit de la rivière durant la construction du barrage. Pour réaliser cette dérivation, des batardeaux (petits barrages provisoires placés en travers d’un cours d’eau) sont construits en amont, détournant la rivière vers la galerie. Quand le barrage a atteint une hauteur suffisante, les vannes sont installées dans la galerie. Ensuite on construit les évacuateurs de crues et quand le barrage a atteint un niveau suffisant, le cours d’eau est rétabli à l’aide d’un autre batardeau. Celui-ci doit être suffisamment haut pour que l’eau ne déborde pas dans l’autre moitié de la rivière durant la construction. On a parfois aussi besoin d’un autre batardeau en aval du chantier pour garder le site du barrage à sec. Enfin le barrage est construit jusqu’à sa hauteur finale.

Pour sélectionner le type de barrage le mieux adapté, il faut évaluer les données économiques et techniques mais également tenir compte de l’environnement. Au premier stade du projet, plusieurs sites ainsi que plusieurs types de barrages sont étudiés soigneusement. Après avoir établi un diagnostic hydrologique, un programme de reconnaissance est mis en œuvre avec des forages et des prélèvements sur chaque site. On obtient ainsi des échantillonnages du sol et des roches afin des tester les propriétés physiques de ces matériaux. Parfois des essais de pompage sont effectués afin d’évaluer la perméabilité du terrain. Les plans préliminaires et les estimations des coûts sont préparés et analysés par des ingénieurs spécialisés en hydrologie, en hydraulique, en géotechnique et en génie civil ainsi que par des géologues. La qualité environnementale de l’eau, le contexte écologique et les données culturelles sont également étudiées lors de la sélection du site. Les facteurs pris en compte lors de la sélection du type de barrage sont la topographie, la géologie, la qualité des fondations, l’hydrologie, les séismes et la disponibilité des matériaux de constructions. Les vallées étroites disposant d’une roche solide et peu profonde conviennent aux barrages en béton alors que les vallées larges avec des 24

9.6 Construction d’un barrage La construction d’un barrage représente une opération importante qui nécessite d’énormes quantités de matériaux, d’équipements et de main-d’œuvre. La construction d’un barrage peut prendre 4 à 5 ans, parfois même 7 à 10 ans pour les très grands barrages.

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Barrage de Nakai (Nam Theun 2) au Laos béton compacté au rouleau © 16 (voir p.64)

Barrage de Nakai au Laos - mise en place du béton

Barrage de la Ganguise en France - rehaussement d’un barrage existant en terre

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Conditions préalables, objectifs, types, caractéristiques et construction d’un barrage

1&2

Barrage du Chambon (France) - la construction d’un barrage-poids dans les années 1930-1935. 3 Barrage de Roselend (France) - chantier. 4 Construction du barrage de Nam Them au Laos. 5 Barrage de Potrerillos. 6 & 7 Barrage de Potrerillos (Argentine) - l’amont. 8 & 9 Barrage de Katse (Lesotho) bétonnage d’un barrage-voûte. 10 Barrage de Ceyrac (France) - bétonnage d’un barrage-poids. 11 Construction d’un barrage en béton compacté à Penn Forest (Etats-Unis) - le béton est livré, versé, étalé et compacté par un engin de terrassement. 12 Barrage de Villerest (France) construction d’un barrage-poids de forme incurvée. 13 Construction de l’évacuateur de crue d’un barrage-poids en béton.

ir (vo 21

4) p.6

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LesB a r ra g e s &l ’Eau dansl e Monde © 23 (voir p.64)

8 9

Les barrages aujourd’hui La

CIGB tient à jour un registre de l’ensemble des grands barrages mondiaux. Pour être classé comme grand barrage et donc être inscrit dans ce registre, un ouvrage doit atteindre au moins 15 mètres de hauteur, ou avoir une hauteur de 10 à 15 mètres ainsi qu’un réservoir d’une capacité de plus de 3 millions de mètres cubes d’eau. Les barrages sont classés par pays et on trouve dans ce registre des données sur chacun d’entre eux : nom, année d’achèvement des travaux, hauteur, capacité du réservoir, surface du bassin versant, usages, capacité électrique installée, production moyenne annuelle d’énergie électrique, zone irriguée, volume d’eau stockée pour la protection contre les crues, nombre de personnes déplacées… Les données mondiales remontant à l’année 2003 indiquent qu’il existe environ 50 000 grands barrages en fonctionnement. Les barrages à remblai sont les plus nombreux, suivis par les barrages-poids et les barrages en enrochements. La procédure de préparation du projet et la participation des usagers ainsi que les questions socio-économiques seront traitées dans la partie 13. Dans les graphiques ci-dessous, les grands barrages mondiaux sont classés par année de construction et par hauteur.

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Les barrages aujourd’hui 10 Le type le plus courant de barrage est le barrage en terre. Il représente 43,7 % du nombre total des barrages. Viennent ensuite les barrages-poids (10,6 % du total), puis les barrages en enrochements (5,3 %).

10.1 Les buts des barrages actuels La plupart des barrages référencés par la CIGB sont des barrages à objectif unique (71,7 %) mais il y a de plus en plus de barrages à buts multiples (28,3 %). Aujourd’hui, l’irrigation est l’objectif premier, d’après le registre de la CIGB. Le registre de la CIGB permet d’obtenir la répartition suivant des usages des barrages : ◗ ◗ ◗ ◗ ◗ ◗ ◗

48,6 % irrigation 17,4 % énergie hydroélectrique 12,7 % approvisionnement en eau 10 % contrôle des crues 5,3 % loisirs 0,6 % navigation et pisciculture 5,4 % autres

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) p.64

Barrage de Chaudanne en France. Barrage-voûte destiné à fournir de l’eau pour les besoins domestiques, l’irrigation, l’utilisation industrielle et l’énergie hydraulique.

Les bienfaits des barrages

Pour

assurer la croissance socio-économique dans le monde entier, il faut absolument disposer d’eau de bonne qualité, en quantité suffisante ainsi que d’une source d’énergie adaptée. Planifiés, conçus et entretenus correctement, les barrages contribuent grandement à l’alimentation en eau et en énergie. En tant que régulateurs des variations du cycle de l’eau, les barrages et les retenues associées s’avèrent nécessaires pour stocker l’eau et ensuite en relâcher suffisamment pour maintenir le débit nécessaire dans les rivières.

11.1 Fourniture d’eau pour les usages domestique et industriel Une ressource en eau fiable et en quantité suffisante est nécessaire pour le maintien de la civilisation actuelle mais aussi pour le développement futur. Par le passé et dans beaucoup de régions du monde, on trouvait l’eau pour les besoins domestiques et industriels dans le sol ou dans les aquifères (couches de sables et graviers ou de rochers sablonneux en dessous de la surface du sol et ayant la capacité de stocker de l’eau). Aujourd’hui, la quantité d’eau retirée de ces aquifères est supérieure à leur remplissage naturel, ce qui finit par abaisser le niveau des nappes souterraines. Cette situation peut mener à l’épuisement de l’eau 30

souterraine au moment des périodes de forte sécheresse et même peut-être assécher le sol pour toujours. Il est important de se souvenir, comme on l’a vu dans la troisième partie, que du volume total d’eau tombant sur la terre sous forme de pluie ou de neige, seulement 19 % tombe sur le sol et qu’une grande partie de cette eau ruisselle, ne laissant que 2 % remplir nos nappes souterraines. S’ils sont planifiés, conçus, construits et entretenus avec soin, les barrages, en stockant de l’eau, contribuent efficacement aux besoins mondiaux en eau. Pour faire face aux variations hydrologiques, les barrages créant des réservoirs sont indispensables pour le stockage de l’eau et une alimentation plus régulière en eau, notamment durant les pénuries.

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Les bienfaits des barrages

Un exemple de barragevoûte

Il est donc désormais vital de compléter la quantité d’eau présente dans le sous-sol en y ajoutant les ressources des réservoirs. De larges zones urbaines sont tributaires du

stockage d’eau durant les périodes de fortes pluies qui est ensuite utilisée en période de sécheresse. Cela est particulièrement crucial dans les régions arides du monde.

Un exemple de l’usage industriel - une fabrique de papier

L’eau stockée dans les réservoirs est également utilisée pour l’industrie, pour les besoins des usines où elle est utilisée dans des procédés chimiques et de raffinage, et pour le refroidissement de centrales conventionnelles ou nucléaires. Le débit

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régulé par les réservoirs créés par les barrages peut aussi être utilisé pour diluer les effluents industriels en augmentant le débit de la rivière afin de maintenir la qualité de l’eau à des niveaux satisfaisants. 31

L’industrie a besoin de millions de litres d’eau par jour

11.2 Réponse aux besoins de l’agroalimentaire A l’échelle mondiale, l’eau est d’abord et avant tout utilisée pour irriguer les cultures. Depuis le début des années 1990, moins de 20% des terres cultivables mondiales ont été irriguées, celles-ci produisant environ 30% de l’alimentation mondiale. Un proverbe est populaire dans des régions arides : « La nourriture pousse là où l’eau coule ».

On estime que les terres irriguées devront produire, d’ici 2025, 80 % de nourriture supplémentaire. Cela va encore accroître la demande en eau douce. La plupart des régions qui ont besoin d’être irriguées se situent dans des zones arides, situation que l’on trouve surtout dans des pays en développement. Malgré une utilisation plus efficace de l’eau grâce aux progrès de la technologie en matière d’irrigation, la construction de nouveaux lacs de retenue sera nécessaire.

Fournir d’eau pour l’alimentation dans les pays en développement

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Les bienfaits des barrages

« La nourriture pousse là où l’eau coule »

11.3 Maîtrise des crues Les barrages et lacs de retenue peuvent être utilisés efficacement pour réguler le niveau des rivières et les crues en aval des barrages en stockant temporairement le volume d’eau des crues dans la retenue pour le libérer plus tard. Le contrôle le plus efficace des crues est obtenu grâce à un programme de gestion intégrée de l’eau régulant le stockage et l’écoulement de l’eau depuis chacun des principaux barrages situés dans un bassin hydrographique. Chaque barrage fonctionne selon une consigne spécifique de gestion qui régule les crues sans aucune répercussion

négative. Cela peut nécessiter d’abaisser le niveau du réservoir pour optimiser le stockage durant la saison des pluies. Cette stratégie limite les inondations. Le nombre de barrages et leur programme de gestion sont établis grâce à une large planification du développement économique, ceci avec la participation du public. Des informations complémentaires sur les programmes de gestion intégrée de l’eau sont fournies dans le paragraphe 11.7. Le contrôle des crues est un objectif majeur pour beaucoup de barrages existants et demeure l’objectif principal pour quelques-uns des plus grands barrages actuellement en construction dans le monde.

Inondation dans un village

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Schéma d’un barrage et d’une centrale hydroélectrique

11.4 Production d’énergie hydroélectrique Depuis l’époque romaine, on utilise l’eau comme source d’énergie. La roue à eau a été utilisée pour moudre le grain, scier le bois ou actionner des filatures. Au début du 19ème siècle, la turbine s’avéra bien plus efficace que la roue à eau et au milieu du 19ème, on utilisa

pour la première fois l’énergie de l’eau pour produire de l’électricité. L’utilisation de l’eau en mouvement pour faire tourner une turbine reliée par un axe à un générateur afin de créer de l’électricité est la base de l’énergie hydroélectrique. L’eau étant elle-même la source de cette énergie, il s’agit donc là d’une énergie renouvelable et d’une source majeure d’électricité.

Générateurs dans une centrale

Une turbine utilisée pour l’énergie hydroélectrique

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Les bienfaits des barrages

Barrage de Castillon en France : centrale au pied du barrage, poste de transformation et lignes électriques d’évacuation de l’énergie

Plus la force de l’eau pour actionner les turbines est grande, plus on produit d’électricité. La quantité d’électricité produite dépend donc de la hauteur entre la retenue et la turbine ainsi que du volume d’eau passant par la turbine. Un avantage majeur de l’énergie hydroélectrique, si on la compare à d’autres sources d’électricité comme le charbon, le pétrole ou le gaz, est que sa source est renouvelable. En d’autres termes, l’eau n’est pas consommée dans le processus de création d’électricité et, une fois relâchée de la centrale hydraulique, elle reste encore disponible pour d’autres usages. C’est aussi une source d’énergie propre car cela ne nécessite pas la combustion de carburant qui peut polluer l’environnement. Quelques-uns des premiers pays à développer l’hydroélectricité à large échelle ont été la Norvège, la Suède et la Suisse pour l’Europe, le Canada, les Etats-Unis, l’Australie et la Nouvelle Zélande. A une plus petite

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échelle, des ouvrages ont été aménagés il y a de nombreuses années dans certains pays d’Asie quand les conditions s’y prêtaient. La première petite centrale hydroélectrique d’Inde, par exemple, a plus de 100 ans. Environ 200 pays au monde disposent de la capacité de développer l’énergie hydroélectrique, à plus ou moins grande échelle. Les conditions naturelles les plus favorables se trouvent dans des pays bénéficiant de montagnes ou collines, avec un grand nombre de lacs et de rivières ou un large réseau hydrographique. La plus grande centrale hydroélectrique en service est celle de Itaipu, sur le Rio Parana entre le Brésil et le Paraguay. Même si celui-ci est un ouvrage exceptionnel (avec une puissance installée de plus de 14 000 mégawatts ou 14 milliards de watts), il existe dans le monde des centaines de milliers de centrales de puissance moyenne. Le Brésil produit plus de 90 % de son électricité grâce à ses centrales hydroélectriques. 35

L’aménagement de Vaugris sur le Rhône : barrage, centrale et écluse : un ouvrage à buts

11.5 Navigation fluviale

11.6 Loisirs

Le fonctionnement naturel des rivières, comme les variations du débit et du niveau de l’eau, la formation de glace, le changement des tracés en raison de l’érosion et de la sédimentation… crée des problèmes majeurs faisant obstacle à la navigation fluviale. En comparaison avec les routes et les voies ferrées, la navigation par voies d’eau permet de transporter de grandes charges au moyen de barges et de déplacer des colis de grandes dimensions tout en économisant du carburant. L’amélioration de la navigation est le résultat d’une planification et d’un développement des bassins fluviaux par l’utilisation de barrages, d’écluses et de réservoirs gérés et exploités pour obtenir des bénéfices économiques majeurs sur le plan régional et national.

Les agréments des lacs de retenue pour les loisirs représentent souvent un avantage significatif, en plus des autres objectifs d’un barrage. Cela est particulièrement vrai dans les zones où l’eau de surface est rare ou même absente. Les loisirs d’agrément liés aux lacs, comme la navigation de plaisance, la natation, la pêche, l’observation des oiseaux et les promenades dans la nature, sont pris en compte dans la phase initiale du projet et, conjugués aux autres objectifs, permettent de réaliser un ouvrage équilibré. La mise en service de barrages avec les retenues associées peut ainsi améliorer les attraits touristiques d’une région.

En plus d’avoir un impact économique positif, une rivière aménagée avec des barrages et des lacs de retenue pour la navigation permet de profiter d’un meilleur contrôle des crues, d’une érosion moins importante, de niveaux d’eau souterraine stabilisés et de favoriser les loisirs. 36

11.7 Gestion intégrée de l’eau au niveau du bassin hydrographique Avoir de l’eau, en quantité suffisante et de bonne qualité là où le besoin existe, demeure le défi numéro un. Ainsi, l’eau obtenue à partir du sous-sol, des lacs naturels, des rivières et des réservoirs créés par les barrages permet de répondre aux besoins domestiques, agricoles et

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Les bienfaits des barrages

11 Des prises d’eau situées à différents niveaux donnent aux opérateurs le moyen d’effectuer des prélèvements d’eau à diverses températures qui, une fois combinés, permettent d’obtenir la température désirée dans l’eau relâchée à l’aval du barrage afin d’en améliorer la qualité. Un barrage et sa retenue correctement gérés maintiennent aussi un niveau prédéterminé de la retenue durant les différentes saisons de l’année en répondant aux impératifs environnementaux. L’objectif de la gestion intégrée de l’eau d’un bassin hydrographique est de satisfaire les demandes en eau sans sacrifier les usages existants. Pour y parvenir dans un bassin, il faut répondre aux conditions suivantes : ◗

◗

Mettre en place une stratégie pour parvenir à un débit suffisant tout en maintenant des niveaux adéquats de retenue d’eau (gestion des crues et de la sécheresse) Satisfaire aux demandes domestiques, agricoles et industrielles tout en préservant l’environnement. Evaluer et améliorer la qualité de l’eau.

La gestion intégrée de l’eau à partir des barrages dans les bassins fournit un débit fiable et régulier dans les rivières tout au long de l’année

industriels. Parmi ces quatre sources, seul le barrage permet une gestion efficace à la fois de l’eau et des besoins énergétiques d’un état, d’une région ou d’un pays. Les apports et les quantités restituées de l’eau des retenues doivent être contrôlés. La gestion intégrée de l’eau dans le bassin hydrographique est le processus grâce auquel sont contrôlées l’eau emmagasinée dans les réservoirs et la quantité quotidienne relâchée afin de disposer d’un volume suffisant. Un exemple en est le stockage des crues d’orage pour la régulation des débits. Durant une période de sécheresse, l’eau relâchée peu à peu d’un barrage en coordination avec les autres barrages permet d’assurer une quantité suffisante dans tout le bassin fluvial. Chaque barrage et chaque réservoir du bassin bénéficient d’un programme de contrôle de l’eau qui gère les volumes relâchés à l’aval de ce réservoir, sur la base de l’apport d’eau dans le réservoir et des besoins en aval. Chaque programme de contrôle est coordonné avec celui des autres ouvrages du même bassin fluvial. La coordination et le contrôle sont réalisés par une organisation au sein du bassin qui peut être un comité de bassin . Ce comité a un rôle primordial dans la surveillance du bassin en cas de sécheresse ou de crues.

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Barrage de Gambsheim, centrale et écluses sur le Rhin. Un grand barrage à buts multiples contrôle le débit du fleuve pour l’alimentation en eau , l’énergie électrique, la navigation, le contrôle des crues et les loisirs. Une large passe à poissons est en construction au centre de l’ouvrage © 36 (v oir p .64 )

Usine

11.8 Résumé des bienfaits Les avantages des barrages et des réservoirs doivent être considérés à tous les niveaux : local, régional, national et global. L’étendue des bénéfices d’un barrage et de son réservoir ne se limite pas toujours aux territoires et populations proches du réservoir. Généralement, c’est toute une région et même une nation entière qui en profite. Le haut barrage d’Assouan près des sources du Nil en Egypte en est un bon exemple. Ce barrage emmagasine et puis relâche l’eau pour maintenir un flux régulé dans le Nil, cela au profit de tout le pays. C’est dans tous les pays, en développement ou développés, qu’apparaît la valeur de la gestion intégrée de l’eau. Durant des siècles, plusieurs pays du Sud Est Asiatique, par exemple l’Inde et l’Indonésie, étaient régulièrement touchés par la famine. Quand les pluies des moussons étaient retardées ou insuffisantes, le pays souffrait de famine, 38

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Les bienfaits des barrages

Maintenir la fertilité des vallées en fournissant un débit fiable dans la rivière

Vue aérienne du barrage de Hungry Horse au Texas - Etats Unis

entraînant fréquemment un grand nombre de décès. Grâce aux grands réservoirs construits durant ces cinq dernières décennies, le problème a été résolu grâce au stockage de larges quantités d’eau excédentaire durant les saisons pluvieuses et à l’apport régulé d’eau en période de sécheresse.

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Un exemple remarquable du bienfait de l’alimentation en eau dans une zone souffrant de stress hydrique vient du Lesotho. Situé en Afrique méridionale, il s’agit d’un projet conjoint entre la royauté de Lesotho et la république d’Afrique du Sud voisine. L’aménagement permet de 39

stocker de l’eau dans plusieurs grands réservoirs dans la région montagneuse du Lesotho où les pluies tombent de façon assez importante. L’eau est ensuite relâchée en passant par une conduite de presque 80 km de long et elle permet d’irriguer les régions arides d’Afrique du Sud. Avant ce projet, les hauts plateaux du Lesotho étaient sous développés et presque inaccessibles. La construction de nouvelles routes pavées et de ponts adaptés à un trafic de véhicules lourds était

comprise dans ce projet. Les réseaux d’électricité et de télécommunications ont aussi pu être améliorés de façon substantielle pour atteindre les normes modernes ; des écoles ont été construites sur le site du chantier et dans les environs. Cela a permis d’introduire des services de santé publique et des programmes de soins avec différents postes médicaux et d’urgence médicale. Cette infrastructure demeure dans cette région et continue de lui être profitable.

Obtenir de l’eau pour l’irrigation

A travers le monde, l’agriculture nécessite des quantités d’eau importantes et fiables. Ceci est possible grâce aux systèmes d’irrigation. Aux Etats-Unis, l’agriculture consomme 49 % de la quantité d’eau douce. Les Nations Unies estiment qu’en Afrique et en Asie, ce sont 85 % qui sont utilisés pour l’agriculture. D’ici 2025, les besoins en eau vont s’accroître de 50%. Les retenues créées par les barrages sont l’outil permettant de fournir les grandes quantités d’eau pour satisfaire à ces nouveaux besoins. 40

Les usines et les processus industriels nécessitent une quantité importante d’eau pour pouvoir fonctionner efficacement. Quand l’eau douce est utilisée, elle doit être traitée avant d’être relâchée à la rivière puisque les industries sont fréquemment polluantes pour l’eau. L’énergie hydroélectrique est la source la moins chère d’énergie électrique parce que la force motrice de l’eau est gratuite. L’énergie hydroélectrique peut donc être un

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Les bienfaits des barrages

11 moyen précieux d’attaquer le problème de la pauvreté dans beaucoup de régions du monde. La mise en place d’une nouvelle centrale hydroélectrique peut nécessiter le déplacement de la population locale. Sao Paulo, au Brésil, est un exemple de ville d’Amérique du Sud comportant 18 millions d’habitants où l’industrie est la plus concentrée. Sur cette population totale, 5 millions ont des revenues modestes ou faibles. La fourniture en électricité de Sao Paulo est presque entièrement basée sur l’énergie hydroélectrique bon marché. Ceci a facilité la création de nouveaux emplois et amélioré le niveau de vie. La navigation par voie d’eau est la moins consommatrice de carburant et le moyen le moins polluant de transporter de gros volumes. Pour acheminer une charge donnée sur une longue distance, le transport par

route nécessite 10 fois, et le train 5 fois plus de carburant que celui consommé lors du transport de la cargaison sur barge. Comme peu de rivières sont naturellement navigables à cause des obstacles comme les rapides, la vitesse excessive du courant ou les parties où les rivières sont peu profondes, il faut surmonter ces problèmes en construisant des écluses, des barrages et des structures de surveillance. La navigation fluviale contribue à la réduction d’émission de gaz à effet de serre, et atténue ainsi les effets du réchauffement climatique mondial. Des remorqueurs tirent les barges placées les unes derrière les autres comme des convois. Un convoi peut se composer de 4 ou 6 barges sur des canaux de petite taille et même plus de 40 péniches sur des rivières plus larges. On peut voir ci-dessous la photo d’un tel convoi franchissant une écluse.

Des transports de marchandises volumineuses suivent les cours d’eau en passant les écluses et les barrages comme dans ce convoi.

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Les barrages et l’environnement Le

redressement économique qui a suivi la seconde guerre mondiale a été accompagné d’une croissance exceptionnelle au niveau des équipements avec, entre autres, la construction de multiples barrages dans le monde. Le rythme de construction des barrages a été au plus haut dans les années 1970. Avec la poursuite de la croissance économique, la population mondiale a pris conscience de l’importance des questions environnementales. Aujourd’hui la population cherche un équilibre entre les profits économiques et les bienfaits environnementaux tirés des ouvrages hydrauliques. Elle veut aussi que ces bénéfices soient répartis équitablement entre toutes les personnes vivant dans la région. Elle juge qu’il vaut mieux gérer et développer les ressources en eau sur l’ensemble du bassin fluvial plutôt que ponctuellement et de façon locale.

En 1997, la Commission Internationale des Grands Barrages a publié un bulletin de conseils sur les considérations environnementales visant à l’évaluation et la préservation du milieu naturel. On peut y lire :

« L’un des plus grand enjeux de la fin du 20 ème siècle est une sensibilisation plus forte à l’environnement naturel et aux dangers qu’il court ». Désormais, les répercussions négatives des barrages sur l’environnement sont réduites dans la mesure du possible. Dans de nombreux pays, les gouvernements prennent cette dimension en compte et œuvrent pour atténuer l’impact possible que peut avoir un barrage sur la nature et le milieu naturel au moment des décisions sur le lieu, le mode de construction et d’exploitation. En prenant le plus grand compte de ces questions, il est possible d’en tirer des conséquences positives. A l’échelle des nations, il s’agit d’obtenir des bassins hydrographiques favorisant à la fois les écosystèmes aquatiques, l’essor économique et les besoins humains. La meilleure façon d’y parvenir est d’encourager 42

et de promouvoir une gestion des ressources en eau adaptée aux besoins régionaux et locaux. La gestion de l’eau est fondamentale si l’on veut une eau de qualité et en quantité suffisante. La protection de l’environnement inclut la minimisation des risques et la promotion de nouveaux aménagements qui maintiennent les conditions actuelles et la rétablissent si nécessaire.

12.1 Protection et préservation de l’environnement La gestion de l’eau a un impact sur le cycle naturel de l’eau. L’impact est plus ou moins fort selon la taille et les conditions naturelles propres au territoire à aménager et selon l’ampleur de cet aménagement. Il est essentiel, dès la mise en place d’un projet, de tenir compte des retombées sur l’environnement et de mettre en œuvre des mesures visant à atténuer ces retombées. Ceci peut comprendre : la suppression de la végétation dans la zone de retenue, des organes de prises étagés sur plusieurs niveaux pour optimiser la température et la qualité de l’eau en aval, les dispositions à prendre concernant la migration des poissons et d’autres organismes aquatiques, ainsi que les règles sur la conduite à tenir dans la gestion des débits et la protection

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Les barrages et l’environnement

La conception d’un barrage intègre la préservation des habitats naturels

des animaux, en particulier lors de la période de reproduction ou des mouvements migratoires. Une sélection judicieuse du site, doublée de la mise en œuvre de ces techniques permet de réaliser des aménagements capables d’atténuer les répercussions négatives, voire inacceptables, sur l’environnement. Une gestion globale des ressources en eau doit être vivement encouragée pour favoriser la protection de l’environnement et l’amélioration de structures existantes ou nouvelles. Pour répondre aux besoins régionaux et locaux, il faut œuvrer dans le sens de la protection de l’environnement, de l’atténuation des effets négatifs éventuels et de l’amélioration des conditions existantes. Il est possible par exemple d’optimiser la protection du milieu naturel en traitant les zones de rives de la retenue, en limitant l’accès à la retenue et en construisant de petits barrages à

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l’amont. Ceci s’avère très efficace pour les ouvrages à buts multiples où le niveau du réservoir peut varier du fait de son fonctionnement. Des parties du plan d’eau sont alors aménagées au profit du développement de zones humides, de l’habitat des poissons et des animaux. Des îles et de petits barrages peuvent être construits pour protéger ces zones humides des fluctuations du réservoir. Les barrages amont permettent aussi de contrôler la sédimentation. Des rives irrégulières peuvent être créées pour favoriser ainsi le développement de la faune. Plusieurs ouvrages existants d’Europe ou d’Asie ont subi des modifications, des changements afin d’y intégrer ces mesures. Un exemple de la mise en place de cette technologie est fourni par le réservoir de Rottach en Bavière allemande. La même technologie peut être intégrée dans tous les programmes mondiaux. 43

Les barrages et l’environnement Etendues d’eau peu profonde au profit de l’écosystème en zone humide en aval d’un barage

Création d’un étang séparé et de zones humides en amont du réservoir de Rottach en Allemagne

5 (v oir p.6 4)

Vue aérienne d’un étang et de zones humides pour la protection de l’écosystème

La sédimentation Les rivières transportent des sédiments de façon naturelle. La capacité du courant de la rivière pour charrier les sédiments diminue lors de l’entrée de la rivière dans le réservoir et un dépôt de sédiments se produit. Les sédiments les plus grossiers sont les premiers à se déposer alors que les particules plus fines et les fragments de limon descendent plus bas dans le réservoir. La plupart des réservoirs piègent la quasi-totalité des charges en sédiments des rivières qui s’y déversent. La sédimentation ne s’avère généralement problématique qu’après cinquante ans ou plus d’exploitation dans la mesure où les barrages ont été conçus avec un volume de stockage supplémentaire pour pallier le dépôt de sédiments. En raison du grand nombre de barrages construits durant les années 60 et 70, environ 45 % de la capacité actuelle des réservoirs devraient s’en trouver affectés d’ici 20 ans. La plupart des barrages existants souffriraient sérieusement de cette diminution de capacité de stockage d’ici 2065. Le taux de sédimentation varie considérablement selon les régions ; il est le plus élevé dans des régions géologiquement actives. Les impacts de la sédimentation sur les réservoirs sont généralement les plus sévères dans les régions semi-arides où le taux de sédimentation est assez élevé et où le bassin versant est étendu. L’agriculture, la déforestation de forêts naturelles, un pâturage excessif et d’autres activités humaines sont, conjugués à l’action des orages, les principaux acteurs de l’érosion.

Pour limiter l’érosion du sol aggravant la sédimentation au niveau des réservoirs, on doit recourir à des outils techniques et réglementaires comme la politique de gestion au niveau des bassins hydrographiques. La meilleure solution consiste à éviter la sédimentation dans les retenues. Il faudrait construire de petits barrages (relativement petits par rapport à la taille de la rivière) sur les rivières qui transportent beaucoup de sédiments ; ces barrages doivent être munis de grandes vannes au pied des barrages de façon à évacuer si nécessaire les dépôts durant les crues. Il faudrait aussi construire si possible des barrages réservoirs dans des vallées produisant peu de sédiments ou avec des bassins versants limités et les dimensionner de façon à pouvoir accumuler les dépôts futurs sur 50, voire 100 ans. Une fois que les sédiments se sont déposés et consolidés, il devient économiquement très difficile de les enlever et de les stocker par des moyens mécaniques. D’autres solutions comme la surélévation du barrage peuvent s’avérer meilleures que d’essayer de récupérer le volume occupés par les sédiments en draguant les fonds. Le lit de la rivière immédiatement à l’aval d’un barrage subit de façon caractéristique une dégradation (abaissement du lit de la rivière) en raison des sédiments piégés dans le réservoir, surtout en cas d’absence de grands affluents en aval du barrage.

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Regards sur l’avenir

Les barrages ème du 21 siècle Aujourd’hui,

le monde subit des changements majeurs, que ce soit au niveau de la société, des affaires mais aussi du vaste essor économique associé à la globalisation et aux avancées rapides dans le secteur technologique et des communications associées à la croissance continue et sans précédent de la population mondiale. Parallèlement, dans beaucoup de régions du monde, l’usage inconsidéré de l’eau a été un facteur aggravant pour la pollution de l’environnement.

Au sommet des Nations Unies de 2005, l’Assemblée Générale a présenté huit Objectifs de Développement pour le Millénaire qui doivent être atteints d’ici 2015 afin d’éradiquer la pauvreté, améliorer l’éducation et la santé, lutter contre les maladies et favoriser le développement durable. Ces objectifs peuvent être consultés sur le site www.un.org/milleniumgoals. Les Nations Unies déclarent aussi que la gestion des ressources en eau dans le monde est un élément clef pour atteindre chacun de ces objectifs. Elles reconnaissent que les barrages et les réservoirs continueront à jouer un rôle essentiel dans la gestion des ressources mondiales en eau. Le monde ayant besoin pour son développement de quantités importantes d’eau pour l’usage domestique, l’agriculture, l’énergie et le contrôle des crues, les barrages à buts multiples sont la solution la plus efficace pour y parvenir. Les projets solaires, éoliens et souterrains doivent être poursuivis et démultipliés mais ils ne constituent pas une alternative viable pour atteindre les mêmes buts. Des mesures conservatoires doivent être prises mais elles ne sont pas suffisantes. La gestion efficace des ressources en eau grâce à des barrages et des réservoirs, en conjonction avec d’autres mesures, s’avère vitale pour la population actuelle et à venir, particulièrement dans les vastes régions arides de notre monde. Une planification de la gestion de l’eau au niveau de tout un bassin est

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l’élément clef pour une alimentation optimale en eau en plus d’autres avantages. Les barrages, tout en ayant des effets très favorables sur notre société, ont des répercussions sur les milieux qui peuvent parfois entraîner : ◗ le déplacement des populations concernées vers un autre lieu d’habitation ; ◗ des répercussions socio-économiques ; ◗ des impacts sur l’environnement ; ◗ un problème de sédimentation ; ◗ un problème de sécurité. Le défi de l’avenir sera de concevoir, de gérer et d’utiliser des barrages et les réservoirs en harmonie avec les nappes souterraines, le climat, l’environnement et l’utilisation des terres. Chacune des nations devra gérer de façon rationnelle ses ressources d’eau dans un souci de développement économique et social.

13.1 Procédure de conception d’un barrage et du réservoir associé Le bassin versant est défini par l’hydrologie et dépasse toutes les frontières nationales, politiques, sociales ou économiques. C’est donc l’élément structurant majeur de la mise en place et de la gestion des ressources en eau et des écosystèmes. L’aménagement devrait être conçu globalement à l’échelle du bassin et non « projet par projet ». La conception est une activité systématique et vaste qui doit tenir compte de toutes les ressources existantes du bassin et qui permet de déterminer le mieux possible la taille et la situation géographique des barrages et des retenues. 45

Une fois que l’implantation du barrage a été fixée, une conception détaillée peut commencer. En tenant compte des spécificités du projet, tous les efforts font faits pour valoriser le bassin versant sur les plans économiques, sociaux et environnementaux. La réhabilitation de l’écosystème représente l’un des objectifs premiers d’un programme hydraulique. La procédure d’étude suit six étapes permettant une approche structurée de l’identification et de la résolution des problèmes. Elle fournit un cadre rationnel pour une prise de décision saine. Cette procédure s’applique aussi à de nombreux autres types de grands projets. Les six étapes sont les suivantes : ◗

Etape 1 Identifier les questions, les problèmes et les opportunités ◗ Etape 2 Inventorier et prévoir les contraintes ◗ Etape 3 Proposer des programmes alternatifs ◗ Etape 4 Evaluer ces nouvelles solutions ◗ Etape 5 Comparer ces différentes solutions ◗ Etape 6 Sélectionner le projet répondant le mieux aux besoins. La réussite d’un projet dépend généralement du respect de cette procédure en six étapes. Il est essentiel que les concepteurs, les économistes et les ingénieurs s’attaquent à chaque étape par un travail d’équipe. Il est également important que ce soit une procédure itérative qui engage également le public et les autres partenaires. Avec les apports et la recherche ultérieure d’informations, il peut être parfois utile de retourner aux premières étapes. Ces six étapes sont présentées de manière séquentielle pour plus de compréhension mais une étape peut se répéter plusieurs fois. Pour s’assurer de la sélection, en toute connaissance de cause, du meilleur projet, il peut être nécessaire de répéter ces étapes pour obtenir des solutions efficaces, complètes et acceptables. Une conception intégrant la contribution de toutes les parties prenantes est absolument essentielle pour la réussite de ce genre de projets. 46

13.1.1 Implication du public et coordination du projet Il s’agit de créer et de maintenir des possibilités de communication avec le public et l’économie locale afin de tenir compte des points de vue des usagers et de les informer durant la phase de conception. Ceci permet de s’assurer, avec la participation publique, que les projets répondent bien aux besoins et soucis des personnes concernées. Pour parvenir à obtenir l’implication du public à la coordination du projet, il est important de diffuser le plus largement possible les renseignements sur les activités proposées, de comprendre les désirs des populations, leurs besoins et sources d’inquiétude, de consulter le public avant de prendre des décisions et de tenir compte de leurs opinions. Toute conception inclut la participation du public. Cela commence dès les premières phases du projet avec l’identification des questions, des opportunités et des problèmes et cela s’étend pendant toute la durée de l’élaboration du projet. L’implication du public dès le début de la conception aide non seulement à identifier les problèmes et les opportunités offertes mais aussi à prolonger l’invitation faite au public de continuer à s’impliquer et à se faire entendre pour proposer des idées et faire de suggestions lors de la conception ou de la prise de décision entre les différentes options du projet. Après une première rencontre avec le public dans les phases initiales de conception du projet, l’équipe déterminera l’étendue de la participation publique et établira des méthodes de travail favorisant l’intégration de l’implication des usagers dans la conception. Il est important de mettre en place une organisation permettant au public d’avoir des occasions de s’impliquer de manière pertinente et de donner des explications de qualité à ceux que cela peut intéresser. Il faut pouvoir refléter l’étendue et la complexité de chaque étude spécifique. Les principales actions auprès du public sont d’abord l’annonce du début de l’étude, l’identification du public concerné, et l’information sur les procédures suivies. Il est important que le public puisse voir les différentes études en cours et y contribuer. La fin de l’étude doit se conclure

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Regards sur l’avenir Les barrages du 21ème siècle

13 par une présentation publique de la solution finalement choisie et le planning pour la conception finale et la construction.

13.2 Questions socio-économiques liées à un projet de barrage et de son réservoir Il faut pouvoir tirer des avantages conséquents d’un plan de développement économique national. Les grands barrages qui sont étudiés, conçus, construits sont associés à des retenues de grandes dimensions. Le projet peut induire des problèmes au niveau économique ou social, et, si ces questions ne sont pas soulevées assez tôt, cela peut avoir des répercussions négatives. Les programmes de déplacement de la population et des outils économiques locaux doivent intégrer l’identification de la population concernée ainsi que des activités touchées, telles que l’agriculture, l’irrigation, les forêts, le commerce et l’industrie. Il est essentiel d’intégrer dans le coût du projet une compensation suffisante, de faciliter le déplacement et de faire en sorte que les communautés se reconstruisent efficacement, ceci au profit de la population et des activités commerciales, au dessus du niveau du réservoir.

Dans les régions tropicales du monde, les problèmes d’hygiène doivent être pris en considération. Des réservoirs peuvent créer un environnement favorisant la transmission des maladies liées à l’eau. Les premières mesures préventives à prendre concernent l’hygiène et les problèmes de santé au profit de la population autour de la retenue. Il faut également prévoir des règles adéquates de fonctionnement comme la gestion du niveau de l’eau du lac afin d’éviter la prolifération d’insectes pouvant transmettre des maladies. En résumé, un des objectifs les plus importants des concepteurs d’un barrage est de s’assurer qu’une partie non négligeable des bénéfices sera reversée à la population directement concernée.

13.3 Besoin croissant d’une gestion intégrée de l’eau dans le bassin De l’eau en quantité et en qualité suffisante là où elle est nécessaire sera l’élément essentiel pour faire face à l’expansion de la population mondiale et aidera les pays émergents à progresser et à atteindre leur objectif de développement sociable et économique. Les barrages qui sont pensés, conçus, construits et

Maintien d’un niveau constant pour garantir les zones humides propices à l’habitat animal

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Exemple de rivière bénéficiant d’une gestion intégrée de l’eau avec un débit minimum et fiable tout au long de l’année

entretenus correctement contribuent de manière significative à la satisfaction de nos besoins en eau et en énergie. La source première d’eau douce est l’eau de pluie. Il ne faut jamais oublier le caractère variable et imprévisible du cycle de l’eau dans le monde. Pour s’adapter à ces variations,

Une rivière asséchée : exemple de la nécessité de la gestion des ressources en eau

il est nécessaire de gérer l’eau douce disponible de façon efficace. Une gestion rationnelle de l’eau dans les réservoirs est essentielle pour faire face à des besoins grandissants. Les barrages sont des outils précieux pour cette gestion

Exemple de développement industriel avec une grande usine de papier

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Regards sur l’avenir Les barrages du 21ème siècle

13 puisqu’ils offrent la possibilité de stocker de l’eau et fournissent ensuite une alimentation plus régulière au moment des pénuries. Les barrages permettent de gérer l’eau tout en évitant d’avoir des cours d’eau à sec pendant la majeure partie de l’année. Les objectifs de la gestion régionale et intégrée de l’eau dans un bassin hydrographique sont : ◗ Une meilleure gestion de l’alimentation en eau ; ◗ Une meilleure qualité de l’eau dans les rivières ; ◗ De meilleures conditions environnementales dans le bassin. Par conséquent, l’approche traditionnelle du développement des ressources en eau, de l’alimentation en eau, de l’irrigation, de la navigation, de l’énergie hydraulique et des loisirs doit être étendue pour inclure : ◗ Une eau de qualité ; ◗ La gestion des unités d’eau (crues et sécheresse) ; ◗ Le contrôle de la sédimentation ; ◗ Le climat ; ◗ L’utilisation des terres ; ◗ La gestion de l’eau souterraine ; ◗ La préservation de l’habitat animal ; ◗ La préservation et l’amélioration du milieu naturel.

13.3.1 Nécessité d’une gestion en temps réel de l’eau dans un bassin fluvial La gestion de l’eau dans un bassin comprend la collecte et l’évaluation d’informations importantes afin que des décisions puissent être prises pour optimiser les débits relâchés depuis le réservoir et répondre ainsi aux besoins domestiques, industriels et agricoles.(il faut par exemple 10 litres d’eau pour raffiner 1 litre, d’essence). Pour satisfaire la demande croissante en eau, le système de collecte des données doit être rapide, précis et fiable. Des décisions en temps réel sont prises grâce à l’observation et la collecte d’informations, la simulation et la prévision météorologiques ainsi qu’à la connaissance des conditions d’écoulement de la rivière. L’information et les données utilisées dans ces prises de décisions sont liées à : ◗ La qualité de l’eau de la rivière ; ◗ La gestion des débits des rivières en cas

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de sécheresse ou de crue ; ◗ Les plans d’urgence en cas d’inondation ; ◗ La planification, la délimitation de la zone et l’usage des terres ; ◗ L’amélioration de l’efficacité des ouvrages hydrauliques existants ; ◗ La conception, dans le bassin, d’une modification du fonctionnement des barrages existants et de nouveaux projets. Ce type de système nécessite : ◗ Un vaste réseau au niveau du bassin pour collecter des données en temps réel ; ◗ La mise au point d’une base de données fiable ; ◗ Une modélisation mathématique du bassin fluvial ; ◗ Une carte détaillée des lieu ; ◗ Un système informatique rapide et fiable ; ◗ La modélisation informatique du bassin est un aspect important de ce système. Elle prend en compte les données hydrologiques, les données concernant le stockage du réservoir et des systèmes hydrauliques. Ses résultat se présentent sous forme de prévisions de différents scénarios possibles et permettent de gérer au mieux les réservoirs dans le but d’optimiser les bénéfices et de minimiser les inconvénients.

13.4 L’avenir de l’irrigation L’irrigation sera nécessaire dans une grande partie du monde pour assurer une production agricole suffisante et adaptée à la population croissante. Alors que les habitants des pays développés bénéficient de la prospérité et d’une nourriture abondante, on estime que la moitié de la population mondiale, c’est-à-dire environ 3 milliards de gens, n’a pas assez de nourriture pour survivre. Ces mêmes personnes n’ont pas accès à l’eau potable. La gestion de l’eau et l’efficacité del’irrigation joueront un rôle essentiel. La réussite de l’irrigation repose sur une alimentation fiable en eau durant la période de croissance des plantations. Une réduction des pertes au niveau des canaux et une amélioration des systèmes de mesure de surveillance et de contrôle aideront à optimiser la quantité d’eau utilisée pour l’irrigation. L’usage de fertilisants solubles dans l’eau améliorera 49

les rendements. Le stockage de l’eau durant les périodes de crues excessives pour De son usage durant les l’eau bien périodes de séchergérée et des fertiesse grâce aux barrages lisants solubles amélioreront la et réservoirs est le facteur production alile plus important permetmentaire tant d’assurer de l’eau en quantité suffisante.

13.5 L’avenir de l’énergie hydroélectrique L’énergie hydroélectrique fournit environ 20 % de l’électricité mondiale aujourd’hui et on construit des centrales hydroélectriques dans presque toutes les parties du monde car c’est une source renouvelable d’électricité.

Le barrage des Trois Gorges sur la rivière Yang-Tsé en Chine

Le potentiel hydroélectrique total d’un pays dépend principalement de l’importance des précipitations annuelles, de son réseau de rivières et de sa topographie (collines ou montagnes). Mais on ne pourra jamais utiliser pleinement ce potentiel car il y a des lieux où il est techniquement impossible de construire un barrage ou d’installer une centrale électrique parce que les conditions géologiques ou autres peuvent ne pas convenir. Il peut également exister des contraintes économiques et politiques. Il peut exister d’autres priorités budgétaires nationales et il faut éviter certaines zones consacrées à d’autres usages ou qui

comprennent une grande population en place. Les sites où cela demeure faisable techniquement se situent principalement en Afrique, en Asie et en Amérique Latine, régions où il existe souvent des contraintes économiques. Mais il y a des programmes hydroélectriques en construction ou en préparation dans environ 180 pays. Actuellement, les pays en pointe pour le développement de leur potentiel hydroélectrique sont la Chine, l’Inde, l’Iran, le Brésil et la Turquie. La plus grande centrale en activité se situe à Itaipù, sur un fleuve entre le Brésil et le Paraguay et dont la puissance est de 14 000 MW. La plus grosse centrale en construction est le projet des Trois Gorges sur le fleuve Yang-Tsé en Chine. Une fois achevé en 2009, il produira 18 200 MW en plus de contrôler les crues et de réguler la navigation fluviale. Ce sont là des projets de très grande ampleur mais il existe des centaines de programmes d’envergure moyenne dans le monde entier. Beaucoup de pays possèdent des systèmes électriques en réseau au niveau national ou régional. Les centrales hydroélectriques alimentent très souvent ces systèmes. Fréquemment plusieurs nations voisines ont des réseaux interconnectés qui permettent aux ressources d’eau d’un pays d’aider d’autres nations à fournir de l’électricité. Parfois des accords sont passés entre deux pays, l’un acceptant d’acheter de l’énergie à l’autre et l’aidant ainsi à financer et développer ses ressources hydroélectriques. C’est le cas pour la Thaïlande qui achète de l’énergie au Laos et pour l’Inde qui se fournit auprès du Bhoutan, à chaque fois sur la base d’une répartition d’énergie dans une région donnée. Des aménagements « à petite échelle » peuvent aussi jouer un rôle important au niveau mondial. Ils s’agit généralement de très petits barrages, dont la construction est moins coûteuse et qui approvisionnent des zones isolées dans le pays auprès de petites communes qui sont parfois trop éloignées du réseau national. De petits aménagements hydroélectriques peuvent parfois s’ajouter aux gros barrages construits pour d’autres objectifs. La rivière Mur en Autriche qui est relativement plate et qui se situe près de la frontière avec la Slovénie comporte plusieurs programmes

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Regards sur l’avenir Les barrages du 21ème siècle

Le barrage d’Itaipù, entre le Brésil et le Paraguay. En 2006 le plus grand aménagement hydroélectrique du monde

Générateurs dans une centrale hydroélectrique

Le barrage de Gabersdorf près de Leibnitz en Autriche est un exemple de petite centrale hydroélectrique. La hauteur de chute est de 8 mètres et la puissance de l’usine 14,5 MW

Détails des turbines et vannes segments de Gabersdorf

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hydroélectriques de puissance limitée.

13.6 Le contrôle des crues dans l’avenir Comme par le passé, une partie importante de la population mondiale va continuer à s’installer près des fleuves et des rivières.

Ceci nécessitera l’optimisation des barrages actuels pour contrôler les crues et la mise en service de nouveaux aménagements. Il sera alors essentiel de mettre en place ces aménagements à l’échelle des bassins hydrographiques, en tenant compte des prévisions concernant les précipitations et

Barrage de Rochemaure en France. Les barrages et le système de protection contre les crues continueront à contrôler les débits afin d’éviter les débordements des digues latérales

les zones d’accroissement de la population. Afin d’améliorer le contrôle des crues, les pays devront prendre en compte les changements climatiques et déterminer les niveaux de protection à offrir. Dans de nombreuses parties du monde, il faudra augmenter ce niveau. De plus, la délimitation fine des zones inondables et les contraintes associées devront être renforcées. Mesure automatique et en temps réel des débits

Les prévisions météorologiques sont perturbées par les changements climatiques. Il faut donc faire un usage plus intensif des radars climatiques qui surveillent les précipitations, des simulations hydrauliques et des prévisions qui sont calculées à l’aide d’ordinateurs ; ceci permettra de faire des prévisions en temps réel et de gérer les barrages en fonction des prévisions des états de

Radar météorologique pour la localisation et la prévision des pluies

toutes les rivières du bassin. Ceci est un exemple des différents éléments qui permettent une gestion en temps réel dans un

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Regards sur l’avenir Les barrages du 21ème siècle

13 bassin versant.

navigation fluviale :

13.7 L’avenir de la navigation fluviale

◗

Le développement continu de l’économie mondiale va entraîner une augmentation conséquente du transport des matières premières et des marchandises ainsi qu’une demande accrue en produits. L’augmentation du coût des carburants aura un impact sur les moyens de transport. La navigation fluviale est le moyen de transport le plus rentable et le moins polluant. L’atout majeur de la navigation fluviale est sa capacité à acheminer de gros volumes sur de longues distances. On trouve couramment des convois de 15 barges sur les fleuves les plus larges pourvus d’écluses. De tels convois sont un mode de transport particulièrement efficace capable de déplacer environ 22 500 tonnes en une seule fois. Voici deux exemples de la rentabilité de la

Capacité d’une barge = 15 wagons ferroviaires de grande dimension = 55 camions standards ◗ Capacité d’un convoi de 15 barges

Les modèles informatiques hydrauliques calculent en temps réel les prévisions de débits d’après les prévisions météorologiques et les données sur les débits des cours d’eau.

Barrage de Donzère en France. Vannes permettant de contrôler le débit en aval.

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= 21 trains de marchandise = 825 camions

déjà embouteillées.

Si toutes les marchandises transportées chaque année sur les canaux et rivières devaient être acheminées d’une autre manière, cela nécessiterait 6,3 millions de wagons ou 25,2 millions de camions. Imaginez donc ce que représenterait ce trafic en plus de la pollution associée de l’air avec des voies ferrées et routières

Le transport au moyen de barges est à la fois économique en carburant et avantageux pour l’environnement. En moyenne, avec 3,8 litres d’essence, on peut transporter une tonne de marchandise sur environ 100 kilomètres en camion, 325 kilomètres par le train et 827 kilomètres en barge. Les pays en développement qui bénéficient de voies d’eau auront besoin de

recourir à la navigation fluviale pour contribuer à leur développement économique.

Internationale des Grands Barrages, comptent l’environnement parmi leurs priorités. Les équipes d’ingénieurs et de spécialistes de beaucoup de disciplines - conception, ingénierie, science de l’environnement et sociologie - sont parties prenantes dans la conception et la construction des barrages. Les questions suivantes sont notamment prises en considération lors de l’aménagement des ouvrages :

Ecluse centrale et structures du barrage

13.8 Equilibre entre les avantages des barrages et l’environnement Les impacts sociaux et environnementaux des barrages construits de nos jours doivent être évités ou, tout au moins, atténués. Le fonctionnement des barrages existants doit être analysé et éventuellement modifié pour concilier leurs impacts avec l’environnement. Tous les efforts doivent être entrepris pour que ces ouvrages valorisent et améliorent le milieu naturel. Les professionnels des ressources en eau sont aujourd’hui guidés par une politique environnementaliste en plus des questions d’ingénierie et de sécurité. Les concepteurs et les ingénieurs, dont beaucoup sont membres de la Commission 54

Les projets de barrages nécessitent une analyse des répercussions sur la totalité du bassin et sur son écosystème. ◗ Il est nécessaire d’avoir recours à la consultation du public et la contribution de toutes les personnes impliquées dans le projet pour parvenir à un consensus et être le plus efficace possible dans sa conception, sa mise en place et son fonctionnement. ◗

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Regards sur l’avenir Les barrages du 21ème siècle

Le barrage de SaultBrenaz

Il faut inclure les données environnementales, analyser les conditions naturelles et les aspects sociaux ainsi que les bénéfices économiques dans toute phase initiale du projet. ◗ Beaucoup de pays exigent que soient définis de façon formelle les impacts sur l’environnement dès la phase d’étude d’un ouvrage hydraulique. ◗ La protection de l’environnement et sa mise en valeur sont généralement comprises dans toutes les étapes du projet. ◗ Des éléments indispensables aux prises de décision sont fournis par des analyses ◗

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économiques rigoureuses qui sont faites pour de grands projets sur les bénéfices et les coûts qu’entraîne la minimisation des impacts sur le milieu naturel. ◗ Si l’étude et la mise en service sont préparées avec soin, les personnes qui doivent être déplacées en raison du projet de retenue peuvent et doivent en être les premiers bénéficiaires. ◗ L’analyse et le contrôle des répercussions sur l’environnement des ouvrages existants fournissent une meilleure compréhension des phénomènes sur le terrain et permettent de mieux gérer ces problèmes. ◗ La recherche sur les aspects écologiques de 55

Regards sur l’avenir Les barrages du 21ème siècle

13 nombreux barrages existants peut fournir de grandes leçons pour les projets futurs.

13.9 Nécessité d’une sensibilisation et d’une éducation du public sur les ressources en eau Nous vivons à une époque où de grandes quantités d’informations sont disponibles par le biais de multiples moyens de communications. Internet, les publications et d’autres formes de communication ont un effet considérable sur la connaissance et la perception du public. La question de l’expansion et de la réhabilitation des infrastructures mondiales et le débat sur la nécessité et l’exploitation des barrages illustrent bien ce phénomène à l’échelle mondiale. Il est important de rappeler des faits réalistes sur l’eau en tant que ressource vitale dans le monde. L’eau se trouve principalement dans les océans. Seule une très faible quantité d’eau est douce et consommable par les hommes ; cela ne représente que 2,5 % de la quantité totale. L’eau souterraine étant largement utilisée, il faut gérer ces prélèvements avec discernement afin de ne pas atteindre son seuil d’épuisement. On doit comprendre que la quantité d’eau provenant des précipitations ou de l’eau de pluie demeure

constante et que seulement 19 % (110 000 km3) tombe sur le sol. De ce volume, 59 % (soit 65 200 km3) s’évapore et 39 % (soit 42 600 km3) ruisselle vers l’océan. Il n’y a que 2 % (2 200 km3) qui s’infiltre dans la terre vers les nappes phréatiques. Avec la croissance mondiale, il devient capital de capturer une partie de ces 42 600 km3 de ruissellement pour l’amener aux réservoirs tout au long de l’année. Ceci a été la stratégie qui a toujours existé depuis plus de 5 000 ans. Il est important de prendre conscience des défis et opportunités relatives à l’eau mondiale et de la gestion de cette eau au niveau des bassins fluviaux. Le public doit comprendre le rôle bénéfique joué par les barrages dans la gestion de l’eau dans le bassin fluvial ou bassin versant pour subvenir aux besoins croissants en matière d’eau et de prévention des crues comme des relations entre les barrages et le milieu naturel. La CIGB fournit des faits et des informations fiables en direction du monde politique, des sociétés de financement, des groupes de pression écologiques et organisations environnementales et du grand public ; la CIGB détient une mine d’informations sur les bénéfices d’une utilisation rationnelle de l’eau, en particulier par

L’atténuation des impacts négatifs sur l’environnement et sa préservation peuvent s’avérer efficaces. L’écosystème d’une rivière américaine.

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Le Rôle de la CIGB et l’eau dans le monde Ce

livre montre que l’eau demeure la source de vie indispensable à la civilisation humaine dans le monde entier et qu’il n’y a qu’une quantité limitée d’eau douce disponible pour la consommation des hommes et l’irrigation des terres. La vie se voit menacée dans quelques régions du monde par le déséquilibre entre la demande et l’offre en eau, en nourriture et en énergie. Nous avons vu comment le monde dépend du cycle de l’eau et de la quantité limitée de pluie tombant sur le globe terrestre. Nous devons aussi nous souvenir que cette quantité limitée n’est pas répartie de façon équilibrée dans le monde, car elle varie selon les régions et les saisons. Il existe donc un déséquilibre entre la demande en eau et les quantités disponibles. L’histoire montre que les barrages et réservoirs ont été utilisés avec succès dans la collecte, le stockage et la gestion de l’eau au bénéfice de la civilisation au cours de ces cinq derniers siècles. Pour regarder vers l’avenir, nous devons tirer des leçons du passé et projeter cette connaissance vers le futur. La CIGB a été créée en 1928 et compte actuellement 88 pays membres représentant environ 10 000 experts techniques. Depuis longtemps, elle fournit des recommandations ainsi que des guides techniques pour l’utilisation des barrages dans le monde. Aujourd’hui, la CIGB joue un rôle majeur au niveau mondial en faisant avancer l’art et la science de la construction des barrages pour réaliser des projets d’aménagements hydrauliques les plus efficaces et responsables au profit de la société. Ceci est accompli grâce au développement et à la promotion de projets d’ingénierie techniquement sains et de lignes de conduites compatibles avec les besoins sociaux, environnementaux,

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financiers et opérationnels d’un projet de développement des ressources en eau. Dans sa vision de l’avenir, la CIGB « se prépare à faire face aux défis de demain dans le développement et la gestion des ressources mondiales en eau. » Ce but est atteint par l’échange et le partage entre les nations des connaissances et des expériences sur les barrages et sur les technologies et fonctions associées. Cet échange est très utile car il permet à ceux qui ont une longue expérience de transmettre l’information à ceux qui envisagent d’importants projets à l’avenir. Il est également essentiel de s’assurer de la sécurité des barrages existants et de leur fonctionnement dans la plus grande efficacité et de façon économique. C’est là que les grandes associations internationales, comme la Commission Internationale des Grands Barrages, jouent un rôle prépondérant. La Commission a été mise en place au moment où ont démarré des programmes importants de construction de barrages en Europe et en Amérique du Nord. Si l’on se tourne vers l’avenir, il faut que la conception initiale des nouveaux projets présente clairement les bénéfices attendus ainsi que les mesures d’atténuation des impacts négatifs sur l’environnement. Les effets négatifs des barrages peuvent être minimisés ou éliminés si, dès les premières phases du projet, les études sont faites dans le souci d’intégrer la participation et l’implication du public. Quand les mesures appropriées d’atténuation sont identifiées suffisamment tôt dans la conception du projet d’un barrage, elles peuvent être introduites efficacement dans la construction et le fonctionnement du projet. 57

L’objectif de la CIGB est de s’assurer que les barrages et leurs ouvrages annexes nécessaires au développement et à la gestion des ressources en eau partout dans le monde sont sûrs et économiques, soucieux de l’environnement, socialement acceptables et qu’ils sont exploités et entretenus de façon viable.

Les barrages peuvent et doivent être compatibles avec l’environnement naturel et social de la région. Le défi pour demain sera l’utilisation de barrages pour une gestion rationnelle des ressources en eau, afin de contribuer au développement social et économique de chaque nation.

Résumé Au

début de ce livre, nous avons vu qu’il existe une quantité fixe d’eau déterminée par le cycle naturel de l’eau et que seule une faible quantité d’eau douce est disponible pour la consommation humaine. Nous comprenons maintenant que la plus grande partie de l’eau de pluie tombe sur les océans et qu’une partie importante de la pluie qui tombe sur la Terre s’évapore ou finit par ruisseler vers les cours d’eau et les océans. Cela signifie qu’il n’y a qu’une petite quantité d’eau qui vient remplir les nappes souterraines. Cela explique la nécessité de récupérer, stocker et gérer l’eau de façon rationnelle pour assurer un écoulement régulier tout au long de l’année. L’histoire montre que les générations passées ont rapidement vu qu’il fallait des barrages et des réservoirs pour stocker de l’eau et la redistribuer ultérieurement. Comme par le passé, le bien-être de la population mondiale sera encore à l’avenir étroitement lié à une alimentation en eau fiable et viable. Les pénuries en eau augmenteront considérablement dans plusieurs régions du monde. Une alimentation fiable en eau sera nécessaire pour améliorer l’état de santé du monde et pour augmenter la productivité agricole et industrielle. A travers l’histoire du monde, les barrages ont joué un rôle majeur dans le stockage et la gestion de l’eau indispensable au développement de la civilisation. Aujourd’hui, le monde connaît des changements majeurs dans ses valeurs éthiques, ses pratiques commerciales et ses conditions de vie en raison des avancées rapides de la technologie et de l’expansion des communications provoquées par la croissance continue et sans précédent de la population.

De même, nous faisons le constat d’une utilisation négligente de nos ressources naturelles et d’une pollution accélérée de l’environnement. Avec la croissance de la population mondiale et de son développement économique et agricole, croît également le besoin en alimentation d’eau et en barrages. Le bassin hydrographique est donc l’élément premier de gestion des ressources en eau et du milieu naturel. A l’avenir, les études et le développement doivent être faits sur la base des ces bassins. Comme la demande en eau continue de s’accroître, les hommes auront besoin d’avoir recours à une planification et une ingénierie avisées. La procédure en 6 étapes est la clé du succès pour répondre le mieux possible à ces besoins ainsi qu’aux buts et objectifs de projets individuels de barrages. Avec l’implication et la coordination adéquates du public, les questions socioéconomiques telles que la réimplantation des personnes et la redistribution équitable des profits doivent être résolues en étant adaptées aux usagers. Des barrages de taille adéquate dans des lieux appropriés peuvent alors être conçus et construits. Ceci est particulièrement important dans les pays émergents. Les Nations Unies reconnaissent que l’eau est un élément essentiel pour parvenir aux objectifs majeurs que sont l’éradication de la pauvreté et de la famine, l’amélioration de la santé, et la lutte contre les épidémies d’ici 2015. La minimisation des dommages causés par des crues nécessite leur surveillance et leur contrôle par le biais des barrages existants et à venir. Il faudra davantage de barrages et nous devons avoir à l’esprit que

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Résumé 15 ces barrages et réservoirs, quand ils sont correctement gérés, représentent la seule option viable pour fournir les quantités d’eau nécessaires. Nous devons aussi reconnaître que cette opération peut se faire dans le respect de l’environnement. Puisque l’environnement est un aspect important de notre existence et se trouve lié à nos cours d’eau et nos fleuves, les réservoirs doivent être gérés sur la base d’un bassin versant pour optimiser les bénéfices tout en amenuisant les impacts négatifs sur l’environnement. L’objectif de la gestion de l’eau à l’échelle d’un bassin reste inchangé : satisfaire aux demandes tout en respectant les usages existants. Les questions principales concernant la gestion de l’eau dans les bassins versants sont : ◗ Fournir un débit adapté ; ◗ Satisfaire les besoins des populations, de l’agriculture… sans endommager les milieux naturels ; ◗ Evaluer et améliorer la qualité de l’eau.

Pour nous projeter vers l’avenir, nous devons tirer profit des expériences réussies des générations précédentes dans la gestion mondiale de l’eau. Une planification rationnelle de l’eau souterraine et des réservoirs dans un bassin versant sera la meilleure façon de s’adapter aux besoins croissants en eau. Les barrages et réservoirs continueront d’être nécessaires pour une alimentation en eau salubre et en grande quantité afin de répondre aux besoins d’une région.

La planification à l’échelle d’un bassin et la gestion de l’eau incluant la protection de l’environnement sont les éléments clés à la fourniture d’une alimentation optimale en eau et d’un contrôle des crues tout en ne nuisant pas à l’écosystème. Pour parvenir au succès d’une gestion intégrée de l’eau, il faut collecter les données en temps réel, faire des prévisions de précipitations et de ruissellement sur la base de modèles fiables. Ainsi il sera possible de fournir une eau de qualité en quantité adéquate afin de répondre aux besoins locaux

et régionaux. Une technologie avancée s’avère nécessaire pour l’étude, la conception, la construction, le fonctionnement et l’entretien des grands barrages ainsi que de leurs ouvrages annexes afin qu’ils soient économiques, sûrs et respectueux de l’environnement. Comme par le passé, la CIGB continue de faire progresser les pratiques concernant la conception, l’ingénierie, la construction, le fonctionnement et l’entretien des barrages tout en minimisant le plus possible les impacts négatifs sur l’environnement et en optimisant les bénéfices socio-économiques. C’est la meilleure façon de parvenir au développement durable et à la gestion viable des ressources en eau. Le but est de planifier, concevoir, construire et exploiter des barrages qui soient à la fois rentables, efficaces et responsables aux niveaux environnemental et social. La meilleure stratégie est la mise en œuvre avisée de toutes les ressources en eau dans le bassin versant avec l’implication des usagers. Les inquiétudes et les impacts potentiellement négatifs des barrages peuvent être éliminés si l’on suit attentivement cette procédure.

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Glossaire

L’objectif de ce glossaire est de donner la définition de quelques uns des termes usuels dans le secteur des barrages et de la gestion et l’aménagement des ressources en eau. Ces termes sont génériques et s’appliquent à tous les barrages, quels que soient leur taille, leur propriétaire ou leur emplacement. Ces termes sont classés par ordre alphabétique.

Affluent Cours d'eau qui va se jeter dans un cours d'eau au débit plus important, au niveau d'un point de confluence.

◗

Barrage de dérivation Barrage construit pour faire dériver l’eau d’un cours d’eau dans un autre direction.

◗

Barrage en béton Compacté au rouleau barragepoids construit avec un béton peu humide, amené sur le chantier et compacté sur place, à l’aide de gros engins tractés à rouleaux vibrants.

◗

dont plus de 50% du volume total comprend des blocs compactés ou déversés, des rochers, des fragments rocheux ou de la roche de carrière de dimension généralement supérieure à 10 cm.

Aménagement

A but unique aménagement qui se limite à un seul but, la navigation fluviale par exemple.

Aménagement A buts multiples aménagement conçu pour répondre à au moins deux des objectifs suivants : irrigation, production électrique, contrôle des crues, loisirs, préservation de la vie sauvage et aquatique. Par opposition à aménagement à but unique qui ne répond qu’à un besoin.

Barrage en enrochements Barrage en remblai

◗

Barrage en maçonnerie Barrage construit principalement en pierres ou briques avec des joints en mortier. Ce terme ne s’applique pas aux barrages n’ayant qu’une façade en maçonnerie.

Appui Partie latérale de la vallée contre laquelle le barrage

◗

est construit. Un appui artificiel (ou culée) est parfois construit en béton pour reprendre la poussée d’un barrage-voûte quand il n’y a pas d’appui naturel.

Barrage en remblai Barrage construit en matériaux naturels trouvés et extraits sur place ; il s’agit des barrages en terre ou en enrochement.

◗

Aqueduc Pont permettant de faire passer l’eau au-dessus d’une vallée.

Barrage en terre Barrage en remblai formé de plus de 50 % de terre compactée.

◗

Auscultation Mise en œuvre d'appareils de mesures installés dans ou auprès d’un barrage pour évaluer le comportement et les performances d’une structure.

Barrage-poids Barrage construit en béton et/ou en maçonnerie et dont la stabilité est due à son propre poids.

◗

Barrage-voûte Barrage en béton ou en maçonnerie incurvé vers l’amont afin que la plus grande partie de la poussée de l’eau se transmette sur les rives.

◗

Barrage à voûtes multiples Barrage à contreforts présentant plusieurs voûtes en amont.

Barrage

Ouvrage artificiel construit en travers d’une vallée et qui permet de retenir de l’eau ou tout matériau transporté par l’eau, ceci dans le but de créer une retenue d’eau et d’en contrôler le débit.

Barrage à contreforts

Barrage dont le mur amont repose sur une succession de contreforts. Ces barrages peuvent notamment comporter une dalle plane amont ou des contreforts élargis à l’amont ou des voûtes entre les contreforts.

Bassin de tranquillisation

Bassin construit à l’aval d’un barrage pour dissiper l’énergie de l’eau, provenant par exemple d’un évacuateur, afin de protéger le lit de la rivière de l’érosion.

Bassin hydrographique Zone drainée jusqu’à un

◗

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point particulier d’une rivière ou d’un cours d’eau (exprimée en km3) .

Bassin versant

Le bassin versant est, pour un barrage, la zone située en amont du barrage (souvent exprimée en km3). Les précipitations tombants dans le bassin versant d’un barrage ont vocation à ruisseler et couler jusqu’au barrage

Batardeau

Structure temporaire réalisée pendant les chantiers afin que la construction des ouvrages définitifs puisse se faire à sec. Un batardeau de diversion permet de faire dévier un cours d’eau dans une conduite,, un canal, un tunnel…

Berges de la retenue Limites de la surface de l’eau de la retenue.

Capacité des évacuateurs Débit maximum qui peut passer par les évacuateurs de crues d’un barrage quand le réservoir est à son plus haut niveau (exprimé en mètres cubes par seconde)

Carte topographique

Carte à petite échelle représentant le relief, l’altimétrie et les aménagements humains d'une région géographique de manière précise et détaillée.

Consignes de gestion Ensemble des procédures utilisées pour la gestion du volume d’eau stocké dans la retenue, pour les lâcher d’eau programmés… Elles se présentent souvent sous forme de tableaux ou de graphiques ou font appels à des outils informatiques pour optimiser la gestion en fonction du ou des objectifs de l’aménagement.

Coupe Vue d’un barrage comme coupé de l’intérieur de façon perpendiculaire à l’axe. Couronnement

Haut d’un barrage en béton ou en

maçonnerie.

Crue Montée temporaire des eaux d’une rivière ou d’un fleuve suite à des pluies importantes dans le bassin versant. Cela entraîne l’inondation de zones habituellement hors d’eau. Crue de projet Crue de calcul utilisée pour procéder au dimensionnement d’un barrage et ses ouvrages annexes tels que les évacuateur de crues t les organes de restitution, et pour déterminer la capacité maximum de stockage, la hauteur du barrage et les revanches nécessaires.

CMP Crue maximum possible qui peut être attendu suite à

Chenal

des conditions météorologiques et hydrologiques très sévères dans le bassin hydrographique étudié.

Chenal d’évacuation

Débit de pointe Débit maximum qui se produit pendant une crue ; il st exprimé en mètres cubes par seconde.

Terme général pour tout conduit naturel ou artificiel permettant le passage de l’eau . Chenal ouvert ou conduite fermée permettant le passage de l’eau de l’évacuateur jusqu’à la rivière en aval.

Compactage Action mécanique qui consiste à accroître la densité d’un matériau en réduisant les vides. Conduite Un passage fermé qui permet de faire passer l’eau à travers, autour ou au dessous du barrage.

retarder les crues par le biais d’une opération planifiée comme dans le cas des réservoirs, ou par le remplissage temporaire de zones de débordement, comme le fait de faire dériver l’eau dans un canal d’écoulement naturel.

Erosion

Usure progressive d’une surface, que ce soit une rive, un lit de cours d’eau, un remblai ou toute autre

Conduite forcée Conduite amenant l’eau sous pression depuis le réservoir jusqu’à la centrale hydroélectrique.

Dériver Faire aller dans une direction différente. Ecrêtement des crues Le fait de stocker ou de

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Glossaire

surface provoquée par l’écoulement de l’eau, les vagues des réservoirs, le vent ou tout autre processus naturel.

Longueur de la crête Longueur du sommet du

Evacuateur de crues

Longueur du barrage Longueur le long du haut

Structure au-dessus de laquelle ou à travers laquelle le débit est libéré pendant les crues. Si le débit est contrôlé à l’aide de vannes par exemple, il s’agit d’un évacuateur vanné ; dans le cas contraire, il s’agit d’un évacuateur à seuil libre.

Evaporation Processus de passage d’un liquide à l’état de gaz ou de vapeur qui se mélange à l’air. Fertilité Richesse des sols permettant d’obtenir les meilleures récoltes. Fondations

Partie du sol de la vallée qui sert de base et supporte la structure du barrage.

Générateur Machine qui produit de l’électricité. Gestion intégrée des ressources en eau Processus par lequel l’eau stockée dans les réservoirs et le débit quotidien libéré sont gérés dans le bassin pour assure une quantité adéquate et fiable d’eau. Chaque barrage du bassin comprend un système de contrôle qui calcule les quantité d’eau du réservoir à relâcher à l’aval sur la base des débits entrants et des besoins en aval. Tous les systèmes de contrôle du bassin sont coordonnés entre eux.

Hauteur de chute Distance verticale entre deux niveaux d’eau (exprimée en mètres) ; il s’agit d’un paramètre important de la puissance des centrales hydroélectriques. Hydrologie Science qui étudie la répartition dans le temps et dans l’espace des précipitations, des écoulements, des sécheresses, des crues… Hydrométéorologie Science qui étudie les interactions entre les phases atmosphérique et terrestre du cycle hydrologique ainsi que les conséquences de ces interactions sur les ressources en eau. Levées de béton Epaisseur des couches successives

du barrage.

Météorologie

Science des phénomènes atmosphériques et des variations du temps, des orages et des précipitations en particulier.

MW ou Mégawatt Unité de puissance, notamment en production électrique. Equivaut à un million de watts. Niveau aval Niveau de l’eau qui se retrouve immédiatement en aval du barrage. Le niveau aval varie selon les débits relâchés depuis le barrage et selon les influences des autres barrages et structures situés à l’aval.

Niveau minimal d’exploitation Niveau le plus bas que le réservoir peut atteindre dans des conditions normales d’exploitation ; il correspond au niveau inférieur de capacité active de stockage. Noyau Zone de matériau imperméable dans un barrage en remblai. On parle parfois de noyau central, de noyau incliné, de noyau en glaise ou en argile. Organe de restitution Ouverture à travers laquelle l’eau peut être libérée d’un réservoir dans une rivière. Ouvrages annexes Autres équipements d’un aménagement hydraulique qui peuvent être la salle de commande, les conduites d’évacuation, les organes de restitution, les conduites forcées, la centrale hydroélectrique… Pente Inclinaison par rapport à un plan horizontal ; un fruit mesure l’inclinaison par rapport à la verticale. Pied du barrage Intersection du parement aval avec le terrain ; on parle aussi de pied aval. L’intersection avec le parement amont s’appelle talon ou pied amont. .

PMP Précipitations maximales probables correspondant, en théorie, au niveau le plus fort de précipitations possible sur une durée donnée qui est matériellement possible en

de béton délimitées par des joints de construction horizontaux.

barrage d’une rive à l’autre.

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cas d’orage pour un lieu précis à une certaine époque de l’année.

Prise d’eau Située à l’entrée des organes de restitution, la prise d’eau fixe le niveau ultime de vidange du réservoir. Il peut s’agir de tours verticales ou inclinées, ou de structures imergées. Le niveau des prises est fixée les débits souhaités, en tenant compte de la sédimentation et du niveau souhaité de vidange. Revanche distance

Verticale entre le niveau maximale d’une retenue et le haut du barrage.

Rocher

Tout matériau sédimentaire, éruptif ou métamorphique représenté comme unité géologique massive, couche ou saillie saine et solide de matière minérale ; et avec une vitesse d’ondes de cisaillement dépassant 800 mètres /seconde.

Séisme

Mouvement ou tremblement soudain du sol provoqué par la libération de contraintes accumulées le long d’une faille de l’écorce terrestre.

Seuil des évacuateurs Niveau inférieur des évacuateurs ; correspond au niveau minimum de la retenue permettant le passage de l’eau par les évacuateurs.

Stabilité Condition d’une structure capable de supporter des forces et des pressions instantanées ou sur un longue durée sans connaître de déformation significative. Surface de la retenue Surface couverte par un réservoir rempli à un niveau donné (exprimée en km3). Tunnel Longue galerie souterraine avec deux ouvertures ou plus à la surface qui a généralement une section uniforme. Vanne

barrière mobile qui permet de contrôler les débits d’eau.

Vanne segment

Vanne munie d’un tablier incurvé vers l’amont et pivotant autour de deux axes.

Vanne plate

Volume du réservoir

Volume d’eau retenu et

stocké par le barrage.

Volume d’écrêtement

Volume de la tranche au-dessus du volume utile entre le niveau de retenue normal et le niveau maximal de l’eau.

Volume mort Tranche d’eau située sous la prise d’eau la plus basse et qui ne peut donc pas être évacuée du réservoir sauf par pompage. Volume utile Volume du réservoir qui est disponible pour des usages comme la production d’énergie, l’irrigation, le contrôle des crues, l’alimentation en eau… Le niveau le plus bas de la retenue est le niveau minimal d’exploitation. Le niveau le plus haut est le niveau de retenue normal. Volume inactif Volume entre l’organe de restitution le plus bas et le niveau minimal d’exploitation. Volume actif Somme du volume utile et du volume inactif.

Capacité du réservoir Volume total d’eau dans le réservoir ; somme du volume mort et du volume actif. Volume du barrage Volume total de la

structure du barrage du niveau de fondation à la crête du barrage et de l’appui droit à l’appui gauche.

Zone d’emprunt

Lieu dont sont excavés des matériaux naturels comme la roche, les graviers ou la terre pour la construction d’ouvrages.

Zone inondable Terres voisines d’une retenue ou d’un cours d’eau qui peuvent être recouvertes d’eau. Ce terme est également utilisé pour décrire la zone en aval qui serait inondée ou affecté par des crues importantes, voire en cas de rupture du barrage.

Vanne qui peut s’ouvrir et se fermer par un système de glissement.

Vidange de fond Organe de restitution en bas du réservoir habituellement utilisé pour vider la retenue ou évacuer les sédiments et parfois pour permettre l’irrigation.

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Commission Internationale des Grands Barrages International Commission on Large Dams 151, Boulevard Haussmann - 75008 Paris - France Tél.: 33 (1) 40 42 68 24 - Fax: 33 (1) 40 42 60 71 www.icold-cigb.org Directeur de la publication : M. Michel de Vivo (Secrétaire Général de la CIGB) Auteurs : Comité de l’information du public et de l’éducation présidé par M. Art Walz (Vice-Président de la CIGB) en collaboration avec M. Andy Hughes (Vice-Président de la CIGB), M. Patrick Bonnet (Secrétaire Général du Comité Français) et M. Gerrit Basson (Président du Comité sur la Sédimentation)

Conception et production : Vlady France Conseil - VFC 54bis, rue Louis Rouquier 92300 Levallois-Perret - France Tél.: 33 (1) 40 89 23 23 - Fax : 33 (1) 47 58 80 95 Mise en page : Benoît Lamy - VFC Imprimé dans l’Union européenne ISSN N°0534-8293 - Dépôt légal juin 2007

Photos : Couverture : © DR, © pmphoto/Fotolia, © Guillaume Beuls/Fotolia, © Julian Owen/Fotolia Page intérieures : © Eric Martinez/Fotolia : n°1,3 - © Guillaume Beuls/Fotolia: n°4 - © Julian Owen/Fotolia : n°5 - © Geoffrey Whiting/Fotolia : n°6, 40 © Koldo Ruilope Gonzalez/Fotolia : n°7 - © Rudy Van Der Walt/Fotolia : n°14, 52 - © photo EDF : n°15, 16,18, 19, 20, 26 - © BRL i : n°17 © pmphoto/Fotolia : n°27 - © Philippe Aurouz/Fotolia : n°30 - Sören Platten/Fotolia : n°32 - © Studios Villeurbannais : n°34 - © Zastavkin/Fotolia : n°35, 37, 54 © Philippev/Fotolia : n°38 - © Jennie Hall/Fotolia : n°41 - © Emmanuelle Combaud/Fotolia : n°42 - © Sean Mcfadden/Fotolia : n°43 - ©Les quatre vents : n°54 © Sascha Felragel/Fotolia : n°45 - © CNR : n°46, © Matteo Natale/Fotolia : n°48 - © Micheal Andrey/Fotolia : n°49 - © photoeyes/Fotolia : n°50 © Jonart/Fotolia : n°51 - © JoLin/Fotolia : n°53 - © Médiathèque EDF : n°2, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 21, 28, 29, 30, 31, 33, 36, 39, 44, 47 - © Landscaping and publicity/Armin Rieg : n°55, 56, 57 Ce livre a été préparé par les membres du Comité de l’information du public et de l’éducation. Les photographies utilisées proviennent de la bibliothèque de la CIGB ou de certains des 88 pays membres de la CIGB. Les informations du chapitre « Les barrages actuels » sont tirées du Registre des Barrages de la CIGB. Références : ◗

ICOLD Position Paper on Dams and Environment, May 1997. ◗ ICOLD Position Paper on the Role of Dams in Flood Mitigation, 2006. ◗ ICOLD Paper - The Role of Dams in the XXI Century to Achieve Sustainable Development, 2006. ◗ ICOLD, Technical Dictionary on Dams - Glossary of Terms, 1994.

◗

ICOLD Bulletin 128, Management of Reservoir Water Quality - Introduction and Recommandations, 2004. ◗ ICOLD Bulletin 125, Dams and Floods - Guidelines and Case Histories, 2003. ◗ Dams, Dunn, Andrew, Thompson Learning, NY, 1993 ◗ World Book Encyclopedia, 22 Volumes, 2006 Edition, World Book, Inc., Chicago, IL. ◗ The New Encyclopedia Britannica: Macropedia, 15th ed., 2005

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La Commission Internationale des Grands Barrages (CIGB) a été fondée à Paris en 1928.

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