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Contribution des études de dangers à la sûreté des systèmes d’endiguement

, , Salmon David, &
La réalisation des études de dangers des systèmes d’endiguement est une démarche récente initiée par la réglementation issue du décret du 11 décembre 2007. Sur l’initiative du MEDDE, un groupe de travail constitué d’agents du MEDDE et d’établissements publics s’est attaché à analyser dès le début de sa mise en œuvre les études produites en application de cette réglementation. Cet article s’inspire en grande partie des travaux de ce groupe de travail, il en reprend...

Barrage du PATY : un manque de données historiques qui rend difficile l’appréciation des marges de sécurité

, , , Delmas Sarah, , &
Le barrage du Paty est un ouvrage historique, mis en service en 1766. Il s’agit d’un ouvrage atypique d’une hauteur de 21,5 mètres, composé de deux murs quasi-verticaux en maçonnerie et d’un remplissage intérieur en tout-venant. Il a été renforcé en partie inférieure par un massif en béton en 1977 pour stabiliser un déplacement irréversible vers l’aval de la crête estimé à 20 cm. Le barrage est exploité depuis près de 250 ans, sans incidents...

Évolution de la réglementation des barrages en France

Le Delliou Patrick &
La réglementation de sûreté des barrages a beaucoup évolué lors de la dernière décennie. En réalité, les règles actuelles s’inscrivent dans un processus commencé depuis fort longtemps en y intégrant plus récemment les attentes de la société, une volonté de clarification des responsabilités entre les propriétaires, les bureaux d’études, les services chargés du contrôle. Le souci de prendre en compte des barrages plus petits mais qui ne sont pas sans présenter des dangers implique une...

Concept et aspects particuliers de la révision de la directive suisse sur la sécurité des ouvrages d’accumulation

V. Schwager Markus, & R. Darbre Georges
La directive sur la sécurité des ouvrages d’accumulation précise les exigences de sécurité pour les barrages en Suisse. Suite à l’élaboration de la nouvelle loi fédérale sur les ouvrages d’accumulation de 2010 (entrée en vigueur au 1er janvier 2013), l’ancienne directive et ses documents de base ont été révisés entre 2012 et 2016. La directive traite des trois éléments du concept de sécurité des ouvrages d’accumulation, soit de la sécurité structurale, de la surveillance et...

Évaluation du risque induit par les glissements de terrain : du modèle géologique de glissement aux estimations de hauteurs de vague et de risque pour le barrage

, , , &
Comme le rappelle l’actualité récente au réservoir du Chambon, les glissements de terrain peuvent constituer un enjeu majeur pour la sûreté de barrages. En effet, le risque lié à la génération et à la propagation de vagues dans les réservoirs par de tels glissements peut avoir des conséquences potentiellement dramatiques autour des retenues et à l’aval des réservoirs, comme au Vajont en 1963 en Italie tuant 2 000 personnes. Des outils récents issus de la...

Approche synthétique des dommages incrémentaux dus à une rupture de barrage par surverse en crue : cas du barrage du LAC AU DUC

Adeline Thomas & Le Gal Arnaud
Le barrage du Lac au Duc est implanté depuis le XIIIème siècle sur le cours de l’Yvel dans le Morbihan. Sa retenue de 3,7 Mm3 est essentielle aux besoins en eau potable du département, gérés par Eau du Morbihan. L’ouvrage en remblai présente un niveau de risque relativement élevé révélé par les études de diagnostic récentes. Un meilleur système d’évacuation des crues est analysé à travers une analyse coût-bénéfice (ACB) afin d’évaluer la pertinence du...

Sûreté du barrage de LA RAVIÈGE lors des travaux de réalisation d’un nouvel évacuateur de crue

&
Après un rappel des caractéristiques initiales de l’ouvrage et une description de la solution d’ajout d’un évacuateur de crue, l’article décrit les dispositions mises en œuvre concernant la sureté de l’ouvrage pendant les travaux ; notamment pendant la phase de démolition et pour le passage des crues.

SIMBA : simulateur de barrage pour la formation des exploitants à la gestion d’une chaine d’aménagements hydrauliques en crue

, , , , Aune Thierry &
La conduite d’un aménagement hydraulique en période de crue est une activité sensible, pour laquelle il est essentiel que les exploitants soient bien préparés. Fruit d’une collaboration étroite entre l’Ingénierie Hydraulique, la R et D, et la Formation Professionnelle d’EDF, le SIMulateur de BArrage SIMBA a été conçu pour répondre à ce besoin très particulier. SIMBA a déjà été présenté en 2009 lors d’un précédent colloque CFBR. Le présent article évoque essentiellement les évolutions récentes...

Conception saisonnalisée « hydrothermique » d’un nouvel évacuateur de crues mixte au barrage de Gage II

Frédéric Laugier, Benoît Blancher, Sarah Bouassida & Véronique Nagel
Le barrage de Gage II est un barrage en voûte mince, de 42 m de hauteur maximale sur fondation, mis en eau en 1967. La révision de l’hydrologie a mis en évidence un déficit d’évacuation des crues pour la crue de dimensionnement. Afin de limiter les sollicitations sur le barrage existant, sensible thermiquement, une approche innovante a été proposée par EDF consistant à saisonnaliser le risque de crue et adapter au mieux la conception et...

Évaluation du niveau de sûreté des évacuateurs vis-à-vis de la question du passage des crues

Jérôme Sausse
L’évaluation du niveau de sûreté d’un barrage vis-à-vis du risque crue n’est pas un exercice trivial se limitant à vérifier l’adéquation de la débitance théorique de l’évacuateur à une valeur de pic de crue de dimensionnement. Lors des diagnostics de sûreté, il s’agit tout d’abord de s’assurer que les hypothèses de conception ne sont pas modifiées par rapport à une réévaluation hydrologique, que les matériels et ouvrages constituant le système évacuateur de crue sont bien...

Evacuateur de crues de secours du barrage de Titaaviri 2

Géraldine Milesi &
Le barrage de Titaaviri 2 est un ouvrage en remblai de hauteur 27 m situé sur l’île de Tahiti en Polynésie française. Il a été mis en service en 1990 et est exploité par le Maître d’ouvrage, Marama Nui, filiale d’Electricité de Tahiti. Lors de sa conception, la crue de dimensionnement de son évacuateur latéral était de 277 m3/s. Suite à la révision des études hydrologiques et à l’évolution des critères de conception, les études...

Études de recalibrage de l’évacuateur de crues du barrage de la Grande Rhue et conception originale d’un ouvrage autonome

L’article détaille les études hydrauliques et techniques menées pour le recalibrage de l’évacuateur de crues du barrage de la Grande Rhue. Les équipements existants à rénover, la configuration du site avec ses spécificités hydrauliques et les critères de projet sont présentés. L’objectif est d’augmenter de 45% la débitance de l’ouvrage, en conservant un fonctionnement autonome (manœuvre sans source externe d’énergie) et automatique (sans besoin d’actionnement humain) pour le futur aménagement. Les différentes solutions de réhabilitation...

Influence de la géométrie du quadrant amont et comportement hydraulique sous forte charge des seuils profilés standard

Sébastien Erpicum, Michel Pirotton, Benoît Blancher &
Afin d’étudier l’évolution du comportement hydraulique des seuils standard pour des charges supérieures à la charge de dimensionnement, plusieurs profils ont été testés sur une plateforme d’essais spécifiquement dimensionnée et instrumentée. Ces profils ont été définis en regard des profils réels des seuils des barrages exploités par EDF et de la géométrie de la littérature la plus utilisée en pratique. Les essais expérimentaux ont été complétés par des modélisations numériques qui ont fourni des résultats...

Entrapment of drift wood at ogee-crested spillways with piers : Influence of woody debris characteristics on blocking probabilities

Paloma Furlan, Michael Pfister, Jorge Matos & Anton J. Schleiss
Spillways are safety elements of dams that allow to release floods. They spill water to avoid overtopping with its potential structural damages at the dam and the downstream environment. Nevertheless it may be unsafe to assume that a flood only carries clear water. Large woody debris (LWD) are often transported by rivers into reservoirs during heavy rainfall events. There is still a lack of knowledge regarding the behaviour of LWD at spillway inlets. The accumulation...

Gestion durable de la forêt alluviale ligérienne pour limiter l’aléa de rupture de digue

Stéphane Braud, & Jean Maurin Maurin
L’incision du lit de la Loire Moyenne a provoqué une exondation plus fréquente et plus longue des bancs et chenaux secondaires, ce qui a permis à la forêt alluviale de s’y développer. En 15 ans, sur certains sites, la forêt a colonisé le lit moyen sur plus d’une centaine de mètres de large, ce qui peut correspondre à des réductions de 50% de la largeur initiale. À Sully-sur-Loire, une modélisation hydraulique a montré que, si...

Conversion du remblai routier de Marianne Marthoret en barrage écrêteur de crues – Conception de l’évacuateur de crues

Gaëtan Quesnel, Jérôme Boutigny & Benoît Cortier
La communauté d’agglomération de Saint-Étienne Métropole, dans le cadre de sa compétence Assainissement et Eau Pluviale, s’est portée maître d’ouvrage pour la conversion du remblai de la rue de Bourgogne situé sur la commune de Rive de Gier (42) en barrage écrêteur de crues. Les travaux d’aménagement du remblai routier ont porté sur l’ensemble des fonctions de sécurité d’un barrage en remblai : étanchéité du remblai et des fondations, stabilité au glissement de talus, stabilité...

Embâcles et bois flottants : protection par un barrage souple en filet de câbles freinés

Nicolas Villard, Philippe ROBIT Robit & Mathieu Schmitt
Les embâcles et bois flottant nuisent au bon fonctionnement et à la sureté de certaines installations hydrauliques (prises d’eau, vannes et clapets, évacuateurs de crues, écluses…) et peuvent augmenter considérablement certains risques lors de crues torrentielles (obstruction de ponts, débordement latéral, débâcle brutale…). Les solutions conventionnelles consistent souvent à piéger les flottants par des grilles ou dromes flottantes dont la capacité est limitée (résistance, courants, volume stocké, déversoir…). Par ailleurs en amont, des zones de...

Modélisation tridimensionnelle de l’évacuateur de crue du barrage de la Verne

Julien Schaguene, Olivier Bertrand, Pierre-Etienne Loisel & Caroline Girard
La modélisation numérique des écoulements hydrauliques complexes bénéficie des nouveaux moyens de calcul et devient un outil chaque jour plus performant, permettant d’appréhender des phénomènes avec une précision et une fiabilité croissante. Elle devient par conséquent une alternative crédible à la modélisation par modèle réduit. Construit en 1991, le barrage de la Verne est un ouvrage zoné en terre, à noyau central étanche en matériau argileux avec recharges en enrochements. Alimenté par la Verne, sa...

Étude sur modèle réduit de la chambre de mise en charge de l’aménagement hydroélectrique des chutes de Rusumo (Rwanda/Tanzanie)

Sébastien Derrien & Thierry Vincent
L’aménagement hydroélectrique des chutes de Rusumo est composé d’un barrage de dérivation équipé de vannes segments, d’un ouvrage de prise d’eau, d’un tunnel d’amenée à surface libre, d’une chambre de mise en charge desservant 3 conduites forcées, et d’une centrale située quelques centaines de mètres en aval des chutes. La chambre de mise en charge doit garantir une transition hydraulique satisfaisante entre le tunnel d’amenée et les conduites forcées. Dans le cadre de la conception...

Rénovation des barrages du RHIN : mesures de réduction du risque crue en phase chantier

&
EDF réalise depuis 2012 la rénovation de passes-barrage sur le Rhin. Ces chantiers, situés à Marckolsheim, Gerstheim et Gambsheim ont été impactés par les différentes crues du Rhin. La sensibilité à cette problématique a été sous-estimée dans les phases d’avant-projet. Les conséquences matérielles, les dérives coûts / délais sont décrits dans l’article. Gambsheim a été le premier chantier à expérimenter la réalisation de la rénovation d’une vanne préalablement surélevée et ce afin de s’affranchir des...

Sûreté d’un barrage-poids vis-à-vis de l’aléa sismique : évaluation probabiliste du glissement grâce à une méthode simplifiée

&
L’évaluation de la sûreté des barrages vis-à-vis de l’aléa sismique doit tenir compte de l’aléa sismique lui-même, de l’aléa sur les autres charges au moment où le séisme se produit (principalement la cote de la retenue), et de l’incertitude sur les caractéristiques des matériaux. Le caractère dynamique du comportement de l’ouvrage soumis à un chargement sismique rend les calculs complets plus longs que les calculs sous chargement statique. Le but de la méthode décrite ici...

Évaluation de l’auscultation des barrages pour sa valorisation dans les études de dangers

&
Cet article présente une étude réalisée par l’INERIS en 2013 dont l’objectif est de proposer des critères d’évaluation des systèmes d’auscultation et des moyens de les valoriser dans les Etudes De Dangers. L’auscultation, et plus largement la surveillance, sont des processus continus qui ont pour objectif d’apprécier l’évolution du risque pendant la vie de l’ouvrage. Elles doivent permettre de maintenir un niveau de risque acceptable par la mise en œuvre d’actions appropriées si des dérives...

Les mesures de réduction de risque sur le barrage voûte des CAMMAZES : une valeur ajoutée des études réglementaires

, Tena Emilio, Pépin Nicolas, Lino Michel Lino &
Barrage voute des Cammazes. Mesures de réduction de risques. Le barrage des Cammazes est une voûte à double courbure de 70 m de hauteur créant une retenue de 18,8 hm3. Construite entre 1954 et 1958, elle est représentative de la génération des barrages voûtes français construit dans cette période. L’étude de dangers et la revue de sûreté (réglementation sur la sécurité des barrages), réalisées par ISL en 2012 et 2014, ont permis de confirmer le...

Évaluation de la gestion des scenarii de dysfonctionnement des barrages-réservoirs en BELGIQUE

, , , &
La Belgique compte quinze ouvrages de retenue repris dans la liste des grands barrages du Comité International des Grands Barrages. Six ouvrages sont gérés par la société Engie, les neuf autres sont sous la gestion de l’autorité publique régionale wallonne. Le législateur belge n’a jamais édicté de règles spécifiques aux grands barrages. Néanmoins, les gestionnaires se sont toujours préoccupés de cette question. Ils ont développé des procédures et méthodes qui ont fait l’objet d’échange d’expérience,...

Évaluation de la criticité des sites à l’aval des aménagements hydroélectriques et mise en œuvre de parades : méthode de retour d’expérience

&
L’exploitation des aménagements hydroélectriques en conditions « normales » (hors crue et hors défaillance d’organes ou d’équipements) peut engendrer des risques pour les usagers de la rivière du fait des variations de débit engendrées. Dès lors, EDF s’est dotée de méthodes, d’une organisation, de moyens humains et techniques afin de maîtriser les risques liés à l’exploitation. Cette maîtrise des risques s’appuie sur la qualité de réalisation des activités quotidiennes pour limiter les effets des variations...

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