Figure 5: Barrage mobile à battant
(RANRIANANDRANASA J., 2009)
1=battant
2=déversoir
3=vanne à volet
4=vanne à secteur
I.3.5. Barrage en remblai
On appelle barrage en remblai tous les barrages
constitués d'un matériau meuble, qu'il soit très fin ou
très grossier (enrochements).Cette famille regroupe plusieurs
catégories, très différentes et leurs différences
proviennent des types de matériaux utilisés et de la
méthode employée pour assurer l'étanchéité.
Le barrage homogène est un barrage en remblai construit avec un
matériau suffisamment étanché (argile, limon), c'est la
technique la plus ancienne pour les barrages en remblais. Le barrage à
noyau argileux comporte un noyau central argile (qui assure
l'étanchéité), épaulé par des recharges
constituées de matériaux plus perméables. Cette technique
possède au moins deux avantages sur le barrage homogène :
- Les matériaux de recharge sont plus résistant
que les matériaux argileux, on peut donc construire des talus plus
raides ;
- On contrôle mieux les écoulements qui percolent
dans le corps du barrage, La technique des barrages à masque amont est
plus récente. L'étanchéité est assurée par
un « masque » construit sur le parement amont du barrage. Ce masque
peut en béton armé (on construit actuellement de nombreux et
très grands barrages en enrochements à masque en béton
armé) en béton bitumineux, ou constitué d'une membrane
mince (les plus fréquentes : membranes PVC, membranes
bitumineuse).(www.barrages-cfr.eu/wikhydro)
I.3.5.1. Définition du profil général
du barrage en terre
L'ouvrage est géométriquement
déterminé par sa hauteur, sa largeur en crête et la pente
des talus amont et aval.
A. Hauteur de barrage
La hauteur totale du barrage se calcule en ajoutant à
la hauteur normale de la retenue la charge maximale sur le déversoir de
crue et la revanche.
Ht= Hn + Cm + R
Ht : hauteur total du barrage
Hn : hauteur normale
Cn : charge maximale
R : revanche
Barrage de la retenue sur le
déversoir de crue
 Figure 6: Schéma de répartition des tranches dans la
retenue (DEGOUTTE G., 1997)
B. Hauteur normale de la retenue
La hauteur normale de la retenue est calculée en tenant
compte de la capacité utile à stocker, de la tranche morte
éventuellement prévue du fond de la retenue pour emmagasiner les
dépôts et de la tranche correspondant aux pertes par infiltration
et évaporation.(RANRIANANDRASANA J., 2009)
C. Niveau des plus hautes eaux
La charge maximale sur le déversoir dépend des
débits des crues à évacuer, de leur laminage par retenue
et des caractéristiques hydrauliques du déversement. Elle
dépend aussi des caractéristiques de l'évacuateur de crues
définies en fonction de l'hydrologie de bassin de la retenue. Niveau des
plus hautes eaux = Niveau normale de la retenue + Charge sur le
déversoir. (RANRIANANDRASANA J., 2009)
D. Revanche
La revanche est une épaisseur de sécurité
entre la côte des plus hautes eaux et le sommet de l'ouvrage. Soulignons
que parmi tous les risques d'accidents qui menacent l'existence d'un barrage en
terre, le déversement ou submersion est le plus grave. Il faut donc
même éviter que les vagues ne passent pas par-dessus.
La hauteur, la vitesse des vagues et la revanche sont
généralement estimés à l'aide des formules
empiriques telles que :
a. Hauteur des vagues
- D'après la formule de STEVENSON
:
* Si F<18 km: h= 0.75 +0.34 - 0.26
* Si F>18 km: h= 0.34
Avec :
F : Longueur rectiligne maximum du plan d'eau, mesurée
à partir du barrage ou Fetch en Km ;
h : hauteur des vagues en m.
Ces formules sont valables pour une vitesse du vent
inférieure à 100km/h
- D'après la formule de MOLITOR on
a :
h = 0.75 +0.032 - 0.27 Pour F>30km
h= 0.032 Pour F<30 km
Avec :
F : Fetch en km ;
H : Hauteur des vagues en m ;
V : vitesse du vent en Km/heure.
b. Vitesse des vagues
D'après la formule de R.ROLLEY
V=1.5+2h
Avec :
V : vitesse des vagues en m/s ;
H : hauteur des vagues en m.
c. Revanche
D'après J.DUNGLAS la revanche minimum est
donnée par la relation suivante:
R = 0.75 h +
Avec :
h : hauteur des vagues en m ;
V : vitesse des vagues en m ;
g : accélération de la pesanteur et égale
à 9,81m/s² ;
On peut évaluer directement la revanche par la formule
simplifiée :
R= 1+0.3 (d'après R. ROLLEY)
On peut adopter comme valeur minimale de la revanche :
Pour des ouvrages de moins de 10m de haut : R= 1.20/1.50m
Pour des ouvrages de 10 à 20 m de haut : R =
1.50/2.00m
Pour les grands barrages, les valeurs sont beaucoup plus
élevées et peuvent dépasser 5,00m
Dans le cas d'un déversoir libre, sans vanne, la
revanche peut être réduite jusqu'à 2m.
Cette fondation est évidement calculé
après tassement de l'ouvrage et de ses fondations.
d. Largeur en crête du barrage
La largeur en crête d'un barrage en terre ou en
enrochement doit être suffisante pour qu'il n'y ait pas de circulation
d'eau importante dans le barrage près de son couronnement lorsque la
retenue est pleine.
Pratiquement, la largeur en crête d'un barrage en terre
n'est jamais inférieure à 3m afin de permettre le passage des
engins d'entretien. Il est souvent utile de la traiter en chemin rural .Elle
est souvent déterminée par les dimensions de la route passant sur
le barrage. L'épaisseur en crête est déterminée
à l'aide de formules empiriques. En général, pour les
petits ouvrages ; on prend :
b= 1/3H
Avec :
b : largeur en crête en m
H : hauteur du barrage en m
D'après T.T.KNAPPEN :
b=1.65
Parfois, on calcule également la largeur en crête
b par la formule.
b= 46.7 -3 (d'après la formule de R.
ROLLEY)
e. Pente de talus
Elle est fixée par les conditions de stabilité
mécanique du massif et de ses fondations.
Elle dépend aussi de la structure du barrage et de la
nature des matériaux du massif et des fondations.
En général, on se donne en dessinant le projet,
des pentes qui paraissent optimales et on vérifie grâce à
une étude de stabilité que la sécurité est
assurée.
Le tableau ci-dessous, donnée à titre indicatif
fournit les éléments de cette évaluation.
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