Les barrages béton sont des ouvrages dont les principales fonctions sont la rétention d’eau et la création d’électricité. Les barrages font appel à des technologies diverses fonction de leur situation, et des nécessité en rétention et production d’électricité .
Les principales technologies utilisées dans la création de barrage sont les suivantes:
– Poids.
– Voutes
– Contrefort
– Véton compacté
– Terre homogène
– Barrage à noyau
– barage à masque.
Les barrages produisent de l’électricité. Ils sont très intéressants d’un point de vue du fonctionnement, et ont une portée environnementale certaine. Car un barrage hydro-électrique permet de créer de l’électricité uniquement lorsque le besoin s’en ressent. Ceci résout le problème de stockage électrique. Par opposition aux installations éoliennes par exemple, qui créer de l’énergie électrique dès lors qu’il y a un mouvement de vent.
Un aménagement hydroélectrique se caractérise par la puissance electrique potentielle que peut délivrer cette installation. La formule qui permet de quantifier ce potentiel de puissance est la suivante:
P=k*Q*H, avec P: puissance kW, k un facteur proche de 8, Q le débit en m3/secondes, et H hauteur de chute en mètre.
Type poids
Un barrage poids est un barrage réalisé de manière à ce que les parois du barrage par leur seul poids s’opposent à la pression de hydraulique des eaux retenues.
Les parois du barrage poids sont bien souvent de forme triangulaire. Et plus la hauteur d’eau à retenir est importante, plus la structure des parois est imposante. En conséquence, un barrage poids nécessite de fortes quantités de béton.
Le barrage poids possède plusieurs avantages et inconvénients. Les avantages du barrage poids sont les suivants: faibles contraintes dans le béton, peu sensible aux variations de températures. Les inconvénients du barrage poids sont les suivants: forte sous pression dans les fondations, risque de tassement, forte quantité de béton, sensible aux séismes.
Barrage béton à contrefort
Au lieu que celà soit le poids des voiles qui s’oppose à la pression hydrostatique, c’est un système de contrefort qui retient la pression. Le système de contrefort est mis en oeuvre derrière les parois. Ce sont généralement des voiles perpendiculaires aux parois, et qui se posent sur des fondations qui travaillent au glissement. De cette manière, il y une économie certaine de matière ( de béton), par rapport au barrage poids.
Les barrages à contreforts possèdent les avantages suivants: risques de tassements moyens, volume de béton faible. Les inconvénients sont les suivants: grandement sensibles aux séismes, la pression sous fondation et les contraintes aux glissements sont importantes, sensibles aux gradients de températures aux niveaux des jonctions des contreforts.
Barrages béton voute
Le barrage voute possède des parois arquées. La courbure de l’arc, permet alors d’économiser de la matière et de reporter directement les efforts sur les appuis latéraux de l’arc. Le principe de la voûte s’oppose aux pressions hydrostatiques.
En pratique, les parois des barrages voûtes ont des courbures qui ne sont pas uniquement dans 1 seule direction, ce qui permets de mobiliser aussi les fondations de l’arc.
On étudie les barrage poids aussi à l’aide d’éléments finis.
Les avantages des barrages voutes sont les suivants: optimisation de la matière, faibles quantités de terrassement. Devant ce gains économiques certains, les barrages voutes présentes les inconvénients suivants: très sensibles au séismes, report de fortes pression sur les terres ce qui peut générer des glissements d’appuis, contraintes importantes, fragiles.
Barrages béton compacté au rouleau
Un barrage poids a la particularité que ses parois ne sont pas réalisées en béton coulés et vibré, mais plutôt avec des technologies de travaux routiers.
Ces parois sont réalisées en répandant le béton, puis en le compactant avec des compacteurs vibrants tout en hydratant le béton par adjonction d’eau durant le comptatage.