Qu’est-ce qu’un barrage ?
Un barrage est un ouvrage hydraulique construit en travers d’un cours d’eau pour créer une retenue d’eau ou élever son niveau en amont. Il traverse toute la largeur de la vallée, formant ainsi une cuvette artificielle étanche sur le plan géologique (Schleiss et Pougatsch, 2011).
Ce réservoir peut être utilisé pour le stockage de l’eau ou exploité par pompage, notamment pour l’irrigation, l’eau potable ou la production d’énergie hydroélectrique.
Les critères du choix des barrages
Le choix du site et du type de barrage dépend de plusieurs facteurs clés :
- Topographie et apports hydriques du bassin versant : influencent la capacité de retenue.
- Morphologie de la vallée : détermine la structure optimale (barrage-voûte pour vallée étroite, barrage-poids pour vallée large).
- Conditions géologiques et géotechniques : choix des fondations et des matériaux en fonction du sol.
- Contexte météorologique et régime des crues : garantit la sécurité hydraulique.
- Sismicité de la région : adaptation aux risques sismiques pour assurer la stabilité.
Ces paramètres permettent de sélectionner le type de barrage le plus adapté (poids, voûte, en enrochements) et assurent la durabilité de l’ouvrage (CIGB, 2010).
Classification des barrages
Les barrages se classent principalement selon deux critères : les matériaux de construction et la méthode de résistance à la poussée de l’eau.
- Selon les matériaux :
- Barrages rigides : réalisés en béton, béton compacté au rouleau (BCR) ou maçonnerie.
- Barrages souples : construits en terre ou en enrochements, souvent avec des matériaux locaux.
- Selon la résistance à la poussée de l’eau :
- Barrages à stabilité de forme (voûtes) : leur structure arquée transfère la pression de l’eau vers les flancs rocheux de la vallée.
- Barrages à stabilité de poids : leur masse impose une résistance directe à la pression de l’eau, grâce à une structure épaisse et triangulaire (Bendimerad, 2011).
1. Barrages rigides : Les Barrages en béton :
Les barrages à stabilité de poids en béton utilisent principalement leur propre masse pour résister à la pression de l’eau. Ils se déclinent en trois grandes catégories, chacune adaptée à des contextes géotechniques spécifiques :
- Barrage-poids
- Principe : Leur masse importante équilibre la pression hydrostatique de l’eau. Généralement de forme triangulaire, leur large base assure la stabilité.
- Matériaux : Principalement en béton ou en maçonnerie.
- Application : Conviennent aux vallées larges avec des fondations solides.
- Référence : Selon Bendimerad (2011), ces barrages sont adaptés aux sites présentant des contraintes géologiques faibles.
- Exemple en Tunisie : Le barrage de Sidi Salem est le plus grand barrage de Tunisie, se trouve sur le cours de la Medjerda dans le gouvernorat de Béja.
- Barrages à contreforts
- Principe : Intègrent des contreforts verticaux pour soutenir le mur principal, réduisant ainsi le volume de matériaux nécessaire. La pression de l’eau est transférée aux contreforts, puis dirigée vers la fondation.
- Matériaux : Généralement en béton armé, offrant une structure plus légère.
- Application : Idéaux pour réduire les coûts dans des sites avec des terrains stables mais de capacité portante modérée.
- Référence : D’après Schleiss et Pougatsch (2011), ces barrages représentent une solution économique pour des vallées larges.
- Exemple Tunisie : Barrage de Beni Metir, situé sur l’oued Ellil, gouvernorat Jendouba.
- Barrages-voûtes (ou à stabilité de forme)
- Principe : Leur forme arquée permet de transférer la pression de l’eau vers les flancs rocheux de la vallée. La courbure répartit les forces latéralement, nécessitant ainsi moins de matériaux que les barrages-poids classiques.
- Matériaux : Construits en béton, nécessitant des fondations rocheuses solides.
- Application : Adaptés aux vallées étroites avec des parois rocheuses résistantes.
- Référence : Comme mentionné par la CIGB (2010), leur conception optimise l’efficacité structurelle tout en réduisant les coûts de matériaux.
- Exemple en Tunisie : Le barrage Mellègue , sur l’oued Mellègue, gouvernorat Kef.
2.Barrages Souples :
Les barrages souples se déclinent en deux types principaux, chacun ayant des caractéristiques spécifiques :
- Barrages en terre :
- Principe : Constitués de matériaux fins compactés en couches successives, leur stabilité repose sur la cohésion interne et le poids des matériaux.
- Matériaux : Argile, limon, sable ou gravier, avec un cœur étanche en argile.
- Application : Adaptés aux sites où les matériaux naturels sont abondants et les conditions géologiques favorables.
- Référence : Bendimerad (2011) souligne l’importance d’un compactage rigoureux pour assurer étanchéité et stabilité.
- Exemple Tunisie : Le barrage de Ziatine en Tunisie est un barrage en terre zoné, construit sur l’oued Ziatine, gouvernorat Bizerte ;
- Barrages en enrochements :
- Principe : Composés de grosses pierres empilées avec un noyau étanche, leur stabilité repose sur le poids des enrochements.
- Matériaux : Roches de grande taille, avec un noyau interne souvent en argile ou géomembrane.
- Application : Idéals pour les sites avec des matériaux rocheux disponibles et des fondations moins solides.
- Référence : La CIGB (2010) note leur résistance aux séismes et aux déformations grâce à leur structure flexible.
- Exemple en Tunisie : Le barrage Bezirk , l’oued Bezirk, situé dans la péninsule du cap Bon.
Conclusion
Les barrages en terre, qu’ils soient homogènes, zonés ou avec des protections étanches, sont conçus pour offrir une grande stabilité et éviter les infiltrations.
Un barrage peut même combiner plusieurs options : un noyau homogène ou zoné, un écran étanche, et parfois un enrochement pour renforcer la structure.
Les barrages en enrochement, eux, sont très résistants aux mouvements de sol et aux séismes, ce qui les rend parfaits pour les sites rocheux.
En fin de compte, le choix du type de barrage dépend des matériaux disponibles et des caractéristiques du terrain.