TPE : L'Hydroélectricité

Barrage

Définition:
Un barrage hydroélectrique est une retenue d’eau qui sert à créer de l’énergie hydraulique grâce aux turbines, entraînant un générateur. Cependant, il a aussi beaucoup d’autres fonctions que nous verrons par la suite.
Pour retenir l’eau, il faut un barrage très solide car des milliers voire des millions de mètres cube d’eau sont en jeu.
Pour cela, il existe différent types de barrage. Ceux-ci sont choisis en fonction de la géologie du site, des matériaux à proximité, ou même de l’utilisation qu’on veut en faire (dévier un cours d’eau, retenir une grande quantité d’eau, irriguer les cultures...).


Les barrages en terre ou barrage poids:
Le barrage en terre est un barrage dont la propre masse suffit à résister à la pression exercée par l'eau. Ce sont des barrages souvent relativement épais comme nous le montre le schéma suivant :




Ce type de barrage est choisi lorsqu’on ne peut pas créer un barrage en béton car il n’y a pas de roches pour retenir le barrage et qu’on a une grande réserve de matériaux sur place. Mais aussi il faut avoir un sol assez résistant pour ne pas qu’il s’affaisse.

Voici des photos d’un barrage poids.



Le barrage de Serre Ponçon (le plus grand barrage d'Europe : base de 600m de hauteur 123m, retient 1.2 milliards de mètres cube d’eau).

Les barrages en enrochement ou en béton
Ce type de barrage est le plus répandu maintenant, dû à son coût moindre, par rapport aux barrages poids qui eux utilisent beaucoup de matériaux. En fait, les barrages en béton sont ancrés dans la roche et donc toute la puissance de l’eau est reportée dans la roche. Dans cette sorte de barrage, la construction revient à faible coup.

Le barrage de Monteynard est une bonne illustration de ce type de barrage.



Pour pouvoir disposer de ce type de barrage, il faut une base de roche très stable car sinon le barrage court à sa perte. Par exemple, dans le cas du barrage de Malpasset, au dessus de Fréjus, en 1959, les roches n’étaient pas assez stables et le barrage n’a pu retenir l’eau en cours de remplissage. Il a donc cédé. Mais cela reste un cas exceptionnel, car c’est la seule fois où l'on déplora la rupture d’un barrage en béton.

Barrage de Malpasset, avant et après sa rupture (source : http://www.ecolo.org)

Le reste des barrages
Nous venons de voir les deux types de barrages les plus utilisés dans le monde, mais il en existe d’autres, que nous nous contenterons de nommer car il restent cependant moins utilisés et n’interviennent pas forcément dans la création d’énergie hydraulique.

Barrage a contre fort ou multi voutes
On se sert de ce type de barrage quand on n’a pas assez de matériaux pour un barrage poids et que les roches ne sont pas assez stables pour un barrage en enrochement.

Il existe aussi des barrage mobiles qui servent seulement à dévier le cour de l’eau, à alimenter les canaux (pour l'irrigation et pour alimenter les centrales hydrauliques), réguler le débit . Ils sont placés dans des zones avec des petitse pentes pour que la puissance de l’eau ne les détruise pas.

Barrages mobiles a aiguille :




Barrages mobiles à battant :