Discussion:Barrage

Sans titre

Un barrage est un ouvrage d'art construit en travers d'un cours d'eau et destiné à en retenir l'eau. Par extension, on appelle barrage tout obstacle placé sur un axe de communication et destiné à permettre un contrôle sur les personnes et/ou les biens qui circulent (barrage routier, barrage militaire).

Quand le barrage est submersible, on parle plutôt de chaussée ou de digue (ce dernier terme est également préféré à celui de barrage lorsqu'il s'agit de canaliser un flot et non de créer une étendue d'eau stagnante).

Un barrage fluvial permet par exemple la régulation du débit d'une rivière ou d'un fleuve (favorisant ainsi le trafic fluvial), l'irrigation des cultures, une prévention relative des catastrophes naturelles (crues, inondations), par la création de lacs artificiels ou de réservoirs. Un barrage autorise aussi, sous certaines conditions, la production d'électricité (on parle alors de barrage hydro électrique), à un coût économique et environnemental acceptable.

Toutefois, plus un projet est ambitieux, plus ses conséquences sont lourdes : en noyant des vallées entières, la construction d'un barrage peut provoquer à la fois des bouleversements humains en forçant des populations entières à se déplacer, et avoir un impact écologique non négligeable en changeant fondamentalement l'écosystème local.

Barrage Hoover, USA

• il existe aussi un type de barrage "pompage-turbinage" dont quelques types en Suisse: On pompe l'eau dans un lac inférieur pour la remonter sur une citerne ou un lac supérieur, pendant les heures creuses, et on la refait "tomber" sur des turbines pendant les heures pleines. --Pascal @CH-Lausanne (d) 17 juin 2012 à 12:47 (CEST)

Quelques exemples de grands barrages dans le monde

• le barrage Hoover aux États-Unis (1931-1935)
• les barrages d'Assouan sur le Nil, en Égypte
• le barrage d'Inga sur le Congo, en République démocratique du Congo
• le barrage d'Itaipu à la frontière entre le Brésil et le Paraguay
• la Centrale Robert-Bourassa au Québec, Canada
• le barrage des Trois Gorges en Chine
• le barrage de la Grande-Dixence, en Suisse, plus précisément en Valais, dans le val d'Hérens
• le barrage Atatürk sur l'Euphrate en Turquie
• le barrage Daniel-Johnson sur la Manicouagan au Québec, Canada
• le barrage de Nourek (300 m) au Tadjikistan est le barrage le plus haut du monde.

Techniques de construction

Généralités

Un barrage est soumis à plusieurs forces. Les plus significatives sont :

- la poussée hydrostatique exercée par l'eau sur son parement exposé à la retenue d'eau,

- les sous-pressions (Poussée d'Archimède), exercées par l'eau percolant dans le corps du barrage ou la fondation,

- les éventuelles forces causées par l'accélération sismique.

Pour résister à ces forces, deux stratégies sont utilisées :

1- construire un ouvrage suffisamment massif pour résister par son simple poids, qu'il soit rigide (barrage-poids en béton) ou souple (barrage en remblai),

2- construire un barrage capable de reporter ces efforts vers des rives ou une fondation rocheuse résistantes (barrage-voûte, barrage à voûtes multiples, ...).

Eléments de calcul

Un barrage est soumis à une force horizontale liée à la pression exercée par l'eau sur sa surface immergée. La pression hydrostatique p en chaque point est fonction de la hauteur d'eau au-dessus de ce point.

p = ρ x g x h

avec :

ρ : masse volumique de l'eau, environ 1000 kg.m-3

g : gravitation, environ 10 m.s^-2

h : hauteur d'eau au-dessus du point considéré.

La force F résultante est la somme des pressions hydrostatiques s'exerçant sur la surface immergée du barrage.

F = $\int _{S}^{}p.dS$

Cette formule ne s'intègre pas "à la main" pour les barrages à géométrie compliquée. En revanche, une expression analytique peut être obtenue pour un élément de barrage poids (un "plot", de largeur L, et de hauteur immergée constante H).

F = ρ.g.L $\int _{0}^{H}h.dh$

avec :

H: hauteur totale du barrage en contact avec l'eau.

L: largeur totale du plot considéré.

d'où :

F = ρ . g . L . H² / 2

On voit dans cette formule que la poussée exercée par l'eau sur un barrage augmente avec le carré de la hauteur de la retenue (ce qui est vrai pour tout type de barrage). Elle ne dépend en aucun cas du volume d'eau stocké dans la retenue.

Conséquences environnementales

Un barrage peut empêcher la migration d'espèces aquatiques entre l'amont et l'aval : obligatoire dans certains pays depuis quelques années sur les ouvrages neufs, les échelles à poissons ne sont pas toujours présentes, en particulier pour les ouvrages anciens. De plus, certaines échelles à poissons mal construites peuvent se révéler peu efficaces.

L'écosystème d'une zone importante est affecté lors de la mise en place d'un barrage en raison de l'inondation de la zone en amont, de la modification du régime d'écoulement des eaux de la zone en aval et de la modification de la qulaité des eaux provoquée par la retenue. Un écosystème naturel et équilibré se reconstitue dans ces zones plus ou moins rapidement (en l'espace d'environ 30 ans, l'écosystème serait recréé à 99 %^{[réf. nécessaire]}, ceci incluant les anciennes zones asséchées). Néanmoins, s'il est vrai qu'un écosystème se recrée, il n'est jamais identique à celui d'origine : la disparition des courants en amont, et la très forte diminution du débit en aval, provoque généralement la disparition de certaines espèces autochtones. A contrario, un lac de barrage peut avoir également des effets positifs : accueil d'oiseaux migrateurs, ou encore, dans certains cas, amélioration des conditions d'écoulement en étiage.

Je trouve la partie liée aux conséquences environnementales, à la fois incomplète, car elle néglige les conséquences sur l'homme qui constituent la première source de contestation, et surabondante lorsqu'elle évoque la question de l'hydro-électricité, qui n'est liée qu'aux barrages de ce type.

Je pense qu'il faudrait remanier cette partie pour la structure en la complétant, et renvoyer à l'article Énergie hydroélectrique la discussion des aspects spécifiques à cette forme de barrage.

--Diderot1 11 septembre 2007 à 23:08 (CEST)

Je pense que le texte lié aux conséquences environnementales est trés incomplet:

1 Quid du bloquage du transport solide (substrat) du cours d'eau et modification de l'habitat (macrofaune et poisson) en aval du barrage. 2 Quid des changements de tempéraratures en aval du barrage, et ainsi des glissements typologiques qui en découlent. 3 Quid des marnages lors des turbinages (exondation de frayères) 4 Quid de l'obstacle à la migration (espèces migratrice et semi-migratrices) et de la disparition complète d'espèce (saumon, lamproie marine, truite de mer, anguille...), même si une minorité d'echelle à poissons fonctionnent, elles fonctionnent pour une seule espèce de poisson (généralement le saumon). A cela s'ajoute le quid de la dévalaison des jeunes générations de poissons. 5 Quid de l'accumulation de sédiments dans la retenue et ainsi des conditions de relarguage de ces même sédiments lors des vidanges de barrages. 6 Quid de la création de nouvelles niches écologiques pour certains poissons indigènes (Silure, sandre, perche soleil, poisson chat...) 7 Quid de la non connectivité des zones amont du barrage avec l'aval, et préjudices sur les espèces apicales notamment sur la consanguinité...

Je pense aussi que la partie "impacts positifs" n'a pas lieu d'être.

--Pierrotlaine (d) 24 novembre 2009 à 14:14 (CET)

Dire que la partie "impacts positifs" n'a pas lieu d'être est une mise en accusation sectaire des barrages. Est-ce que Wikipédia est une annexe du WWF ou autre, fonctionnant avec des dogmes et fatwa sur tel argument ou telle présentation positive d'un élément ?

Parmi les impacts environnementaux, il est en fait vain et aberrant de vouloir systématiquement les classer en positifs et négatifs, car il ne s'agit souvent que d'une appréciation politique.

Par exemple sur les débits réservés, il convient de rajouter qu'il est délivré sur tout le tronçon court-circuité un débit constant, favorable à certaines sensibles aux variations de débit. Mais les pêcheurs trouveront que moins d'eau = moins de gibier.

Dans le Quid n°7 de pierrotlaine, on trouve l'escroquerie la plus flagrante de certains écologistes bien discutables, à savoir distribuer le titre de migrateurs à tout poisson, afin d'imposer une dépense à l'exploitant de barrages. Si l'espèce menacée par le barrage est identifiée comme elle doit l'être, un décret de classement classe la rivière et un arrêté spécifie les espèces, obligeant l'exploitant à rétablir la libre circulation. Et il en est ainsi partout en France. Tout le reste n'est que mensonge partisan. Les espèces "semi-migratrices" cela n'existe pas, ce n'est qu'une argutie polémiste et rejetée par tous les experts.

Au quid 2 (comme pour les autres) il serait utile de proposer une rédaction... En l'occurrence, corrélée avec les changements climatiques, une analyse des biotopes des espèces existantes...

Comme le "diderot" (!) ci dessus, je trouve que les impacts doivent commencer par le fait que les barrages ne sont pas du plaisir, mais qu'ils relèvent d'un besoin, pour l'homme...

Did' --82.66.211.173 (d) 2 janvier 2010 à 15:38 (CET)

On ne peut pas dire que cette page est une annexe du Wwf,

On peut même dire au contraire qu’il manque des’infos sur l’impact sur la biodiversité.

Il existe beaucoup de témoignages de scientifiques sur le sujet. Sylvestreja (discuter) 24 janvier 2022 à 11:28 (CET)

Le saviez vous ?

• Le plus ancien barrage connu, d'une longueur de 115 m, fut construit dans la vallée de Garawi en Égypte vers 3000 av. J.C.
• Dès 560 ap J.C., l'historien byzantin Procope de Césarée faisait mention d'un barrage-voûte en amont en maçonnerie (barrage de Daras).
• Le premier barrage-voûte moderne fut construit par François Zola, père d'Émile Zola, entre 1843 et 1859 près d'Aix-en-Provence.
• Au XVI^e siècle, les Espagnols réalisèrent de grands barrages en maçonnerie. Le plus remarquable fut celui d'Alicante construit en 1594. Haut de 45 m, il est encore utilisé.

Bibliographie

• Un grand barrage démantelé en France ? article de Martin Arnould du WWF, L'Ecologiste n°20, sept-oct-nov. 2006, p. 8

Alternative photovoltaïque

Je ne porterais pas de jugement sur le fait que cet article est une succursale du WWF ou non. Mais je pense que certains arguments sont assez orientés (même s’ils font référence à des spécialistes de l'écologie des cours d'eau). Je songe en particulier au paragraphe sur l’alternative photovoltaïque. Les chiffres indiqués sont gigantesques, comme des centaines de milliers de gigawatts heures par an. Et il est proposé de remplacer cette production hydraulique par une production photovoltaïque que l’on stockerait dans des batteries « moins chères », « moins polluantes », et « plus sûres » (j’ai mis entre guillemets, je suis dubitatif concernant ces critères de relativité).

Si je me réfère à l’article Densité massique d'énergie, les batteries les plus performantes actuellement sont celles dites accumulateur lithium-air. Elles sont données pour pouvoir stoker 2,5 kWh/kg. Le stockage durant une seule heure de la production d’un barrage d’une puissance nominale de 2,5 GW nécessiterait 1 000 tonnes de batteries,(et sans tenir compte des pertes liées aux différentes opérations de transformations du courant continu en alternatif, ni de la perte d'efficacité due au froid). Toujours dans ce chapitre, il est fait référence à la production annuelle d’électricité hydraulique aux USA que j’arrondie à la baisse, soit 250 000 GWh/an (274 868 GWh/an en 2016). Si l’on avait l’idée (farfelue) de stocker cette électricité, il faudrait la bagatelle cent millions de tonnes de batteries. Quant au prix des ces batteries, il tourne actuellement autour de 100 euros par kWh Accumulateur_lithium-ion#Prix. 100 000 euros le mégawatt/heure ou 0.1 million. 100 millions le GWh. On parle ici de 250 000 GWh. La multiplication est simple, le nombre de zéros astronomique : 25 000 milliards d'euros ! "Moins chères", il est écrit ! Même en n’en stockant qu’une faible partie (ne pas perdre de vue (au moins ne France métropolitaine), que les pics de consommation électrique ont lieu en hiver et que l’ensoleillement est essentiellement en été), il faudrait un poids et un volume de batteries complètement irréaliste et un coût pharaonique. C'est totalement utopique.

Je propose de supprimer ce chapitre.

Arizonaman1 (discuter) 28 février 2022 à 12:40 (CET)

Suppression effectuée.

Arizonaman1 (discuter) 18 mars 2022 à 10:20 (CET)

Bonjour Arizonaman1, je viens seulement de voir votre suppression. D'accord, on peut se demander ce que des écologues et ingés civils peuvent publier de centré sur le sujet, dans Nature Sustainability qui ne l'est pas non plus. Et la question du stockage a l'air traitée par-dessus la jambe, comme vous le soulignez ; il faudrait au minimum vérifier si le texte est fidèle à l'article cité. MAIS cette section a le mérite de poser la question et est, au contraire, l'occasion d'y opposer des arguments, comme le fait en partie son 2e paragraphe.

Plutôt que de supprimer purement et simplement, sur base de vos calculs de coin de table sensés mais pas sourcés, ce serait sans doute mieux de peaufiner. Après tout, l'article est visiblement publié et cité.

Salutations — Vega (discuter) 31 mars 2022 à 17:28 (CEST)

PS : je me permets de déplacer votre message dans cette nouvelle section, plus visible, puisque la conversation d'origine date de 2007 et porte sur un autre problème. — Vega (discuter) 31 mars 2022 à 17:32 (CEST)

Bonsoir Vega.

Que ce message soit déplacé ne me gène aucunement, simplement, j’avais commencé par répondre à Sylvestreja qui avait posté son commentaire le 24 janvier 2022, mais qu’importe.

Quand j’ai lu le paragraphe alternative photovoltaïque, je me suis aussitôt interrogé sur ce que pouvait représenter le stockage de cette électricité. Je n’en avais aucune idée (les valeurs sont bien trop importantes). Je suis parti à la chasse aux informations pour découvrir l’équivalence poids des batteries/kWh, ainsi que celle du prix de stockage d’un kWh. Et j’ai trouvé ces renseignements sur Wikipedia. J’ai donc mis les liens des deux articles dans mon commentaire accumulateur lithium-air et Densité massique d'énergie. Mes calculs sont donc en partie sourcés.

Après, c’est une question de pur point de vue : peut-on laisser des paragraphes donnant l’impression de sérieux à des solutions totalement utopistes ? Mon idée est que si on laisse ce genre de prose, elle risque de saturer Wikipedia et de lui retirer son intérêt, mais ce n’est que mon opinion et je ne prétends nullement qu’elle soit la bonne, j'ai même assez longtemps pesé le pour et le contre.

Cordialement. Arizonaman1 (discuter) 31 mars 2022 à 20:26 (CEST)