Retenues d'altitude
Les retenues d'altitude sont des ouvrages hydrauliques implantés dans les stations de loisirs de montagne et destinés à créer une réserve d'eau. Cette eau, majoritairement dédiée à la production de neige de culture, peut aussi être consacrée à d'autres usages: stockage d'eau brute pour la production d'eau potable, création de plans d'eau à des fins touristiques, irrigation, etc.En [...]
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Auteur : Coordonné par Laurent PEYRAS , Patrice MÉRIAUX
Editeur : Quae
Collection : Savoir faire
Date parution : 06/2009Quel est le sujet du livre "Retenues d'altitude"
Les retenues d'altitude sont des ouvrages hydrauliques implantés dans les stations de loisirs de montagne et destinés à créer une réserve d'eau. Cette eau, majoritairement dédiée à la production de neige de culture, peut aussi être consacrée à d'autres usages: stockage d'eau brute pour la production d'eau potable, création de plans d'eau à des fins touristiques, irrigation, etc.En raison de leur implantation, les difficultés techniques, réglementaires, environnementales et de sécurité publique liées à ces retenues sont nombreuses et spécifiques. Tous les acteurs, décideurs ou non, s'y trouvent immanquablement confrontés au cours des étapes de la vie de ces ouvrages.Ce livre, véritable manuel intégré dédié aux retenues d'altitude, apporte des réponses aux questions d'évaluation des sites, d'analyse des aléas naturels et technologiques et d'étude d'onde de submersion. Il propose des éléments d'aide à la décision pour les maîtres d'ouvrage et leurs bureaux conseils quant à l'organisation d'un projet de retenue d'altitude et à la hiérarchisation des sites vis-à-vis des questions liées aux impacts environnementaux. Il établit les règles de l'art techniques en matière de conception, de réalisation et de surveillance, en rappelant les prescriptions réglementaires à prendre en compte.Bien que principalement destiné aux propriétaires, aux exploitants et aux bureaux d'études, il intéressera tous ceux qui sont concernés par les retenues d'altitude.Laurent Peyras, ingénieur du génie rural, des eaux et des forêts, docteur en génie civil, exerce les doubles fonctions d'ingénieur-expert et de chercheur dans le domaine des ouvrages hydrauliques au Cemagref. Il est en charge de l'animation des activités de recherche en génie civil au sein de l'unité de recherche Ouvrages hydrauliques et hydrologie d'Aix-en-Provence.Patrice Mériaux, ingénieur-chercheur fort de plus de vingt-cinq années d'expérience dans le génie civil et l'ingénierie des risques, en régions de plaine comme de montagne, est membre du Comité français des barrages et des réservoirs depuis 2003. En charge de l'unité de recherche Ouvrages hydrauliques et hydrologie du Cemagref d'Aix-en-Provence, il est devenu l'un des experts de cet institut dans la sécurité des digues et des barrages.
Auteurs :Laurent Peyras, ingénieur du génie rural, des eaux et des forêts, docteur en génie civil, exerce les doubles fonctions d'ingénieur-expert et de chercheur dans le domaine des ouvrages hydrauliques au Cemagref. Il est en charge de l'animation des activités de recherche en génie civil au sein de l'unité de recherche Ouvrages hydrauliques et hydrologie d'Aix-en-Provence. Patrice Mériaux, ingénieur-chercheur fort de plus de vingt-cinq années d'expérience dans le génie civil et l'ingénierie des risques, en régions de plaine comme de montagne, est membre du Comité français des barrages et des réservoirs depuis 2003. En charge de l'unité de recherche Ouvrages hydrauliques et hydrologie du Cemagref d'Aix-en-Provence, il est devenu l'un des experts de cet institut dans la sécurité des digues et des barrages.
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Table des matièresPréface V
Avant-propos VII
Membres du groupe de travail et relecteurs
Soutiens financiers au projet Baraltisur XVII
1 -Le retour d'expérience sur les retenues d'altitude 1
Leparc de retenues d'altitude en France 1
Retour d 'expériencesur les aspectsgéologie, géotechniqueet conception 2
Retour d'expérience sur les dispositifs d'étanchéitépar géomembrane (DEG) 4
Retour d'expérience surles aléas naturels 4
Retour d'expérience surlasurveillanceet l'exploitation 5
2 -Évaluation du site -Analyse des risques et des impacts 7
Introduction: impacts environnementaux,
analysedesrisquesetdesaléas déterminants, choixdusite 7
Éléments de méthode pour les études -
Shyreg: une méthode d'estimation régionale
Retenues d'altitude relevant de la catégorie
Étudedes impacts environnementaux .. 10
Description et mise en perspective des milieux de montagne 10
Le projet dans son contexte réglementaire 14
Notices d'impacts et documents d'incidence 27
Étude de l'aléa hydrologique 35
Spécificités des bassins versants de montagne 35
Crue de projet 36
Formules empiriques régionalisées, basées sur des régressions multiples . 37
Transfert d'information entre deux bassins versants 40
Modèles prépararnétrés 41
La méthode du Grade x 46
des pluies et des débits de crue 48
Proposition de démarche 50
Cas des très petits bassins 52
Effet de la font e des neiges 53
Calcul de laminage 53
Aléa sismique 54
Contexte réglementaire et pratique 54
des ouvrages « à risque normal » 55
Retenues d'altitude relevant de la catégorie
des ouvrages « à risque spécial » 57
Cas des failles potentiellement actives à proximité immédiate du site 58
Aléasgéologiques 58
Caractéristiques des phénomènes 58
Choix de l'implantation du site par rapport aux aléas géologiques 63
Éléments de méthodologie 64
Études des aléas spécifiques aux zones de montagne 66
Caractéristiques des phénomènes 67
Éléments de méthodologie pour la détermination de l'aléa
Caractéristiques de l'onde de submersion du barrage:
Évaluation de l'onde de submersion d'une retenue d'altitude
Choix de l'implantation du site par rapport aux aléas naturels 78
au niveau du site d'implantation projeté 82
Étude de l'onde de submersion du barrage et de ses conséquences 95
différents cas de figure 95
sans transport solide intense 96
Évaluation des phénomènes torrentiels potentiellement générés .. 105
3 -Conception des retenues d 'altitude III
Introduction III
Tjpologie des retenues d 'altitude 113
Caractérisation géologiqueet géotechniquedu siteetdesmatériaux 115
Reconnaissances de terrain 116
Essais de laboratoire 121
Synthèse géologique et géotechnique 132
Conception des ouvrages géotechniques 133
Introduction 133
Préparation de la fondation 134
Conceptiondudispositifd'étanchéitépargéomembrane(DEG) 135
Géométrie du remblai 157
Drainage du remblai 167
Déblais, cuvette et abords 171
Phasage et contenu des études de conception
des ouvrages géotechniques 173
Justificationde lastabilitédesouvrages et deleursfOndations 175
Situations de calcul 176
Mode de calcul des sollicitations 180
Valeurs caractéristiques des paramètres géotechniques 185
États-limites et justifications correspondantes 187
Conception des ouvrages associés 192
Dispositif d'évacuation des crues 192
Ouvrages de prise d'eau, de vidange et conduites sous remblai 203
Dispositif propre aux retenues d'altitude: le système de bullage 208
Dispositifs de protection contre les aléas naturels gravitaires 210
Dispositifi d'auscultation 219
Généralités 219
Principes de conception du dispositif d'auscultation 220
Cas des barrages de classes Ag, Bg et Cg avec fons enjeux,
soumis àlaconsultation du CTPBOH et àl'obligation
Détails de conception 222
Organisation des études de conception 224
Les études préliminaires 224
Les études d'avant-projet 224
Les études de projet 226
d'une étude de dangers 226
4 -Exécution des travaux -Contrôle d'exécution 229
Organisation de la maîtrised 'oeuvre 229
Spécificités des travaux de retenues d'altitude 229
En phase d'études 229
En phase de travaux 230
Planchesd'essaidemiseenoeuvredesmatériauxdu remblai 232
Contrôled'exécution desouvragesgéotechniques 233
Nature du contrôle 233
Suivi des terrassements 234
Contrôle des matériaux d 'emprunt 235
Contrôle de compactage 236
Miseen oeuvre et contrôle d'exécution des bétons et autres structures 237
Ouvrages en béton 237
Ouvrages en enrochements bétonnés 238
Ouvrages en gabions 239
Miseenoeuvreetcontrôled'exécutiondu DEG 239
Planches d 'essais de mise en oeuvre du DEG 239
Mise en oeuvre du DEG 240
Qualité et contrôles du DEG 245
Exécutionet contrôled'exécution des ouvragesdedrainage 248
Cas des drains et filtres granulaires 248
Cas des géosynthériques 249
Exécutionet contrôled'exécutiondes conduitesetcollecteurs 250
Lescollecteurssousgéomembrane 250
Conduites sous remblais 251
Vantellerie 252
Auscultation 252
Mise en place des matériels d 'auscultation 252
Auscultation en phase travaux 252
Première mise en eau de la retenue 253
Dossier de récolement 254
5 -Surveillance, exploitation et entretien des retenues d'altitude 255
Fondements réglementaires et techniques 255
Responsabilité du propriétaire 255
Maintien de l'ouvrage en bon état de service 256
Rôle des différents intervenants 256
La surveillancedes barrages 260
Organisation par le propriétaire 260
Surveillance visuelle 262
Visite technique approfondie 268
Étude de dangers -Revue de sûreté -Examen technique complet 272
Tenue du registre journal et rapport de l'exploitant 272
Auscultation 273
Visites d'inspection du service de contrôle 278
L'exploitation etl'entretiendesbarrages 279
Contrôle de la végétation 279
Entretien et réparation du DEG 281
Entretien des ouvrages hydrauliques 284
Entretien du dispositif de drainage et d 'auscultation 285
Entretien des ouvrages ou disposirifs de protection
contre les aléas de montagne 285
Interventions diverses 286
Gestion des situations de danger 287
Synthèse et éléments de coût de la surveillance,
del'exploitationetdel'entretien des retenues enservice 289
6 -Recommandation pour la réhabilitation
et la mise à niveau des retenues d'altitude 291
Diagnosticdes retenues d'altitude 291
Initi ation de l' étude de diagnostic 291
Analyse de la conception et du dimensionnement des ouvrages 292
Analyse du comportement de l'ouvrage 294
Analyse des moyens de surveillance 296
Conclusions de l'étude de diagnostic 297
Principalespathologies etdéfauts des retenuesd'altitude -
Techniques de confortement 297
Préambule Écoulements non contrôlés le long de la conduite de vidange
297
Endommagement de la géomembrane 298
Évacuateur de crues sous-dimensionné ou conception défaillante 303
Stabilité mécanique insuffisante -Dispositif de drainage insuffisant .. 307
Mesures et techniques correctives 310
ou de prise d'eau ou depuis un point de raccordement amont 312
Dispositif d 'auscultation insuffisant ou inadapté 315
Retenue d'altitude exposée à des aléas de montagne 317
Références bibliographiques 321
Coordonnées des auteurs 329