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Conception et construction du barrage de Puylaurent (Lozère)

Conception et construction du barrage de Puylaurent - CFBR

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<strong>Conception</strong> <strong>et</strong> <strong>construction</strong><br />

<strong>du</strong> <strong>barrage</strong> <strong>de</strong> <strong>Puylaurent</strong> (<strong>Lozère</strong>)<br />

Paul Gaudron – EDF-CIH<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


Sommaire<br />

1.Intro<strong>du</strong>ction /contexte <strong>du</strong> proj<strong>et</strong><br />

2.Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

3.Construction - zoom sur les innovations<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011<br />

1 – Intro<strong>du</strong>ction -<br />

Contexte <strong>du</strong> proj<strong>et</strong>


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Intro<strong>du</strong>ction – contexte <strong>du</strong> proj<strong>et</strong><br />

Une réalisation née d’un partenariat autour <strong>du</strong> partage <strong>de</strong> l’eau:<br />

Gérer <strong>et</strong> optimiser les ressources en eau pour le Chassezac <strong>et</strong> l’Ardèche<br />

(irrigation, amélioration <strong>de</strong>s milieux naturels, besoins en eau <strong>de</strong>s population)<br />

Perm<strong>et</strong>tre une optimisation <strong>de</strong> la pro<strong>du</strong>ction d’énergie hydroélectrique sur le<br />

Chassezac:<br />

Une centrale en pied <strong>du</strong> <strong>barrage</strong><br />

Un meilleure placement <strong>de</strong> l’eau <strong>et</strong> un meilleur remplissage <strong>de</strong>s r<strong>et</strong>enues existantes<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Intro<strong>du</strong>ction – contexte <strong>du</strong> proj<strong>et</strong><br />

Les partenaires:<br />

Le Syndicat Départemental d’Equipement <strong>de</strong> l’Ardèche (SDEA), maître<br />

d’ouvrage <strong>du</strong> <strong>barrage</strong>,<br />

La Société d’Economie mixte d’équipement pour le développement <strong>de</strong> la<br />

<strong>Lozère</strong> (SELO), maître d’ouvrage associé,<br />

EDF Energie Rhône Auvergne, co-investisseur <strong>et</strong> maître d’ouvrage <strong>de</strong> la<br />

centrale hydroélectrique.<br />

Maître d’œuvre:<br />

EDF Ingénierie hydraulique<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Les intervenants<br />

Bureaux d’étu<strong>de</strong>:<br />

Ingénieur Conseil:<br />

Ingénierie:<br />

Hydrologie:<br />

Géologie:<br />

Bétons:<br />

Coyne & Bellier<br />

EDF SIRA<br />

EDF Division Technique Générale<br />

EDF Division Géologie – Géotechnique<br />

EDF Centre d’Essais <strong>de</strong> Matériaux <strong>et</strong> d’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

techniques d’exécution (CEMETE)<br />

Entreprises <strong>de</strong> génie-civil:<br />

Terrassements:<br />

Construction voûte:<br />

BEC Frères, Temsol Esco<br />

Dodin sud, SOGEA, Solétanche, Temsol-Esco,<br />

Hydroplus<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Les dates clés<br />

Juin 1990:<br />

début <strong>de</strong>s travaux <strong>de</strong> terrassements<br />

Décembre 1990:<br />

ajournement <strong>de</strong>s travaux suite à un sursis à exécution<br />

Aout 1992:<br />

reprise <strong>de</strong>s travaux<br />

Septembre 1993:<br />

fin <strong>de</strong>s terrassements <strong>et</strong> <strong>de</strong>s accès<br />

Mars 1994 à août 1995:<br />

réalisation <strong>de</strong>s bétons principaux<br />

Juin 1994 à mai 1995:<br />

installation <strong>de</strong>s matériels électromécaniques<br />

Janvier à mai 1996:<br />

mise en eau<br />

Juill<strong>et</strong> 96:<br />

premier soutien d’étiage<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011<br />

2 – Description <strong>de</strong>s<br />

ouvrages


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages - Hydrologie<br />

L’Hydrologie <strong>du</strong> Chassezac au droit <strong>de</strong> l’ouvrage se caractérise par:<br />

• Un climat pluvio-nival <strong>de</strong> type méditerranéen, voire Cévenol<br />

• Un bassin versant <strong>de</strong> 80 km2<br />

• Une précipitation moyenne annuelle <strong>de</strong> 1 300 mm<br />

Les débits caractéristiques sont les suivants:<br />

• Un débit moyen annuel <strong>de</strong>: 2,38 m 3 /s<br />

• Un débit <strong>de</strong> pointe décennal <strong>de</strong>: 134 m 3 /s<br />

• Un débit <strong>de</strong> pointe centennal <strong>de</strong>: 350 m 3 /s<br />

• Un débit <strong>de</strong> pointe millénal <strong>de</strong>: 560 m 3 /s<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages - Géologie<br />

Le site <strong>du</strong> <strong>barrage</strong> se situe à la bor<strong>du</strong>re nord orientale <strong>de</strong>s Cévennes<br />

médianes, dans une série <strong>de</strong> migmatites mica-schisteuses. Il présente,<br />

au droit <strong>du</strong> <strong>barrage</strong>, un verrou rocheux, <strong>de</strong>s caractéristiques<br />

structurales, géophysiques <strong>et</strong> géomécaniques favorables à<br />

l’implantation d’un <strong>barrage</strong> voûte.<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

Barrage:<br />

Type:<br />

Barrage voûte à simple courbure<br />

Fondation:<br />

Gneiss<br />

Hauteur sur fondations: 73 m<br />

Altitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> crête:<br />

943 NGF<br />

Longueur en crête:<br />

217 m<br />

Epaisseur en crête:<br />

4,5 m<br />

Epaisseur maximale: 16 m<br />

Parement amont:<br />

cylindrique, R= 120 m<br />

Parement aval en pied cylindrique, R= 60 m<br />

Volume <strong>de</strong> béton: 80 000 m 3<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

Vue d’amont<br />

Vue d’aval<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

Voile d’injection<br />

Vue d’amont<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

Voile <strong>de</strong> drainage<br />

Vue d’amont<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

R<strong>et</strong>enue:<br />

12 millions <strong>de</strong> m 3<br />

60 ha<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

Centrale hydroélectrique:<br />

Sous la cuillère <strong>de</strong> l’évacuateur <strong>de</strong> crues<br />

Un groupe <strong>de</strong> 3,5 MW (turbine Francis verticale), capable <strong>de</strong> turbiner 6,6<br />

m3/s<br />

Une pro<strong>du</strong>ction supplémentaire <strong>de</strong> 8,25 GWh<br />

Un meilleur placement <strong>de</strong> l’eau pour les autres aménagement <strong>du</strong><br />

Chassezac<br />

Des vannes <strong>de</strong> restitution pour le débit réservé <strong>et</strong> le débit <strong>de</strong> soutien<br />

d’étiage (en cas d’arrêt <strong>de</strong> la centrale)<br />

La vidange <strong>de</strong> fond<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Description <strong>de</strong>s ouvrages<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011<br />

3 – Construction – zoom<br />

sur 2 innovations


Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Les fouilles <strong>du</strong> <strong>barrage</strong><br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction <strong>et</strong> innovations<br />

Le béton:<br />

L’utilisation d’un béton peu exothermique, faiblement dosé <strong>et</strong><br />

avec utilisation <strong>de</strong> cendres volantes a permis <strong>de</strong> construire le<br />

<strong>barrage</strong> avec <strong>de</strong>s plots <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> longueur: 30 m au lieu <strong>de</strong> 15 m<br />

usuels.<br />

Dosage <strong>de</strong> liant: 150 kg <strong>de</strong> ciment, 100 kg <strong>de</strong> cendres<br />

Avantage:<br />

Zone d’évolution pour le mise en place plus importante<br />

Facilite l’insertion d’ouvrages annexes (évacuateur <strong>de</strong> crues, vannes <strong>de</strong> fond,…)<br />

moins <strong>de</strong> joints<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

Journée CFBR 2011 - Villefort - 15 octobre 2011


BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction <strong>et</strong> innovations<br />

L’évacuateur <strong>de</strong> crues: mise en œuvre <strong>de</strong> hausses fusibles<br />

Avantage: ré<strong>du</strong>ction <strong>du</strong> nombre <strong>de</strong> passe déversantes<br />

(3 passes dans le proj<strong>et</strong> initial, 2 réalisées)<br />

Perm<strong>et</strong> d’envisager une augmentation ultérieure <strong>de</strong> la capacité <strong>de</strong><br />

la r<strong>et</strong>enue en remplaçant les hausses existante (1,5 m ) par <strong>de</strong>s<br />

hausses plus importantes (2,6 m) sans modification <strong>de</strong> la cote<br />

<strong>de</strong>s plus hautes eaux (PHE)<br />

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BARRAGE DE PUYLAURENT<br />

Construction<br />

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