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barrages ici et ailleurs

Surveillance et auscultation des barrages ici ou ailleurs - CFBR

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Surveillance <strong>et</strong> Auscultation des<br />

<strong>barrages</strong> <strong>ici</strong> <strong>et</strong> <strong>ailleurs</strong><br />

Emilie PONS - Rémy HUBER<br />

EDF – DPI – DPIH<br />

DTG / Centre Régional d’Auscultation de Grenoble<br />

1<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

15/10/2011


Sommaire<br />

Le Barrage d’<strong>ici</strong>: Puylaurent<br />

• Caractéristiques Générales<br />

• Analyse du Comportement<br />

Barrages d’<strong>ailleurs</strong>: Melado <strong>et</strong> Ralco<br />

2<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

15/10/2011


Le barrage de Puylaurent<br />

Hauteur sur fondation: 73 m<br />

Longueur en crête: 220 m<br />

Épaisseur: 13 m à la base<br />

4,50 m en crête<br />

Barrage voûte avec parement amont cylindrique<br />

évacuateur de surface équipé de hausses fusibles (1,1 m)<br />

7 plots<br />

Cote RN: 938,80 m<br />

Construction: 1993 – 1995<br />

Mise en eau: 01-05/1996<br />

Dispositif d’auscultation<br />

principal télémesuré<br />

3<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Caractéristiques type d’un barrage voûte<br />

Report des efforts vers les<br />

appuis par eff<strong>et</strong> d’arc,<br />

Structure déformable (mince),<br />

Sensible aux eff<strong>et</strong>s thermiques<br />

<strong>et</strong> à la poussée hydrostatique<br />

-> grands déplacements de la<br />

structure (particulièrement en<br />

crête),<br />

Ouverture du pied amont.<br />

4<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

15/10/2011


Barrage voûte – Analyse de risques<br />

Rupture ouvrage<br />

Rupture fondation ou appuis<br />

Géologie inadaptée<br />

(caractéristiques intrinsèques)<br />

Déformation excessive<br />

Dégradation pied aval<br />

(déversement)<br />

Coin de Londe<br />

La stabilité d’un barrage voûte repose essentiellement sur :<br />

la capacité des appuis à reprendre les efforts,<br />

la bonne résistance à la compression du béton (report des efforts de<br />

plot en plot),<br />

la capacité du drainage de fondation pour limiter les sous-pressions.<br />

5<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG<br />

D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Dispositif principal de suivi mécanique<br />

6<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

15/10/2011


Dispositif principal de suivi mécanique<br />

12 capteurs de type distofor<br />

répartis sur 3 lignes<br />

7<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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8<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Déplacements radiaux bruts<br />

Pendule BC 939-865 1998-03/2010<br />

10,0<br />

Aval<br />

mm<br />

BC 939-865<br />

Pendules<br />

5,0<br />

0,0<br />

27 mm<br />

-5,0<br />

-10,0<br />

-15,0<br />

-20,0<br />

-25,0<br />

X = Ao + f1 (t) + f2 (Z) + f3 (S) + ε<br />

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />

9<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Calage du modèle HST sur la période<br />

1998-03/2010<br />

Aval<br />

BC 939-865<br />

mm<br />

Pendules<br />

10,0<br />

5,0<br />

0,0<br />


Calage du modèle HST-T T sur la période<br />

1998-03/2010<br />

Aval<br />

mm<br />

BC 939-865<br />

Pendules<br />

10,0<br />

5,0<br />

0,0<br />

-5,0<br />

-10,0<br />

Analyse HST Thermique sur 02/01/1998 - 03/03/2010<br />

R = 0,99, S' = 0,79<br />

T90 = 28 jours , Coeff<strong>ici</strong>ent thermique = -0,53 mm/°C<br />

Témoin température de l'air = HUPARLAC<br />

Amélioration du modèle HST par une réduction de 35 %<br />

de la dispersion.<br />

coeff<strong>ici</strong>ent thermique - 0,53 mm/°C <strong>et</strong> T90 = 28 jours<br />

-15,0<br />

-20,0<br />

X cor = X - f2 (Z) - f3 (S) – f4 (écarts T° r<strong>et</strong>ardés/Norm.) = Ao + f1 (t) + ε<br />

-25,0<br />

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />

11 Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG<br />

D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Eff<strong>et</strong>s réversibles saisonnier <strong>et</strong> hydrostatique<br />

Voûte vers l’aval en hiver<br />

16,5 mm d’amplitude<br />

des eff<strong>et</strong>s saisonniers<br />

vers l’amont<br />

8,7 mm<br />

Voûte vers l’amont en été<br />

20 m<br />

12<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Déplacements saisonniers <strong>et</strong> thermiques<br />

modélisés<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Dispositif principal de suivi hydraulique<br />

14<br />

Assuré par :<br />

- 7 piézomètres de contact répartis en 3 profils<br />

- 10 piézomètres profonds sous la voûte sur 4<br />

profils<br />

- 2 piézomètres à l’aval sur les rives<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A 15/10/2011


Niveaux piézométriques au contact<br />

A l’amont du voile de drainage, les niveaux sont logiquement proches de la RN,<br />

alors qu’à l’aval ils sont proches du terrain naturel. C<strong>et</strong>te forte décroissance de l’amont vers l’aval montre la<br />

très bonne coupure hydraulique réalisée par le voile de drainage.<br />

RN:938,80 RN: 938,80<br />

885<br />

RN<br />

877<br />

937<br />

885<br />

15<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Niveaux piézométriques<br />

en fondation profonde<br />

- Entre le voile d’étanchéité <strong>et</strong> le voile de drainage : les charges sont rabattues de moitié environ.<br />

- Les niveaux décroissent normalement d’amont vers l’aval pour être inférieurs au terrain naturel à l’aval du<br />

voile de drainage.<br />

RN: 938,80 m<br />

RN: 938,80 m<br />

16<br />

Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Dispositif principal de suivi hydraulique<br />

Assuré par 9 points de mesure de fuite:<br />

- Légère baisse des débits en RD à conditions identiques<br />

- Pas d’évolution significative en RG excepté sur le collecteur GB RG (légère hausse)<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrages du Chili<br />

La plaque de Nazca est une plaque tectonique de la<br />

lithosphère. La plaque de Nazca tire son nom de la<br />

province péruvienne de Nazca.<br />

Son déplacement se fait vers le nord-est à une vitesse<br />

de 7,55 centimètres par an en moyenne.<br />

À la triple jonction des plaques de Nazca, sudaméricaine<br />

<strong>et</strong> antarctique s'est produit un grand<br />

décrochement considéré comme la cause du séisme<br />

appelé le Grand tremblement de terre du Chili de<br />

magnitude 9,5 en 1960.<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrages du Chili: Melado<br />

Séisme survenu à<br />

3:34 le samedi 27<br />

février 2010<br />

d’intensité 8.8 sur<br />

l’échelle de<br />

Richter, épicentre<br />

à une profondeur<br />

de l’ordre de 50<br />

km <strong>et</strong> à 130 km<br />

du barrage.<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrage de Melado: accélérogramme<br />

MELADO Tangentiel Longitudinal Vertical<br />

Couronnement 0.236 0.170 0.250<br />

Milieu 0.195 0.160 0.220<br />

Pied - - -<br />

Tunnel 0.076 0.65 0.68<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrage de Melado: examen visuel après séisme<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrage de Melado<br />

Fissure de 15 à 20 cm de large<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrage de Melado: examen visuel après séisme<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrage de Melado: Analyse des mesures<br />

d’auscultation<br />

asentamiento MELADO coronamiento<br />

10<br />

0<br />

1/1/06 1/1/07 1/1/08 31/12/08 1/1/10 1/1/11<br />

-10<br />

P1<br />

P2<br />

ASENTAMIENTO EN MM<br />

-20<br />

-30<br />

-40<br />

-50<br />

-60<br />

Un tassement central de l’ordre<br />

de 70 mm<br />

P3<br />

P4<br />

P5<br />

P6<br />

-70<br />

P7<br />

-80<br />

Post Terremoto<br />

P8<br />

-90<br />

-100<br />

P9<br />

FECHA<br />

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Division Production Ingénierie Hydraulique - DTG D4175/TRA/2011-00679-A<br />

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Barrage de Melado<br />

Mais une cinétique plus<br />

importante qu’avant séisme<br />

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Barrage de Ralco<br />

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Barrage de Ralco: influence du séisme sur les<br />

débits de fuites<br />

70<br />

60<br />

Débit en provenance de l'appui RG - Galerie supérieur<br />

Post séisme<br />

50<br />

Débit en litres/min<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />

28<br />

G.Sup. Aporte JyG Brut<br />

G.Sup. Aporte JyG Corrigé<br />

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Merci de votre attention<br />

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