Référence et date
FEMA Federal Guidelines for Dam Safety
Selecting and accommodating Inflow design floods for dams, 1998 (reprinted 2004)
Éléments de terminologie
Inflow Design Flood (IDF) : la crue utilisée pour le dimensionnement des évacuateurs, pour déterminer la hauteur maximale du barrage. IDF ≤ PMF
Normal freeboard : crête – RN
Minimum freeboard : crête – cote atteinte pour IDF.
Intermediate freeboard : crête – cote de stockage intermédiaire (par exemple pour écrêteurs de crues)
Classification des barrages
High hazard dam : la rupture ou l’erreur de manœuvre conduisent probablement à une perte en vies humaines. La classification doit être faite en considérant le cas de rupture le plus défavorable.
Critères de dimensionnement
Crue : PMF
Une crue inférieure à la PMF peut être acceptée si les conséquences d’une rupture sont acceptables, c’est-à-dire en général si :
- il n’y a pas d’habitations humaines ou permanentes ou commerces ou industries, ou projets de développements de la sorte dans la zone qui serait inondée en cas de rupture,
- il y a des habitations humaines permanentes mais le risque incrémental (aux personnes, aux biens) est non significatif. C’est le cas par exemple des retenues à tout petit volume de stockage. En première approche, « non significatif » = « 2 feet or less », mais cela doit être justifié au cas par cas.
Dans ce cas, évaluation des probabilités des crues et analyse de risque. En tous cas, pas moins que la crue centennale.
Revanche
Il faut dimensionner la revanche normale (cote = RN, vents très forts) et la revanche minimale (cote = PHE, vents raisonnablement possibles dans ces conditions). Ajouter tout ce qu’il faut pour tassements, séismes, impacts gravitaires, …
Prise en compte de la disponibilité des évacuateurs
En général, cote initiale de retenue = RN ; une cote inférieure peut parfois être considérée.
Seuls les équipements dont la fiabilité est attendue sont réputés être opérationnels pour la crue. La fiabilité dépend des caractéristiques structurelles et de la disponibilité, et notamment de : disponibilité en alimentation électrique (réseau, secourue), effets des corps flottants, embâcles par la glace, accessibilité aux organes de manœuvre, aux postes de commandes, état des routes d’accès aux ouvrages, disponibilité du personnel sur site, …
Méthodes de calcul de la crue Divers
Contrairement aux pratiques, il est demandé de ne pas faire de distinction entre ouvrages neufs et ouvrages existants.
Les ruptures en cascades doivent être évaluées.
Un § sur le choix entre évacuateur vanné / non vanné. À noter en particulier les commentaires suivants :
- quand le temps de réaction disponible est de seulement quelques heures, les barrages non vannés sont plus fiables, notamment pour les structures à fort risque aval,
- la capacité des évacuateurs vannés d’abaisser rapidement le niveau de retenue peut être un avantage pour les opérations de vidange rapide.
Italie
Référence et date
Article G. Galeati lors du colloque Evacuateurs
Loi de 1959, « règles techniques » de 1982 et l’équivalent d’une circulaire de 2004.
Éléments de terminologie
Revanche nette = Crête – PHE – ½ vague – provisions pour tassements, …: il s’agit donc d’une revanche nette, uniquement destinée à fournir une sécurité hydrologique.
Classification des barrages Critères de dimensionnement
Crue
Crue de période de retour 1000 ans. Revanche nette minimale
1 m pour les barrages en maçonnerie et béton ; 1,5 à 4 m pour les barrages en remblai.
Prise en compte de la disponibilité des évacuateurs
Disponibilité des évacuateurs vannés : selon les « règles techniques »
Barrage en remblais : la revanche nette ne doit pas être réduite de plus de 50%, et doit rester au moins égale à 1 m, si les vannes ne sont pas manœuvrables.
Disponibilité des évacuateurs vannés : selon la directive de 2004
Evacuateurs munis de vannes automatique : réduction de 50% de la débitance ( ? texte ambigu ?). Risques d’obstruction :
Blocage possible si la portée est inférieure à 10 m ou si le tirant d’air au-dessus des PHE est inférieur à 1 m. Si le blocage est possible, alors les calculs sont faits en considérant une réduction de 50% de la débitance de l’évacuateur.
Méthodes de calcul de la crue Divers
Évacuateurs de fond (morning glory ou similaire) : il doit être démontré qu’il n’y a pas saturation pour un niveau de retenue égal à PHE + 2/3 de la revanche nette.
Norvège
Référence et date
Norwegian Dam Safety Regulation, Water Ressources Act, Jan 2010,
Nouvelle réglementation unifiant différentes réglementations et recommandations préexistantes et introduisant quelques éléments nouveaux.
Eléments de terminologie
-
Classification des barrages
Cinq classes :
Classe 0 : H < 2m et V < 10 000 m3 ou conséquences très limitées en cas de rupture Classe 1 : faibles conséquences en cas de rupture (pas d’habitation permanente) Classe 2 : conséquences moyennes (1 à 20 habitations permanentes)
Classe 3 : conséquences élevées (21 à 150 habitations permanentes)
Classe 4 : conséquences très élevées (plus de 150 habitations menacées en cas de rupture)
Critères de dimensionnement
Crues à prendre en compte selon les classes :
Classe Crue de projet Crue de Danger (Safety
check flood) 4 Q1000 PMF 3 Q1000 PMF 2 Q1000 PMF or 1,5 Q1000 1 Q500 PMF or 1,5 Q500 0 Q200 ne s’applique pas Critères de projet :
Dépendent de la classe et du type de barrage. Principaux critères :
Classe 0, tous types de barrages : passer la crue de projet sans surverse ;
Barrages en béton, classes 1 à 4 : passer la crue de projet sans surverse ; surverse admissible pour la crue de danger, sous réserve de vérification de la résistance à l’érosion de la fondation ;
Barrages en remblai à noyau central, classes 1 à 3 : passer la crue de projet avec la revanche calculée pour les vagues, plus une marge de sécurité de 0,5 m ; pour la crue de danger, léger dépassement du niveau du noyau admissible, voire légère surverse sur la crête si remblai résistant à l’érosion ;
Barrages en remblai, classe 4 : critères identiques aux précédents plus : différence de 6 m minimum entre RN et crête.
Prise en compte de la disponibilité des évacuateurs
Pour les évacuateurs vannés : les critères précédents relatifs à la crue de danger s’appliquent à la situation de la crue de projet combinée avec :
3 vannes indisponibles si le barrage en compte 7 ou plus ; 2 vannes indisponibles si le barrage en compte entre 4 et 6 ; 1 vanne indisponible si le barrage en compte entre 1 et 3.
Risque d’obstruction par les flottants à prendre en compte si le bassin versant est densément boisé ; on considère alors 25% d’obstruction pour la situation de la crue de projet ;
Méthodes de calcul de la crue
Pas d’informations sur ce sujet
Québec
Référence et date
Loi sur la sécurité des barrages, 2002, motivée par les inondations du Saguenay en 1996 Décret D. 300-2002, 2002, G.O. 2, 2043
Éléments de terminologie
Crue de sécurité : la crue qu'un barrage doit supporter dans des conditions exceptionnelles tout en présentant un fonctionnement sûr, quelques dommages au barrage et une réduction des coefficients de sécurité, jusqu'à la limite théorique de la rupture, étant acceptés.
Classification des barrages
Barrage à forte contenance
Valeur «P» Classe P ≥ 120 A 70 ≤ P < 120 B 25 ≤ P < 70 C P < 25 D
Le paramètre P croise des données relatives au barrage et aux conséquences aval :
Vulnérabilité
- hauteur barrage
- type de barrage
- capacité de retenue
- type de terrains de fondation
- âge du barrage
- zone de séismicité
- fiabilité de l’auscultation
- état du barrage Conséquences
- conséquences incrémentales d’une rupture
Critères de dimensionnement
Crue : critère fonction des conséquences seulement, et pas de la classe
Niveau des conséquences Crue de sécurité population concernée Infrastructures concernées Minimal ou Faible 1 : 100 ans <10 Moyen ou Important 1 : 1 000 ans 10-1000
route, ligne chemin de fer locale, prise d'eau AEP, entreprise
Très important
1 : 10 000 ans ou ½
CMP 1000 - 10000
Route nationale, entreprise > 500 employés, parc industriel, site matières dangereuses Considérable Crue maximale probable (CMP) >10000
Hopital, complexe industriel, site important matières dangereuses
Les conséquences estimées sont incrémentales (cependant, la nouvelle loi ne mentionne plus de seuil de rehaussement en dessous duquel il n'y a pas d'augmentation des dommages attribuables à la rupture). La crue de sécurité applicable peut alors correspondre à la crue la plus faible pour laquelle il n'y a pas augmentation des dommages attribuables à la rupture, mais ne peut être inférieure à une crue centennale.
Revanche : 1 m (sauf si crue = CMP, alors pas de revanche exigée).
Pour les barrages neufs, l’étanchéité doit être portée au niveau de retenue atteint en crue de sûreté.
Prise en compte de la disponibilité des évacuateurs
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Méthodes de calcul de la crue
« Des hypothèses et des méthodes réalistes et prudentes, eu égard aux règles de l'art, doivent être utilisées dans l'estimation de la crue de sécurité applicable au barrage et dans le calcul de la capacité de ce dernier de la gérer. »