Etude du comportement du barrage (CNR)

Les scénarios d'éboulement et les conditions d'érosion du barrage naturel induit étaient jusque la définies par des études basées sur des lois d'érosion (Meyer-Peter) mal adaptées à ce type d'éboulement. Les calculs théoriques effectués par défaut ont alors conduits à sur-estimer les vitesses d'érosion et donc par conséquence le débit généré par l'abaissement du barrage.

Pour tenter d'apporter plus de précisions concernant les modalités d'érosion du barrage, le Symbhi a lancé des essais en laboratoire utilisant une maquette, seul outil permettant à ce jour d'étudier véritablement un phénomène aussi complexe.                                      

Le laboratoire CNR a été chargé de la construction de cet outil dans le but d'améliorer la connaissance sur le comportement du barrage susceptible de se former. La maquette représente le terrain réel à l'échelle 1/60 et a coûté environ 300 000 euros hors taxes.

Barrage modélisé avec remplissage de la retenue

Ce modèle réduit a permis de tester plusieurs scénarios d'érosion du barrage. Les paramètres physiques variant sont :

• La hauteur du barrage produit par l'éboulement ;

• Le diamètre des blocs constituant ce barrage (2 granulométries sont testées : G1 = matériaux fins ; G2 = matériaux grossiers)

• L'état hydrologique de la Romanche: essais réalisés avec simulation de crues (crue décennale et crue centennale) ou de débits constants : débits de pointe (débit maximum) de la crue décennnale à la crue millennale.

Deux à trois essais ont été réalisés chaque semaine sur ce modèle dont la dimension en longueur dépasse les 25 mètres !

Appareils de mesures (dans l'ordre : base d'acquisition de données, débimètre et capteurs de niveau)

Les résultats des essais : une érosion progressive du barrage plutôt qu'une rupture brutale

Etant donnée les dernières conclusions concernant les éboulement probables, les premiers essais ont porté sur l'effondrement de 3 millions de m³ qui entrainerait la formation d'un barrage de 6 m de hauteur. Les conclusions sont que:

• le barrage formé ne présente pas de risque de rupture brutale en raison d’une érosion progressive.
• les sur-débits sont faibles voir inexistants sauf si l'éboulement se produit précisément au maximum de la crue centennale. Cette hypothèse est extrêmement improbable puisqu'il s'agit d'un bref moment de quelques heures.

Ainsi, le débit de projet qui a été pris en compte pour dimensionner les protections en aval de Séchilienne est le débit centennal de la Romanche (550 m3/s) majorée de la valeur de 50 m3/s, soit un débit total de 600 m3/s.

• un second éboulement tombant dans la retenue d’eau formée par l’éboulement court terme ne présente pas de risque réel, ni pour l’aval, ni pour l’amont.