CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 1 Quelques aspects d

CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 1 Quelques aspects de la surveillance des barrages P. Royet (Cemagref), S. Bonelli (CNRS, Cemagref) • L’organisation générale pour les barrages autorisés et le rôle du propriétaire • Auscultation : adaptation du dispositif au type d’ouvrage • Auscultation : qualité des mesures et présentation des résultats • Analyse statistique et prise en compte de l’effet retard CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 2 Dam safety in France Purpose Waterways Hydropower Water supply, irrigation, flood control, leasure Owners or operators V. N. F. E.D.F., C.N.R. (and others) Numerous owners Number and types of dams 35 old dams (mainly masonry) > 200 dams (mainly concrete) > 300 dams over 15 m high (mainly earth dams) Control Ministry of Transports & CETMEF Ministry of Industry & BETCGB Ministry of Environment & Cemagref CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 3 Exploitation, Surveillance et Contrôle des Barrages Bureau d’études Propriétaire Service du Contrôle Bureau d’études •Projet • Contrôle des travaux • Suivi du 1er remplissage • Exploitation du barrage • Inspection visuelle • Mesures d’auscultation • Maintenance • Rapport annuel • Analyse des mesures • Rapport annuel • Visites techniques • Autorisations administratives • Visites annuelles et décennales (essais) • Plan particuliers d’intervention C. T. P. B. Examine les projets neufs et de confortement si H > 20m Operator Exploitant Responsable de l’ouvrave (civil et pénal) CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 4 La surveillance des barrages Objectifs • Lors de la mise en eau : Âcomportement / prévisions du projet • Pendant l’exploitation Âsécurité Âvieillissement de l’ouvrage (évolutions lentes) Âmaintien en bon état de service (maîtrise des coûts d ’exploitation • Objectif commun Âretour d ’expérience CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 5 La surveillance - Rôle du propriétaire • Le dossier du propriétaire Âplans conformes à l’exécution, géologie, hydrologie, travaux de confortement Âconsignes d ’exploitation • L’inspection visuelle • L’auscultation (mesures, vérification des instruments, analyse) • Les essais périodiques des vannes (y compris en mode dégradé) CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 6 La surveillance - Rôle du propriétaire • Le registre de l’ouvrage Âobservations des tournées d’inspection et essais des vannes Âtravaux d’entretien ou de réparation Âtous faits marquants (crues, vidanges, …) • Le rapport annuel d’exploitation Âmodalités d’exploitation, usages de l’eau, ... Âmodifications dans l’organisation des intervenants Âévénements extérieurs et incidents Âanalyse de l’auscultation CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 7 L’adaptation du dispositif d’auscultation à l’ouvrage • Barrages poids : débits, sous-pressions, déplacements (et tirants) • Barrages voûtes : déplacements (pendules de préférence), piézométrie, débits, contraintes • Remblais à étanchéité en terre : tassements, piézométrie, débits CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 8 Cocardes de visée topographique Cellules de pression interstitielle Vinchons Extensomètre Drain Pendule Dispositif pour un barrage poids (source EDF) CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 9 Dispositif pour un barrage voûte (source EDF) Cellule de pression Rosage d'extensomètres Cocarde de visée topographique Piézomètre Drain Extensomètre base longue Pendule CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 10 Dispositif pour un barrage en remblai (source EDF) Cellule de pression interstitielle Drain Extensomètre base longue Repère topographique 11 Analyse des mesures d’auscultation • Objectifs de l’analyse : ÂDéterminer les facteurs influençant le comportement (effets réversibles : cote de la retenue, température, pluie, nappe de versant) ÂMettre en évidence le vieillissement (effets irréversibles : consolidation des sols, retrait, fluage & gonflement des bétons, érosion interne, colmatage, etc...) CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 12 Analyse des mesures d’auscultation • Les étapes de l ’analyse : ÂCritique de la mesure ÂGraphe pluriannuel par instrument (en regard de la cote de la retenue) ÂAnalyse statistique (modèle HSTP) ÂSynthèse et conclusions sur le comportement du barrage et de sa fondation: tableaux, croquis, cartes CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 13 Analyse des mesures d’auscultation • La présentation des résultats : ÂPrivilégier les présentations de synthèse sur plans ou croquis ÂMettre en perspective les résultats significatifs CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 14 CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 15 Report des variations des piézomètres (en cm) sur une vue en plan 159 91 50 62 70 179 470 549 393 105 161 333 123 381 CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 16 Barrage de Chamboux 490 495 500 505 510 515 0 50 100 150 200 250 300 350 400 NGF Profil en long - piézométrie PD7 (0,98) PD1 (0,85) PD2 (0,33) PD3 (0,23) PD4 (0,16) PG4 (0,06) PG3 (0,16) PG2 (0,29) PG1 (1,01) PG5 (0,48) S ol m Maximum 199 Re te nue S ol Minimum 199 Crê te 507,50 NGF Entre pa re nthè s e figure le coe fficie nt va ria tion re te nue /va ria tion pié zomè tre CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 17 Barrage de Chamboux 485 490 495 500 505 510 515 -20 -10 0 10 20 30 40 50 NGF Profil ausculté - Piézométrie dans la fondation C1 C2 C3 PG4 m Maximum 1998 Sol Minimum 1998 Crête 507,50 NGF CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 18 Composantes de l’analyse HSTP Pluviométrie Age du barrage Hiver Printemps Eté Automne Date dans l’année Cote du plan d’eau Mesures piézométriques CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 19 Analyse des mesures d’auscultation Modèles statistiques H, S, T, P • Niveau du réservoir: a1 z + a2 z2 + a3 z3 + a4 z4 • effet saisonnier : b1 cos θ + b2 sin θ + b3 sin θ cos θ + b4 sin2 θ • effet du temps : c1 et + c2 e-t + c3 t • effet de la pluie : d1 P1 + d2 P2 + d3 P3 + d4 P4 + d5 P56 + d6 P78 CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 20 Pendule de clé d’un barrage voûte CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 21 Barrage 1 : explication des variations des piézomètres Nom Influence de la retenue Variations saisonnières Influence de la pluie Evolution avec le tem ps α (m /m ) (cm /an) v (cm /an) PG 1 91% 1,01 - ±25 - 4% -7 Þ PG 2 77% 0,29 - ±9 - 11% -5 Þ PG 3 30% 0,16 18% ±8 30% 7% -2 Þ PG 4 49% 0,20 2% ±5 28% 2% -1 = PG 5 50% 0,48 17% ±102 15% - - = = : stabilisation Þ : dim inution Ü : augm entation CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 22 Valeurs de α (coéf d’influence de la retenue) 0.33 0.05 0.16 0.20 0.16 0.29 1 0.48 0.98 0.09 0.19 0.85 0.23 1 CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 23 Effets saisonniers (en cm) ±6 ±10 ±5 0 ±5 ±9 ±25 ±102 ±21 ±12 ±12 ±14 ±4 ±74 CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 24 Barrage 1 : explication des variations des cellules Nom Influence de la retenue Variations saisonnières Influence de la pluie Evolution avec le temps α (m/m) v (cm/an) C1 93% 0,41 - - - 2%- +4 Ü= C2 91% 0,31 - - - - -1 = C3 30% 0,17 3% +5cm (avr) -5cm (oct) 5% 21% -5 Þ C4 35% 0,23 6% +12cm(sep) -10cm (mai) 18% 23% -5 Þ C5 29% 0,15 10% +12cm (fev) -8cm (sept) 16% 23% -4 Þ C6 - - 2% - 4% 52% (1990-91) C7 - - - - 2% 55% -4 Þ = : stabilisation Þ : diminution Ü : augmentation : discontinuité CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 25 Influence de la retenue sur les cellules de pression interstitielle 0. 0.20 0.15 0. 0.41 0.31 0.17 0.23 1 CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 26 Cote de la retenue et niveau mesuré dans un piézomètre aval en fonction du temps (barrage 2) 28 29 30 31 32 33 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 Temps Niveau Piézométrique 40 50 60 Mise en eau Travaux Mise en place de puits de décompression Cote sol Cote retenue CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 27 Niveau piézométrique en fonction de la cote de la retenue 28 29 30 31 32 33 35 40 45 50 55 60 65 Cote retenue Niveau Piézométrique Cote sol Cote fond du tube Mise en eau CFGB Colloque technique Aix en Provence, 10 et 11 mai 2001 28 Modèle différé pour les effets réversibles Effet de la uploads/Management/ 6-ppt-quelques-aspects-de-la-surveillance-p-royet.pdf

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• Publié le Oct 21, 2021
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