Les barrages
Les barrages de l’Aisne et de la Meuse
Un important programme de modernisation des voies d’eau aux enjeux environnementaux, énergétiques et humains.
La Société BAMEO a signé avec VNF en 2013 le premier contrat de partenariat public-privé en France sur voies navigables, pour le remplacement de 29 barrages manuels à aiguilles par des barrages automatiques gonflés à l’eau. Le projet comprend le remplacement de 6 barrages sur l’Aisne et 25 barrages sur la Meuse – soit 29 nouveaux ouvrages automatisés – et la mise à niveau de 2 barrages à clapets existants à Givet et à Monthermé dans les Ardennes.
Les barrages, outils de prévention, de régulation et de production d’énergie électrique
Les barrages automatisés de l’Aisne et de la Meuse sont les premiers en France à être équipés de bouchures gonflables à l’eau, composées d’une membrane en élastomère renforcé fixée sur un radier (ou socle) en béton et sur les piles (ou piliers) des ouvrages.
Grâce à un système de capteurs situés à l’amont et à l’aval du barrage, la hauteur des membranes est régulée automatiquement pour maintenir une côte prédéterminée pour chacun des barrages. En cas de crue, les bouchures se vident jusqu’à s’aplatir au fond du lit du fleuve afin de ne pas faire obstacle à la montée des eaux. Les nouveaux barrages automatiques supervisés à distance offrent l’avantage d’une meilleure réactivité en période de crue car ils s’abaissent rapidement.
L’ensemble des ouvrages est relié au poste de contrôle-commande du centre d’exploitation des barrages de l’Aisne et de la Meuse situé à LUMES (08).
Barrage de Carandeau à Choisy-au-Bac dans l’Oise
Départements (l’Oise, l’Aisne, les Ardennes et la Meuse)
Communes concernées par le projet
Cours d’eau
Barrages de navigation
Barrages fluviaux et écluses
La première fonctionnalité d’un barrage fluvial est de réguler le cours d’eau en maintenant la hauteur d’eau nécessaire pour permettre aux bateaux de naviguer.
La hauteur d’eau de chaque bief est régulée par un barrage à bouchures gonflables à l’eau qui doit obéir à une consigne pour garantir de manière fiable la tenue de la ligne d’eau pour les usagers (bateaux, prises et rejets d’eau pour les entreprises, agriculture…).
Afin de permettre le passage des bateaux, des écluses sont généralement jumelées aux barrages de navigation. Entre l’amont et l’aval du barrage (entre un niveau d’eau et un autre), l’écluse sert «d’ascenseur» pour les bateaux.
Fonctionnement des barrages gonflables à l’eau
Le local technique
Le local technique situé sur la berge abrite en partie haute le système de commande du barrage et de transmission des données au poste de contrôle centralisé de Lumes (Ardennes).
3 puits descendent au-dessous du niveau du cours d’eau :
- Le puits d’alimentation situé en amont comprend une prise d’eau et un bassin de décantation
- Le puits technique comprend les pompes reliées au bassin de décantation et les tuyaux d’alimentation et de vidange du barrage.
- Le puits de régulation abrite les « wassersacks » , sacs remplis d’eau manœuvrés par des treuils
L’alimentation des membranes fonctionne par un système gravitaire (vases communiquants) :
Pour gonfler une bouchure, la pompe se met en action et envoie de l’eau vers le wassersack dont la hauteur est réglée par un treuil. Plus le sac remonte et se remplit d’eau, plus la quantité d’eau envoyée dans la bouchure est importante. Plus la bouchure se remplit d’eau, plus elle s’élève et engendre une retenue d’eau importante.
Les passes à poissons
La fonction des dispositifs de franchissement piscicole, appelés plus communément « passes à poissons », est d’assurer un « passage » au niveau de l’obstacle (barrage) rencontré, de façon à rétablir la libre circulation de la faune piscicole. Le dispositif de franchissement efficace doit satisfaire aux critères suivants :
- permettre le passage de toutes les espèces sans stress ni blessure
- être suffisamment attractif pour que le poisson puisse en trouver rapidement l’entrée de façon à minimiser les retards
à la migration
Le principe de la passe à bassins successifs est de diviser le dénivelé total du barrage en une série de chutes, afin de former un «escalier hydraulique» compatible avec la capacité de nage du poisson. Les chutes sont contrôlées par des cloisons qui séparent des bassins. Ces derniers ont pour fonction de dissiper l’énergie de la chute et d’assurer une zone de repos au poisson.
Les principaux paramètres d’une passe sont les dimensions des bassins et les caractéristiques géométriques des cloisons. Ce sont en effet les volumes et la forme des bassins, les altitudes et les largeurs des déversoirs, fentes, les dimensions des orifices, qui, en fonction des cotes d’eau à l’amont et l’aval de l’ouvrage, déterminent le débit, la chute entre bassins ainsi que la configuration des écoulements dans l’ouvrage.
Les bouchures gonflables à l’eau
Grâce à un système de capteurs situés à l’amont et à l’aval du barrage, la hauteur des bouchures est régulée automatiquement pour maintenir une côte prédéterminée pour chacun des barrages. En cas de crue, les bouchures se vident jusqu’à s’aplatir au fond du lit du fleuve afin de ne pas faire obstacle à la montée des eaux. Les nouveaux barrages automatiques supervisés à distance offrent l’avantage d’une meilleure réactivité en période de crue car ils s’abaissent rapidement. L’ensemble des ouvrages est relié au poste de contrôle-commande du centre d’exploitation des barrages de l’Aisne et de la Meuse situé à LUMES (08).
Cette solution, innovante en France, est particulièrement efficace pour garantir le maintien de la ligne d’eau pour l’ensemble des usages (navigation, industries, hydroélectricité, pisciculture, réserve d’eau potable, etc.). Les barrages sont abaissés entièrement avant l’atteinte des cotes de débordement afin de ne pas constituer un obstacle à l’écoulement.
Les 29 nouveaux barrages automatisés de l’Aisne et de la Meuse sont les premiers en France à être équipés de bouchures gonflables à l’eau, composées d’une membrane en élastomère renforcé fixée sur un radier en béton (ou socle) et sur les piliers (appelés piles) des ouvrages.
Largement répandue en Allemagne, en Autriche, au Japon et aux Etats-Unis, la technologie des barrages gonflables à l’eau est une première en France sur autant d’ouvrages. 23 barrages de ce type ont été construits sur la Meuse française entre Ham-sur-Meuse et Verdun et 6 sur l’Aisne entre Compiègne et Soissons. En tout ce sont 75 membranes qui ont été installées sur des ouvrages comprenant de 2 à 4 passes selon la largeur du cours d’eau.
L’information au public
Les sentiers
d’interprétation
Six sentiers d’interprétation réalisés à proximité immédiate des barrages à Vic-sur-Aisne, Haybes, Laifour, Levrezy, Charleville-Mézières et Verdun permettent également au public de mieux appréhender le fonctionnement des ouvrages et les actions de BAMEO et VNF en faveur de la biodiversité.
Le CIP
Le CIP (Centre d’Interprétation Permanent) installé à Lumes en 2016 est ouvert au public sur RV. Un espace d’exposition de 60m2 et une salle de projection pouvant accueillir 30 personnes permettent de faciliter la compréhension du projet à travers un film, des photos et des maquettes. A l’extérieur, la reconstitution d’un barrage à aiguilles et une mare pédagogique complètent l’ensemble.
Les visites
Les visites de barrages organisées pour des groupes de 15 à 25 personnes sur demande permettent au public de rencontrer BAMEO et SeMAO sur le terrain et de visiter le local technique d’un barrage.