Un barrage est une barrière qui retient l'eau; les barrages sont principalement utilisés pour économiser, gérer et / ou empêcher l'écoulement de l'excès d'eau dans des régions spécifiques. De plus, certains barrages sont utilisés pour produire de l'hydroélectricité. Cet article examine les barrages artificiels, mais les barrages peuvent également être créés par des causes naturelles comme des événements de perte de masse ou même des animaux comme le castor.
Un autre terme souvent utilisé pour parler des barrages est réservoir. Un réservoir est un lac artificiel qui est principalement utilisé pour stocker l'eau. Ils peuvent également être définis comme les masses d'eau spécifiques formées par la construction d'un barrage. Par exemple, le réservoir Hetch Hetchy dans le parc national de Yosemite en Californie est le plan d'eau créé et retenu par le barrage O'Shaughnessy.
L'un des types de barrages majeurs les plus courants est le barrage-voûte. Ces barrages en maçonnerie ou en béton sont idéaux pour les endroits étroits et / ou rocheux car leur forme incurvée retient facilement l'eau par gravité sans avoir besoin de beaucoup de matériaux de construction. Les barrages-voûtes peuvent avoir un seul grand arc ou avoir plusieurs petits arcs séparés par des contreforts en béton. Le barrage Hoover, situé à la frontière des États américains de l'Arizona et du Nevada, est un barrage-voûte.
Un autre type de barrage est le barrage à contreforts. Ceux-ci peuvent avoir plusieurs arches, mais contrairement à un barrage-voûte traditionnel, ils peuvent également être plats. Normalement, les barrages à contreforts sont en béton et comportent une série d'accolades appelées contreforts le long du côté en aval du barrage pour empêcher l'écoulement naturel de l'eau. Le barrage Daniel-Johnson au Québec, Canada est un barrage à contreforts à voûtes multiples.
Aux États-Unis, le type de barrage le plus courant est le barrage en remblai. Ce sont de grands barrages en terre et en roche qui utilisent leur poids pour retenir l'eau. Pour empêcher l'eau de les traverser, les barrages en remblai ont également un noyau épais et étanche. Le barrage de Tarbela au Pakistan est le plus grand barrage en remblai du monde.
Enfin, les barrages-poids sont d'énormes barrages construits pour retenir l'eau en utilisant uniquement leur propre poids. Pour ce faire, ils sont construits en utilisant de grandes quantités de béton, ce qui les rend difficiles et coûteux à construire. Le barrage de Grand Coulee dans l'État américain de Washington est un barrage-poids.
Le premier et généralement le plus grand type de réservoir est appelé réservoir de barrage de vallée. Ce sont des réservoirs qui sont situés dans des zones de vallée étroites où d'énormes quantités d'eau peuvent être retenues par les côtés de la vallée et un barrage. Le meilleur emplacement pour un barrage dans ces types de réservoirs est l'endroit où il peut être construit le plus efficacement possible dans le mur de la vallée pour former un joint étanche à l'eau.
Pour construire un réservoir barré par la vallée, la rivière doit être détournée, généralement par un tunnel, au début des travaux. La première étape dans la création de ce type de réservoir est la coulée d'une fondation solide pour le barrage, après quoi la construction sur le barrage lui-même peut commencer. Ces étapes peuvent prendre des mois, voire des années, selon la taille et la complexité du projet. Une fois terminé, la dérivation est supprimée et la rivière peut couler librement vers le barrage jusqu'à ce qu'elle remplisse progressivement le réservoir.
De plus, la création d'un réservoir nécessite l'inondation de vastes étendues de terres, au détriment de l'environnement naturel et parfois de villages, villes et petites villes. La construction du barrage des Trois Gorges en Chine, par exemple, a nécessité la relocalisation de plus d'un million de personnes et a inondé de nombreux sites archéologiques et culturels différents.
Une autre utilisation importante des barrages est la production d'électricité, car l'énergie hydroélectrique est l'une des principales sources d'électricité au monde. L'hydroélectricité est générée lorsque l'énergie potentielle de l'eau sur le barrage entraîne une turbine à eau qui fait alors tourner un générateur et crée de l'électricité. Pour utiliser au mieux la puissance de l'eau, un type courant de barrage hydroélectrique utilise des réservoirs de différents niveaux pour ajuster la quantité d'énergie générée en fonction des besoins. Lorsque la demande est faible, par exemple, l'eau est retenue dans un réservoir supérieur et lorsque la demande augmente, l'eau est libérée dans un réservoir inférieur où elle fait tourner une turbine.
Certaines autres utilisations importantes des barrages et des réservoirs comprennent la stabilisation du débit d'eau et de l'irrigation, la prévention des inondations, le détournement de l'eau et les loisirs.
Pour en savoir plus sur les barrages et les réservoirs, visitez le site des barrages de PBS.