PRESTATIONS D'ASSISTANCE ECHNIQUE POUR LA …

VILLE DE TOULON

PRESTATIONS D'ASSISTANCE TECHNIQUE

POUR LA SURVEILLANCE ET MAINTENANCE DU

BARRAGE DE DARDENNES


RAPPORT D’AUSCULTATION

PERIODE JANVIER 2016 - DECEMBRE 2016

BARRAGE DE DARDENNES GC2_2017_0104

RAPPORT D’AUSCULTATION A

JANVIER 2016 – DECEMBRE 2016

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RAPPORT D’AUSCULTATION


Réf : GC2_2017_0104 Ind : A Pages : 34 Annexes : 2

Documents joints : Schéma des dispositifs d’auscultation, référencé GC2_2017_0103

Graphiques de surveillance, référencé GC2_2017_0105

Résumé : Sur le plan mécanique, les nouvelles mesures réalisées depuis 2011 confirment l’absence de déplacement irréversible significatif, ce qui traduit le bon comportement mécanique du barrage et de sa fondation.

Sur le plan hydraulique, après une période d’adaptation consécutive aux travaux de drainage du pied aval, les niveaux des sous-pressions semblent se stabiliser avec un léger gain d’environ 2 m à l’aval des profils centraux. En rive gauche, le nouveau piézomètre confirme la bonne efficacité du masque, dont aucun signe de dégradation n’est décelé.

Sur la période, les débits de fuite et la piézométrie en rive gauche sont à la baisse, une baisse qui pourrait être due à une nappe de versant moins puissante due au déficit pluviométrique constaté.




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SOMMAIRE

1. OBJET DU DOCUMENT ................................................................................................ 4 2. DESCRIPTION DU BARRAGE ...................................................................................... 4

2.1. Barrage ................................................................................................................... 4 2.2. Géologie .................................................................................................................. 5 2.3. Fondations .............................................................................................................. 5 2.4. Étanchéité ............................................................................................................... 5 2.5. Évacuateur de crues ............................................................................................... 6 2.6. Conduites de vidange .............................................................................................. 6 2.7. Conduite de prise .................................................................................................... 6 2.8. Exploitation ............................................................................................................. 6

3. HISTORIQUE ................................................................................................................. 7 4. COMPORTEMENT RÉCENT ......................................................................................... 9 5. COMPORTEMENT MECANIQUE .................................................................................11 6. COMPORTEMENT HYDRAULIQUE .............................................................................14

6.1. Sous-pressions ......................................................................................................14 6.1.1. Profil de la rive droite P1 .................................................................................14 6.1.2. Profil central RD P2 .........................................................................................15 6.1.3. Profil central RG P3 ........................................................................................17 6.1.4. Profil central RG P3b.......................................................................................18 6.1.5. Profil de la rive gauche P4 ..............................................................................20 6.1.6. Profil de la rive gauche P5 ..............................................................................21

6.2. Piézométrie ............................................................................................................21 6.2.1. Piézomètres de crête avec prise en fondation .................................................21 6.2.2. Piézomètres de crête dans la maçonnerie .......................................................24 6.2.3. Au pied aval ....................................................................................................24 6.2.4. En rive gauche à l’aval du masque ..................................................................26

6.3. Évolution des débits de fuites .................................................................................27 6.4. Teneur en calcium ..................................................................................................30

7. SYNTHESE ...................................................................................................................31 ANNEXE 1 : SCHEMAS DES SOUS-PRESSIONS ..............................................................32 ANNEXE 2 : ANALYSES ......................................................................................................33




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1. OBJET DU DOCUMENT

Ce document constitue le rapport d’auscultation du barrage de Dardennes sur la période janvier à décembre 2016, élaboré par le groupement ARTELIA-GC CONSEIL, pour le compte de la Ville de Toulon.

2. DESCRIPTION DU BARRAGE

Le barrage de Dardennes est un barrage de type poids légèrement arqué de 35 m de hauteur, mis en eau en 1912. Le corps du barrage est constitué de maçonnerie de moellons calcaires prélevés dans le calcaire urgonien en rive droite, 500 m plus en amont.

Le barrage crée une retenue de 1,1 hm3 à RN, destinée à l’alimentation en eau potable de la ville de Toulon.

Les principales caractéristiques de l’aménagement sont les suivantes :

2.1. BARRAGE

Type : Barrage poids en maçonnerie de moellons calcaires liés au mortier de chaux

Hauteur sur TN : 35 m

Cote de la crête : 125 m NGF

Cote de Retenue Normale : 123 m NGF

Fruit amont : 0.19

Fruit aval : 0.65

Longueur en crête : 154 m

Largeur en crête : 4 m

Rayon de courbure: 300 m




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2.2. GEOLOGIE

La géologie du site est complexe avec, au droit du barrage :

• En rive droite, une barre de calcaires Urgoniens coincée entre les marnes aptiennes à l’amont et les marnes néocomiennes à l’aval.

• En rive gauche, des marnes aptiennes recouvrant les calcaires Urgoniens et surmontées par des éboulis anciens.

2.3. FONDATIONS

Le barrage est fondé sur les calcaire Urgoniens en rive droite et au centre, et sur les marnes en rive gauche.

2.4. ÉTANCHEITE

Du corps du barrage :

Un enduit d’étanchéité a été mis en œuvre sur le parement amont du barrage, composé de :

• 2 couches de mortier,

• 2 couches de COALTAR,

• 1 couche de lait de chaux.

De la fondation :

En 1912, des injections de ciment sous-pression ont été réalisées, au pied des parements amont et aval, dans des forages de 4 à 8 m de profondeur exécutés à la barre à mine.

Des éboulis de la rive gauche :

Un masque étanche en mortier de chaux maritime comprimé de 175 m de long et 2,10 m d’épaisseur, fondé sur les marnes aptiennes a été construit pour couper les écoulements dans les éboulis de la rive gauche.

Le masque est prolongé vers le barrage par un mur de 15 m de long et 2,38m de large appliqué contre le parement amont du barrage.

Le masque est drainé par 68 puits cylindriques verticaux de 750 mm de diamètre (62 pour le masque et 6 pour le mur le prolongeant). Les puits, reliés en partie basse par une conduite de 150 mm de diamètre, drainent les eaux de percolation vers le puits central, dit puits Paul.




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Ce puits débouche dans la galerie du Ragas, en aval du bouchon et les eaux collectées sont évacuées gravitairement jusqu’à la sortie de la galerie.

2.5. ÉVACUATEUR DE CRUES

L’évacuation des crues est assurée par un déversoir à entonnement latéral, porté à 104 m de long en 1985, situé en rive droite puis par un coursier originel à faible pente serpentant à flanc de coteau pour rejoindre le lit du Las par un chenal « en gradins » à forte pente.

Un second coursier (appelé rapide) dérive une partie des eaux du coursier originel vers le canal de fuite passant sous l’usine.

La capacité de l’évacuateur dans cette configuration est évaluée à 116 m3/s.

2.6. CONDUITES DE VIDANGE

Le barrage est traversé à sa base (à 92 m NGF) par deux conduites de vidange rénovées partiellement en 2006.

Elles sont constituées depuis l’amont vers l’aval par :

• Une vanne de garde amont, murale, manœuvrée depuis le couronnement du barrage au moyen d’un vérin hydraulique immergé ;

• Un tronçon en fonte DN800 originel traversant le barrage sur une longueur d’environ trente mètres, chemisé par une conduite INOX DN700. L’espace annulaire entre la conduite fonte et le chemisage INOX est drainé, avec collecte et jaugeage des fuites.

• Un tronçon DN700, acier ou fonte, d’environ 24 m, sous la plateforme de pied aval ;

• Une vanne de réglage aval, guillotine, débouchant dans l’ancien canal de fuite sous l’usine.

Selon la procédure de manœuvre de ces conduites (STUCKY), les conduites restent vides en service normal.

2.7. CONDUITE DE PRISE

La conduite de prise située au même niveau que les conduites de vidange a été également rénovée en 2006.

Elle est constituée depuis l’amont vers l’aval par :

• Une vanne papillon amont manœuvrée au moyen d’un vérin hydraulique immergé ;

• Un tronçon fonte DN800 originel traversant le barrage d’environ trente mètres, chemisé par une conduite INOX DN700. L’espace annulaire entre la conduite fonte et le chemisage INOX est drainé, avec collecte et jaugeage des fuites.

• Un tronçon DN800, acier ou fonte, d’environ 24 m sous la plateforme de pied aval ;

• Une vanne de réglage aval, guillotine, débouchant dans l’ancien canal de fuite sous l’usine.

2.8. EXPLOITATION

Maître d’ouvrage : Ville de Toulon

Exploitant : Véolia

Construction : 1909 à 1912

Début de mise en eau : 1912

Vidanges décennales : 1965, 1976, 1986, 1995, 2006




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3. HISTORIQUE

Une revue détaillée de l’historique du barrage a été réalisée par le CEMAGREF en 2010 dans son « Avis sur la mise en sécurité du barrage de Dardenne ».

Mis en eau en 1912, la RN est atteinte en avril 1913, après des travaux d’étanchement complémentaires. Le comportement du barrage est jugé acceptable avec notamment des débits de fuite collectés estimés à 1.5 l/s à travers le masque et à 4.4 l/s sous le barrage.

En 1964, des travaux sont réalisés avec en particulier un recalibrage de l’évacuateur de crue par prolongation du déversoir et réalisation du coursier « rapide » et une modification des conduites de pied avec la mise en œuvre de nouvelles vannes à environ 24m du pied aval du barrage et un comblement partiel du chenal d’évacuation entre le barrage et la nouvelle chambre de vanne.

Toujours en 1964, la première vidange complète de la retenue est organisée ; au cours de laquelle, les Ponts et Chaussées et le Génie Rural constatent une accentuation des fuites à travers la maçonnerie en rive droite et demandent l’intervention d’un spécialiste barrage (A. MEYER), avant remise en eau de la retenue.

Sous la recommandation d’A. MEYER, une campagne de reconnaissances et d’injections est réalisée en 1965/1966 par SOLETANCHE. À cette occasion, 70 forages d’injection sont réalisés depuis la crête, dans le corps du barrage et la fondation sur une profondeur d’environ 10m et 9 piézomètres sont mis en œuvre (PZ30, PZ60 et PZ80 en crête, PZ120 à PZ160 en pied aval). La piézométrie aval dépasse le terrain de 30cm en PZ140 et PZ150.

En 1973, l’usine AEP est construite. La plateforme aval, mis en œuvre à 95mNGF, recouvre les murs bajoyers de l’ancien chenal d’évacuation et les redans maçonnés des conduites. Le dispositif d’auscultation est complété par la mesure des fuites aval usine.

En 1976, à l’occasion de la seconde vidange décennale, un diagnostic de sécurité est établi par SOGREAH (dossier de « révision spéciale »). Il est constaté la présence de sous-pressions « relativement » élevées (113 m NGF à RN pour le PZ30) avec une tendance à l’augmentation, et des recommandations pour travaux complémentaires de drainage et de renforcement de l’étanchéité sont émises.

En 1982/1983 (puis à nouveau en 1985) de nouvelles injections sont réalisés en rive droite, depuis la crête, pour réduire les sous-pressions et les fuites à travers le barrage. Le dispositif d’auscultation est également étoffé avec la mise en œuvre de 7 nouveaux piézomètres en crête (PZ40, PZ50 et PZ70 descendu au rocher et PZ55, PZ65, PZ75 et PZ85 dans le corps de la maçonnerie).

En 1985, le déversoir de crue, noyé lors de la crue de 1978, est prolongé de 19.4 m vers l’aval.

En 1989, un nouveau dossier de révision spéciale est établi par P. LONDE et ISL. L’état du barrage est jugé « relativement » satisfaisant avec une piézométrie « ne laissant pas présager un comportement préoccupant ». Par contre, il est préconisé la réalisation d’un nouvel évacuateur de crue.

En 1989 et 1997, le dispositif d’auscultation est complété par 15, puis 5 cellules disposées au contact rocher fondation sur les profils 1, 2, 3, 4, 5, puis 1b, 3b et 4B.




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En 1997, les sous-pressions sont jugées « trop élevées » par COB. Quatre drains (D2, D3, D4 et D4b) sont mis en œuvre en 1998 depuis la plateforme aval du barrage à 93 m NGF, afin de réduire les sous-pressions sous les profils 3 et 3b. L’efficacité du dispositif est jugé satisfaisante.

En 2008, SOGREAH fait le constat d’une lente augmentation des sous-pressions, avec un niveau aval ayant augmenté de plus de 2 m depuis 1999 et préconise une vérification de la stabilité du barrage.

L’étude de stabilité réalisée en 2010 par SOGREAH, montre que pour le profil 3, le plus critique, le respect des critères de stabilité usuels, avec les sous-pressions mesurées, nécessiterait d’avoir un angle de frottement à l’interface barrage fondation supérieur à 40° pour une valeur estimée voisine de 37°. L’étude préconise donc un confortement par la réalisation d’un voile d’injection complété par un voile de drainage.

En 2011, un diagnostic de sûreté est prescrit par le service de contrôle (DREAL), avec en particulier :

• le remplacement du parapet de crête par un garde-corps ajouré pour limiter la surélévation du plan d’eau en cas de crue,

• les études de confortement du barrage par renforcement de l’étanchéité-drainage pour juillet 2013,

• les études du nouveau système d’évacuation des crues pour janvier 2014.

En 2011, le parapet de crête est remplacé par un garde-corps ajouré.

Fin 2012 à début 2013, une campagne d’investigation géotechnique et de drainage est engagée avec comme objectifs de mieux caractériser la fondation du barrage et de réduire les sous-pressions par un drainage aval. Elle confirme la présence d’un réseau karstique sous la base du barrage en communication avec la retenue et le gouffre du Ragas.




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4. COMPORTEMENT RÉCENT

Après un automne 2015 faiblement pluvieux, le remplissage complet de la retenue est intervenu fin février 2016 sous l’effet d’un épisode de fortes précipitations. La cote est alors restée proche de la RN jusqu’en avril, ou elle a commencé à baisser lentement.

Durant la période estivale, l’exploitant n’a pas pu puiser dans la retenue en raison de la présence de géosmine. Les prélèvements d’eau ont été effectués par la conduite du RAGAS en maintenant la cote de retenue à un niveau proche de 120 afin de limiter les échanges entre le RAGAS et la retenue.

Le barrage s’est ensuite rempli lentement sous l’effet des pluies automnales, avec une RN atteinte mi-novembre.

Sur la période, aucun épisode de crue significatif n’a été relevé et il n’y a pas eu d’opération de délimonage.

L’année 2016 est donc marquée par un faible déstockage estival de la retenue, alors que l’année a été particulièrement sèche avec un déficit pluviométrique important (400mm de pluie en 2016 pour une moyenne proche de 900mm).

Il est à noter que l’exploitation de la retenue évolue au cours du temps, avec un moindre destockage estival sur les dernières anneés. Ainsi, le minimum annuel de la côte est passé d’environ 107 sur la période 1989 à 2007 à quasiment 115 sur les dernières années, exception faite de la baisse de 2012 liées aux travaux de forage des drains.

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Saison

Evolution saisonnière de la cote de retenue

Cote de retenue 01/01/2014-31/12/2014 Cote de retenue 01/01/2015-31/12/2015 Cote de retenue 01/01/2016-31/12/2016

Barrage de Dardennes01/01/2014-31/12/2016

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Année

Minimum Annuel de la cote de retenue




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5. COMPORTEMENT MECANIQUE

Planimétrie

Le barrage de Dardennes a fait l’objet d’une surveillance planimétrique entre 1965 et 1995, avec notamment 42 mesures, qui montrait un comportement satisfaisant du barrage et de sa fondation.

Suite à la reprise des mesures en 2011, 9 mesures ont été effectuées :

- OP43, le 09/09/2011, avec une cote à 118.93 (RN -4.1) - OP45, le 20/07/2012, avec une cote à 121.97 (RN -1.0) - OP46, le 28/09/2012, avec une cote à 100.62 (RN -22.4) - OP47, le 28/06/2013, avec une cote à 121.70 (RN -1.3) - OP48, le 01/06/2014, avec une cote à 120.40 (RN -2.6) - OP49, le 01/07/2015, avec une cote à 119.04 (RN -4.0) - OP50, le 06/10/2015, avec une cote à 117.25 (RN -5.7) - OP51, le 18/04/2016, avec une cote à 122.50 (RN -0.5) - OP52, le 29/07/2016, avec une cote à 119.72 (RN -3.3)

Schéma des déplacements bruts observés depuis 2011 :

La reprise des mesures topographique en 2011 a permis de constater :

• Les faibles déplacements du barrage avec des déplacements inférieurs à 5mm en pied comme en crête ;

• L’absence de tendance irréversible ;

• La stabilité des piliers A et B de la RD,

• Un lent déplacement des piliers C et D de la RG vers la pente (entre 15 et 20mm depuis 1965).




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Nivellement

Comme pour la planimétrie, les mesures ont été reprises en 2011, avec 9 nouvelles mesures de l’OP43 à l’OP52 :

Les nouvelles mesures confirment la remarquable stabilité des repères du pied aval, ce qui montre le bon comportement mécanique de la fondation.

En crête, la faible dispersion des mesures observée proche de 2 mm est due principalement à un effet thermique.

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Temps (années)

Planimétrie: Déplacements Radiaux

81_dR 82_dR 83_dR 84_dR 85_dR 86_dR 87_dR 88_dR 89_dR 90_dR 91_dR





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Temps (années)

Nivellement des repères de pied

RB1_dZ RB2_dZ RB3_dZ RB4_dZ


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mm

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Temps (années)

Nivellement des repères de crête

100_dZ 101_dZ 102_dZ 103_dZ 104_dZ 105_dZ 106_dZ 107_dZ 108_dZ 109_dZ





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6. COMPORTEMENT HYDRAULIQUE

6.1. SOUS-PRESSIONS

6.1.1. Profil de la rive droite P1

Sur ce profil, les cellules AM1 et AV1b montrent une légère tendance à la baisse des sous-pressions, depuis la mise en œuvre des drains aval DAV1, DAV2 et DAV3.

Sur la période, les sous-pressions mesurées, retenue pleine, s’établissent à :

• 118 sur la cellule AM1

• 112 sur la cellule AV1b

Le graphique suivant montre la baisse des effets hydrostatiques des 2 cellules entre la période 2008-2012 d’avant les drains DAV et l’année 2016.

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Temps en années

Profil 1 - Sous-pression

Cote de retenue AM1 AV1B





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Les autres cellules du profil (MI1 et AV1) donnent des fréquences proches de leurs fréquences origine, ce qui laisse à penser qu’elles ne sont pas représentatives des sous-pressions du profil.

6.1.2. Profil central RD P2

Curieusement, sur ce profil, les travaux de drainage du pied aval de 2012/2013 n’ont eu d’effet que sur les sous-pressions à l’amont et au centre de la fondation (cellules AM2 et MI2). La cellule aval AV2 dont la représentativité semblait déjà douteuse avec des niveaux mesurés peu cohérents avec les cellules amont et les piézomètres aval, n’a pas été influencée par les travaux.

Suite aux travaux, il était constaté un gain significatif sur les niveaux des sous-pressions mesurées par les cellules AM2 et MI2. A retenue pleine, ce gain atteignait :

• 7m pour la cellule AM2 (108 avant les travaux et 101 en 2013)

• 3m pour la cellule MI2 (103 avant les travaux et 100 en 2013)

Depuis, la cellule MI2 a retrouvé son niveau habituel (proche de 103) et le gain observé sur la cellule AM2 a diminué pour se stabiliser à environ 2m.


• 106 sur la cellule AM2, soit 2 m en dessous des valeurs atteintes entre 2009 et 2012

• 103 sur la cellule MI2, ce qui correspond aux valeurs habituelles

• 92 sur la cellule AV2, ce qui semble peu cohérent mais correspond aux valeurs habituelles

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Cote de retenue

Profil 1 - Sous-pression fonction de Cote de retenue

AM1 01/01/2008-31/12/2011 AV1B 01/01/2008-31 /12/2011 AM1 01/ 01/2016-31/ 12/2016 AV1B 01/01/2016-31 /12/2016





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Temps en années


Cote de retenue AM2 MI2 AV2


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Temps en années

Profil 2 - Sous-pression en fonction de Cote de retenue

AM2 01/01/2008-31/12/2011 MI2 01/01/2008-31/12/2011 AV2 01/01/20 08-31/12/2 011

AM2 01/01/2016-31/12/2016 MI2 01/01/2016-31/12/2016 AV2 01/01/20 16-31/12/2 016


MI2 inchangée

AV2 inchangée

AM2 gain²




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6.1.3. Profil central RG P3

Ce profil est le plus critique en termes de stabilité en raison du niveau élevé des sous-pressions.

Les travaux des drains n’ont pas eu d’effet significatif sur les sous-pressions à l’amont et au centre de la fondation (cellules AM3 et MI3), par contre, il était constaté une baisse d’environ 4 m à l’aval du profil (cellule AV3).

Depuis 2013, le gain obtenu par le drainage sur la cellule AV3 tend à diminuer lentement.


• 109 sur la cellule AM3, ce qui correspond aux valeurs habituelles

• 107 sur la cellule MI3, ce qui correspond aux valeurs habituelles

• 98 sur la cellule AV3, soit un gain d’environ 2 m.

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Temps en années


Cote de retenue AM3 MI3 AV3





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6.1.4. Profil central RG P3b

De façon similaire à ce qui est observé sur le profil 3, seule la cellule AV3b installée en partie aval du contact avec la fondation a montré une baisse suite aux travaux de drainage.

Le gain d’environ 2 m observé en 2014 sur les sous-pressions à l’aval du profil semble « durable » : il n’ait pas constaté de tendance à la hausse de la cellule.

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)

Temps en années


AM3 01/01/2008-31/12/2011 MI3 01/01/2008-31/12/2011 AV3 01/01/20 08-31/12/2 011

AM3 01/01/2016-31/12/2016 MI3 01/01/2016-31/12/2016 AV3 01/01/20 16-31/12/2 016


MI3 inchangée

AV3 gain

AM3 inchangée




sur 34

85

90

95

100

105

110

115

120

125

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Profil 3b - Sous-pression

Cote de retenue AM3B MI3B AV3B


90

95

100

105

110

115

100 105 110 115 120 125

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Profil 3b - Sous-pression en fonction de Cote de retenue

AM3 B 01/01/2008-31/12/2011 MI3B 01/01/2 008-31/12/2011 AV3B 01/01/2008-31 /12/2011

AM3 B 01/01/2016-31/12/2016 MI3B 01/01/2 016-31/12/2016 AV3B 01/ 01/2016-31 /12/2016


MI3B inchangée

AV3B gain

AM3B inchangée




sur 34

6.1.5. Profil de la rive gauche P4

Peu de changement n’est observé sur ce profil, avec une légère tendance à la baisse des cellules. Les sous-pressions mesurées en fondation s’établissent à :

• 110-111 environ sur les cellules AM4 et MI4 ;

• 105 sur la cellule AV4.

85

90

95

100

105

110

115

120

125

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années


Cote de retenue AM4 MI4 AV4B





sur 34

6.1.6. Profil de la rive gauche P5

Sur ce profil, les cellules donnent depuis leur mise en service des fréquences proches de leurs fréquences origines, ce qui indiquerait soit l’absence de sous-pressions, soit un dysfonctionnement des piézomètres.

Cependant, les niveaux mesurés par la cellule AM5 et le piézomètre PZ80 situé à proximité sont cohérents (niveau mesuré sur le piézomètre proche de 107, ce qui correspond à la cote de pose de la cellule).

Par extension, les niveaux mesurés par les cellules et par le piézomètre PZ80 montreraient des sous-pressions faibles sur ce profil.

6.2. PIEZOMETRIE

6.2.1. Piézomètres de crête avec prise en fondation

Aucune évolution significative n'est observée sur les piézomètres. Les niveaux mesurés sur les piézomètres descendus jusqu’à la fondation (30, 40, 50, 60, 70, 75, 80, CR1, CR2, CR3 et CR4) sont globalement cohérents avec les cellules :

• Les piézomètres en rive droite (30 et CR1) indiquent des niveaux proches de 115 à 116 m, ce qui confirme les 118m mesurés sur la cellule AM1 ;

• Les piézomètres situés dans la partie centrale (40, CR2, 50, 60, 70) donnent des niveaux compris entre 111m et 114m à retenue pleine, à l’exception du

95

100

105

110

115

105 110 115 120 125

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années


AM4 01/01/2008-31/12/2011 MI4 01/01/2008-31/12/2011 AV4B 01/01/2008-31 /12/2011

AM4 01/01/2016-31/ 12/2016 MI4 01/01/2016-31/12/2016 AV4B 01/01/2016-31 /12/2016





sur 34

piézomètre 50 qui semble écrêté (fuite du tubage ?) et du nouveau piézomètre CR2 peu alimenté ;

• Les piézomètres en rive gauche (CR3, 75, 80 et CR4) donnent environ 113m sur le profil 4 et 107m sur le profil 5, ce qui est cohérent avec la non-saturation de la cellule AM5.

85

90

95

100

105

110

115

120

125

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Piézomètres de fondation en crête - RD - Profils 1 et 1b

Cote de retenue PZ30 CR1





sur 34

85

90

95

100

105

110

115

120

125

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Piézomètres de fondation en crête - Centre - Profils 2 et 3

Cote de retenue PZ40 CR2 PZ60 PZ70


85

90

95

100

105

110

115

120

125

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Piézomètres de fondation en crête - RD - Profils 4 et 5

Cote de retenue CR3 PZ75 PZ80 CR4





sur 34

6.2.2. Piézomètres de crête dans la maçonnerie

Les piézomètres 55, 65 et 85 sont supposés implantés dans la maçonnerie. Le piézomètre 55 n’est quasiment pas alimenté, le piézomètre 65 semble écrêté à 105 et le piézomètre 85 indique la cote de retenue, ce qui indique la présence d’une communication directe entre la retenue et le piézomètre.

6.2.3. Au pied aval

Les niveaux piézométriques en pied aval (PZ120 à PZ150) se situent entre 93m et 97m, pour un terre-plein à la cote 95.5m environ. Il n’est pas constaté d’effet des nouveaux drains DAV sur les niveaux des piézomètres.

Plus à l’aval, les niveaux des piézomètres (PZ160 et PZ170) restent justes en dessous du terrain naturel, entre 92m et 94m.

85

90

95

100

105

110

115

120

125

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Piézomètres de la maçonnerie en crête

Cote de retenue PZ55 PZ65 PZ85





sur 34

96

101

106

111

116

121

126

85

90

95

100

105

110

115

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

co

te (

m)

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Piézomètres du pied aval - PZ120 à PZ150

PZ120 PZ130 PZ140 PZ150 Cote de retenue


96

101

106

111

116

121

126

85

90

95

100

105

110

115

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

co

te (

m)

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Piézomètres Usine - PZ160 à PZ170

PZ160 PZ170 Cote de retenue





sur 34

6.2.4. En rive gauche à l’aval du masque

Le masque, qui prolonge le barrage en rive gauche sur environ 175m, a été mis en œuvre pour couper les circulations d’eau dans l’épaisse couche d’éboulis constitués d’alluvions récentes, de blocs erratiques épars et de vides, qui surmontent les marnes aptiennes.

Ce masque de 2.10m de large réalisé à la chaux maritime, est fondé au contact des marnes à une cote variant, selon la notice du barrage, de 107 côté barrage à 102.80 vers le Ragas et à 120 à son extrémité. Le toit des marnes a été rencontré à 102.75 lors du forage du nouveau piézomètre PZ190, mais le piézomètre est décalé vers l’aval du masque.

Le masque est drainé par 68 puits de hauteur variable (15.5m à 4.70m), reliés entre eux par une canalisation D150 drainant les eaux vers le puits Paul puis vers la galerie du RAGAS. Le niveau de drainage du masque varie donc le long du masque d’environ 110 sur la majeure partie, puis remonte à 120 à son extrémité RG.

Le niveau piézométrique dans les éboulis est suivi par 3 piézomètres, positionnés comme suivant :

Vue en plan du masque :

Coupe verticale du masque :

Les piézomètres PZ110 et PZ100 ont un comportement similaire avec des niveaux variant entre 107 et 115. Cette situation montre que la nappe qui circule dans les éboulis est en équilibre avec la piézométrie dans la marne, qui présente donc une certaine perméabilité.




sur 34

Le nouveau piézomètre PZ190, par contre indique un niveau piézométrique beaucoup plus bas, proche de 97. Ce piézomètre montre que dans cette zone qu’il y a peu de circulation d’eau dans les éboulis, qui dans le cas contraire aurait saturé la marne.

Globalement, la piézométrie en rive gauche subit l’influence mêlée de la retenue et d’une nappe de versant dont la puissance varie avec la pluviométrie.

En l’état actuel, le masque est efficace, avec de faibles circulations dans la partie proche du barrage (PZ190) et un niveau ne dépassant pas 115 plus au large, ce qui correspond à une efficacité de plus de 60%

Aucun signe lié à une dégradation de l’efficacité du masque n’est perceptible : la piézométrie de la rive gauche et le débit du RAGAS sont stables. La baisse observée du niveau de la nappe sur la dernière période est imputable au déficit pluviométrique constaté.

6.3. ÉVOLUTION DES DEBITS DE FUITES

La majeure partie des fuites collectées à l’aval du barrage provient des percolations en fondation qui resurgissent dans le lis du Las. Le débit mesuré à RN sur la période a légèrement diminué à une valeur proche de 100 m3/h.

-4

0

4

8

12

16

20

24

85

90

95

100

105

110

115

120

125

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Niv

eau

pié

zom

étri

qu

e (m

)

Temps en années

Piézomètres de la RG en aval du masque

Cote de retenue PZ100 PZ110 PZ190 Pluie mensuelle





sur 34

Comme pour la fuite totale, les fuites collectées par les puits drainants du « masque » de la rive gauche et mesurées à la sortie de la galerie du Ragas, sont également en légère diminution autour de 250 L/min à retenue pleine.

96

101

106

111

116

121

126

0

50

100

150

200

250

300

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

co

te (

m)

Déb

it (

m3

/h)

Temps (années)

Fuite Barrage

Fuite Barrage Fuite Totale Cote de retenue


96

101

106

111

116

121

126

0

150

300

450

600

750

900

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

co

te (

m)

Déb

it (

l/m

in)

Temps (années)

Fuite RAGAS

Ragas Cote de retenue





sur 34

Concernant la fuite R1, son débit n’a pas évolué significativement, malgré la mise en œuvre des drains DAV1, 2 et 3.

A l’aval des profils P3/P3b, le débit total des drains D1 à D4 a été fortement réduit suite aux travaux des drains DAV. Cette baisse des débits de drainage n’ayant pas eu d’effet négatif sur les niveaux des sous-pressions mesurés à ‘aval des profils 3 et 3b, on peut supposer que les eaux d’infiltration ont trouvé d’autres chemins d’évacuation.

96

101

106

111

116

121

126

0

100

200

300

400

500

600

700

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

co

te (

m)

Déb

it (

l/h

)

Temps (années)

Fuite R1

R1 Cote de retenue





sur 34

Sur les nouveaux drains du pied de barrage, seul le DAV1 débite faiblement.

6.4. TENEUR EN CALCIUM

La surveillance de la teneur en calcium des fuites est mise en œuvre afin de déceler d’éventuelle dissolution de la chaux des maçonneries.

Les fuites les plus importantes en termes de débit « Fuite Barrage » et « Fuite Ragas » ont des teneurs en calcium proches de celle de la retenue et de l’usine AEP.

Mesure Eau brute

usine Fuite

Barrage Fuite

Ragas

12/02/2016 69 Non relevé 80

14/06/2016 76 76 76

Les eaux des drains D2 à D5, DAV1, DAV8 présentent des teneurs en calcium variant entre 50 et 70mg/L inférieures à celle de l’eau brute usine.

Mesure D2 D3 D4 D5 DAV1 DAV8

12/02/2016 54 55 67 62 59 -

14/06/2016 - 51 62 59 58 -

Les fuites collectées dans les espaces inter-annulaires des 3 conduites D800 ont des teneurs en calcium variables:

• Les teneurs en calcium des fuites RD C1 et VP C3 varient entre 80mg/l et 500mg/l, mais avec de faibles débits inférieurs à 1 l/h,

96

101

106

111

116

121

126

0

25

50

75

100

125

150

01/2011 01/2012 01/2013 01/2014 01/2015 01/2016

Niv

eau

co

te (

m)

Déb

it (

l/h

)

Temps (années)

Drains aval P3/P3b

D2 D3 D4 D5 Cote de retenue





sur 34

• La fuite RD C2 qui atteint environ 400 l/h a par contre une teneur en calcium proche de la retenue.

Mesure RD C1 RG C2 VP C3

12/02/2016 188 70 257

14/06/2016 89 84 44

En conclusion, seules les eaux collectées dans les espaces inter-annulaires des conduites RD C1 et VP C3 présentent des signes de dissolution, mais avec un débit très faible. La perte annuelle de chaux correspondante ne dépasse pas quelques kilos.

7. SYNTHESE

Sur le plan mécanique, les nouvelles mesures réalisées depuis 2011 confirment l’absence de déplacement irréversible significatif, ce qui traduit le bon comportement mécanique du barrage et de sa fondation.

Sur le plan hydraulique, après une période d’adaptation consécutive aux travaux de drainage du pied aval, les niveaux des sous-pressions semblent se stabiliser avec un léger gain d’environ 2 m à l’aval des profils centraux. En rive gauche, le nouveau piézomètre confirme la bonne efficacité du masque, dont aucun signe de dégradation n’est décelé.

Sur la période, les débits de fuite et la piézométrie en rive gauche sont à la baisse, une baisse qui pourrait être due à une nappe de versant moins puissante due au déficit pluviométrique constaté.




sur 34

ANNEXE 1 : SCHEMAS DES SOUS-PRESSIONS

Profils P1 à P4 des sous-pressions mesurés à RN en 2016 :




sur 34

ANNEXE 2 : ANALYSES

Cellules AM3 :

Cellules MI3 :

80

84

88

92

96

100

104

108

112

116

120

124

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17

Niv

eau

x p

iézo

métr

iques b

rut e

t co

rrig

é (m

)

AM3

AM3 Données Brutes AM3 Données Corrigées Echantillon

R²p = 0.94Echantillon du 01/01/2004 au 31/12/2016

Barrage de Dardennes

86

90

94

98

102

106

110

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17

Niv

eau

x p

iézo

mé

triq

ue

s b

rut

et

corr

igé

(m

)

MI3

MI3Données Brutes MI3Données Corrigées Echantillon






sur 34

Fuite BARRAGE :

0

50

100

150

200

250

300

350

400

93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17

Fuit

e B

arra

ge e

n b

rut

et

corr

igé

Fuite Barrage

Fuite BarrageDonnées Brutes Fuite BarrageDonnées Corrigées Echantillon



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