Détermination de l'hydrogramme de rupture par déversement en crête pour un barrage en terre et en enrochement disposant d'un rideau en béton

Il existe une relation directe entre les caractéristiques de l'inondation qui découle de la rupture d'un barrage lors de sa submersion et la brèche qui se forme au sein de l'ouvrage. Afin d'appréhender le risque de rupture par submersion des barrages en remblai, une approche normative a été développée au Québec. Cette norme se base sur des ruptures existantes et prévoit, pour les barrages en remblai, la formation, en trente minutes, d'une brèche trapézoïdale de hauteur H et de largeur au fond 4H. L'utilisation de cette norme ne permet toutefois pas de prendre en compte les caractéristiques propres de chaque barrage et notamment l'utilisation d'un noyau en béton comme élément d'étanchéité. Toutefois, les incertitudes sur la prévision de la brèche font que dans l'état actuel des connaissances, l'utilisation de cette norme reste la solution la plus fiable. Ce mémoire présente un modèle de rupture par submersion du barrage Nemiscau-1, le premier barrage à noyau en béton bitumineux du Québec. La rupture est abordée sous l'angle géotechnique et structural par le calcul de facteurs de sécurité. Un premier facteur de sécurité au glissement est calculé par la méthode du « Multiple Wedge Analyses » mise en place par l'U.S. Bureau of Reclamation en 1995. Un second facteur de sécurité traduit la résistance structurale du rideau en béton aux contraintes de flexion et de cisaillement qui lui sont appliquées. La submersion du barrage entraine une érosion en surface. La progression de l'érosion intervient dans le calcul des facteurs de sécurité et fait l'objet d'une analyse finale. L'étude aboutit à un hydrogramme de rupture par paliers qui traduit le caractère hybride de l'ouvrage et le rôle sécuritaire du rideau qui résiste aux contraintes qui lui sont appliquées pendant l'évolution de son enrobage. La pertinence de l'analyse de la rupture de ce barrage est évaluée par la comparaison entre l'hydrogramme de rupture résultant de ce modèle et l'hydrogramme obtenu par la norme.