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Le barrage sort de terre

Cap de Long – Pragnères

L’eau au sommet de sa force

Le barrage sort de terre

De tous les lacs de cette partie des Pyrénées, celui de Cap de Long constitue le meilleur site pour la création d’un grand réservoir. La présence d’un étroit verrou rocheux, immédiatement à l’aval de la cuvette glaciaire, a permis d’envisager un barrage voute- poids relativement léger pour une réserve importante : 251 000 m3 de béton pour une capacité de 67 millions de m3. La rive gauche et le talweg étaient recouverts d’une couche d’éboulis qui n’a pas dépassé 20 m, tandis que rive droite le granit affleurait partout.

A l’aplomb du seuil, la rive droite présente une petite cuvette, à la cote 2135, occupée par le lac de Loustalat. Celui-ci se déverse latéralement dans son grand voisin, le lac de Cap de Long, car un seuil mort, à 2 150, l’empêche de se vider directement vers l’aval. Aussi la cote de retenue ayant été fixée à 2 160 m, le barrage proprement dit est complété au droit de ce seuil par une digue en béton de type poids, longue de 270 m, incurvée en plan suivant un rayon de 400 m et nécessitant la mise en œuvre de 23 000 m3 de béton.

Les caractéristiques du barrage sont les suivantes :

Type voute épaisse à parement amont cylindrique (1)

Capacité de la retenue :     67 millions de m3

Cote de retenue:     2 160 m

Longueur développée en crête:     275 m

Hauteur maximum de la voute au dessus du lit: 85 m

Hauteur maximum au dessus des fondations:   101 m

Rayon du cylindre formant parement amont: 160 m

Largeur en crête du gros œuvre:     4,50 m

Épaisseur à la base en clé :       30 m

Hauteur maximum de la culée R.D (poids)   au dessus du sol:       24 m

Hauteur maximum de la culée R.G (butée)  au dessus du sol:    15 m

Bétons dosés à 250 kg de CPA 250/315 dans le corps de l’ouvrage et à 300 kg en parements (épaisseurs: à l’aval 1.50 m et à l’amont 3 m)

Digue de l’Oustalat:  Ouvrage poids à parement amont vertical de rayon de 400 m.

Parement aval à fruit constant: 0.65.

Hauteur maximum au dessus de la fondation       : 22 m

Longueur du couronnement (non compris plot extrême R.D.)  :  260 m

Largeur en crête du gros œuvre :      4.50 m

Couronnement:

Une chaussée aux caractéristiques de la route d’accès au chantier, soit 5 m entre trottoirs, couronne les ouvrages de retenue. Il en résulte, en crête, des encorbellements importants dont on a simplifié l’exécution en adoptant un couronnement en éléments de béton armé préfabriqués d’un poids maximum de 3 tonnes qui permet la mise en place avec les grues de chantier.

Organe d’évacuation des crues

On a admis que la crue maximum à évacuer était de 2.5 m3/s/km2 soit au total pour le barrage voute (B.V) considéré 21 m3/s et que sa durée ne dépasserait pas 15 heures consecutives.

L’ouvrage de déversement est constitué d’une voûte cylindrique de 7 m de rayon, arrazsée à la cote 2.160 s’apputyant au parement amont de la digue. L’évacuation des eaux déversées se fait par une buse de dimension de 2 m X 2 m située à la base de la digue.

Voile d’étanchéité

Malgré la bonne qualité de la fondation, un voile d’injection  » au large » a été prévu.

Ce voile est situé 2 m à l’aval du parement amont des ouvrages et comporte des  forages inclinés normalement au terrain, espacés de 10 m en plan pour la digue et de 5 m pour le barrage.

La profondeur théorique des forages devait varier de 10 m au niveau du couronnement jusqu’à 30 m au pied du barrage.

Un mélange de ciment et d’eau était ensuite injecté à forte pression dans les forages afin de pénétrer toutes les anfractuosités éventuelles  de la roche.

Clavage

La voute principale comporte 19 claveaux au total dont  la longueur mesurée sur le parement  varie de 14 à 15 m. Les culées rive droite et rive gauche sont elles même divisées en 2 plots.

Témoins sonores

L’auscultation des fatigues du barrage est faite au moyen d’extensomètres à corde vibrante système COYNE appelés témoins sonores. Ceux-ci sont disposés par groupe de manière à permettre de tracer les cercles de MOHR des contraintes aux points les plus intéressants de l’ouvrage. de la construction de ces cercles on déduit les contraintes principales du béton.

Aujourd’hui, les techniques informatiques et vidéos permettent aussi une surveillance permanente  de l’ouvrage à distance .

Prises d’eaux et galeries

Dans le complexe Pragnères , le réservoir de Cap de Long se trouve en tête de la dérivation rive droite qui comprend essentiellement une galerie en charge de 10 km environ de longueur traversant le massif du Néouvielle.

L’accès à la chambre des vannes est assurée par une galerie de 1.200 m environ.

Une autre prise d’eau donne accès à un système de galeries calé 13 m plus haut destiné en phase ultérieure, à l’adduction du lac d’Aubert dans celui de Cap de Long.

Il existe une galerie dite « de l’Agriculture » qui permet de restituer dans les eaux de la Neste les 7 millions de m3 que fournissait l’ancien barrage.

Système Aubert

Au nord-est de Cap de Long, se trouve les lacs d’Aumar  ( R.N. 2 192) et d’Aubert (R.N. 2 148,20) dont les eaux se déversent naturellement vers le lac d’Orédon situé lui-même au pied de Cap de Long.

Dans sa phase d’extension de Pragnères, il a été envisagé d’amener les eaux des lacs d’Aumar et d’Aubert dans la retenue de Cap de Long (R.N. 2 160) par une galerie en charge de 1,500 km environ de longueur. La surélévation de la cote de retenue d’Aubert de 12 m environ sera réalisée plus tard.

Système Agriculture

La prise d’eau de l’ancienne retenue de Cap de Long  établie 450 m à l’amont du barrage à la cote

2 074  a été utilisée comme dérivation des eaux pour la construction du barrage.

Percement du lac de Loustalat

La retenue maximum de Cap de Long submerge le lac naturel de Loustalat de 24 m environ et englobe de ce fait une capacité de 400 000 m3 qui constitue un « culot » non utilisé.

La topographie des lieux étant particulièrement favorable, il a été possible au prix d’une galerie de 80 m seulemnt d’envisager le percement direct du lac de Loustalat à partir de son exutoire naturel.

Ce percement exécuté à la cote 2 125 soit sous 11 m d’eau donne une capacité supplémentaire utile de 325 000 m3.

Exécution des travaux

Ancien barrage

La démolition de l’ancien barrage de Cap de Long  a été réalisée par sutage de 16 fourneaux de mine répartis dans le corps de l’ouvrage. Les 7 000 m3 de maçonneries qui constituaient le barrage ont été suffisamment fractionnés pour permettre la reprise directe des déblais par pelle mécanique de 1 200 litres.

Explosifs employés:

Gomme Bam:  493 kg

Tolamite  : 2 422 kg

Cheddite :  1 990 kg

Terrassements

Les terrassements ont débuté par la rive droite du barrage pendant la campagne d’installation de 1949. A l’issue de cette campagne, les 2 plots de la culée rive droite et les six premiers plots du barrage étaient pratiquement prêts à être bétonnés.

Courant 1950, les fouilles très importantes, en thalweg et sur rive gauche ont été exécutées à un rythme satisfaisant qui a permis l’avancement normal du chantier de bétonnage.

En ce qui concerne la digue, le travail a été mené au fur et à mesure des disponibilités de main d’œuvre jusqu’en  1951 puis a été intensifié en 1952 et 1953.

Les volumes des terrassements exécutés sont les suivants:

- Barrage

- Digue

En rocher En éboulis et terre Ancien barrage
42 800 m3

2 700 m3

23 400 m3

5 100 m3

7 000 m3
45 500 m3 28 500 m3 7 000 m3

Bétonnage et contrôle des bétons

Granulométrie des bétons

La granulométrie est discontinue et comprend quatre classes d’agrégats qui s’entendent  en dimension mailles carrées.

Sables     0 – 2mm

«                2 – 4mm

Gravillon   12 – 25 mm

Pierre cassée    70 – 120mm

Contrôle des béton

Les prélèvements étaient effectués chaque jour aux goulottes d’alimentation des bascules des tours à béton. On déterminait alors les corrections à apporter aux dosages pour tenir compte notamment de l’humidification constatée des sables.

Essais de résistance à la compression et à la traction.

Tous les prélèvements ont été faits sur les plots du barrage dans les gâchées déversées par les bennes à béton.

Mise en œuvre des bétons

Rythme des levées: le bétonnage a été mené de l’aval vers l’amont sur toute la largeur du plot, par levées de 1,50 m exécutées en 3 passes de 0,50 m pour permettre une vibration efficace. Les levées étaient espacées de 96 heures.

Volumes de travaux exécutés

Gros bétons

Béton armé

Coffrages

Années Barrage Digue Couronnement
1950 32 000 m3

1951

85 000 m3

1952

126 700 m3

7 650 m3

1953

7 000 m3 15 750 m3

250 700 m3

23 400 m3

1 400 m3

1 360 m3

54 000 m2

8 800 m2

Voile d’étanchéité

L’exécution du voile d’étanchéité a conduit aux travaux suivants:

Ouvrages Nombre

de

forages

Longueur totales de forages Ciment injecté

Au total                       Au ml de forage

Barrage 62 1 467 ml 110 T 75 kg

Appui rive gauche

19

356 ml 40 T 112 kg

Digue

32

337 ml

9 T

27 kg

113

2 160 ml

159 T

Pendant la durée des travaux les mesures prévues au programme d’auscultation ont été suivies par un contrôleur de travaux attaché au laboratoire du chantier et communiquées au représentant qualifié du Centre d’Auscultation des Grands Barrages.

Un dossier d’auscultation comportant les plans principaux des ouvrages et les détails concernant les dispositifs mis en place a été établi par les soins du chantier et tenu à jour au fur et à mesure de l’établissement des différentes fiches de mesure.

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