Barrages, crues de rupture et protection civile, 2e édition

ISBN9782553014147 EditeurPresses internationales Polytechnique pages448 Parution2008-02-07
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Quatrième de couverture

Prévoir le pire pour mieux prévenir et planifier, tel est le mandat qui incombe aujourd'hui à tous les propriétaires et opérateurs de barrages et d'aménagements hydriques. Une compréhension du contexte de chacun des aménagements, une connaissance des cas d'accidents historiques, une maîtrise des techniques d'anticipation et une réflexion préalable aux situations d'urgence sont des facteurs clés de cette nouvelle philosophie qu'est la préparation à l'urgence. S'appuyant sur de nombreuses recherches et études de cas, l'ouvrage Barrages, crues de rupture et protection civile aborde directement les méthodes détaillées et simplifiées nécessaires à une juste appréciation du danger que représente un barrage pour la population et le territoire. Il explique comment formuler des scénarios d'accident réalistes, à l'aide des plus récentes méthodes de simulation de rupture d'ouvrages, et comment en évaluer concrètement les impacts afin d'en prévenir et d'en minimiser les conséquences. Le livre tient aussi lieu de guide détaillé pour la réalisation des travaux légalement exigibles, sur lesquels reposent un ensemble d'activités contribuant au contrôle continu de la sûreté des installations. Finalement, il décrit les étapes de la réalisation d'un plan d'urgence.

Cette deuxième édition rend compte des progrès importants des dernières années en matière d'évaluation et de perception du risque. Elle intègre notamment, au moyen de nombreux ajouts, les modifications faites au règlement découlant de la loi québécoise sur la sécurité des barrages.

Ce livre est destiné aux ingénieurs et aux technologues oeuvrant dans le domaine de la sécurité des barrages, qu'ils soient mandatés par les propriétaires d'ouvrage pour remplir les exigences légales, tant périodiques que préalables à la construction ou à la réfection d'un ouvrage, ou qu'ils doivent élaborer, mettre à jour et diffuser les mesures de protection civile prévues en cas d'accident. Il constitue aussi une précieuse source de renseignements pour les étudiants et les chercheurs intéressés aux domaines des études d'impacts sur les barrages et des risques hydriques.

AUTEUR
Claude Marche est ingénieur civil et professeur d'hydraulique au Département des génies civil, géologique et des mines à l'École Polytechnique de Montréal. Il a réalisé, supervisé ou révisé les études de rupture de plus de quarante ouvrages ou complexes en collaboration avec de nombreux propriétaires et agences publiques et a contribué à l'élaboration de normes internes et de politiques d'entreprises en matière de sécurité des barrages.

Argumentaire

BESOIN
Établir le niveau de sécurité d'un aménagement hydrique est une obligation récente imposée à tous les propriétaires et opérateurs d'ouvrages, tout comme sont exigibles le développement, la mise à jour et la diffusion des mesures de protection civile prévues en cas d'accident. La responsabilité des administrateurs et du personnel opérant les installations est constante et les services d'urgence régionaux doivent répondre de leurs décisions. Une compréhension du contexte, une connaissance des cas historiques, une expérience des possibilités d'anticipation et une réflexion préalable aux différentes urgences possibles sont des facteurs clés dans cette nouvelle philosophie qu'est la préparation à l'urgence. Dépassant les normes internes de chaque agence ou entreprise, le contenu de ce livre présente une première synthèse méthodologique des études permettant de connaître, de gérer et de minimiser le risque de rupture des barrages. Il constitue un guide détaillé pour la réalisation des travaux légalement exigibles, mais permet de fonder sur ceux-ci un ensemble d'activités simples contribuant au contrôle continu de la sûreté des installations.

TRAITEMENT DU SUJET
Après un rappel des caractéristiques principales du parc mondial des barrages, d'une description de ses performances de sécurité et de l'évolution que l'on peut en attendre, le texte aborde directement les méthodes nécessaires à une appréciation réaliste du danger que représente un ouvrage pour la population et le territoire. Il explique comment formuler des scénarios d'accident réalistes et comment en évaluer concrètement les impacts. Il propose différentes stratégies d'études permettant de retenir et d'approfondir les scénarios les plus instructifs en vue, par exemple, de l'élaboration du plan de mesures d'urgence.

Il développe les techniques les plus récentes utiles à la simulation des événements, aux calculs de leurs conséquences appréhendées et à leur présentation. Il traite spécifiquement du cas des ouvrages uniques, en béton ou en remblai, de celui des ouvrages regroupés en aménagements et en complexes puis il aborde celui plus particulier des barrages de résidus. Il démontre l'usage possible de ces techniques dans l'étude de ruptures anciennes et dans le contexte plus courant des ouvrages en révision.

Il reprend ensuite ce qu'est une étude de sécurité et quels peuvent en être les objectifs. Le texte aborde alors la notion de risque puis montre son intérêt pour l'élaboration des mesures d'urgence. Un barrage est considéré dans beaucoup de pays comme un risque technologique majeur. Les efforts consacrés à l'évaluation du risque réel justifient de faire de cet estimateur un outil performant d'aide aux décisions de gestion des ouvrages, une des conclusions importantes auxquelles est convié le lecteur. Mais certaines modalités de cette utilisation sont encore provisoires et doivent être nuancées, le domaine du risque technologique étant encore en pleine évolution. Le livre aborde pour finir quelques-unes des activités de recherche les plus intéressantes pour l'évolution de la sécurité des barrages dans les prochaines années.
Chapitre 1 - Introduction

Chapitre 2 - Barrages, ruptures de barrages et crues de rupture
Barrages dans le monde. Types d'ouvrages de retenue des eaux. Ruptures de barrage. Quelques ruptures majeures, leurs causes et leurs conséquences. Sécurité des barrages. Conclusions.

Chapitre 3 - Écoulements de rupture d'un barrage
Choix des scénarios de rupture. Initiation de la crue de rupture à l'ouvrage. Prévision de la propagation de la crue de rupture. Comportement du réservoir. Études de sensibilité des résultats. Synthèse des résultats principaux. Conclusions.

Chapitre 4 - Inondations induites par une rupture d'ouvrage
Méthode de représentation des zones inondées. Modélisation des vallées. Modélisation des surfaces d'écoulement. Recherche de la laisse de crue de rupture. Concept de zone d'inondation différentielle. États d'inondation successifs et la propagation de la crue de rupture. Sensibilité aux hypothèses et aux données. Contenu informatif des cartes d'inondation. Actualisation des résultats. Conclusion.

Chapitre 5 - Incidences de la rupture d'un barrage
Préjudices humains, dommages matériels et conséquences. Évaluation du nombre de pertes de vie potentielles. Évaluation des dommages directs aux propriétés individuelles. Évaluation des dommages aux unités commerciales et industrielles. Évaluation des dommages aux infrastructures. Bilan des impacts directs. Impacts indirects. Autres impacts. Conclusion.

Chapitre 6 - Ruptures d'ouvrages en aménagement et en complexes
Détails du complexe et caractérisation de ses ouvrages de retenue. Établissement des scénarios de rupture. Choix et identification des scénarios de rupture à traiter. Stratégies et techniques de calcul propres aux complexes. Exemples. Mise en forme des résultats adaptée aux complexes. Protection accrue des installations et effet de levier. Conclusion.

Chapitre 7 - Barrages de résidus et retenues contaminés
Origine et caractéristiques des parcs ou lacs à résidus. Étude préventive des conséquences de rupture. Mesures à envisager en regard des impacts potentiels.

Chapitre 8 - Étude hydraulique de sécurité d'un barrage, d'un aménagement ou d'un complexe
Objectifs de l'étude hydraulique de sécurité des barrages. Activités préparatoires à l'étude hydraulique de sécurité. Contenu de l'EHSB et des documents de synthèse. EHSB et pratiques internationales. Simplification des études. Diffusion des études de sécurité.

Chapitre 9 - Analyse et gestion du risque de rupture
Notion de risque. Estimation, appréciation et gestion du risque de rupture. Objectifs de l'approche risque. Étude du risque standardisé de rupture de barrage. Autres définitions du risque de rupture de barrage. Prolongements possibles aux études de risque de rupture. L'état de risque, un outil de prévention. Conclusion.

Chapitre 10 - Préparation à l'urgence
But et bénéfices des mesures d'urgence. Surveillance et la détection des anomalies. Mobilisation et alerte. Mesures d'alarme. Variantes du plan de mesures d'urgence-barrage.Conclusion.

Chapitre 11 - Recherches, développements concernant le risque associé aux barrages et sa minimisation
Besoins précis quant à plusieurs aspects fondamentaux. Formation des brèches de rupture. Propagation de la crue de rupture. Mouvements sédimentaires induits.

Annexe 1 : Tableau comparatif des paramètres de la brèche de rupture et de sa formation
Annexe 2 : La loi sur la sécurité des barrages au Québec et son application
Annexe 3 : Une méthode simplifiée pour l'estimation rapide des inondations de rupture

Bibliographie
Index
Mention spéciale
Prix Roberval 2004