Justification du barrage de Chancy-Pougny sous séisme d’évaluation de sécurité (SES)

Le barrage de Chancy-Pougny situé sur le Rhône franco-suisse à une vingtaine de kilomètres en aval de Genève a fait l’objet d’études et de travaux de confortement parasismique de 2007 à 2017 à l’occasion du renouvellement de la concession octroyée en 2003 à la Société des Forces Motrices de Chancy-Pougny (SFMCP). C’est un barrage mobile en maçonnerie et béton armé datant de 1925, de classe B au sens de la réglementation française.

Avec une hauteur de chute de 10 m, il comporte 5 passes de 12 m d’ouverture : 4 sont équipées de vannes levantes de type Stoney et une est fermée par un mur batardeau fixe. Les piliers et culées du barrage sont surmontées de 4 piles et d’une tour creuse reliées en tête par un pont caisson de 100 m de longueur. Ces parties hautes forment des portiques de 12 m de hauteur servant au levage des vannes et au passage, d’une rive à l’autre, des câbles électriques.

Un article intitulé « confortement parasismique du barrage de Chancy-Pougny » a été présenté lors du colloque du CFBR « Modernisation des barrages » de 2013. Il traitait de la progression des études, des reconnaissances et décrivait les mesures de confortement envisagées afin que le barrage puisse justifier d’une bonne stabilité sous SES de période de retour de 5000 ans avec une accélération nominale horizontale du sol de 0,23 g.

Fort de l’expérience des travaux qui ont été depuis achevés, l’article de 2019 présentera d’abord les différentes approches calculatoires (linéaire et non-linéaire) qui ont été successivement mises en œuvre et les résultats auxquelles elles conduisirent. Cela permettra ensuite, de mettre en évidence le grand potentiel de réduction des coûts qui peut être obtenu dans les projets de confortement parasismique des barrages, en faisant appel à des analyses sismiques non-linéaires (méthode basée sur les déplacements, push-over, etc…) par rapport à des analyses sismiques linéaires classiques (modèle EF élastique-linéaire, méthode du spectre de réponse, etc…).

Les auteurs

Mathieu Ferrière Ingénieur civil diplômé de l’INSA Lyon en 1992,  expert dans le domaine des travaux spéciaux, du confortement et de la réparation des grands ouvrages est aussi spécialisé dans la conception et la réalisation de barrages mobiles, d’écluses et de centrales hydroélectriques. Ingénieur de 24 ans d’expérience dont 20 en ingénierie fluviale, il occupe actuellement le poste d’expert génie civil – structures au sein de la Compagnie Nationale du Rhône.

Jean-Pierre Person Ingénieur de l’Ecole Centrale de Paris en 1978, il a obtenu son doctorat en Mécanique des Fluides à l’Institut Mécanique de Grenoble en 1981. Il a mené durant 22 ans chez Coyne et Bellier des études et supervisions de travaux de grandes infrastructures de transport (tunnels routiers, grand talus, souterrains fluviaux). Il a été chef de projet  pour l’expertise sismique d’ouvrages industriels et nucléaires et occupe depuis 2005 le poste de directeur adj. de CNR Ingénierie.

Hazem Charif Ingénieur civil diplômé de l’EPFL en 1984, il y a obtenu son doctorat ès sciences techniques en 1990. Il a travaillé ensuite dans un bureau d’études à Lausanne comme chef de projet tout en poursuivant des activités de recherches et d’enseignement comme adjoint scientifique à l’EPFL jusqu’à fin 1996. Depuis 1997, il est associé du groupe d’ingénieurs SOLLERTIA, spécialisé en conception, maintenance et confortement de barrages et d’ouvrages d’art.

Stéphane Rossier Ingénieur civil diplômé de l’EPFL en 1994, il y a obtenu son doctorat ès sciences techniques en 1999. Il est actif depuis 1995 dans le développement de logiciels de calcul de structures par éléments finis et, dès 2005, dans le domaine de la modélisation et l’analyse sismique des structures. Il est actuellement ingénieur de développement expert et chef de projet chez SCIA nv, une société du groupe Nemetschek basée en Belgique.

Pierino Lestuzzi Ingénieur civil diplômé de l’EPFL en 1988, il a obtenu son doctorat ès sciences techniques de l’EPFZ en 2000. Depuis cette date, il est Maître d’Enseignement et de Recherche au laboratoire d’Informatique et de Mécanique Appliquée à la Construction (IMAC) à l’EPFL. Spécialisé dans le domaine sismique, il exerce également dans le bureau Résonance Ingénieurs-Conseils SA, à Carouge près de Genève.