Le monde indien et du Sri Lanka

L'activité de construction des barrages n'était pas moins intense et remontait aussi loin dans l'empire insulaire de Ceylan (aujourd'hui Sri Lanka). Peu après leur immigration, au 5ème siècle avant J.C, les Cinghalais commencèrent le développement des montagnes de l'intérieur de l'île au moyen d'un système d'irrigation très vaste et bien étudié, qui donna la base à des civilisations florissantes jusqu'à leur destruction après 1 200 par de nouveaux envahisseurs.

Les très vieux réservoirs de BASAWAKKULAM (430 av JC) TISSA (307 av JC) et NUWARA (1ER siècle de notre ère) situés près de la ville d'Anuradhapura ont été restaurés vers la fin du 19ème siècle (figure 8). Les digues en terre de ces ouvrages sont de hauteur modeste mais de grande ongueur. Celle-ci atteignait 18km au barrage de PADAWIYA haut de 21m, construit au 12ème siècle à 60km au Nord d'Anuradhapura. Cette longueur avait dépassé 6km au 5ème siècle, au barrage de KALA (BALULA) dont la hauteur était de 24m.



Figure 8 : Barrage de Nuwara au Sri Lanka, -80 av JC
d'après Parker et Bligh cité par Schnitter

Le plus grand nombre de barrages d'irrigation médiévaux, plusieurs dizaines de mille, a été construit dans les états des Indes proches de Ceylan : Madras, Mysore et Andra Pradesh, bien que les techniques de construction des barrages paraissent avoir été originaires, à une date très primitive, des régions plus occidentales du sous-continent. Au Balouchistan (Pakistan), les ruines d'un barrage pré-aryen existent dans la vallée de Maskhai et près de la passe Lakorian. Ces ruines semblent provenir d'un barrage de 4m de haut et 320m de long. Après l'invasion aryenne, au milieu du second millénaire avant J.C., les anciennes pratiques d'irrigation étaient renouvelées comme par exemple au barrage de SUDARSANA près de Girnar dans le Kathiawar pendant le règne de CHANDRAGUPTA (-322 -298). L'apogée des techniques indiennes a ensuite été atteint au 11ème siècle avec la constitution d'un réservoir de 650 km2 au Nord Est de Bhopal (Mandya Pradesh). Il était formé par la construction près de Bhojpur de 2 barrages en terre revêtus sur les deux côtés de maçonnerie de pierres taillées. La hauteur de ces barrages était au maximum de 27 m et leur longueur en crête de 92m. Ils ont été démolis pour vidanger l'énorme réservoir. Le barrage de MOTI-TALAV, près de Mandya (Mysore) qui est antérieur aux barrages précédents d'environ 1 siècle est d'un modèle similaire et il est encore utilisé aujourd'hui. D'une hauteur de 24m et d'une longueur en crête de 157m, il a une largeur en crête très exagérée de 27m et des pentes de 2/3 à l'amont et 1/1 à l'aval. Cela explique peut-être sa pérennité.

Un tel profil a été aussi utilisé au barrage en terre de VEERANAM au Sud de Cuddalore (Madras) qui a été construit de 1011 à 1037 et atteint une longueur de 16km. En dernier temps, cependant, les profils des digues étaient voisins de ceux utilisés aujourd'hui. Généralement les pentes des parements étaient un peu plus raides que dans le Sud des Indes où un matériau graveleux était plus disponible que dans le centre du pays où un matériau argileux était utilisé.

L'ouvrage de plus grande hauteur, aux Indes, semble avoir atteint 33m vers la fin du 15ème siècle au barrage en terre de MUDDUCK MASUR dans l'état de Madras.

Le Moyen Orient après l'époque romaine

Comme on l'a dit précédemment, les ouvrages hydrauliques au Moyen Orient avaient beaucoup souffert d'un abandon progressif jusqu'au 13ème siècle, où lors des invasions mongoles beaucoup d'entre eux furent ruinés. Mais après les invasions, la construction reprit. Sous le règne de AHMAD, fils de HULAGU et 3ème Khan de Perse, le barrage de SAVEH a été construit (1281-1284). C'est un barrage-poids rectiligne de 46m de long en crête, 18m de hauteur, en maçonnerie de moellons. Cet ouvrage offre la particularité surprenante d'avoir duré près de 700 ans sans dommage ou détérioration. En effet, il était fondé sur 27m d'alluvions et n'a pas pu être rempli suite aux fuites causées par l'érosion interne.

Le deuxième barrage de l'époque mongole est le barrage voûte de KEBAR à 25km au Sud de la ville de Qoum, qui aurait été construit vers 1 300. Ce barrage, qui est bien conservé, a une longueur en crête de 55m dont 12m à partir de la culée Sud et 5m à partir de la culée Nord sont rectilignes. La partie médiane de 38m présente vue de l'aval une nette concavité dont le rayon de courbure est aussi 38m. La hauteur de l'ouvrage est de 26m.

La maçonnerie est ancrée latéralement dans le rocher par des culées qui s'insèrent dans des entailles visibles. Ces culées sont très soigneusement construites en raison du rôle important qu'elles jouent dans un barrage voûte. Il s'agit même ici d'un barrage en voûte mince car l'épaisseur ne dépasse pas 4,50m à 5m.

Sous le règne d'ABBAS II entre 1642 et 1667, de nombreux barrages ont été construits près de Meched, tels que le BAND-I-FARIDUN, ouvrage en maçonnerie de 36m de hauteur, 87m de longueur et 7,50m d'épaisseur en crête.

C'est aussi sous le règne d'ABBAS II, qu'un ingénieur français du nom de GENEST aurait construit sur la rivière Karun un barrage, qui avait 90m de long et 30m de hauteur.

Le sommet de la technique de l'époque a été atteint sous le même règne au barrage-pont de PUL-I-KADJU, sur le Zayendeh Rud, qui élevait le niveau des eaux de 6m, avait 145m de long et 30m d'épaisseur (dimension nécessaire pour soutenir le pont). Cet ouvrage particulièrement élégant est digne d'attention. Il peut avoir été inspiré par des constructions semblables des prédécesseurs sassanides d'ABBAS dont on a déjà parlé.

Dans ces régions passées sous la domination arabe après 622, début de l'Hégire, on peut citer quelques constructions. C'est près de Taif (Yémen) que le premier barrage musulman a été réalisé à 30km à l'Est, dans le but de conserver les sols et l'eau suivant le modèle romano-nabatéen. Le barrage est construit en gros galets et a 8 à 9m de hauteur et 75m de long. Plus remarquable que l'ouvrage lui-même est l'inscription gravée dans la roche à une extrémité du barrage qui proclame :

" Ce barrage appartient à Abdullah Muawiyah, Commandeur des croyants. Abdullah Bin Sakhr l'a construit avec la permission d'allah, en l'année 58. Allah, pardon Abdullah Muawiyah, Commandeur des croyants, et le fortifie et lui donne la victoire et en accorde la jouissance au Commandeur des croyants. Amru Bin Janab a écrit cela ".

En Irak, à l'époque Abbasside, il y avait trois barrages sur le Tigre au Nord de Bagdad. Le premier était le barrage datant de Nemrod, le second un barrage de dérivation près de Dur. Le troisième juste au Nord de Samarra a été construit par HAROUN-AL-RASCHID.

L'ouvrage le plus élégant de l'époque était situé près de Bagdad, sur la rivière Adheim. Le mur principal du barrage avait 180m de long. Il se continuait à l'Ouest par un mur de 55m de longueur formant une des parois du canal de dérivation NAHR BATT, qui en était issu. Le site ayant été utilisé au mieux, la hauteur maximale était de 15m mais elle se réduisait rapidement. La section du mur principal, trapézoïdale, avait une épaisseur de 3m en crête et de 15m à la base. La partie centrale de la construction est maintenant en ruine.



Figure 9 : Coupes de barrages poids Construits
au Xème siècle en Uzbekistan (d'après Schnitter)

L'Europe du Moyen Age jusqu'aux temps modernes

La France au Moyen Age

Avec la chute de l'Empire romain, l'Europe entra dans une époque de décadence et de transition. Mais dès le Xème siècle, et peut-être à partir de la Renaissance carolingienne, l'activité d'aménagement du territoire fut intense. Aux alentours de l'an mil, les moulins à eau se développèrent en France, comme dans le reste de l'Europe. Guillaume le Conquérant en recensa plus de 5.000 en Angleterre en 1066. Ils servaient non seulement à moudre le grain mais aussi à de nombreuses applications industrielles dans le textile ou la métallurgie (Figure 10).



Figure10 : digue de Jugon (1230). Capacité de 2,8 millions de m3 et hauteur de 8,5m.
Sa finalité était de constituer un plan d'eau de défense du chatezu,
de faire tourner deux moulins et une forge et de permettre l'élevage du poisson.

A la fin du XIIIème siècle avant la terrible peste noire, il y avait, autant que l'on puisse l'estimer quelques 19 millions d'habitants sur le territoire de ce que sera plus tard la France, ce qui était tout à fait considérable pour l'époque à l'échelle mondiale, Chine comprise. Au fur et à mesure que ce que certains ont appelé la Révolution industrielle du Moyen Age progressait, ruisseaux et rivières avec ou sans dérivation furent équipés de dizaines de milliers de moulins. Ce fut avant l'invention de la machine à vapeur, la seule énergie autre qu'humaine ou animale dont disposèrent nos ancêtres. L'utilisation de l'énergie hydraulique avec des systèmes de transmission très élaborés commença à cette époque. Dès la fin du XIIIème siècle le nombre de moulins, qui sera dénombré à la Révolution française, est proche du chiffre de 100.000 . En effet 20.000 moulins en Ile de France et jusque sur les bords de Loire sont estimés de manière sûre au XIII¡ siècle.

Les barrages nécessaires à l'alimentation de biefs de dérivation étaient de hauteur très modeste et leur capacité d'accumulation était pratiquement nulle. De nombreux étangs piscicoles réalisés autour des abbayes furent vraisemblablement à l'origine de barrages pour la quasi totalité en terre, véritables lacs collinaires. Mais on peut penser que très rapidement ces barrages furent aussi utilisés à des fins énergétiques et en particulier pour la métallurgie. Celle-ci avait besoin de plus d'énergie que celle fournie par la plupart des moulins à grain. Le barrage créait une chute et pouvait permettre de stocker une certaine quantité d'eau. Ces barrages furent souvent rehaussés au cours des âges, réparés après les nombreux accidents résultant d'une connaissance hydrologique très limitée pendant des siècles, changés d'affectation, vidés pour certains, sans que la digue fût pour autant enlevée. Les marques de ce travail continuent de façonner le paysage français. Il existe en France plus de 3000 plans d'eau d'une superficie de plus de un hectare, dont 90% sont le produit du travail de l'homme, et 18% seulement conséquence de la construction d'un grand barrage. On peut penser que ce nombre avait été atteint depuis longtemps. Cette pratique a permis de constituer une connaissance empirique du milieu qui a permis le développement d'ouvrages plus importants.

Du XVIème au XIXème siècles, les besoins énergétiques de la sidérurgie au bois furent à l'origine de la réalisation de très nombreux lacs de forge de plusieurs dizaines d'hectares de superficie, stockant plusieurs millions de mètres cubes, dont la finalité première est oubliée des promeneurs, quand ce n'est pas le caractère artificiel du modelé du paysage qui ne se remarque pas (Figure..).

L'Italie et l'Espagne après la Renaissance

Avec l'achèvement du Moyen Age, fixé pour l'Europe conventionnellement aux environs de 1453, date de la prise de Constantinople par les Turcs, la Renaissance entraîna un développement de l'économie européenne, en relation en particulier avec la découverte du nouveau Monde.

En 1450, le barrage-poids de CENTO, sur le Savio, de 8m de haut et 60m de long était construit à 30km de Ravenne (Italie), 10 ans après c'est un barrage en terre de 8m de haut et de 250m de long qui est réalisé à 20km au Nord de Landeck, en Autriche, pour constituer le réservoir de SPIEGELFREUDERSEE, utilisé avec quelques autres du même type pour la pisciculture.

L'activité principale se développa en Espagne où il existait des précédents romains et arabes. Un de ceux-ci était le barrage-poids d'ALMONACID, de 29m de haut et 200m de long, situé près de Saragosse, datant du XIIIème siècle . Son réservoir est aujourd'hui remblayé et en culture.

Un autre barrage de l'époque arabe est le barrage voûte d'ALMANSA, de 13m de hauteur, situé à 90km au Nord d'Alicante, qui a été construit en 1384 et surélevé à sa hauteur actuelle de 25m dans la seconde moitié du 16ème siècle. Vers cette époque, les barrages voûtes ou poids voûtés de ELCHE (1570-1590) et de TIBI (1579-1589) étaient construits. Avec une hauteur de 46m, ce dernier établissait un record de hauteur qu'il devait conserver près de 3 siècles. Il mesure 65m de longueur et 20m de largeur en crête. Son rayon amont est de 107m. Epais à la base de 34m, il exigea 36 000m3 de maçonnerie pour sa construction.

Les ouvrages espagnols qui suivirent montrent par rapport aux standards modernes des formes bizarres. Il en est ainsi du barrage voûte de RELLEU de 32m de haut, au Nord-Est d'Alicante (17ème siècle), du barrage-poids d'ALBUHERA de FERIA de 24m de haut, près de Badajoz (1747) et de la 1ère phase du barrage-poids de VAL INFIERNO, de 36m de haut, près de Lorca, à 130km au Sud-Est d'Alicante (1785-1791). Les méthodes de calcul ne commencèrent à se développer qu'à partir du XVIIIème siècle. Les concepts purement empiriques de cette époque étaient établis à la suite d'accidents spectaculaires comme celui survenu au barrage de PUENTES de 52m de haut et 252m de long construit de 1785 à 1791, après un premier essai qui avorta en 1648. Un autre accident est celui survenu au barrage de GASCO sur le Guadarrama, à l'Ouest de Madrid qui devait atteindre une hauteur de 93m, mais dont la construction fut abandonnée en 1789, à 57m de hauteur, à la suite d'une forte crue.

Dans l'intervalle, d'autres barrages ont été construits en diverses parties de l'Europe. En Italie, au début du 17ème siècle, le barrage en terre de TERNAVASSO de 7m de haut était construit à 30km Sud-Est de Turin, tandis que sur la rivière Fersina, près de Trente, le barrage voûte de PONTALTO était commencé en 1611. Il avait une hauteur de 5m, un rayon de 15m et une épaisseur uniforme d'environ 2m. En 1752, il fut surélevé jusqu'à 17m, puis successivement jusqu'à 25m (1825), 34m (1850) et enfin 38m (1887). Chose curieuse, la voûte devient de plus en plus épaisse et le rayon de plus en plus petit dans les tranches supérieures au fur et à mesure que diminue la pression de l'eau.

En Turquie, le barrage-poids d'IKINCI était construit en 1651 au Nord d'Istanbul pour l'alimentation en eau de la ville.

La France et sa place en Europe à partir du XVII siècle

Le premier grand barrage en terme de hauteur, date de Louis XIV. C'est entre 1667 et 1675, que le barrage en terre de SAINT FERREOL a été réalisé, à 50km de Toulouse pour alimenter le canal du Midi. Avec une hauteur exceptionnelle à l'époque de 36m, cet ouvrage plaçait les ingénieurs français en tête dans la construction des barrages en terre. Ce projet avait été conçu par le superintendant RIQUET pour lutter contre les famines du sud-est de la France mais ce dernier avait convaincu Louis XIV de le réaliser en lui faisant miroiter que les troupes royales pourraient ainsi rapidement défendre le pays contre les envahisseurs.

Les ingénieurs français donnèrent par la suite plutôt la préférence aux barrages en maçonnerie, à cause des données géomorphologiques des vallées industrielles où s'imposa la construction des barrages dans la deuxième moitié du XIXème siècle. Par ailleurs le développement du ciment réduisit le coût des ouvrages en maçonnerie. Enfin les déboires techniques rencontrés par les ingénieurs dans la construction des digues en terre, dus à une maîtrise insuffisante de la connaissance des sols, conduisit à limiter les digues en terre à une hauteur de 15 mètres au début du XIXème siècle à 30 mètres à la fin de celui-ci. Sur 30 barrages encore en service de plus de 15m de hauteur terminés en France à la fin du 19ème siècle, environ 30% seulement sont du type en remblai, et sont de plus faible hauteur.

Le développement en Grande Bretagne a suivi une voie complètement opposée. Sur 188 barrages répondant aux critères précédents, il y avait seulement quelques barrages en maçonnerie. Ceci n'est que la conséquence de la nature géologique de la majorité des sites britanniques. Aux colonies, notamment aux Indes, les Britanniques construisirent relativement beaucoup plus de barrages en maçonnerie.

En Allemagne, quelques 60 réservoirs étaient réalisés dans le Oberharz, au Nord-Est de Gottingen, pour entraîner des roues à eau et remplacer les treuils à chevaux utilisés pour l'exploitation des mines. La structure la plus importante était le barrage de ODERTEICH construit entre 1714 et 1721 atteignant une hauteur de 22m et une longueur de 151m. Le premier barrage en terre moderne avec zonage, c'est-à-dire avec un noyau d'argile entre deux recharges a été conçu à cette date en Bohème et au Harz.

Le second grand barrage français fut conçu par des ingénieurs saxons du Harz. C'est le barrage en enrochement de LA NOIE (1752), qui servit à faire fonctionner les roues d'exhaure de la mine de Poullaouên en Bretagne. La retenue fut vidée au milieu du XIXème siècle. La digue demeure.

Le développement d'un réseau de canaux dans des pays comme l'Angleterre ou la France, pour les canaux à point de partage, exigea la réalisation de réservoirs très importants à l'échelle de l'époque. Jusqu'à l'arrivée des chemins de fer, les canaux fournirent en effet le seul moyen de transport de masse nécessaire à l'industrie naissante. Une des préoccupations premières de l'Ancien Régime comme des régimes qui suivirent, fut la réalisation d'un réseau de voies d'eau constituées par des canaux ou des rivières canalisées. Le problème des transports constituait un goulot d'étranglement pour tout développement des échanges et de la production industrielle.

Un des tout premiers grands barrages français, terminé en 1766, le barrage de CAROMB, fruit d'une initiative communale, combinait les finalités de l'irrigation et de l'énergie. Trois moulins utilisaient l'eau avant son transfert pour les arrosages. Cette combinaison était très ancienne en Provence sur les canaux qui transportaient l'eau dérivée de la Durance ou du Rhône.

A la veille ou au tout début de la Révolution industrielle en Europe, on comptait 18 barrages de plus de 20 mètres de hauteur construits depuis le XIIème siècle, dont 8 pour l'énergie, 7 pour l'irrigation, 3 pour la navigation. Ces barrages ne constituaient que la partie émergée d'une population de plusieurs milliers de retenues le plus souvent obtenues par des barrages en terre la plupart du temps de moins de dix mètres de hauteur, et qui répondaient à des besoins énergétiques pour hauts-fourneaux, forges, l'exhaure de mines, préparation du minerai, foulon et moulins, d'irrigation, alimentation de canaux, les finalités étant souvent multiples.

La Révolution industrielle allait augmenter le besoins de régulation et de stockage des eaux à des fins les plus diverses. Mais la finalité énergétique très importante depuis le XIIème siècle, qui était d'ailleurs incluse dans un certain nombre de barrage de navigation, est redevenue prédominante dès 1850. Ainsi le projet du canal et de la digue du LAMPY (figure 11) adressé aux Etats du Languedoc par le Comte de Camaran, descendant de RIQUET et propriétaire du canal, était justifié par le fait que les 221.000 francs du coût du barrage pouvaient être amortis en 20ans à 5% par les seuls revenus des moulins.



Figure 11 Le barrage du Lampy, lavis des archives du canal du midi

BARRAGES EN EUROPE D'UNE HAUTEUR SUPERIEURE
À 20 METRES JUSQU'EN 1815

ANNÉE NOM PAYS HAUTEUR (m) TYPE FINALITÉ
XIIIe siècle Almonacid Espagne 25 Poids Irrigation
1384-1586 - Espagne 23 Poids(1) Irrigation
1584 Tibi Espagne 46(2) Poids(3) Irrigation
1614 Dolna Hodrusa Slovaquie 22 Remblai Énergie
1640 Elche Espagne 23 Voûte Irrigation
1675 St. Férréol France 36(4) Remblai Navigation
1704 Arguis Espagne 23 Poids Irrigation
1722 Oder Allemagne 22 Poids Irrigation
1740 Large Richnawa Slovaquie 23 Remblai Énergie
1744 Rozgrud Slovaquie 30 Remblai Énergie
1745 Horna Hodrusa Slovaquie 22 Remblai Énergie
1750(env) Arquitos Mexico 20 Contrefort Énergie/Irrig.
1750(env) San Blas Mexico 24(5) Contrefort Énergie/Irrig.
Avant 1770 Klinger Slovaquie 22 Poids Énergie
1776 Relleu Espagne 29 Poids Irrigation
1779 Pocuvadlo Slovaquie 23 Remblai Énergie
1788 Large Taul Roumanie 28 Remblai Énergie
1797 Slaithwaite Angleterre 21 Remblai Navigation
1800 Nado Mexico 26 Poids Irrigation
1806 Valdeinfierno Espagne 30 Poids Irrigation
1811 Couzon France 35 Remblai Navigation

(1) forme courbe en plan
(2) record du monde pour ce type de barrage
(3) record du monde pour ce type de barrage
(4) record du monde pour ce type de barrage
(5) record du monde pour ce type de barrage

[Haut de page]


Comité Français des  Barrages et Réservoirs
SAVOIE TECHNOLAC - 73373 LE BOURGET-DU-LAC CEDEX
Tél. (33) 4 79 60 64 45 - Fax (33) 4 79 60 62 31

Pour info :