dossier barrage TPE 2006 2007

SOMMAIRE
1. Introduction
2. Les forces
3. L’énergie électrique ?
Problematique:
1/Quelles sont les forces exercées sur le barrage et
comment sont-elle repartie?
2/Comment un barrage produit-il de l’énergie
électrique?

I-Introduction
En un siècle, l'énergie est devenue le moteur de l'ensemble de notre système de
production et par conséquent un enjeu économique de la plus haute importance.
Il ne se passe pas un jour sans que nous utilisions l'énergie électrique, c'est un
moyen indispensable pour notre développement présent et futur. Le seul
problème, elle s'épuise, les gisements étant peu nombreux, les besoins étant
conséquent, nous devons donc recourir à une solution: l'énergie renouvelable.
Elle peut être obtenue par un barrage hydroélectrique.
C’est pour cela que nous allons étudier dans un premier temps, quel sont les
pressions qui s’exercent sur le barrage; puis dans un second temps nous allons
étudier comment un barrage produit t-il de l’énergie
Mais quel sont les types de barrage?
La forme de la vallée, la nature du sol, les matériaux à disposition sur le site
déterminent le type de barrage. Les barrages sont construits en béton ou en
maçonnerie; les digues (ou barrages en remblai) sont en terre ou en
enrochement.
BARRAGE POIDS
Il a une forme triangulaire. Son poids
suffit seul à contenir la poussée de l'eau
BARRAGE VOÛTE
C'est un ouvrage particulièrement
élégant; en raison de la forme arquée
du barrage, horizontalement et
verticalement, la poussée de l'eau est
reportée sur les flancs de la vallée.

BARRAGE CONTREFORT
C'est un grand mur en béton qui
s'appuie sur des contreforts en laissant
des évidements, économisant ainsi du
béton. Les contreforts, relativement
minces, conduisent les efforts jusqu'aux
fondations. Ce type de barrage a été
peu utilisé en Suisse (Lucendro,
Lessoc, Rossinière, Les Marécottes).
Ce mode de construction se subdivise
en sous-catégories; contreforts à têtes
arrondies à masque amont, à voûtes
multiples.
BARRAGE DIGUE
Contrairement au barrage en béton, la
digue a une section verticale beaucoup
plus large. En règle générale, elle
présente en son centre un noyau
étanche, qui est retenu de part et d'autre
par des remblais en terre ou en
enrochement. Au lieu d'un noyau
intérieur, on peut prévoir un revêtement
étanche sur la face amont du barrage,
en béton ou en asphalte.
Remarque: Les différents types de barrage, ci-dessus, sont utilisés dans des
endroits qui leur sont propres
Mais qu’est-ce qu un barrage hydroélectrique ? C’est un barrage capable de
transformer la puissance de l’eau en énergie électrique.
II- Quelles sont les forces exercées sur le barrage et
comment sont-elles réparties ?
Le barrage voûte doit son nom et sa résistance à sa forme arquée*
*Arquée : En forme d’arc de cercle.

Le barrage voûte répartie la pression de l’eau de chaque cotés de la valée.
Qu’est ce que la Pression ?
Un pression de 1 Pa sur une surface de 1m² produit une force de 1 Newton
perpendiculairement à la surface

Pression= F/S => Pression*S=F
1Pa*1m²=1N
1Pa=1N/1m²
Volume= 10m³ 1m³ est environ égale à 1 tonne
Donc M=10m³=10tonnes=10
4
Kg
F=m*g d’où g=9.81N
A la surface terrestre 1Kg est attiré pas une force de 9.81N soit environ 10N
M=10
4
Kg exerce une force de 10
5
N (F=m*g=10
4
*10) sur 1m²
C'est-à-dire 10
5
Pa ce qui équivaut à 1 bar.
Donc la pression de l’eau augmente tous les 10 mètres.