Application des géomembranes BPM dans le stockage des barrages

Les barrages et les réservoirs de stockage d'eau jouent un rôle essentiel dans la conservation de l'eau, l'irrigation, la lutte contre les inondations, la production d'hydroélectricité et la gestion des écosystèmes. L'un des enjeux cruciaux de l'ingénierie des barrages est de garantir l'imperméabilité et la stabilité structurelle à long terme. Les géomembranes BPM offrent une solution efficace et performante pour le revêtement et l'imperméabilisation des réservoirs de barrages, des digues et des structures hydrauliques associées.

1. Importance des géomembranes dans le stockage des barrages

Les infiltrations d'eau par les réservoirs ou les remblais des barrages peuvent avoir des conséquences graves, telles que l'instabilité des pentes, l'érosion interne, voire une rupture catastrophique. Pour atténuer ces risques et garantir un stockage durable de l'eau, les géomembranes sont largement adoptées comme mesure de gestion technique essentielle.

2. Principales applications des géomembranes BPM dans les projets de stockage de barrages

2.1 Revêtement du fond du réservoir

Les géomembranes en polyéthylène haute densité (PEHD) sont largement utilisées sur le fond des réservoirs pour former une barrière imperméable et continue empêchant efficacement l'eau de pénétrer dans le sol et les couches rocheuses situées en dessous. Cette application est essentielle dans les zones aux sous-sols poreux ou instables où les pertes d'eau peuvent être importantes. Le revêtement du fond des réservoirs améliore l'efficacité de l'exploitation des barrages et la protection environnementale en maintenant les niveaux de conservation de l'eau et en prévenant la pollution des eaux souterraines.

-Fonction : Empêche les infiltrations verticales et les pertes d'eau.

-Avantages : Maintenir la capacité du réservoir, protéger les aquifères de la pollution et réduire le risque d’érosion des plates-formes routières perméables.

-Projets typiques : barrages d’irrigation, réservoirs municipaux, stockage d’eau d’urgence.

2.2 Revêtement de la face amont des barrages en terre et en roche

Pour les barrages en terre et en enrochements, les géomembranes sont généralement posées sur le talus amont comme membrane d'étanchéité pour empêcher les infiltrations d'eau. Cette installation peut réduire considérablement l'érosion interne, améliorer l'intégrité structurelle du barrage et prolonger sa durée de vie. Les géomembranes peuvent également être découvertes ou protégées par des couches défensives telles que des dalles de béton, de la terre ou des enrochements, selon les directives du site et les préférences de conception.

- Fonction : Empêche les infiltrations d'eau de pénétrer à travers la structure du barrage.

- Avantages : Prolonge la durée de vie du barrage, prévient l’instabilité des pentes et améliore la sécurité des réservoirs à haute chute.

- Installation : Peut être utilisé avec une couverture géotextile ou une couverture en béton, en fonction de la publicité et de la pente.

2.3 Contrôle des infiltrations dans les barrages auxiliaires et leurs structures auxiliaires

Dans les ouvrages de barrage complexes comprenant des barrages auxiliaires, des déversoirs ou des canaux de dérivation, les géomembranes BPM sont utilisées pour garantir une infiltration sûre à travers tous les éléments structurels. Ces ouvrages auxiliaires traversent fréquemment divers fluides hydrauliques et terrains accidentés, ce qui fait des géomembranes flexibles et résistantes aux produits chimiques le choix idéal pour sceller les surfaces et prévenir les pertes d'eau soudaines ou l'érosion.

- Fonction : Garantit qu'il n'y a aucun facteur sensible dans les outils du barrage par lequel l'eau peut s'échapper.

- Avantages : Améliore l'efficacité des réservoirs acceptés et protège les terrains adjacents de l'engorgement.

-Applications : projets de stockage par pompage, réservoirs hydroélectriques, berges de canaux et déversoirs.

2.4 Réhabilitation des réservoirs qui fuient

Lorsque les anciens réservoirs et barrages commencent à présenter des signes et des symptômes de fuite, la modernisation avec des géomembranes peut fournir une solution rapide, respectueuse de l'environnement et abordable. Par rapport à une reconstruction complète, la mise en place d’un revêtement géomembranaire nécessite un minimum d’excavation et de dommages à la structure actuelle. Il peut réparer l'imperméabilité, améliorer les performances globales du réservoir et prolonger la durée de vie de l'installation, sans compter les coûts excessifs de génie civil.

-Fonction : Agit comme couche d'étanchéité sur le béton fissuré, l'argile érodée ou les revêtements d'asphalte dégradés.

-Avantages : Installation rapide, solution sensiblement moins chère et impact minimal sur le développement ou les opérations actuelles.

-Exemples d'utilisation : modernisation des étangs agricoles, réparation des fuites de barrages historiques, réparation des dommages causés au revêtement des réservoirs industriels.

3. Pourquoi choisir les géomembranes BPM pour le stockage des barrages ?

Le choix d'un revêtement approprié est essentiel à la réussite à long terme, à la sécurité et à la rentabilité des projets de barrages et de réservoirs. Les géomembranes BPM se distinguent par leur performance éprouvée, leur polyvalence technique et leur qualité reconnue mondialement.

3.1 Imperméabilité supérieure

Les géomembranes BPM, en particulier celles fabriquées en HDPE et LDPE, offrent une perméabilité extraordinairement faible, généralement <1 × 10⁻¹³ cm/s, garantissant une rétention d'eau maximale. Ceci est essentiel dans les climats arides où tout laisse tomber des objets et dans les zones écologiquement sensibles où les infiltrations doivent être évitées à tout prix.

3.2 Haute résistance mécanique

Conçues pour fonctionner sous pression, les géomembranes BPM offrent une résistance exceptionnelle à la traction, à la perforation et à la déchirure, ce qui les rend idéales pour les réservoirs profonds et les remblais avec de lourdes couches de couverture ou des fondations rocheuses. Leur robustesse garantit une performance globale à long terme, même sous contrainte hydrostatique et tassement.

3.3 Excellent produit chimique aet résistance aux UV

Les géomembranes BPM en PEHD sont très résistantes à une grande variété de produits chimiques, ce qui les rend idéales pour les réservoirs économisant l'eau d'irrigation, l'eau de traitement industriel ou les matériaux traités chimiquement. De plus, elles sont stabilisées aux UV pour résister à la dégradation due à l'exposition au soleil, un atout essentiel pour les barrages à parois découvertes ou les environnements arides.

3.4 Adaptable à diverses conceptions de barrages

Qu'il s'agisse de revêtement de fond de réservoir, de revêtement de talus amont, d'étanchéité de barrages à selle ou de revêtement de rénovation, les géomembranes BPM conviennent parfaitement à de nombreuses configurations de barrages. Elles s'intègrent également facilement aux structures de revêtement composites avec géotextiles, GCL ou revêtements en béton, selon la conception technique.

3.5 Installation rapide et efficace

Les géomembranes BPM sont disponibles en grands rouleaux préfabriqués et facilitent l'installation grâce à la technologie de soudage par fusion, pour des joints solides et étanches. Leur matériau flexible permet une mise en œuvre aisée sur des terrains accidentés, des pentes raides ou des formes irrégulières, réduisant ainsi les coûts de main-d'œuvre et les délais de construction.

3.6 Économies à long terme

Bien que les géomembranes puissent avoir une valeur initiale supérieure à celle des revêtements en argile classiques, elles offrent d'énormes avantages en termes de coût tout au long du cycle de vie : elles réduisent les pertes par infiltration, minimisent les besoins de conservation et prolongent la durée de vie des barrages. Il en résulte un coût total de possession réduit.

3.7 Expérience de projet globale et support technique

Avec des initiatives dans plus de 100 pays et des clients dans les secteurs de l'irrigation, de l'hydroélectricité, de l'eau municipale et de l'exploitation minière, BPM Geosynthetic apporte une expertise mondiale à chaque projet de barrage. L'entreprise propose des solutions personnalisées, un accompagnement technique sur site et une qualité certifiée par des tiers pour garantir la réussite de chaque projet.

3. Cas d'application pratique des géomembranes BPM dans le stockage des barrages

Cas 1 : Revêtement géomembranaire en PEHD pour un barrage agricole en Asie centrale

• Aperçu du projet

- Localisation : Région d'Almaty, Kazakhstan

- Type de projet : Barrage de stockage d'eau d'irrigation

- Superficie bordée : 450 000 m²

- Produit utilisé : Géomembrane HDPE propre de 1,5 mm + géotextile non tissé

- Client : Autorité régionale des ressources en eau

• Contexte du projet

La région d'Almaty est confrontée à une pénurie d'eau régulière pendant l'été, due à des précipitations limitées et à une évaporation excessive. Afin de favoriser l'irrigation agricole et d'améliorer la sécurité alimentaire, les autorités ont lancé la construction d'un grand barrage-réservoir en terre hors-canal. Ce barrage a été conçu pour retenir huit millions de mètres cubes d'eau de ruissellement et de fonte des neiges.

Le réservoir devant être aménagé sur un sol alluvial à imperméabilité négative, la gestion des infiltrations est devenue une priorité technique majeure. Ce projet nécessitait un revêtement haute performance pour stopper les pertes d'eau et garantir la sécurité du réservoir.

• Défis et exigences

- Risque élevé d'infiltration : Le sol végétal était constitué de sols sableux et graveleux meubles présentant une perméabilité élevée.

- Grande superficie : Le périmètre bordé dépasse 250 000 m², incluant à la fois le fond du réservoir et les talus du remblai.

- Températures extrêmes : La région connaît de larges variations de température allant de -25°C en hiver à +40°C en été.

- Contraintes de temps : Le programme de développement était autrefois serré en raison de la nature saisonnière de la crue des eaux et de la demande d’irrigation.

- Durabilité : Le liner souhaite durer plus de 20 ans avec un minimum d'entretien.

• Solution fournie via BPM

Après évaluation technique et consultation, BPM Geosynthetics a proposé une machine de revêtement complète utilisant :

• Géomembrane HDPE lisse de 1,5 mm :

- Fabriqué avec de la résine HDPE vierge stabilisée aux UV

- Excellente résistance chimique et stabilité dimensionnelle

- Certifié aux normes ISO9001 et CE

• Géotextile non tissé aiguilleté 200 g/m² :

- Installé comme couche d'amortissement sous la géomembrane

- Empêche les perforations dues aux graviers tranchants ou aux irrégularités du sous-sol

• Technologie de soudage par fusion :

- Toutes les coutures ont été soudées à l'aide de machines de soudage à coin chaud automatisées

- Énergie de couture examinée sur place selon la norme ASTM D6392

• Assistance technique sur site :

BPM a fourni un technicien senior pour informer les équipes locales et assurer une installation, un contrôle qualité et des tests appropriés.

• Faits saillants de la construction

- La géomembrane était autrefois livrée en rouleaux de 12 mètres de large pour un déploiement plus rapide

- Frais d'installation moyens de 10 000 m²/jour à un moment donné dans les phases de pointe

- Des tests d'intégrité quotidiens ont été effectués à l'aide de méthodes de test de pression d'air et de champ sous vide

- Une tranchée de ballast en gravier était utilisée le long du périmètre pour ancrer les bords de la géomembrane

• Résultats et commentaires des clients

Après sa mise en service, le réservoir a efficacement retenu l'eau pendant la première saison d'irrigation, sans aucune infiltration détectable. L'analyse de l'humidité par satellite a révélé une perte d'eau minimale, et les inspections sur site ont confirmé l'absence de dommages au revêtement ni de points de contrainte.

Le dispositif géomembranaire de BPM a dépassé toutes les attentes. L'équipe technique a fourni un soutien exceptionnel et le réservoir est désormais pleinement opérationnel, sauf fuite. Cette solution nous a permis de préserver une eau précieuse et de soutenir les communautés agricoles locales.

• Impact et avantages

- Réduction des pertes d'eau : Économies financières annuelles estimées à plus de 700 000 m³ d'eau

- Rentabilité : Frais de conservation à long terme inférieurs par rapport aux noyaux en argile ou aux revêtements en béton

- Durabilité : Amélioration de la sécurité de l'eau régionale et de la productivité agricole

- Évolutivité : Le succès de ce défi a conduit à des fonctions de ligne comparables dans les provinces voisines

Cas 2 : Géomembrane LLDPE pour barrage hydroélectrique en Amérique du Sud

 

• Aperçu du projet

- Localisation : Région de Cusco, Pérou (hauts plateaux andins)

- Type de projet : Barrage hydroélectrique de montagne – Bassin de stockage d'eau

- Superficie totale revêtue : 470 000 m²

- Produit utilisé : Géomembrane LLDPE texturée de 1,5 mm + géotextile de 300 g/m²

- Client : Ministère péruvien de l'Énergie et des Mines

• Contexte du projet

Dans le cadre d'un plan national de diversification de l'énergie, les autorités péruviennes ont financé le développement d'une centrale hydroélectrique au fil de l'eau dans les hautes terres de Cuzco. Afin de réguler le dégel saisonnier et d'améliorer la cohérence des technologies énergétiques, un bassin de stockage en altitude a été aménagé à 3 900 mètres d'altitude.

Le bassin était autrefois entouré d'un terrain montagneux instable, composé de roches fracturées et d'éboulis. Une membrane imperméable était indispensable pour retenir l'eau, empêcher les infiltrations dans le substrat rocheux fracturé et prévenir toute contamination des zones humides environnantes.

• Défis et exigences techniques

- Altitude extrême et climat froid : les températures descendaient régulièrement en dessous de zéro ; l'exposition aux UV était autrefois élevée à haute altitude.

- Sous-couche irrégulière et rocheuse : La sous-couche nécessite un revêtement qui doit s'adapter au terrain irrégulier et résister à la perforation.

- Stabilité des pentes : Les pentes raides entraînent des contraintes de cisaillement excessives et un risque de glissement.

- Sensibilité environnementale : Le bassin était autrefois situé à proximité d’un écosystème humide fragile, nécessitant une prévention stricte des fuites.

- Fenêtre de construction limitée : seulement 4 mois ont été disponibles pour l'installation en raison des conditions météorologiques saisonnières.

• Solution grâce aux géosynthétiques BPM

Pour résoudre ce problème, BPM a proposé un système de revêtement composite conçu pour la flexibilité, la durabilité et l'adhérence aux pentes :

• Géomembrane LLDPE texturée de 1,5 mm :

- Offre une plus grande élongation à l'écrasement et une plus grande flexibilité que le PEHD

- Sol texturé meilleure interface de frottement avec pentes raides

- Résistant aux UV et adapté aux conditions non couvertes en altitude

• Géotextile aiguilleté 300 g/m² :

- Posé sous le revêtement pour la sécurité de la sous-couche et la résistance à la perforation

- Installé en deux couches dans les zones à haute pression (région des orteils et sorties de drainage)

• Conception de la tranchée d'ancrage :

- Les tranchées d'ancrage du périmètre et de la crête ont été renforcées avec des blocs de béton pour faire face au soulèvement et au glissement

- Essais de soulèvement par le vent effectués avant le déploiement du paquebot

• Surveillance complète de l'AQ/CQ :

- Chaque joint soudé a été soumis à un test de contrainte du canal d'air

- Le laboratoire sur site a effectué des contrôles d'énergie de cisaillement et de pelage conformément à la norme ASTM D7002

• Construction et mise en œuvre

- Les documents ont été acheminés par avion vers le site Web en raison d'un accès à distance

- Malgré l'environnement difficile, la géomembrane était installée à une charge de 6 000 à 8 000 m²/jour

- Géomembrane texturée réalisée correctement sur des pentes raides, éliminant le besoin de renforcement par géogrille

- Les habitants locaux ont reçu une formation des ingénieurs de BPM sur la gestion et les méthodes de soudage en altitude excessive

• Résultats et commentaires des clients

La tâche a été achevée dans les délais, et le bassin est désormais opérationnel depuis deux saisons humides complètes. La rétention d'eau a dépassé les attentes, et le revêtement ne présente aucun signe de glissement, de fuite ou de dégradation due aux UV.

• Commentaires des clients :

Les performances globales de la géomembrane LLDPE de BPM sous contrainte de haute altitude étaient remarquables. Elle a mieux résisté au froid, au relief et à l'exposition au vent que prévu. Le sol texturé nous a donné confiance en nos zones escarpées. Nous recommandons vivement BPM pour les projets complexes de barrages ou de réservoirs.

• Avantages du projet et impact à long terme

- Prévention des fuites : zones humides protégées en aval contre les infiltrations plausibles

- Stabilité de la production d'électricité : l'eau est régulièrement alimentée en électricité pour les générateurs tout au long de l'année.

- Conformité environnementale : Satisfait à toutes les exigences établies avec l'aide de l'autorité de surveillance environnementale du Pérou (OEFA)

- Modèle reproductible : Adopté comme modèle généralisé pour différents revêtements de réservoirs de haute altitude dans les Andes

4. La géomembrane BPM est-elle le bon partenaire pour votre projet de stockage de barrage ?

Avec plus de 18 ans d'expérience, des exportations dans plus de cent pays et des certifications tierces (ISO, CE, SGS), BPM propose des produits fiables, un support technique spécialisé et une expertise reconnue en infrastructures hydrauliques complexes. Qu'il s'agisse d'une construction neuve ou d'une réhabilitation, les géomembranes BPM sont conçues pour être performantes.