Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.

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Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Le rift du Reyran

                                  Le volcanisme bi modal de l’Esterel
    Risques d’ implantation du barrage de Malpasset dans le rift.

Attention : ce dossier est une compilation. Les dossiers complets sont disponibles sur le site
http://www.geologierandonneurs.fr                                                                Maj 10 juin 2013
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Rift du Reyran

   Socle métamorphique                                                        Graben de l’Avellan
       du Tanneron

                                                               Coulée B1 Avellan
                                                                trachy basalte
                                                                                      Lac de l’Avellan
                     Axe du rift

                                                                                            Massif volcanique
Coulée dolérite D1
                                                                                              de l’Esterel
                                      Coulée D1
                                   Carrière Reyran

Coulée acide A1
                        Coulée acide A2
                         Carrière Abel
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Les roches magmatiques

                                                            silice
                                                             quartz
acide

                                       Roches acides
                                    granite, rhyolite,

                                                                         Roches basiques
                                                                        basalte, gabbro
basique

                Potassium                                  Sodium                          Calcium
                                                                                           plagioclase
                Feldspath alcalin
ultra basique

                                                         Mg et Fe
                                                          péridotites
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Genèse des magmas de l’Esterel : un volcanisme bimodal

  Phase 1 : le volcanisme basique                            Phase 2 : le volcanisme acide

                                              Fusion de la
                                                croûte
                                                                                Cristallisation
                                                                                 fractionnée

      Volcanisme
       basique
                      Filon-couche basique
                     se développant dans le
                             temps

Au Permien : mise en place d’un
panache de magma profond

   fracturation de la croûte                                       Phase initiale:
                                                             asthénosphère et panache
    apparition d’un rift actif qui n’a                              mantellique
pas évolué vers une dorsale
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
La série magmatique de l’Esterel
                                                 Basiques
                                                                                            Acides

  On remarque 2 cycles bien             % Na2O + K2O                                       -----------------     Volcanisme
  différents en terme de chimie :                                                          --------              pyromidal
                                       - 10                                               x A11 Vinaigre
  - la zone violette qui correspond
  à des roches basiques                                                                      ---------------------
                                                                                                                Volcanisme
  - la zone jaune qui correspond à                                                       X A 7 Maure Vieille
                                                                                                                 explosif
  des roches acides.
                                                              x 3 alpha M Agay           -------------------------

                                                       x 1B Avellan
                                                                                       x A1 Reyran         Volcanisme effusif
                                                x 4H le Muy
                                                                                 ----------------------------------
                                                           x 2alpha M Agay

Chronologie
                                                                                           I         % Si O2
                                                                                           80
Les 2 séries (basiques et acides) se
sont manifestées simultanément.

Cela signifie que les 2 magmas
étaient présents simultanément dans
la même chambre magmatique.
On parle de magmatisme bimodal.
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Avellan Reyran : historique et témoins de la formation et de                                                                   la
fragmentation de la Pangée

                                                                1ère phase : collision continentale (- 350 MA)
                                                                Orogenèse   Hercynienne         formation   des     roches
                                                                métamorphiques du Tanneron présentes de part et d’autre du
                                                                Reyran.
Formation des roches                                            Fin de la collision : Coulée basique B1 = - 290 MA
  métamorphiques

                                                                 2ème phase : Phase intermédiaire avec la formation des bassins
                                                                 d’effondrement du Reyran et du graben de l’Avellan
                                                                 Fin de la compression de la collision continentale et
                                                                 commencement de l’extension due au début de la fragmentation
                                                                 de la Pangée.
                                                                 Bassin d’effondrement du Reyran
Bassin du Reyran
                                          Socle métamorphique    Carbonifère (Stéphanien) : - 300 MA
 Autoroute A8
                                                                 climat chaud et humide        formation des terrains houillers,
                                Graben de l’ Avellan             sédimentation.
 Malpasset
                                            Mt Vinaigre
                                                                 Graben de l’Avellan
                                                                 Permien (Autunien) – 295 MA
  Reyran
                                                                 Effondrement et formation du graben.
                             Terrains volcanique                 Note : dans l’Esterel ces phénomènes ne sont pas limités au
                                                                 Reyran.

       Failles normales et                                       3ème phase : fragmentation du supercontinent Pangée
         blocs basculés
                                                                 Rifting et volcanisme fissural
                                                                 Évolution du bassin d’effondrement vers un rift continental (qui
                                                                 n’évolue pas en dorsale océanique)
                                                                     apparition du volcanisme de l’Esterel de type fissural
                                                                 Coulées acides A1 – 280 MA et A11 - 250 MA.
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Structure tectonique d’un rift

                                                                                                   B    Phase d’extension
                                                                                                       fracture
                                                                                                       rift passif
 Failles normales

Blocs basculés

                                                                       A     Panache mantellique
                                                                           fracture
                                                                           rift actif

  Croquis d’après Y. Rolland Unice

Un rift est une fracture de la lithosphère dans laquelle s’installe un volcanisme avec un magma essentiellement basaltique
provenant de l’asthénosphère ou du manteau profond.
L’apparition d’un rift peut avoir plusieurs causes.

Il y a 2 phénomènes principaux :
           A - une remontée de magma provenant du manteau profond (diapir, panache mantellique, point chaud) qui
             provoque une cassure de la lithosphère et un effondrement local avec apparition d’un volcanisme basaltique
             alcalin : c’est un rift actif.
           B - une phase d’extension des plaques en surface provoquant la rupture de la lithosphère et l’apparition d’un
             volcanisme : c’est un rift passif. C’est le cas de l’ Esterel.

Le fossé d’effondrement est un graben avec une série de failles normales et de blocs d’effondrement.
Généralement les bords du rift subissent un bombement et se relèvent alors que le fond s’abaisse par subsidence. Un rift
est un graben dans lequel est apparu un volcanisme.
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Le bassin d’effondrement du Reyran

                                                                                             Faille bordière ouest et le
                                                                                                      Tanneron

                                                                                         Faille normale parallèle
                                                                                             à l’axe principal
                                           Bloc basculé

                                                                   Le Reyran

                                                                                              Autoroute A8

Un bassin d’effondrement résulte de forces d’extension qui fracturent les terrains supérieurs.
Si les efforts sont assez importants et d’assez longue durée, on assiste à un approfondissement de la cassure de la croûte :
c’est un rift continental avec éventuellment apparition de volcanisme.
S’il continue d’évoluer, il finira par former une dorsale océanique après envahissement par l’océan.
Le rift du Reyran est resté à l’état de rift continental et a provoqué le volcanisme de l’Esterel.
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Le graben de l’ Avellan avec le début de la série magmatique de l’ Esterel

    La mise en place du graben de l’ Avellan est le 1er épisode de la formation de
    l’ Esterel.

    Le socle métamorphique ( chaîne hercynienne ) affleure au déversoir du lac.

    La 1ére coulée est basique: B1.
Le rift du Reyran Le volcanisme bi modal de l'Esterel Risques d' implantation du barrage de Malpasset dans le rift.
Phase initiale :                                      Phase terminale:
Coulée B1 - 290 MA                                 Mont Vinaigre A11 - 250 MA
 volcanisme basique                                      volcanisme acide

                      Durée totale de l’activité
                         volcanique : 40 Ma
Formation du graben de l’Avellan
                                                                 Le graben de l’Avellan
                                                                 Il s’est formé au début du Permien par effondrement d’une zone
                                                                 entre 2 failles normales suite à une phase d’extension (flèches
                                                                 blanches).
                                                                 Il est limité par 2 failles E/O à 120° et 2 failles N/S.
                                      Direction des apports      La dépression s’est remplie tout d’abord par la coulée basique B1
                                     grossiers (remplissage)     et ensuite par des apports de terrains détritiques dans des
                                                                 mouvements N/S (flèches noires).
                                                                 Ces terrains rAv et rAm sont des formations détritiques
                                                                 postérieures (Permien). Ils sont caractéristiques des phases
                                                                 intermédiaires de la période volcanique.
                                                                 On notera que la couche rAv qui est la plus ancienne est à la
                                                                 partie supérieure (illustration de la complexité des phases de
                                                                 mises en place et des conséquences de l’érosion).
                                                                 Le basalte est formé de la coulée 1 3-br, 1ère coulée basique de
           Direction des contraintes                             la période volcanique de l’Esterel.
                  (extension)
                      D’après notice géologique page 92

                   Profil du graben

 Faille
           rAv
                    rAm        Affleurement basalte 1 3

                                                                                                               Failles
                                                           Lac

          Socle métamorphique
Graben de l’Avellan et bassin du Reyran

                                     Rift Reyran : Faille bordièreouest
                                                                                                                Nord

                                                            Autoroute A8
                                                                                               Graben de l’Avellan
                                                                                                entouré par une
                                                                                              continuité de crêtes

                                 Bassin d’effondrement
                                 du Reyran bordé par 2
                                      failles O / E

                                                                                                                     Massif magmatique de l’ Esterel
         Le Reyran ( rivière )

               Ancien barrage de
                  Malpasset

    372m
                                   320m
               3,2 k m                                                     Lac de l’Avellan

   Le Reyran
   alt:100m
 Coupe du bassin du Reyran
Log stratigraphique Est-Ouest recoupant la série volcanique
                               Ce log décrit la série volcanique de – 290 à – 250 Ma qui structure le
                               Mont Vinaigre.
                               Il s’arrête à la coulée A4 mais la série se termine en fait avec la A11.
                               On constate que la coulée B1 visible au niveau du lac repose sur le
                               socle métamorphique visible au déversoir
                               La série détritique recouvrant la coulée B1 est parfaitement visible au
                               niveau du lac (photo).

                                 Série volcanique
                                      acide

                         B1 : Coulée basique
                        Lac Avellan
Avellan : coulée B1

La coulée B1 de l’Avellan est la plus ancienne manifestation volcanique du massif de l’Esterel.
Cette coulée est remarquable car elle repose directement sur le socle de gneiss hercynien visible au déversoir du lac.
Elle est seulement visible dans la zone du Lac de l’Avellan et son point de sortie est inconnu.
La coulée B1 est basique et appartient à une série alcaline (riche en oxydes de potassium et de sodium). Elle a une texture microlithique avec inclusions
de chlorite.
Cette coulée est couverte en grande partie par des dépôts détritiques récents mis en place lors du remplissage du graben de l’Avellan.
Avellan coulée B1 : Dynamique du volcan

                                                                                  Inclusion de gneiss

                                                                                                     Inclusion de granite

                                                                                                        Tuf

Le tuf provient de dépôts suite à des déferlantes basales.
Il est constitué d’éléments divers et de poussières projetés par les explosions du volcan. Les 1ères explosions provoquent le
«ramonage» de la cheminée, ce qui forme le chemin de la lave. Pendant l’éruption, celle-ci traverse le socle métamorphique et
lui arrache des morceaux que l’on retrouve dans les tufs (granite , gneiss).
Les couleurs sont généralement caractéristiques d’oxydes de fer (vert Fe++ avec présence d’eau, rouge Fe+++).
La coulée de basalte B1

                          Photo haut gauche
                          Lave massive avec inclusions de chlorite verte et de
                          cristaux de feldspath. Les cavités provenant du
                          dégazage sont bien cristallisées (calcite et feldspath)

                          Photo bas gauche
                          Coulée massive avec inclusions de calcite dues aux
                          infiltrations d’eau
Dans le graben, au petit matin
Les formations

Les formations sont des zones détritiques mises en place durant les phases de
repos du volcanisme et qui racontent son histoire .
Entre 2 épisodes il peut s’ écouler plusieurs millions d’ années.

Les formations sont difficiles à dater.
Elles plus caractéristiques d’ une zone que d’une période.

Les formations portent le nom de lieu où elles ont été identifiées suivant des
caractéristiques spécifiques:
rAv: formation de l’ Avellan, la plus ancienne et repose sur le socle du
Tanneron.
rAm: formation d’ Ambon , nord Esterel, repose sur le socle du Tanneron.
rPx: formation des Pradineaux , bassin du Reyran.
rBa : formation de Bayonne , Argens .

On y retrouve des manifestations spécifiques de l’ activité volcanique comme
des explosions, des déferlantes basales , des tufs et des coulées etc
Affleurement de rAv Formation de l’Avellan
C’est la plus ancienne et repose sur le socle
On observe des sables beiges, du grès beige ou vert pâle, des argiles, des marnes lie-de-vin ou beiges, des blocs de rhyolite
et des galets du socle du Tanneron.
rAv :. Age : - 295 MA Autunien (Permien inférieur)
Formation des Pradinaux, phase explosive:
tufs, galets etc
Affleurement de rAm, formation d’Ambon
Brèches détritiques, grès feldspathiques origine fluviale, argiles brunes de plaine d’inondation à septaria.
tufs volcaniques violets et verts: activité volcanique antérieure à B1
rAm : formation d’Ambon, repose sur le socle et sur rAv
Formation de Bayonne. Complexe.
On y trouve une coulée basique de dolérite 1d et la coulée acide 1A.
Conglomérat de roches volcaniques, de roches sédimentaires, grès feldspathiques, tufs volcaniques correspondant à A2, A3
et A6.
Itinéraire découverte

L’itinéraire débutera par les micaschistes du socle métamorphique du
Tanneron.

Ensuite on verra les coulées de plus en plus anciennes en suivant la
chronologie depuis A1 jusqu’ à la carrière Abel avec la coulée A2 ( la
plus récente dans le parcours ).
Les phases de
 1ère grande période : phase effusive                               transition entre
                                                                    les périodes
                                                                    effusives et
                                                                    ignimbritiques
                                                                    et l’émission de
                                                                    laves basique et
                                                                    acide sont bien
                                                                    illustrées dans
                                                                    le Reyran.
                                                                    Cette zone est
                                              2
                                      4   3            1            complexe en
                                                                    raison du
                                                                    mélange et de
                                  5                                 l’imbrication
                                                                    des différents
                                 6                                  éléments.
                                                                    L’itinéraire
                                                                    proposé permet
1: socle métamorphique
                                                               6a   de les
2: rAm                                                              différencier et
                                                                    d’observer les
3: A1                                                               différents
                                                                    types de laves
4: dolérite, rAm                                                    et de terrains.

5: point triple rBa, A2,                  7                         Cet itinéraire
rAm                                                                 permet à partir
                                                                    du point Nord
6: A2                                             8                 de recouper
                                                                    toutes les
7: rBa                                                              coulées et les
                                                                    formations dans
8: rPx                                                              l’ordre
                                                      Départ        chronologique.
6a: carrière Abel
Cet itinéraire permet à partir du point Nord de recouper toutes les coulées et les formations
dans l’ordre chronologique.

                                                      Micaschiste du socle
                                                      32T 0317495, 4818367

                     Dos Coulée A1
                   32T 0317272, 4818007   Affleurement micaschiste
                                             32T 0317350, 4818138

        Affleurement dolérite D1
             32T 0317216, 4817982             Affleurement quartzite
                                                 32T 031354, 4817978

   Carrefour piste sentier
     32T 0317210, 4817975
                                                                             Carrière Abel, coulée A2
                                                                               32T 0317822, 4817894
      Contacts rBa-A2 et rAm-A2
           32T 0317209, 4817830

          Carrière A2
       32T 0317199, 4817661

         rPx déferlantes
        32T 0317310, 4817536

                                                 Départ sur D37
                                                32T 0317457,4817371
Micaschiste du socle du Tanneron fortement micacé.
Quartzite du socle
Coulée acide A1

      Les roches issues des 1ères phases de l’activité
      volcanique reposent directement sur le socle
      métamorphique. Dans ce secteur Reyran on trouve du
      gneiss bien lité et de la quartzite (photo gauche).
      L’activité volcanique se développe en phase effusive.
      Dans cette phase on a la coulée acide de rhyolite A1.
      Ces roches sont massives, à structure microlithique
      donc sans cristaux visibles, avec présence de
      phénocristaux de quartz ( visibles à l’ œil nu ). Elle a
      une texture flammée.

Coulée A1: toit de la coulée. Les roches issues des 1ères phases de l’activité volcanique reposent directement sur le socle métamorphique.
Dans ce secteur Reyran on trouve du gneiss bien lité et de la quartzite.
L’activité volcanique se développe en phase effusive. Dans cette phase on a la coulée acide de rhyolite A1.
Ces roches sont massives, à structure microlithique donc sans cristaux visibles, avec présence de phénocristaux de quartz ( visibles à l’ œil nu ). Elle a
une texture flammée. Orientation Nord – Sud.
Lave A1. On observe des cassures conchoïdales parfaites typiques d’une roche homogène et très dure.
Texture très fine, quelques inclusions cristaux .
Elle possède les caractéristiques d’une roche de mise en place fluidale (Boucarut).
Affleurement de la coulée D1
La coulée D1 de dolérite est basique.
Elle fait partie de la formation d’Ambon et se situe au-dessus
de la coulée acide A1 dont elle est séparée par des argiles
brunes et vertes.
La roche est généralement massive, microgrenue avec des
phénocristaux dont la taille peut atteindre 1cm.
Dans certains cas la roche est très dégradée avec un faciès
de roche brûlée.                                                 Dolérite D1 avec phénocristal de quartz
La formation d’Ambon et la coulée de dolérite D1

La coulée D1 de dolérite est basique.
Elle fait partie de la formation d’Ambon et se situe au-dessus de la coulée acide A1 dont elle est séparée par des argiles
brunes et vertes.
La roche est généralement massive, microgrenue avec des phénocristaux dont la taille peut atteindre 1cm.
Dans certains cas la roche est très dégradée avec un faciès de roche brûlée.
Formation d’Ambon rAm: brèches, grès, argiles, tufs, coulée effusive acide et coulée basique de dolérite. Elle a un aspect
de poussière fine brune.
résineux
                                                                                              chênes verts

   Formation de
   Bayonne rBa                                   Coulée A2
                                                                                                             Formation d’Ambom rAm +
                                                                                                             affleurement de dolérite

Point triple rBa, A2, rAm.
 On observe la coulée A2 avec à droite la formation d’Ambon la plus ancienne et à sa gauche la formation de Bayonne plus récente.
La végétation permet de différencier les formations: rAm     chênes verts, rBa      les résineux.
Les 1ères coulées ignimbritiques apparaissent avec A2. Un point de sortie est connu dans la carrière Abel en RG du Reyran (UTM 32T
0317 822, 4817 894).
La lave A2 est une lave ignimbritique. Elle a été mise en place par projections provenant du dégazage de la chambre magmatique.
On note une surface de cassure irrégulière.
Les gaz sont visibles par les vacuoles parsemant la surface. Des cristaux de quartz sont également visibles.
Sur la piste on peut observer un point triple: contact entre la coulée A2, la formation de Bayonne et la coulée D2 de dolérite.
« bombe » de rhyolite avec refroidissement différentiel
   et vacuoles typiques d’une mise en place explosive
Formation des Pradineaux rPx, ( maison forestière des Pradinaux
conglomérats à galets de rhyolite A7, grès, argiles.
On remarque l’inclinaison des couches qui ont le même pendage et les différences de
teinte provenant de l’oxydation du fer (vert en milieu aqueux réducteur ).
Formation des Pradinaux ( rPx ).
Inclusion d’un galet de rhyolite A 7 provenant d’ une phase explosive.
La forme arrondie indique une mise en place aérienne.
Coulée A2 à la carrière Abel

Le bassin d’effondrement est devenu un rift avec apparition du volcanisme acide pendant une période de 50 MA.
Dans le bassin d’effondrement du Reyran on trouve en particulier la coulée A2 dans la carrière Abel qui se situe à la
limite des phases effusive et ignimbritique.
Phénaux cristaux de quartz

Cristaux de sanidine
( feldspath potassique

                               Coulée A2 carrière Abel lave très compacte,
                               structure microlithique de couleur claire
Le volcanisme basique : une carrière de dolérite

                                                     Bloc de dolérite avec présence
Cratère du volcan mis au jour par                    d’hématite en surface.
l’exploitation d’une carrière.
Le Carbonifère dans le Reyran
La mine de charbon de Boson

Pendant le Carbonifère le bassin du Reyran était
couvert d’une végétation luxuriante sous un climat
tropical. On y trouve des calamites fossiles (forme
actuelle : les prèles) avec un tronc caractéristique.

Ces végétaux se sont progressivement transformés en
charbon.

On trouve également des schistes bitumineux provenant
d’algues dans des dépôts lagunaires.
La mine de Boson a été exploitée de manière
industrielle pour le charbon, la lignite et le gaz, de 1880
à 1944.
Echelle stratigraphique

                           Graben Avellan

                   Bassin du Reyran

Chronologie:
- orogenèse hercynienne : - 350 MA
- tecto carbonifère : Stéphanien : - 300
- tecto permien : Autunien : - 295
- Avellan B1 : - 290
- Avellan A1 : -280
- Avellan A11 : - 250
Maurice Moine
Maj: 1 8 / 05/2013.
Synthèse géologique

Question:
       Etait il raisonnable d’implanter un barrage dans le rift ?

Réponse:
Le même problème industriel, alimenter Fréjus en eau potable, a fait l’objet de 2 solutions
techniques radicalement différentes à 2000 ans d’écart.
Solutions bien entendu basées sur les techniques disponibles à l’époque.
Pour alimenter leur port militaire de Forum Julii, et sachant que le Reyran étant à sec 8 mois par
an, les romains choisirent de capter une source permanente dans une résurgence calcaire près de
Mons au prix de 45 km d’aqueducs et de canaux
Le Conseil Général du Var et les ingénieurs modernes, 2000 ans plus tard, ont voulu stocker l’eau
intermittente d’un torrent méditerranéen, le Reyran, au prix d’un barrage de 60 mètres de haut.

Cette dernière solution s’avéra catastrophique en raison d’une chaîne de dysfonctionnements
impressionnante.

                         ,
                                                                          .
Préliminaire.
Différentes thèses géologiques ont cherché à expliquer la rupture du barrage.

Celle qui est développée dans ce document s’appuie sur le fait qu’une observation
simple, méthodique et structurée du terrain liée à une réflexion géologique
rigoureuse aurait permis, même à un géologue amateur, de mettre en évidence un
risque potentiel pour la tenue des appuis par la présence d’un réseau de failles
visibles en surface.
Le barrage

Superbe barrage construit par le Conseil Général du Var .

La conception par le bureau d’études Coyne et Bellier était
remarquable : ouvrage d’une hauteur de 60 mètres, son arc se
déployait en crête sur près de 225 m.
L’ épaisseur de la voûte au sommet de l’édifice ne dépassait
pas 1,50 mètres ce qui le classe dans les ouvrages en voûte
mince les plus performants.

Au début de l'hiver 1959, les pluies torrentielles remplissent
pour la première fois le barrage 5 années après sa mise en
service.
Lorsque celui-ci cède brutalement le 2 décembre 1959 à 21h
13, près de 50 millions de mètres cubes d'eau déferlent dans
la vallée, ravageant campagnes et villages jusqu'à la mer et
faisant plus de 400 victimes.
C'est la plus grande catastrophe de ce genre qui ait jamais
touché la France.

"De tous les ouvrages construits de main d'homme, les
barrages sont les plus meurtriers".
Ces mots sont ceux du constructeur du barrage de Malpasset,
A. COYNE, dont la compétence était mondialement reconnue
et saluée par toute la communauté scientifique.
Il était reconnu comme un expert mondial des barrages-
voûtes.
Il avait construit de très grands ouvrages de part le monde,
dont un bien connu en France, le barrage de Tignes.

La qualité de la construction du barrage par l’Entreprise Ballot
a été reconnue comme excellente.
Malpasset : un barrage-voûte                             Malpasset          l = 1, 5 m
                                                                                              Un barrage-voûte a la forme d’une
                                                                                              coque qui renvoie les efforts sur les
     Barrage-voûte                                                                            appuis du massif rocheux.

                                                                                              Les appuis travaillent donc en
                                                                                              compression. La résistance du
                                                  V = 50 Mm3                                  barrage est conditionnée par le fait
                                                                                              que les forces résultantes sont
                                                                                              contenues à l’intérieur de la coque
                                                                                              ce qui exige des calculs
                                                                                              extrêmement complexes. Si elles
                                                                                              passent à l’aval il y a éventrement, à
                                                                                              l’amont le barrage se referme
                                                                                              comme un livre.
                                                                             H = 60 m
                                                             L = 6, 78 m
                                  Diagramme des
                                  sous pressions sous           La présence de failles favorise l’infiltration d’eau à la
                                  un barrage                    pression hydrostatique. Ces infiltrations génèrent des forces
                                                                perpendiculaires aux parois de la faille. Lorsque la pression
                                 pA= pression                   est suffisante (hauteur d’eau dans la retenue), elles peuvent
                                 hydrostatique (hauteur         être capables d’alléger le barrage et le renverser .
                                 d’eau à l’amont)               Il est très important de mettre en place un dispositif
                                 pB= pression                   d’étanchéité pour empêcher les circulations d’eau et un
                                 atmosphérique                  drainage adapté pour casser les pressions résiduelles.
                                 F=p*s.                         C’est le cas général des sous-pression dans un barrage
                                 Le drainage permet de          Dans le cas de Malpasset ce sont des forces horizontales
                                 diminuer le produit f=p.s      prenant naissance dans une faille verticale qui sont la cause
                                 à l’aval du voile              de la ruine. Il ne s’agit donc pas de sous pressions au sens
                                 d’étanchéité.                  stricte du terme.
                                                                Le risque de basculement est directement proportionnel à la
                                 Les 2 éléments                 hauteur de remplissage de la retenue.
                                 fondamentaux sont :            A Malpasset aucune disposition constructive n’ont été prise
                     Réseau de   - le voile d’étanchéité        pour bloquer les circulations d’eau dans les appuis, ni pour le
                     drainage    - le réseau de drainage.       drainage, ni pour surveiller et maîtriser le remplissage .
                                 Ces 2 éléments étaient
          Voile                                                 Remarque importante: ces éléments n’étaient pas connus à
                                 absents à Malpasset.           l’époque de la construction.
          d’étanchéité
Géologie

Les Maures et le Tanneron
forment un ensemble mais ils
sont séparés par la plaine
permienne au nord de
Roquebrune sur Argens.
Ils appartiennent à la racine                                                                                Malpasset
de la chaîne Hercynienne.
Le massif est composé de 3                                                                             Rift du Reyran
grands ensembles :
   1) le socle métamorphique                                                                        Faille de Foncounille
initial des Maures et du
Tanneron.                                                                                           Accident
   2) l’ Esterel avec l’                                                                       Grimaud Joyeuse
intrusion du massif                                                                            (faille nord sud )
volcanique,
   3) la plaine sédimentaire
permienne résultant de
l’érosion du massif et de
l’effondrement local du
socle.
  Cycle Hercynien.
  Vers 370 M années, une phase compression Est - Ouest a donné une série de failles Nord - Sud telles que l’accident de
  Grimaud Joyeuse et la faille de Foncounille très voisine de Malpasset.
  Vers 300 M années une phase d’extension à mis en place le rift continental du Reyran Nord - Sud.
  Vers 270 M années le rift a évolué vers une phase volcanique avec la mise en place du massif de l’ Esterel puis son
  évolution s’est arrêtée.
  Le métamorphisme est progressif d’Ouest en Est. A l’Est le métamorphisme a été suffisamment intense pour
  l’apparition de gneiss et allant jusqu’à l’anatexie dans la région de St Tropez.
  Sur l’ensemble du massif on a donc des roches métamorphiques, plutoniques et volcaniques et sédimentaires.
  Plusieurs accidents Nord Sud traversent le massif: accident de Grimaud – Joyeuse et le rift continental du Reyran.
  Le barrage de Malpasset se trouve à l’extrémité Nord du massif du Tanneron dans une zone de métamorphisme fort et
  dans le rift continental.
Géologie ( suite )
 Le barrage de Malpasset est situé sur un horst de gneiss (verrou rocheux) dans le bassin du Reyran.
 Le lit du Reyran est un rift avorté mis en place à la fin de l’ère primaire pendant la fragmentation de la Pangée, qui n’a pas
 évolué vers une océanisation.
 Un rift est une cassure de la croûte en extension, ce qui génère un système de failles normales parallèles à l’axe
 du rift.
 Le rift du Reyran est un rift actif par remontée du magma qui a suffisamment évolué pour arriver à la phase volcanique
 qui a donné le massif volcanique de l’Esterel.
 Cet épisode terminé, les contraintes en extension ont disparues mais les failles sont restées.
 Ce système de failles présent sur toute la longueur du Reyran est la cause structurelle de la rupture.
 Pendant le carbonifère, un épisode de climat tropical a mis en place dans le bassin une importante sédimentation
 végétale. Elle est à l’origine des terrains houillers présents à proximité ( mines de charbon de Boson et schistes
 bitumineux). Les terrains du carbonifère participent à l’étanchéité de la cuvette.

                                     Blocs basculés         Le système de failles      parallèles ainsi que les blocs
                                                            basculés sont bien visibles en RD du Reyran.
Rift du Reyran

   Socle métamorphique
       du Tanneron
                                                  Coulée B1 Avellan
                                                   trachy basalte

                                                                 Graben de l’Avellan
                   Axe du rift

Barrage de Malpasset                                 Lac de l’Avellan

                                                                           Massif volcanique
                                                                             de l’Esterel
Géologie ( suite )
A Malpasset les roches présentes sont des gneiss du socle métamorphique du Tanneron.
Ces gneiss sont globalement résistants à la compression mais ils ont un comportement cassant en extension provoquant
un réseau de failles secondaire dense dont la direction, le pendage et la profondeur sont aléatoires.
On observe que le barrage est situé au milieu du massif de gneiss.
Les gneiss de Malpasset sont fortement micacés et donc altérables avec présence de séricite.
L’ensemble est très hétérogène avec des orthogneiss, des para gneiss, des zones compactes, des zones altérées etc.
Les travaux de déroctage ont montrés que de très nombreuses failles étaient remplies d’argiles.
Ce sont des éléments défavorables pour la résistance d’un appui de barrage (cf annexe).
Si une bonne synthèse géologique avait été faite, on aurait vu que ces failles mylonitiques seraient obligatoirement le
siège de circulations d’eau, et donc de sous-pressions induisant des forces dangereuses pour la stabilité de l’ouvrage.
L’affirmation que le déplacement vers l’aval du site du barrage de 100 mètres est la cause de la rupture est une ineptie
car le réseau de failles est présent sur toute la longueur du bassin par définition d’un rift.
Par contre la localisation du barrage aurait dû être examinée à très petite échelle vis-à-vis des failles locales.
Une sous-pression génère une force due à la présence d’eau dans les terrains de fondation d’un ouvrage.
                                                                         La carte montre que le barrage est
                                                                         implanté dans une zone de gneiss my3,
                                                                         gneiss mylonitiques œillés (cf carte
                                                                         géologique Fréjus – Cannes).
                                                                         Cela signifie qu’il existe des fractures
                                                                         mylonitiques, c’est-à-dire avec des roches
       Barrage
                                                                         broyées.
                                                                         Sur la carte on observe :
         500 mètres                                                      - l’’ensemble des gneiss (couleur orange) du
                                                                         socle métamorphique du Tanneron,
                                                                         - le remplissage sédimentaire hA et hB
                                                                         de la série de Boson du Carbonifère avec
                                                                         des niveaux de charbon,
                                                                         - la partie détritique (rhyolite) du massif
                                                                         volcanique l’Esterel avec la formation rAm
                                                                         (formation d’Ambon), sur la partie gauche
                                                                         en vert clair,
                                                                         - les 1ères coulées volcaniques          de
                                                                         rhyolite de l’Estérel en orange.
Analyse du verrou rocheux RG aval de l’ouvrage

Ce verrou rocheux à l’aval du barrage illustre parfaitement la cause de la rupture du barrage. Pourquoi ?
                           Et comment faire une lecture géologique du terrain.
1 : voir

                                                                                          Intersection de failles

     Végétation clairsemée

                                                Zonage et couleur de la roche
      Croupe massive, roche                     hétérogène.
        couleur jaune clair
                                                                                            Failles verticales

                                                Failles horizontales

                                                                                          Torrent à sec

1) Voir. Dans cette phase il faut observer et voir les éléments du paysage: les formes, les couleurs, la nature des
roches, le torrent à sec etc
2 : analyse

Dans cette 2ème phase on va faire une analyse et donner du sens à ce qu’on a vu
Roche massive, pas de végétation, cf carte géologique    c’est du gneiss.
En surface le massif est découpé en blocs par des failles qui se recoupent. Qu’en est-il en profondeur ?
Seule une réflexion de géologue pouvait montrer que le gneiss est une roche massive donc cassante. Dans un contexte de rift
donc en extension, les failles peuvent être profondes et par conséquent provoquer le découpage du massif en blocs
indépendants à l’image d’une palette de parpaings.
Torrent a sec:     comment implanter un barrage de 50 Mm3 sur un torrent a sec ?         étude hydrologique.
3 : synthèse
                                                                                                  Efforts en extension
                                                                                              provenant des sous-pressions

Le massif est découpé en blocs indépendants par des failles profondes et qui se recoupent.
Le massif a perdu sa cohésion : c’est l’analogie avec une palette de parpaings.
Quelles peuvent être les conséquences si on implante un barrage voûte ?
Il faut avoir une réflexion de technicien connaissant le fonctionnement d’un barrage et une réflexion de géologue sur la
nature du massif , puis en faire la synthèse.
Un barrage-voûte travaille en compression sur ses appuis. La palette de parpaings est parfaitement capable de répondre au
problème : si elle est appuyée contre un mur et que l’on pousse dessus, elle résiste (cas normal: compression de l’appui).
Par contre si des forces en extension apparaissent à l’intérieur du bloc suite à la mise en place de sous-pressions, alors il y a
décohésion du bloc et rupture de l’appui.
Dans l’étude de Malpasset le géologue n’a pas vu que les failles de surface qui paraissent anodines avaient en fait pour
conséquence la décohésion de l’appui et le risque de le faire travailler en extension par les sous-pressions interstitielles
pouvant provoquer l’expulsion d’un bloc.
C’était la synthèse à faire à Malpasset entre le géologue et le technicien.
Cette phase est la plus complexe car elle nécessite la conjonction et l’intégration de toutes les connaissances ayant
trait à la construction du barrage : géologie et technique.
Dans le cas de Malpasset, il aurait donc fallu voir qu’il fallait rendre sa cohésion à l’appui, bloquer les circulation d’eau pour
éviter les sous pressions et mettre en place un drainage adapté.
Le constat du torrent à sec aurait dû déclencher une réflexion sur l’hydrologie et aurait dû conduire à des solutions de
maîtrise du remplissage.
Analyse tectonique

                                                                           Massif
                                                                           métamorphique du
                                                                           Tanneron

                                                                                                  Massif volcanique
                                                                                                  de l’Esterel

Situation initiale.                                                            Axe du rift
Le massif initial est la chaine hercynienne qui a laissé un massif
métamorphique composé essentiellement de gneiss.
Le massif du Tanneron dans lequel est implanté le barrage en fait
partie.
Mise en place du rift et des failles actuelles.
Pendant la fracturation de la Pangée vers 230 Ma, apparait un rift
actif avec montée d’asthénosphère.                                                           F3
Il y a ouverture du rift et mise en place du Massif volcanique de
l’Esterel.                                                                                                       F4
 La composante principale de la tectonique sigma 1 est verticale,
dirigée vers le haut, sigma 2 est dans l’axe du rift.
La roche est cassante et des failles apparaissent en particulier la
grande faille Nord Sud du Reyran et de très nombreuses failles
secondaires perpendiculaire à l’axe.
Au niveau de Malpasset on a le groupe { F3 – F4 } qui sont 2 failles
conjuguées perpendiculaires à l’axe du rift .
Attention: il est très important de bien différentier les contraintes
tectoniques de la phase initiale avec la mise en place du rift de celles
provenant des pressions hydrostatiques consécutives à la mise en eau
du barrage. Elles sont fondamentalement différentes mais leurs
effets sont conjugués.
Découpage du massif en un bloc
                                                                                           expulsable entre les 2 failles

                                   3

                                          4

La faille sub verticale 3 avec pendage aval est parfaitement visible (couleur bleutée) juste à l’amont de l’ouvrage. Elle arrive
en surface et elle est parallèle à l’appui. Son effet est maximum car elle est soumise sur toute sa surface à la pression
hydrostatique directe puisqu’en liaison avec l’amont. Du fait que la faille « enroule » la coque sur tout l’appui RG la surface
d’appui des sous pressions, donc la composante aval, est maximale. Du fait de son pendage, elle a une composante verticale
vers l’aval qui tend a pousser le massif. Une 2ème faille à l’aval 4 avec un pendage amont est également visible. Cette faille
génère une composante verticale vers l’amont. On a la conjonction de 2 failles avec la formation d’un dièdre expulsable par
extension.
Le barrage a été construit sur l’angle du dièdre ce qui est une situation très défavorable.
L’ étude géologique aurait dû mettre en évidence ce dièdre car ces failles étaient visibles à la surface.
La faille 3 n’ a pas été traitée et elle est la cause géologique principale de la rupture.
En traits jaunes on voit d’autres failles qui sont horizontales.
La rupture provient donc d’une situation géologique défavorable mais simple.
L’explication passant par « un phénomène rhéologique inconnu à l’époque » comme indiqué dans la fiche 29490 ( cf annexe)
n’est donc pas fondée.
Malpasset : le réseau de failles visibles en surface, en RD

                                                                                                                      3
          La palette de parpaings est bien visible !

Les failles RD coupent la coque du barrage en perpendiculaire. Les surfaces impliquées dans la fondation sont minimes et elles
engendrent des forces verticales qui sont insuffisantes pour nuire à la stabilité.
Par contre la faille 3 est profonde (c’est bien visible sur le terrain,) et « enroule » la coque et la tangente au contact sur
une grande surface tout au long de l’appui RG.
C’est cette faille qui va alimenter en eau la partie amont de l’appui et provoquer un effet de vérin dirigé vers l’aval
Trace de la faille n° 3

                                            point de rencontre de
                                            la coque avec la faille

                                                      Faille amont pendage aval

                          Faille aval pendage amont
Trace de la faille 3 en rive droite
Faille amont n°3 pendage aval
La zone de rupture

   Failles secondaires horizontales
   découpage en blocs « de parpaings »

                                                               A
                                         Faille amont n°3

                                                                               Zone de rencontre de
                                                                               la coque avec la faille
Coupe a a

                                                              a

                                                                  Faille n°3 amont:
                                                                  azimut 126° Est,
                                                                  pendage: 40° sud
                                                   A
                                                                                                           Environ 25 mètres

                                                                                           A

                                          a                         Faille n°4 aval:
                                                                    azimut 120° Est,
                                                                    pendage: 40° nord                    ?
                                                                                                                  Bloc resté en place
                                                                                                                  après la rupture.
                                                                                                       ?
Figure gauche: la faille amont rencontre la fondation du barrage a environ 30 mètres de la vanne de vidange.
Figure droite: la faille aval passe à environ 25 mètres à l’ aval de la coque du barrage. Prolongement inconnu sous la fondation.
Mécaniquement la faille amont est en situation d’avoir poussé le bloc aval.
Il faut remarquer:
   - la rupture de la coque s’est faite au point A rencontre de la faille et de la coque ( voir photo).
   - le bloc resté en place joue le rôle de coin et accrédite l’hypothèse que le mouvement cassant n’est pas venu de la faille aval ni de
la fondation.
   - on voit bien que la faille aval passe largement en profondeur sous la coque
Que fait ce bloc à cet endroit ?
F4

          Ce bloc est une partie de l’ancien dièdre,
          il est situé à la partie basse du barrage.
A         La rupture s’est faite au dessus au point
          A point de rencontre entre la coque et la
          faille 3
          Le bloc est resté en place.
          Il a certainement servi de coin bloquant
          la partie basse de la coque pendant la
          rupture.

          Remarque importante:
F3        le fait que ce bloc soit resté en place
          prouve que l’élément initiateur de la
          rupture n’est pas venu de la fondation
          car alors ce bloc aurait été éjecté.
Mécanisme d’éjection du bloc

                                                                         Fr = résultante de F1 + F2

            amont

Infiltrations d’eau                       F1 normale amont

                                                                                               aval

        Feuilletage des roches
        avec pendage aval
        favorisant l’effet de                                F2 normale aval
        vérin

                                                                          Direction du feuilletage
                                                                          avec séricite favorisant le
                                                                          glissement
Que fallait – il faire ?

                                              Contrainte résiduelle
                                              sans danger

        Injections pour
        éviter les
        circulations d’eau
amont

                   Drainage pour casser les
                   sous pressions
                   résiduelles

                                                           aval
Synthèse de la rupture
                                                                           Résultante des forces
                                                                            et éjection du bloc

                   Le vérin amont

                                                                 Le tapis roulant aval

Faille n° 3 amont ayant servi de vérin.         Faille n° 4 aval ayant servi de tapis roulant.
Plan de la faille n° 3 amont du dièdre
La roche est très fracturée avec des blocs de grandes tailles.
On observe une faille et un décollement important: c’est un
terrain idéal pour l’établissement de sous pressions et donc
d’un vérin.
Faille n° 3 amont du dièdre.
La roche est relativement dure et présente un aspect et un toucher
glissant soyeux caractéristique de la séricite.
On voit aussi les lits du gneiss remplis de feldspath.
25 cm

Plan de la faille n° 4 aval du dièdre.
On observe une fracturation intense en petites plaques parallèles au plan de faille. La roche est très dégradée et se brise
très facilement.
Cette roche est mécaniquement incapable de résister au glissement du bloc dans le sens de la faille.
On note en plus la présence de séricite qui facilite les glissements.
Outre les failles visibles en surface et ayant découpé le massif en « palettes de parpaings », il existe de grandes
failles traversant la vallée bien visibles à l’aval.
Celle de la photo ci-dessus est un réplique de la faille 3. On en observe une autre plus à l’amont et ensuite le barrage.
Au moment de la
                                                            rupture le déplacement
                                                            de l’appui rive gauche
                                                            qui cédait a entraîné une
                                                            rotation de l’ensemble
                                                            de l’ouvrage autour de
                                                            son extrémité rive
                                                            droite, avec rupture du
                                                            rocher sous sa
                                                            fondation sur tout le
                                                            versant RD, autre indice
                                                            de la déformabilité du
                                                            terrain.
                                                            Pendant ce bref
                                                            moment, l’effet voûte a
                                                            continué de s’exercer.
                                                            Puis l’appui rive gauche a
                                                            fait défaut et le reste
                                                            du barrage a fonctionné
                                                            sous le seul effet poids,
                                                            ce qui a entraîné le
                                                            rupture des plots un à
                                                            un par insuffisance de
                                                            profil, avec la forme de
                                                            rupture classique par
                                                            une fissure horizontale
                                                            partant du parement
                                                            amont et s’incurvant en
                                                            forme plongeante pour
                                                            rejoindre le parement
                                                            aval.
                                                            On retrouve cette
                                                            forme de rupture sur le
                                                            deuxième accident de
                                                            Bouzey. (Texte de
Rupture de la roche sur l’appui RD pendant le pivotement.   J. Combelles).
Rupture de la fondation: l’eau s’écoule sous le barrage.
Rupture dans la fouille sous le barrage dans le lit du Reyran, vue amont.
L’été 2011 a été particulièrement sec et le Reyran s’est
asséché complètement, y compris le trou d’eau au pied du
barrage.
Il était alors possible de passer sous le barrage et de voir le
décrochement du barrage de son assise.
On remarque la cassure de la roche et non pas du béton,
preuve de la qualité de la construction .
Occasion rare pour un exploitant de pouvoir passer dans la
fondation d’un barrage !
Episode de crue ( modeste ) sur le Reyran.
On observe le tourbillon à la base du barrage
provenant du passage de l’ eau SOUS le barrage,
ce qui n’ est pas courant ! (mai 2013).
Synthèse géologique

Question:
       Etait il raisonnable d’ implanter un barrage dans le rift ?

Réponse:
       Le rift à induit une zone géologiquement délicate.
       Appuis très fracturés et roches très hétérogènes.
       Un traitement efficace de la zone aurait suffit pour sécuriser
       l’ ouvrage.
       La maîtrise d’ œuvre du Conseil Général du Var de l’époque a été
       défaillante.
Photo 6 décembre 2009
Annexes
Argiles.
Les argiles désignent de très fines particules de matière siliceuses arrachées aux roches par l'érosion.
Ce sont des silicates hydratés.
Observées au microscope, elles ont la forme de plaquettes superposées.,
La majorité de ces particules proviennent de la désagrégation de roches silicatées : du granite (mica et feldspath), du
gneiss ou encore des schistes.
Ces particules sont transportées par le vent ou par l'eau sous forme de limon ou de vase.
Les fleuves véhiculent des argiles qui finissent par se déposer en alluvions, dans le cours d'eau lui-même, à son
embouchure, dans un lac ou dans la mer.
Les dépôts peuvent alors sédimenter et former une roche argileuse par diagenèse : déshydratation et compactage.
En tant que roches sédimentaires, les affleurements argileux présentent une succession de strates empilées les unes
sur les autres, qui ressemblent à un feuillet.
Les fines couches parallèles expliquent leur plasticité des argiles ainsi que leur étanchéité..

 Séricites.
Les séricites sont des micas très fins qui se forme en sub-solidus à partir des feldspaths et des muscovites par
recristallisation sous contraintes.
Elles se forment également dans des systèmes hydrothermaux, circulation de fluides à relativement faible profondeurs
et souvent associes à des failles.
Les massifs hercyniens sont plein de séricite et il y en a partout et c'est nécessairement des zones de faiblesses, sans
nécessairement se transformer en argiles.
C’est le cas du Massif du Tanneron dans lequel est implanté le barrage de Malpasset.

Argiles et séricites sont des roches de même nature ( silicates ).

Tous les constructeurs de barrages redoutent les séricites.
Maîtrise d’ouvrage

Objectifs
Les impératifs étaient le stockage de l’eau pour l’alimentation et l’irrigation, ainsi que la régulation du « régime dévastateur »
du Reyran.
D’où la solution d’un grand barrage et on a donc éliminé les autres solutions ne répondant pas au problème des crues.
On remarquera que, bien plus tard, ce problème des crues a tout simplement été réglé par un endiguement du Reyran.

Conception de l’ouvrage.
On n’ a pu su traiter le problème de la décohésion du massif et donc les solutions qui s’imposaient.
Les injections sont une technique classique et généralement peu onéreuse à l’échelle du barrage.
L’étude géologique préliminaire prévoyaient pourtant la nécessité de traiter ces failles par des injections ainsi que la
réalisation de galeries de reconnaissance dans les rives, ce qui n’a pas été fait.
L’ Inspecteur Général de l’Agriculture Quesnel justifie sa position : « la cuvette est sûre, les sondages sont inutiles car on est
certain d’avoir un ancrage très sûr ». Donc diminution des crédits de 27 à 8 MF :
                  pas de sondage ni d’injection
                  on ne prévoit pas de galerie de dérivation avec une vanne pour contrôler la montée du plan d’eau
                 on ne fera pas de galerie de reconnaissance latérale malgré les spécifications des géologues.

Surveillance de l’ouvrage.
La surveillance de l’ouvrage pendant le remplissage a été occultée et donc les moyens nécessaires pour y parvenir.
Pourtant cette surveillance est fondamentale pour vérifier si le comportement de l’ouvrage correspond aux calculs.
Des mesures effectuées au cours de l’été avaient pourtant montré que le pied du barrage avait bougé de 15 mm mais sans
entraîner d’action particulière de la part de l’administration (rapport non transmis ! Pourquoi ? ).

Réactivité
Les appuis ont commencé à fuir vers la mi-novembre 1959 alors que la retenue était à 7 mètres sous la cote normale.
La vanne de vidange n’a pas été ouverte, probablement pour «ne pas perdre d’eau» et arriver enfin à la cote max pour pouvoir
procéder à la réception définitive de l’ouvrage qui exigeait un remplissage complet (problèmes financiers).
Également pour ne pas gêner les travaux de l’autoroute.
Les 4 derniers mètres de la retenue ont été remplis en moins de 24 heures.
Sous l’importance de la crue, la retenue était devenue immaîtrisable (extraits de la fiche n° 29490, cf annexe).
Quelques heures avant le drame, alors que les appuis fuyaient de + en +, on a ouvert la vanne vidange sans faire évacuer les
populations et on a laissé le barrage sans surveillance.
Certes, à l’époque, il n’y avait pas de plan d’évacuation, mais quand même!
Un peu de lucidité aurait suffi à éviter les conséquences dramatiques de la catastrophe.
Risques dans les ruptures des barrages

On appelle « grand barrage » un ouvrage dont la hauteur est > 15m au dessus des fondations.
La meilleure connaissance de la technique et une meilleure prise en compte des risques ont fait que la fréquence de rupture des
barrages sur l’ensemble du monde diminue.
Ainsi la fréquence de rupture pendant les 10 1éres années est passée de 1,6% avant 1900 à 0,2% depuis 1950.
On notera la très faible fréquence de rupture rapportée au nombre de barrages donnée par les statistiques.

On peu définir:
                            risque     = combinaison entre aléas et vulnérabilité
                                       = f ( aléas * vulnérabilité )
Aléas = probabilité d’apparition d’un événement donné.
Vulnérabilité = évaluation du coût humain, technique, financier etc.

Dans le cas de Malpasset suite à l’incompétence du maître d’ouvrage, de la faiblesse de l’étude de conception et de la géologie,
de la mauvaise prévision de l’hydrologie etc etc, la probabilité d’un aléas fort était importante dès le départ.
La probabilité était peu être de 1 / 1.

La vulnérabilité était importante suite à la présence d’une forte concentration humaine ( ville de Fréjus ) et d’installations
industrielles (autoroute, chemin de fer etc).

Donc l’équation        risque = f ( aléas * vulnérabilité ) montre qu’on était dans un cas de très grand risque.

Cette approche explique d’autres solutions, ex: les petits barrages Nord Américains.
Vulnérabilité ~ 0 car si un barrage est ruiné au milieu d’un espace quasiment désert , il n’ y a pas de conséquences.
Le risque n’a alors plus aucune importance car aléas x 0 = 0.
Donc on construit des barrages rustiques ( en bois par exemple ) et s’il y a rupture, on reconstruit sans problème et pas cher.
C’est a comparer aux infinies précautions qui ont étés mises en place dans le remplissage ou à la construction de certains
barrages EDF.

Quant à la vulnérabilité maximum , on pourrai par exemple quantifier les conséquences de la rupture d’Assouan et ses 170
milliards de m3 sur la vallée du Nil, jusqu’au Caire.
Ce serait une catastrophe gigantesque.
On espère simplement que les Égyptiens surveillent bien leur barrage et chassent les renards.
Technique d’analyse géologique du terrain

Il faut procéder en 3 phases bien distinctes.
La 1ère phase consiste à déterminer les éléments du paysage ( cf analyse du verrou rocheux) .
Il faut donc VOIR des formes et des couleurs. Voir n’est pas regarder, chaque détail compte.
Sur la diapo, on a identifié un réseau de lignes marquées par la couleur verte et ces lignes se recoupent (très important de remarquer cette situation).
On observe également une croupe massive peu végétalisée, de couleur claire, et un torrent pratiquement à sec.

La 2ème phase consiste à interpréter et à donner du sens à ce que l’on a vu.
C’est donc une ANALYSE où l’on associe ce qu’on voit à ses connaissances.
Les lignes sont des failles.
Les failles se recoupent et découpent le massif en blocs indépendants. La roche massive est du gneiss. Les failles sont dans un massif en extension
(rift), la roche est massive donc cassante : il est possible que ces failles soient profondes. Le torrent à sec questionne l’hydrologie : pour un grand
barrage il faut de l’eau.
Remarque : on a bien identifié des failles mais elles paraissent anodines en surface. .Ces failles sont verticales et horizontales.

La 3ème phase consiste à faire la SYNTHÈSE.
Cette phase est la plus complexe car elle nécessite la conjonction et l’intégration de toutes les connaissances ayant trait à la construction du
barrage : géologie et technique.
Dans le cas présent il s’agit de déterminer, par exemple, quelles peuvent être les conséquences de la présence de ces failles profondes si l’on décide
d’implanter un barrage-voûte et, dans le cas de Malpasset, c’était la possibilité de mise en place de sous-pressions.
Il aurait fallu alors :
                 - une réflexion de géologue sur le fait que la roche étant du gneiss, donc cassante, dans un rift, il était possible
                    que ces failles soient profondes, croisées et donc propices à l’installation de circulation d’eau.
                 - une réflexion de géologue pour montrer que des sous-pressions engendreraient des forces qui s’appliqueraient
                    en extension sur un massif fragile fracturé en blocs indépendants.
                 - une réflexion de technicien en barrages pour mettre en évidence le fait que ces forces seraient capables de déstabiliser le barrage
                  (application des éléments de calcul de l’ouvrage) surtout si on envisage un barrage en voûte mince.

La synthèse consistait à dire :
              - la présence des failles de surface peu impliquer que des forces importantes provenant des sous pressions s’appliqueront en
                 extension sur un massif fracturé et découpé en blocs indépendants et par conséquent, il y a un risque potentiel important
                 pour la stabilité de l’ouvrage.
              - torrent à sec :nécessite d’une étude hydrologique adaptée et mettant en évidence les irrégularités du torrent méditerranée et
                 la nécessite d’avoir un organe de maîtrise de la montée du plan d’eau.

C’était la synthèse fondamentale à faire dans le cas du barrage de Malpasset mais on n’a pas raisonné sur la totalité du problème.
On a bien vu l’étanchéité de la cuvette et la résistance de l’appui en compression mais on a omis un terme fondamental : il fallait également voir que
l’appui allait travailler en extension .
Une simple observation à la portée d’un géologue amateur était pourtant possible.
Le pont ci-dessus est vraiment exceptionnel.
Il est construit immédiatement à l’amont du barrage
dans un vallon à très forte pente, où les pluies
torrentielles provoquent un charriage important de
blocs de toutes tailles et ce pont résiste encore et
n’a pas été emporté depuis 2000 ans.
Sources :
Analyse : fiche n° 29490 du Ministère du développement durable – DGPR/SRT/BARPI.
http://membres.lycos.fr/vitosweb/images/malpasset/barrage.htm
http://pagesperso-orange.fr/minus0202/MALPASSET.htm
http://trianus.rediris.es/texto/frejus_fr.htm ( le canal romain)
Barrage de Bouzey : « Bouzey la catastrophe » par Michel Drouot, Association d’hier à aujourd’hui, Epinal.
http://www.pays-du-var-est.eu/malpasset/malp63.htm
http://rme.ac-rouen.fr/29490_barrage_malpasset.pdf
COFRIGEO: rapport expertise

  Attention : ce dossier est une compilation. Les dossiers complets sont disponible sur le site http://geologierandonneurs.fr
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