On appelle barrage tout obstacle placé sur un axe de communication et destiné à permettre un contrôle sur les personnes ou les biens qui circulent sur cet axe (barrage routier, barrage militaire). Dans notre TPE, un barrage est un ouvrage construit en travers d'un cours d'eau et destiné à réguler le débit de ce cours et/ou à en stocker l'eau pour différents usages tels que : contrôle des crues, irrigation, industrie, hydroélectricité, pisciculture, réserve d'eau potable, etc.

            On dénombre aujourd’hui 45000 grands barrages sur terre, le plus ancien datant de 4000 ans avant J-C, recensé sur le Nil avec pour objectif de dévier les eaux du fleuve afin de construire la ville de Memphis. Il existe différents types de barrages, employant chacun différentes méthodes pour résister à la pression de l’eau. En cas particulier, les barrages poids, dont l’énorme masse s’oppose, à elle seule, à la poussée des eaux du lac. Les barrages doivent être constamment surveillés pour éviter tout accident. Malgré la vigilance constante des ingénieurs, chaque année, un accident de barrage a lieu dans le monde, avec parfois des dégâts humains importants. Par exemple, dans le Var, près de Saint Raphael, seulement cinq ans après sa mise en service datant de 1954, le barrage de Malpasset céda suite à une trop importante crue et libéra 50 millions de mètres cubes d'eau qui firent 423 victimes. Le constructeur de cet édifice, André Loyne, dira d’ailleurs que « de tous les ouvrages faits de main d’Homme, les barrages sont les plus meurtriers ». En effet, il s’agit d’édifices complexes et imposants, ou la moindre erreur de calcul peut s’avérer fatale. Ici, nous nous attacherons plus aux barrages poids, avec en plus de cela, un cas particulier visité par le groupe, les barrages de Renaison près de Roanne.

            Actuellement dans le monde, les êtres humains consomment de plus en plus d’énergie. En effet l’énergie est le moteur de l’ensemble de notre système de production, et par conséquent, un enjeu économique de la plus grande importance. Une partie importante de cette énergie est consommée sous forme d’électricité. L’électricité peut être fabriquée de différentes façons : par exemple, en utilisant des énergies renouvelables comme l’eau, par le biais de barrages capables de la contenir et de l’utiliser à bon escient. Ainsi, ces constructions, déjà utilisées pour le traitement d’eau, prennent de plus en plus d’importance depuis ces dernières années, car elles représentent un enjeu économique majeur pour notre société : l’énergie, dont nous avons besoin pour le développement.

            Dans notre TPE, en tant qu’élèves désirant intégrer des écoles d’ingénieur, et en accord avec notre thème « matière et forme », il nous a semblé plus intéressant de se focaliser sur l’aspect de la poussée, particulièrement pour des barrages de type poids dont, comme son nom l’indique, le poids seul suffit à contenir les eaux du lac de retenue, en répondant à la problématique « comment un barrage-poids résiste-t-il à la pression de l’eau ? ».