Barrages flottants

A. Notions générales.

Historiquement les barrages flottants à façon ont été imaginés et développés comme des réponses simples et pragmatiques, aux problématiques polluantes qui affectaient par déversement accidentel l’élément liquide et compromettait ainsi sa stabilité. Leur capacité était limitée, leur résistance totalement aléatoire et aucune possibilité de stockage n’était réellement envisageable. Les premiers barrages flottants manufacturés ont totalement modifié l’appréhension et la gestion des pollutions. Au fur et à mesure de leur évolution technique, ces derniers sont devenus de plus en plus performants et ont surtout permis la mise en place de solutions de stockage et donc de pré disposition de matériel anti pollution.
Les barrages flottants sont désormais communément admis comme étant le seul rempart physique permettant de confiner ou de dévier le risque polluant dans ou vers une zone de contrôle et sont devenus le premier maillon d’une chaîne de récupération qui se développe en 5 phases et se finalise par l’évacuation et le traitement final du polluant ainsi récupéré.

– Confinement
– Pompage
– Stockage
– Transport
– Traitement

Il s’agit concrètement de limiter la propagation du polluant dans l’environnement au vu de simplifier sa récupération par pompage ou en cas d’impossibilité de permettre sa destruction par des solutions appropriées telles que le brûlage ou la dispersion chimique.

Depuis le milieu des années 2000, l’utilisation des barrages flottants à considérablement évoluée pour pouvoir s’adapter à de nouvelles contraintes environnementales européennes. De plus en plus encadrantes celles ci imposent désormais à tous d’anticiper et de prévenir. Les barrages flottants sortent ainsi de leur cadre d’utilisation originel pour devenir désormais des équipements de prévention. Nous sommes progressivement passé de la rétention simple des pollutions de surface à des solutions de confinement aux dimensions subaquatiques. Cette étape supplémentaire dans la préservation de l’environnement concerne notamment tous les travaux entrepris dans le cadre de chantiers réalisés à proximité de l’eau. Il s’agit d’anticiper à la fois les pollutions accidentelles mais également la propagation d’éventuelles matières en suspensions générées par les travaux de terrassement, de dragage, de coulage de béton et autres.

En fonction de leurs spécificités techniques et structurelles, les barrages flottants pourront être déployés et utilisés dans différents contextes opérationnels. En mer, sur le littoral ( estuaires, ports) ou en eaux intérieurs ( lacs, étangs, fleuves, rivières ).

Exemples d’implantations :

– Espaces portuaires
– Chantiers maritimes
– Chantiers fluviaux
– Chantier de dragage
– Plages
– Industries côtières
– Sécurisation d’une zone de naufrage
– Préservation des réserves naturelles

B. Principes constituants.

Un barrage flottant est structurellement développé en cinq principes constituants.
Un principe de flottaison, un principe de rétention ou de confinement, un principe de lestage, un principe de jonction et un principe d’arrimage. Ces cinq principes se caractérisent par leur interdépendance.

– Principe de flottaison.

Le flotteur est la principale composante d’un barrage flottant. La partie émergée ( hors de l’eau ) du flotteur, appelée franc-bord, va permettre d’assurer la stabilité et la flottaison du barrage, mais également d’empêcher le passage du polluant en surface. La conception de cet élément est donc déterminante du comportement et de l’efficacité globale des barrages flottants anti pollution.
Il existe aujourd’hui différentes formes de flotteurs et différents systèmes de flottaison. Les deux principales formes de flotteurs, correspondent aux flotteurs plats et aux flotteurs cylindriques. Le choix entre ces deux variantes sera déterminant du type d’utilisation, de stockage, de déploiement et repli du barrage flottant mis en oeuvre. Il est communément admis que les barrages à chambre de flottaison plate seront d’avantage préconisés en eaux calmes et peu profondes.
Les systèmes de flottaison sont de deux types. Le système intégré au barrage par le biais de mousse ou de polystyrène et le système gonflable déclinés en mode manuel et automatique. Les barrages flottants avec système intégré peuvent êtres considérés comme insubmersibles, car pouvant continuer à flotter même lors de problèmes de déchirures importantes, alors que les barrages flottants avec système gonflable sont tout particulièrement vulnérables aux simples risques de percement. Une déchirure sur la chambre gonflable d’un barrage anti pollution, peut sans une intervention rapide d’opérateurs spécialisés, compromettre définitivement sa capacité de flottaison et donc d’utilisation.

– Principe de rétention ou de confinement.

Ce principe qui correspond à la partie immergée ( sous la surface de l’eau ) d’un barrage flottant lui permet de remplir pleinement sa fonction opérationnelle. Il détermine en effet et en complémentarité directe avec le flotteur, la capacité de ce dernier à retenir ( pollutions de surface ) ou confiner ( pollutions subaquatiques ) physiquement la progression d’un polluant.
En fonction de la hauteur de ce principe, de quelques centimètres à plusieurs mètres, il faudra alors parler soit de jupe, soit de rideau. Une jupe faisant généralement en configuration standard de 25cm à 1 mètre alors qu’un rideau pourra faire largement plus de 5 mètres de haut. Dans l’une ou l’autre des configurations les critères d’analyse et de conception devront êtres adaptés.
Ce principe soumis à des contraintes multiples et des pressions dynamiques ( en présence de courants linéaires ) parfois soutenues, doit faire l’objet d’une attention toute particulière et répondre à des critères spécifiques ayant une étroite interaction entre eux. Ainsi le type de pollution à traiter ( hydrocarbures ou matières en suspension ), le contexte d’utilisation ( eaux calmes, vagues, courants ) et la hauteur de la solution ( jupe ou rideau ), détermineront le choix des matériaux constituants ( matières textiles enduites ou géotextile tissé ), la résistance mécanique de ces derniers et leur technique d’assemblage.
Historiquement les tissus enduits de type polychlorure de vinyle ou hypalon sont appliqués aux réponses contre les pollutions par hydrocarbures et produits chimiques et les géotextiles tissés au confinement des fines ou matières en suspension.

– Principe d’arrimage.

En fonction de la situations ( urgence ou prévention ) du contexte ( mer, port, étang, fleuve, lac ) et du type de pollution à traiter ( déversement d’hydrocarbures, produits chimiques ou matières en suspension ) les barrages flottants devront être déployés et maintenus de différentes façons. Pour permettre des opérations de déploiement rapides, sécurisées et pérennes, ils doivent donc impérativement disposer et ce quelque soit leur type et leur destination, de systèmes d’arrimage intégrés et parfaitement adaptés.

Dans le cadre des pollutions de surface la mise en œuvre d’un barrage à jupe est très souvent réalisée dans un contexte d’urgence faisant suite à un déversement accidentel et non dans un contexte d’anticipation. L’utilisation du barrage est alors dite dynamique est nécessite l’intervention simultanée d’engins nautiques et d’opérateurs terrestres qui devront se coordonner et adapter leur action aux événements. Cette spécificité sous entend que la traction, la fixation ou le maintien du barrage ne pourront se faire qu’à partir de ses deux points d’extrémité. Il est donc simple de considérer qu’en fonction de l’importance de la longueur du barrage et des conditions climatologiques, ce dernier pourra subir des tensions, des pressions et des contraintes particulièrement soutenues susceptibles d’entraîner des phénomènes de déchirures et donc de rupture rendant l’ensemble inopérant. La prise en compte de ces risques impose de concevoir des principes d’arrimage intégrants un système de reprise des tensions longitudinales.
Dans le cadre des pollutions prévisibles, la mise en œuvre d’un barrage à jupe ( pollution de surface ) ou d’un barrage à rideau ( pollutions subaquatiques ) répondra à une démarche préventive. Dans ce contexte l’utilisation du barrage est dite statique et nécessitera afin de définir une zone sécurisée parfaitement étanche, des fixations en plusieurs points répartis sur l’ensemble de sa longueur. Les responsables des missions opérationnelles pourront utiliser à cette fin des ancres, des corps morts, des anneaux de scellement ou des pièces de jonction d’extrémités spécifiques telles que les coulisses de compensation. Le positionnement statique d’un barrage flottant avec plusieurs points de fixation, entraîne une rigidité structurelle qui là encore l’expose anormalement aux éléments naturels et sur de longues périodes d’utilisation. Dans ce contexte son principe d’arrimage est considérablement sollicité et devra faire l’objet d’une attention toute particulière.