Barrage du Grimsel: « Ce chantier est unique »

L’été dernier, décision a été prise de remplacer le barrage de Spitallamm par un nouvel ouvrage d’ici à 2025. Un projet unique en son genre, dans un environnement inhospitalier, qui nécessite une planification minutieuse.
10.02.2020
Grimsel

Le barrage de Spitallamm, imposant avec ses 114  mètres de hauteur. Immuable, inébranlable et tenant tête aux rudes conditions météo, à 1900  mètres d’altitude, juste en dessous du col du Grimsel. Depuis 1932, il retient les masses d’eau du lac de Grimsel, avec l’aide du barrage de Seeuferegg situé un peu plus à l’est. Avec sa contenance de quelque 94  millions de mètres cubes, ce lac constitue le cœur des installations de production d’énergie de Kraftwerke Oberhasli AG (KWO). Le barrage de Spitallamm est donc non seulement imposant, mais aussi important – ou plutôt, il l’était.

En effet, l’été dernier, les travaux de construction d’un nouveau barrage ont débuté au Grimsel. L’âge du barrage de Spitallamm n’explique qu’en partie que KWO impose ainsi un nouvel ouvrage juste devant ce vénérable grand œuvre. La véritable cause réside davantage dans la façon dont le barrage a dû être construit dans les années 1920. « Il y a 90  ans, ce barrage poids-voûte était l’un des plus grands barrages du monde », explique Benno Schwegler, responsable Projets chez KWO, en charge de la nouvelle construction. « Néanmoins, les gros cubages de béton représentaient un défi en raison de la chaleur de prise. C’est pourquoi le béton de parement et le béton de masse avaient été coulés séparément. La brèche qui en était résultée avait ensuite été comblée avec du béton. » Conséquence : l’assemblage des deux types de béton était insuffisant, ce qui n’a toutefois été constaté que dans les années 1960. Au fil des ans, cette fissure s’est élargie – elle continue de grandir aujourd’hui et s’avère irréversible. Certes, la pression de l’eau comprime un peu la brèche, mais pas complètement. « À long terme, cela va poser problème. » Benno Schwegler souligne qu’aujourd’hui, la sécurité du barrage était toujours garantie, même si un événement exceptionnel, comme un tremblement de terre de haute magnitude, survenait : « Le barrage résiste sans problème à la pression du lac même avec cette fissure. Mais, sur cette installation, la sécurité est primordiale : c’est pourquoi nous agissons maintenant, en amont. »

Grimsel
Vue du ciel: Vue sur le chantier situé au pied du barrage actuel (image: KWO/David Birri).

Une rénovation serait inutile

Construire un nouveau barrage est une entreprise exigeante. On se demande s’il n’aurait pas été plus simple de rénover le barrage existant. Deux raisons ont toutefois poussé KWO à rejeter cette idée, selon Benno Schwegler : « Pendant les travaux de rénovation, il aurait fallu abaisser le niveau du lac. Mais le lac de Grimsel est très important pour KWO, et nous ne voulions pas renoncer au lac pendant une période aussi longue pour des motifs économiques. » En même temps, le barrage de Spitallamm souffre d’un mécanisme de dégradation connu sous le nom de « réaction alcalis-granulats »: il s’agit d’une réaction connue depuis les années 1980, qui survient sur diverses constructions en béton (barrages, ponts, tunnels) et peut provoquer des fissures dans le béton, ce qui leur fait perdre de leur solidité à long terme. « Par conséquent, il ne serait de toute façon pas approprié de rénover le barrage existant », explique Benno Schwegler. Selon lui, cette réaction alcalis-granulats se manifeste également sur d’autres barrages et édifices en Suisse.

Après l’achèvement du nouvel ouvrage, le barrage de Spitallamm existant ne sera pas démoli, mais submergé. D’une part, il a été classé comme « digne de conservation » par le Service cantonal des monuments historiques et bénéficie en ce sens d’une certaine protection ; d’autre part, pour une telle démolition, il faudrait à nouveau abaisser le lac de Grimsel. Qui plus est, les débris du barrage devraient être entreposés dans une décharge spéciale. C’est pourquoi le barrage sera laissé tel quel et remis en eau, c’est-à-dire qu’on remplira d’eau également l’espace intermédiaire entre le barrage existant et le nouveau. Ce qui donnera lieu à une situation étrange : au lac de Grimsel, à partir de 2025, on pourra observer deux couronnements de barrage distants d’environ 50 mètres, car le nouveau barrage sera aussi haut que l’ancien.

Benno Schwegler, Responsable Projets (image: KWO/David Birri)

Cependant, le nouveau barrage sera construit de telle façon que le rehaussement de 23  mètres, envisagé depuis plus de deux décennies, pourra être réalisé sans prendre de mesures spéciales à partir du moment où le projet obtiendra le feu vert. Le rehaussement du barrage au lac de Grimsel occupe actuellement le Tribunal fédéral après que l’organisation environnementale Aqua Viva, la Fondation suisse de la Greina et l’association locale du Grimsel (« Grimselverein ») ont fait appel à Lausanne contre un arrêt du tribunal administratif bernois. La surélévation des barrages du lac de Grimsel de 23  mètres permettrait d’augmenter la capacité du lac de 75  millions de mètres cubes. Cette capacité supplémentaire joue non seulement un rôle important au niveau de l’approvisionnement hivernal, mais irait aussi totalement dans le sens de la Stratégie énergétique 2050, qui s’appuie sur le développement massif des énergies renouvelables. Grâce à cette capacité supplémentaire, KWO peut aussi contribuer de manière décisive à stabiliser le réseau électrique.

Une motivation et un engagement impressionnants

Les travaux se déroulent en général d’avril à octobre, lorsque le chantier situé à près de 2000  mètres d’altitude est plus ou moins accessible. Une planification minutieuse et une gestion parfaite du temps sont nécessaires pour que le nouveau barrage puisse être achevé dans les temps estimés. Ce qui a déjà souvent du mal à fonctionner dans les régions de plus faible altitude représente un défi supplémentaire en haute montagne. « Pour les ouvriers, ce sont surtout les intempéries qui sont contraignantes », explique Benno Schwegler. Il est donc d’autant plus impressionné par leur motivation et leur engagement : « Ce que toutes les parties prenantes ont réussi à faire ici depuis début juin – justement dans ces conditions extérieures – est impressionnant. Mais chaque ouvrier a aussi conscience que ce chantier est unique. » À propos : si, il y a 90  ans, environ 600  ouvriers avaient été requis pour construire un barrage de cette ampleur, aujourd’hui, pas plus de 100 à 150 personnes travaillent sur ce chantier. Mais même il y a près d’un siècle, les travaux n’avaient duré « que » six ans.

À ciel ouvert: Les préparatifs de la construction du barrage et des galeries ont lieu à la fois sur les parois rocheuses ... (image: KWO/David Birri).

Outre les conditions météorologiques, une autre difficulté de ce projet réside dans le fait qu’il faut travailler à proximité du barrage existant. « Les fondations du nouveau barrage commencent directement là où s’arrêtent celles de l’ancien. Les professionnels doivent donc procéder avec infiniment de précaution afin de ne porter atteinte à aucune installation en exploitation. » La construction du barrage nécessite en outre plusieurs galeries, ainsi qu’un puits, qui doivent être creusées dans la roche. Cela entraîne des secousses qui ne doivent se répercuter ni sur les centrales, ni sur l’Hospice du Grimsel. Les raisons pour lesquelles le nouveau barrage est construit directement au pied du barrage existant sont topographiques : « Plus nous construisons loin de l’ancien barrage de Spitallamm, plus la vallée s’ouvre. Et chaque mètre de largeur de plus pour le barrage fait augmenter les forces qui reposent sur ce dernier. » Sans compter qu’un barrage plus large nécessiterait aussi davantage de matériaux.

Recyclage sur place

Les matériaux d’excavation – quelque 70 000  m3 de roche – qui doivent être ôtés pour les fondations sont transformés en béton sur le chantier même et, ainsi, immédiatement revalorisés. Pour ce faire, une gravière temporaire est installée sur le chantier. S’y ajoutent les matériaux d’excavation résultant de la construction de la centrale de Grimsel  2 dans les années 1970. Ceux-ci sont stockés dans une vieille décharge, devant le lac de Räterichsboden situé un peu plus bas. Utiliser les matériaux présents sur place permet de limiter considérablement les transports coûteux entre les régions de plaine et le lac de Grimsel. Bien sûr, certains matériaux devront être montés jusqu’au chantier, concède Benno Schwegler. « Mais la plupart des voyages auront lieu entre le lac de Räterichsboden et le lac de Grimsel. » Les ouvriers vivront directement sur le chantier ou tout près, à Guttannen, pendant les phases de construction.

Sous terre: ... et dans la montagne (image: KWO/David Birri).

Au total, les travaux au Grimsel dureront six ans. L’été dernier, l’accès aux sites des divers chantiers et la gravière prévue ont été aménagés. En outre, le creusement des fondations a débuté et les galeries déjà mentionnées ont été forées dans la roche. Le creusement doit être achevé d’ici l’automne, avant que les premiers travaux de bétonnage ne commencent en 2021. En vue de ces travaux, les premiers essais de bétonnage seront menés fin 2020. Ces essais sont importants pour ajuster la préparation du béton produit sur place. « Nous utilisons des granulats que nous produisons nous-mêmes. Ces matières influençant considérablement la qualité du béton, les essais préalables sont cruciaux. » Au vu du colossal volume total (220 000 mètres cubes de béton), chaque kilo de matériel compte. « Nous voulons optimiser le béton afin que, d’une part, la qualité et le façonnage soient au rendez-vous, mais également que nous puissions d’autre part travailler ce matériau de manière économique », explique Benno Schwegler. Le barrage de remplacement sera érigé au fur et à mesure et prendra finalement forme entre 2022 et 2024, avant la première mise en eau et la mise en service en 2025.

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Soumis à de fortes charges

Même si, du haut de ses 114 mètres, le nouveau barrage affichera une stature imposante, voire immuable, inébranlable et capable de braver les conditions météo particulièrement difficiles, il ne s’agira pas non plus d’un édifice éternel. « Ce type de barrage est soumis à d’énormes charges », explique Benno Schwegler. « D’une part, la pression de l’eau change constamment, en fonction du niveau du lac. S’ajoutent à cela les grosses différences de température en hiver et en été. » S’il n’est pas construit pour l’éternité, le nouveau barrage du Grimsel est pourtant pensé pour durer plus longtemps qu’une vie humaine. À la question de savoir combien de temps tiendra ce barrage, Benno Schwegler répond sans hésiter : « Au moins cent ans. »

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