Le barrage de Marèges
Marèges: un ouvrage majeur dans l’histoire des ouvrages hydroélectriques
En 2016, la SHEM procède à la vidange décennale du barrage de Marèges. Elle profite de cet abaissement du plan d’eau pour effectuer un important programme de travaux de plusieurs dizaines de millions d’euros sur plusieurs années.
Agé de plus de 80 ans, Marèges reste un barrage innovant et exemplaire.
Marèges est le premier barrage d’André Coyne, ingénieur mondialement renommé dans la construction des barrages. A 37 ans, André Coyne va concevoir et expérimenter sur ce chantier des innovations technologiques qui deviendront incontournables dans la réalisation des grands ouvrages hydroélectriques.
Marèges est aussi exemplaire par le parti architectural qui préside à l’édification du bâtiment. Au sortir de la première guerre mondiale, l’hydroélectricité est l’énergie d’avenir. Elle ne sert plus seulement à l’alimenter les trains de montagne mais elle remplace définitivement la traction vapeur. L’hydroélectricité doit aussi alimenter l’industrie. L’usine de Marèges est donc conçue pour la vitrine de cette modernité. LaCompagnie du chemin de fer de Paris à Orléans fait appel à l’architecte Louis Brachet et de nombreux artisans prestigieux pour les éléments de décoration de l’usine.
Marèges s’est aussi une histoire sociale. Plus de 5000 ouvriers ont été embauchés pour édifier Marèges. Sur le plateau de la Môle c’est toute une ville qui est sortie de terre avec ses codes et sa hiérarchie sociale.
Les éléments caractéristiques de Marèges
Le barrage de Marèges est situé dans les gorges de la Dordogne sur la commune de Liginiac en Corrèze. Il est disposé en travers de la vallée.
Le barrage fait 90 m de haut et 247 m de long. Il relève de 75 m le niveau de la Dordogne et crée un réservoir de 45 millions de m3 dont 35 millions utiles pour la production hydroélectrique.
L’épaisseur du barrage est de seulement 3 m en haut contre 19 en bas grâce à une technique innovante à l’époque : la voûte double courbure. Ceci est rendu possible car le barrage s’appuie directement sur le rocher en rive gauche et est soutenu par une culée poids en rive droite.
Le barrage est équipé de trois évacuateurs de crue dont un en forme de saut à ski, c’est-à-dire en forme de déversoir à l’air libre et deux souterrains en rive gauche.
Une usine indépendante placée à quelques dizaines de mètres à l’aval est mise en service en 1935. Une seconde rive gauche, sur le territoire de Saint-Pierre dans le Cantal est mise en service en 1985. L’eau est acheminée vers la première usine par deux galeries souterraines qui se divisent en deux conduites forcées qui alimentent 4 groupes de production.
Deux galeries de fuite souterraines situées sur la rive droite rejettent les eaux à 500 m en aval dans le lit de la Dordogne.
Derrière l’usine rive gauche, est aussi implanté un poste de transformation. Le courant électrique produit est ensuite évacué par des lignes à haute tension vers le poste de transformation situé sur le plateau de la Mole.
Lors de sa construction, le complexe hydroélectrique de Marèges doit permettre à la fois d’électrifier la ligne de chemin de fer Paris-Orléans et d’alimenter l’industrie parisienne. Ces deux débouchés sont novateurs et prestigieux pour l’époque. Les lignes à haute tension reliant le Massif Central à la Capitale doivent être le point de départ à la mise en place d’un réseau national de transport d’électricité encore à construire.
En rive droite, des conduites acheminent l’eau de la retenue jusqu’à l’usine. Les deux prises d’eau sont suivies de deux conduites souterraines équipées de cheminée d’équilibre au-delà desquelles elles se divisent en 4 conduites forcées en béton puis en métal.
Les galeries de fuite
L’eau turbinée sort dans un bassin de fuite creusé sur toute la longueur de l’usine. Il est séparé de la Dordogne par une voute circulaire en béton ferraillé. Les eaux sont ensuite évacuées au moyen de deux galeries circulaires de 9,5 m de diamètre et respectivement de 498,42 et 517,48 m de long, creusées dans la paroi de la rive droite.
Les innovations du barrage de Marèges
Le barrage de Marèges a mis en œuvre de nombreuses innovations qui ont fait date dans l’histoire des techniques de l’hydroélectricité. Certaines de ces innovations ne sont certes pas utilisées pour la première fois mais leur utilisation à Marèges en fait une référence.
Le barrage voute double courbure
La voute du barrage de Marèges est la plus spectaculaire des innovations du barrage de Marèges.
Jusqu’à l’érection de Marèges, on construisait en Europe des barrages poids c’est-à-dire des ouvrages qui résistaient à la poussée de l’eau par leur propre poids. A Marèges, André Coyne, concepteur du barrage innove. Il profite de la configuration des lieux pour construire un barrage voute double courbure. Il s’agit d’un ouvrage en forme d’arc qui reporte la poussée de l’eau du réservoir sur les appuis constitués par les flancs de la vallée. Ceci permet de concevoir des voutes très fines et donc d’économiser du béton.
La rive gauche qui s’élève sans rupture beaucoup plus haut que la retenue reçoit directement la poussée de la voute. En rive droite, la falaise présente à mi-hauteur une sorte de gradin qui divise la pente en deux. André Coyne met alors en place une culée rectiligne en béton ayant le profil d’un barrage poids. Cette culée soutien la voute du barrage et elle est utilisée pour installer l’évacuateur de crue à l’air libre dit saut à sk, autre innovation majeuri.
Afin d’assurer une meilleure résistance à la poussée de l’eau, André Coyne créé un surplomb qui rend la voute plus épaisse vers l’amont. Le barrage prend alors la forme d’une gigantesque carène à double courbure. Un système de calage et de béquilles en béton placés à la base de la voute coté amont permet à la structure en béton de bénéficier d’un appui, lorsque la réserve est vide et que l’eau ne sert plus de contrepoids.
La voute est en béton plastique ce qui permet une meilleure résistance de l’ouvrage. Elle est divisée en plots de 13 m de long, construits indépendamment et séparés par des joints de contraction. La construction des plots commence au cours de 1933 et se termine en janvier 1935. Malgré la double voute, il faudra tout de même couler 185 000 m3 de béton.
L’évacuateur de crue en forme de saut à ski
Comme nous l’avons vu au paragraphe sur la conception du barrage voute, en rive droite, le barrage est une culée poids. Celle-ci a été aménagée en déversoir. La pente prend la forme d’une doucine, une pente avec une double inclinaison, en forme de S. A la sortie de l’évacuateur, l’eau retombe dans le lit de la Dordogne, 40 m plus bas en formant dans l’air une parabole naturelle.
Cette invention permet de protéger les ouvrages en utilisant la vitesse de l’eau. L’eau est projetée au loin, presque à l’horizontale et n’érode pas le pied de l’ouvrage.
Les vannes-wagon qui permettent à l’eau d’accéder à l’évacuateur font 5 m de haut et sont commandées par un treuil oléo-dynamique. Cet équipement est installé en haut du barrage dans un encorbellement qui surplombe la retenue.
Une petite plate-forme d’observation est installée en bas.
Sur des barrages construits ultérieurement, André Coyne améliorera le procédé en faisant reposer l’évacuateur de crue sur les toits des usines en contre bas.
En 1937, André Coyne dépose une demande de brevet pour ce type d’aménagement. Cet évacuateur de crue devient la marque de fabrique d'André Coyne qui l’applique sur les barrages de l’Aigle et de Bort-les-Orgues.
Cet évacuateur de crue est complété par deux autres évacuateurs de crue en rive gauche.
L’ensemble de ces évacuateurs a été conçu pour laisser passer une crue de 3000 m3/s soit le double de la crue séculaire de la Dordogne. Rive droite, l’évacuateur laisse passer 700 m3/s et les évacuateurs rive gauche 2000m 3/s. Les 3000 m3 sont atteints en ajoutant l’usine et les vannes de vidange de fond.
Les évacuateurs de crue de la rive gauche
Ils sont composés de deux tunnels souterrains circulaires de 8 m de diamètre précédés d’un puits déversoir de 12 m de large pour 11 m de haut. Les galeries se rejoignent à leur sortie dans un canal à l’air libre qui conduit les eaux dans le lit de la Dordogne.
Les évacuateurs sont équipés de deux vannes-wagon de 12 m de haut sur 11 m de large entièrement remplacées entre 2015 et 2019. Les manœuvres de ces vannes sont réalisées à l’aide d’un treuil électrique.
La nouveauté de ces évacuateurs est le prolongement en amont vers la retenue de guideaux aux formes largement arrondies et en porte à faux. Ils sont par ailleurs en surplomb alors qu’ils sont généralement droits.
Le mur à échelle et le batardeau
Pour construire le barrage, il est nécessaire de construire un batardeau qui va permettre dévier les eaux de la Dordogne. Il fera 20 m de hauteur. Il sera construit entre août 1931 et mi 1932. André Coyne innove en dotant ce batardeau de tirants ancrés dans le massif. Le rôle des tirants consiste à solidariser la couche de béton et les enrochements de manière à ne constituer qu’un seul massif. La principale innovation consiste à faire décroitre la taille des tirants de la base vers le sommet.
On pose donc un enrochement sur les alluvions de la rivière. Sur sa face amont, le batardeau est vertical et non pas constitué d’une couche d’enrochement comme c’est le cas habituellement. Ceci évite des enrochements et réduit de 320 m la longueur des galeries de dérivation.
Les tirants d’ancrage
Ces tirants en acier servent à renforcer la résistance du barrage.
De longs câbles en acier sont scellés dans le sol de la fondation puis ancrés en divers endroits de la partie supérieure du barrage. Le câble est ensuite mis en tension au moyen d’un vérin hydraulique ce qui permet de lester le barrage. Le dispositif permet de lester artificiellement le barrage lorsque les câbles sont mis en tension. André Coyne déposera un brevet en 1930. Le dispositif déposé par André Coyne avait déjà été utilisé sur le barrage de Cheurfras en Algérie qui avait dû être reconstruit après une crue. A Marèges, il sera donc utilisé pour la première fois sur une construction neuve.
A Marèges, les tirants d’ancrage sont intégrés dans la culée poids en rive droite. Il s’agit de 6 tirants en acier de 900 tonnes. Six puits verticaux de 80 cm de diamètre sont forés jusqu’au rocher de fondation. En partie supérieure, ils débouchent dans une salle appelée salle des vérins. Aménagée sous la chaussée du barrage. Ils sont accessibles dans la galerie de visite du barrage.
Le frettage des conduites forcées
En partie haute, où le rocher est suffisamment solide, les conduites sont revêtues de béton et d’un enduit de gunite fortement armé de cercle de fer.
Mais en pied de barrage à 30 m de l’usine, la couverture rocheuse n’est pas assez résistante. Une technique nouvelle a dû être mise en place. Les conduites sont dites frettées. Elles sont recouvertes d’une couche de béton de 40 cm environ entourées de câbles métalliques tendus après séchage de béton. Il s’agit donc d’une conduite en béton ordinaire frettée par des câbles d’acier.
Lorsque les câbles sont tendus, la pression à l’extérieur de la conduite est égale à celle de l’eau qui doit circuler dans les conduites.
Les frettes sont des armatures complémentaires qui augmentent la résistance d’une pièce en béton dans une zone fortement comprimée. Cette technique n’est pas nouvelle dans la construction car elle avait été utilisée par Eugène Fressynet, (ingénieur français père du béton précontraint) mais elle utilisée pour la première fois à Marèges sur un barrage hydroélectrique.
Le béton vibré
Pour couler185 000 tonnes de béton, on met en place un dispositif de tours munies de tapis roulants. Ce système met en œuvre avec une extrême régularité et sans ségrégation, un béton d’une consistance quelconque. C’est la première fois qu’une installation de ce type est utilisée en Europe.
Afin de rendre le béton plus résistant et obtenir une étanchéité maximale dans les régions au contact de l’eau, le béton du corps du barrage est vibré dans la masse. Vibrer le béton permet de le serrer ce qui fait remonter la laitance en surface et rend le béton plus résistant. Plusieurs essais sont réalisés lors de la construction car il s’agit du premier essai de vibration appliquée à un barrage. Les laboratoires des Ponts et Chaussés, d’essai des matériaux de la ville de Paris et de l’école polytechnique de Milan réalisent les essais.
Après les tests en laboratoire, on passe aux essais sur le terrain. Une première machine rend l’âme au bout de 300 heures. On fait appel alors à des machines américaines et allemandes. Ce matériel a aux yeux d’André Coyne, la sanction de l’expérience. Plusieurs types d’appareils sont utilisés. La vibration de surface s’effectue à l’aide de vibroplats. Il se compose d’un moteur électrique fixé à une planche de bois. Deux hommes sont nécessaires pour manier le vibroplat.
Pour l’étanchéité du parement amont, André Coyne utilisera plutôt la pervibration. Trois aiguilles sont actionnées dans une bande d’un mètre sur les quatre cotés le long du coffrage.
Le mur à échelle
Le système de mur à échelle a été mis au point par André Coyne à la fin des années 1920 pour renforcer les murs à quai. Marèges constitue la première application non maritime de ces murs à échelle. On les trouve sur le chemin d’accès et surtout sur le batardeau amont.
Les témoins sonores
A l’époque de la construction de Marèges, l’auscultation des barrages n’en est qu’à ses balbutiements. André Coyne décide donc de concevoir un appareil permettant d’ausculter les structures de génie civil qu’il construit. Ce type d’appareil doit pallier par l’observation directe les insuffisances de calcul de l’époque.
L’appareil qu’invente André Coyne est appelé témoin sonore ou extensomètre. Cet appareil utilise une corde, type corde de piano, de quelques dixièmes de millimètres de diamètre, tendue à l’avance dans un tube en acier étanche, sorte d’éprouvette, que l’on noie dans le béton. On la fait vibrer à distance par commande électrique. Grâce aux propriétés acoustiques de la corde, les témoins sonores peuvent mesurer les déformations internes des ouvrages en béton.
« Si l’on fixe en deux points de la construction à ausculter les extrémités d’une corde tendue sonore tout en allongeant ou raccourcissant du béton compris entre les deux points d’attache, qu’il soit dû au retrait, aux contraintes ou à la température, se traduit par une variation de la fréquence propre à la corde. », explique André Coyne dans une de ses publications.
L’appareil fait l’objet d’un premier brevet en 1931.
André Coyne, le concepteur de Marèges
André Coyne est né à Paris le 10 février 1891. Il entre au lycée Janson de Sailly puis est reçu à l’Ecole polytechnique en 1910 puis après son service militaire à Ponts-et-Chaussés. Il débute sa carrière au service maritime du département du Finistère. Il collabore à la construction du pont de Plougastel. A cette occasion, il se rend compte de la nécessité de l’expérimentation pour les ouvrages d’art. Il met au point des murs de soutènement : les murs de quai dit à échelle qu’il brevette en 1928.
En 1928, il est nommé ingénieur en chef du Service spécial d’aménagement de la Haute-Dordogne. Marèges est son premier chantier hydroélectrique. Il en dirige la conception et la réalisation. Il reprend le projet en cours et propose une solution radicalement différente.
En 1935, le Service spécial d’aménagement de la Haute-Dordogne devient le service technique des grands barrages et André Coyne en reste le directeur. Il développe alors des études de voûte et travaille sur différents projets de barrages sur la Dordogne et notamment le barrage de l’Aigle.
En parallèle, il enseigne à l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussés où il est titulaire de la chaire des barrages depuis 1937.
En 1941, il devient inspecteur général des Ponts et Chaussés. Il prend peu après la tête de la commission internationale des grands barrages.
En 1947, il fonde avec son gendre Jean Bellier le bureau d’études Coyne et Bellier. Il crée aussi la société Telemac pour l’exploitation de ses brevets sur les appareils à corde vibrante.
En 1953, le cercle d’études architecturales lui décerne un Grand Prix d’architecture. Il est le seul ingénieur à avoir reçu un tel prix.
André Coyne est décédé le 21 juillet 1960.
André Coyne a projeté ou supervisé 50 voûtes simples mais a construit 55 barrages durant toute sa carrière. S’il n’est pas l’inventeur de ce type de barrage, il a poussé à l’extrême les possibilités offertes par ce type de construction. Il a notamment conçu le barrage de Tignes. Il est aussi le concepteur d’aménagement combinant barrage et usine avec évacuateurs à saut à ski sur le toit de l’usine.
André Coyne a élaboré des « règles qui, tout de même, permettent d’éviter des laideurs ». Elles seront formulées dans les années 50 mais leur application débute à Marèges.
1-le respect de l’intelligence du site
2-S’en tenir à la pureté des formes
3-L’harmonie de son agencement avec les autres éléments dans le but d’obtenir une synthèse
4-Donner une idée de l’échelle humaine
Ces théories esthétiques seront reprises et amplifiées sur les chantiers suivants.
S’il a fait preuve d’innovation, André Coyne a aussi fait preuve de prudence. Il a multiplié les expériences et les tests. Les divers partis techniques sont testés au fur et à mesure de leur conception et les problèmes rencontrés lors des travaux sont résolus par des études sur les modèles réduits. Ainsi des expériences sur modèles réduits ont été réalisées dans les locaux de l’Office National de recherches scientifiques et industrielles et des inventions. Des tests sur les matériaux ont été réalisés au laboratoire des Ponts et chaussés. Enfin, André Coyne a réalisé plusieurs maquettes du barrage de Marèges dont deux subsistent.
L’histoire du barrage de Marèges
Lors de la première guerre mondiale, face au manque de charbon ou d’infrastructures pour l’acheminer, l’Etat incite les compagnies ferroviaires à choisir l’électricité. Dès 1917, la Compagnie des chemins de fer de Paris à Orléans, (PO) est invitée à rechercher des emplacements favorables à l’installation de barrages.
A la sortie de la première guerre mondiale, le Massif Central est la dernière région française ayant des fortes disponibilités en eau à ne pas être dotée d’ouvrages hydroélectriques. Or en 1920, on estime que la puissance moyenne disponible sur le Massif Central à 15 % des capacités hydrauliques françaises. Les débits des cours d’eau y sont irréguliers mais les vallées étroites et profondes permettent d’édifier des barrages.
En 1918, l’administration entreprend des études préliminaires et elle décide de confier le projet à des industriels privés.
En 1919, une loi relative à l’utilisation de l’énergie hydraulique instaure un régime de concession pour toutes installations électriques de plus de 4500 kW. L’Etat est propriétaire des ouvrages mais en confie les investissements et la construction à des industriels privés qui rembourseront leurs investissements en exploitant les ouvrages.
L’élaboration du projet d’aménagement de la Haute Dordogne sera particulièrement longue. Il faudra en effet 10 ans entre 1923 et 1933. Le projet d’aménagement du PO prévoit 7 usines : 4 sur la Dordogne et 3 sur la Rhue.
Le PO se chargera de l’entretien et versera également une redevance à l’Etat. L’électricité servira à faire circuler les trains et la vente l’excédent de production se fera à des tarifs approuvés par le ministère des Travaux Publics.
Le barrage de Marèges fait partie d’un programme d’équipement hydroélectrique de la Dordogne décidé par l’Etat au début des années 1920. Et en 1921, l’Etat concède à la compagnie d’Orléans l’aménagement hydroélectrique de la Haute-Dordogne. La Compagnie et l’Etat se répartissent les dépenses. L’Etat prend à sa charge le génie civil. La Compagnie finance les autres travaux surtout l’équipement hydraulique, électrique et mécanique.
En 1928 André Coyne prend en charge le dossier de l’aménagement. Il décide de déplacer le projet au lieu-dit Gour de Rouzé. Cet endroit est composé deux éperons rocheux précédant un élargissement de la vallée. Il présente de nombreux avantages : le barrage bénéficie d’une assise en granit ; le site permet aussi de projeter les évacuateurs de crue et les dérivations provisoires. Une petite plage en contre bas laisse un espace suffisant pour construire l’usine. L’inconvénient de ce projet est d’augmenter de 7 millions de m3 le volume de béton nécessaire au barrage poids. Il se lance dpnc dans des études pour installer un barrage-voûte.
Le coût estimé est de 160 millions de Francs, juste pour le barrage et les accessoires. Le barrage est l’élément le plus impressionnant mais il ne représente que 10 % du coût total de l’aménagement.
L’usine doit pourvoir fournir 30 000 kW.
La construction de l’ensemble hydroélectrique de Marèges ne semble pas avoir soulevé de contestations. Les gorges de la Dordogne étaient peu accessibles et peu fréquentées. L’espace escarpé et couvert de végétation ne bénéficiait pas d’une vue dégagée.
Le Service spécial de la Haute-Dordogne, dépendant de l’Etat, contrôle les travaux.
La construction rapide du barrage et de l’usine en 4 ans est rendue possible grâce à l’installation d’un important matériel. On installe un téléphérique pour le transport du ciment, un blondin, un transporteur aérien pour déplacer les matériaux au-dessus du chantier, trois tours pour distribuer le béton au-dessus du barrage, une quatrième au-dessus de l’usine. Il y a aussi des installations nécessaires pour fabriquer du béton, des ateliers de concassage.
Les usines sont donc reliées aux lignes de chemin de fer mais également à la région parisienne où se trouvent des industriels capables d’acheter cette production. La compagnie du PO construit donc également un réseau de transmission de l’énergie. Elle construit donc aussi des lignes à haute tension dont une qui alimentent directement Paris.
Les constructions de l’usine et du barrage seront rapides car un important matériel est installé sur le site. Un téléphérique de 7,5 km de long dédié au transport du ciment relie la gare de Champagnac au chantier. Il est équipé de 143 bennes pouvant transporter 250 kg chacune. Le transport par la route aurait nécessite 20 km de mauvaises routes. Une grue sur câble de 4,5 tonnes est installée au-dessus du chantier. Des derricks d’une porte de 98 tonnes à 30 m fonctionnent à la vapeur.
Une carrière est ouverte en rive droite à 250 m à l’amont du chantier. Les matériaux extraits sont chargés manuellement dans des wagonnets qui les acheminent vers une installation de concassage située juste à l’amont du barrage. Après concassage, les matériaux sont broyés, triés dans une usine à béton établie au voisinage du barrage. Les vestiges sont encore visibles sur le flanc de la colline.
Une autre installation en rive gauche traite principalement les matériaux provenant des fouilles et notamment les déblais rocheux souterrains.
Le courant électrique vient du transformateur de La Mole et redistribué sur le chantier au moyen de 6 transformateurs.
Les travaux commencent dès 1929 par des sondages et de reconnaissance du sous-sol. On entreprend également le chemin d’accès. Le chantier principal débute en 1931.
Pour installer le chantier, il est nécessaire d’assécher la rivière sur la zone du futur chantier. La Dordogne est déviée de son lit à l’aide de deux galeries creusées dans la roche et des batardeaux sont immergés pour retenir l’eau et isoler le chantier. Le percement se fait à la main avec un faible équipement ce qui nécessite une main d’œuvre nombreuse.
Le batardeau est dit à échelle est une disposition originale mise en place par André Coyne qui s’inspire de son expérience bretonne. Une ossature métallique légère tient lieu de gabion de grandes dimensions. Elle est remplie de pierrailles. Ce batardeau est mis en place en quelques jours à la faveur d’un étiage et permet de constituer un premier embryon de batardeau. Aucune crue ne put en venir à bout durant les 4 années de chantier et ce batardeau à échelle servit de support au reste de l’ouvrage. Le batardeau amont est construit en 1931 et celui aval en 1932. Une passerelle prend appuis sur le batardeau aval afin de faciliter le passage d’une rive à l’autre.
En 1932, on commence le dénoyage de la zone de chantier. Au bout de quelques jours, les fouilles commencent. Celles du barrage sont effectuées en 3 mois. Celles de l’usine en un an car elle est plus importante. Les déblais sont évacués à l’aide d’un petit train situé à la hauteur de la salle des machines afin de prévenir les crues. Les déblais sont dirigés vers une décharge ou une installation de concassage implantée en rive gauche.
L’excellente qualité du sol permet d’y appuyer directement le barrage. Un socle est alors coulé. La voûte est directement montée dessus. La voûte est élevée plots par plot en utilisant une nouvelle méthode pour vibrer le béton en profondeur.
Pour permettre la mise en route le plus tôt possible de l’usine, les équipements électriques et mécaniques sont montés avant l’achèvement de l’usine. L’usine est construite en 3 blocs, de l’aval vers l’amont. Lorsque le génie civil d’un bloc est commencé, le montage des turbines peut commencer. Le bétonnage commence en janvier 1933 pour s’achever en juillet 1934. Il faut donc 30 mois de construction après les fouilles. Le premier pont-roulant est installé en septembre 1933 ce qui permet d’installer la première turbine.
Pour couler les murs de béton, les agrégats viendront d’une plate-forme de concassage située elle en rive gauche. Des voies de chemin de fer traverseront la Dordogne.
Un aménagement hydroélectrique nécessite des galeries pour amener et évacuer l’eau. Marèges n’échappe pas à la règle et comporte 2,5 km de galeries. Toutes ont été percées dans le granit de la vallée. La réalisation des ouvrages d’amenée d’eau nécessite beaucoup de prudence en raison de la proximité de la voûte du barrage. On est obligé de dynamiter la roche parfois la nuit. 35 m3 de déblais sont sortis par galerie et par jour. Les galeries sont ensuite bétonnées sur 35 cm d’épaisseur.
Les conduites forcées sont commencées par le bas car elles sont très en pente.
Le chantier va durer jusqu’en 1935.
Le 5 octobre 1935, le barrage est inauguré en grande pompe en même temps que celle de l’achèvement de l’électrification de la ligne de chemin de fer Vierzon-Brive. La Compagnie de chemin de fer affrète un train spécialement pour l’occasion. Le ministre des Travaux Publics Laurent-Eynac, le député de la Corrèze Henri Queuille et le directeur du conseil d’administration du POMM sont présents. L’évènement fait les gros titres des journaux et revêt une importance nationale. Après la visite, un banquet est servi dans la salle des machines. « Ce banquet développé devant des alternateurs qui écrasaient les convives, se passa sous la fée énergie un moment calmée, puisque l’ingénieur des Ponts Mary, avait arrêté la turbulence », écrit le journaliste du Petit journal
En 1938, la Compagnie du Paris Orléans qui a déjà fusionné avec la Compagnie des chemins de fer du Midi disparait au profit de la SNCF qui gère donc Marèges pour alimenter ses lignes de chemin de fer.
Lors de la seconde guerre mondiale, les troupes allemandes s’installent à Marèges. Pour éviter les bombardements des Alliés, le parement aval du barrage est peint en noir et des ballons de défense anti-aérienne sont accrochés de part et d’autres du barrage. Ces accroches sont toujours là aujourd’hui et certaines sont visibles le long du sentier qui mène au belvédère de Marèges.
En 1946, la SNCF, entreprise publique, garde le droit d’exploiter les ouvrages hydroélectriques dont elle disposait. Elle entreprend dans les années 1960, des travaux de modernisation dans l’usine.
En 1985, Marèges sert à l’alimenter Saint-Pierre-de-Marèges, une seconde usine en rive droite dans le département du Cantal.
En 2015, l’ensemble hydroélectrique fête ses 80 ans.
En 2016, la SHEM procède à une vidange décennale et en profite pour réaliser un important programme de travaux qui va durer jusqu’en 2018.
La difficile vie des ouvriers sur le chantier du barrage
Le chantier va attirer de très nombreux travailleurs dans une région très peu peuplée. Outre le site de construction du barrage et de l’usine, l’édification de Marèges nécessite des ateliers annexes implantés sur le plateau de la Mole. Un laboratoire d’essai des matériaux est ouvert dans une ferme. On trouve aussi un atelier de charpente, de mécanique et divers bureaux et enfin un parc à matériaux.
Le gouvernement souhaite des ouvriers français. Un quota de 20%d’ouvriers étrangers est donc fixé. Cependant trouver des ouvriers français s’avère difficile. Le gouvernement augmente le quota d’étrangers et finalement le quota de 20 % s’appliquera aux ouvriers français. La majorité des ouvriers viennent d’Italie, d'Espagne, du Portugal et de Grèce.
Les ouvriers sont regroupés par équipe chargée d’un type d’opération. Pour les travaux de précision, les équipes sont formées par petits groupes.
De nombreux accidents du travail sont à déplorer. Plusieurs personnes trouveront la mort.
Une cité ouvrière se crée sur le plateau de la Mole à proximité du poste de transformation tout juste achevé. Alors qu’il n’y avait que 5 à 6 fermes isolées, on pourra compter 5000 personnes dans les environs car certains ouvriers viennent avec leurs familles.
A partie de 1929, les maisons pérennes sont construites pour les ouvriers du Paris-Orléans. L’architecte de l’usine Louis Brachet conçoit 17 maisons qui existent encore aujourd’hui et sont toujours habitées. Il y a les habitations des ouvriers du poste de transformation, celle des ouvriers de l’usine, les maisons des chefs de poste et de groupement. Enfin, un hôtel du PO est érigé. Sa terrasse offre une vue plongeante sur l’aménagement hydroélectrique.
Ces maisons en moellon sont construites dans un style régionaliste inspiré des fermes corréziennes avec des compléments et des touches modernes grâce à l’adjonction de motifs décoratifs en brique hérités de l’Art déco.
Les ouvriers du chantier sont logés par l’entrepreneur dans des maisons en préfabriqués.
Des cantonnements sont aussi installés à l’Enval et à la Chataigneraie. Ils comprennent des dortoirs de 50 hommes et des plus restreints pour les ouvriers spécialisés. Celui d’Enval, le plus excentré dispose d’un château d’eau, d’une infirmerie et d’un cinéma.
La main d’œuvre étrangère qui n’est pas directement employé par l’entrepreneur se loge comme elle peut. Planche et papier goudronné servent à réaliser un abri. Ces baraquements s’élèvent le long du ruisseau Longvert. Les conditions sanitaires y sont préoccupantes. Cet afflux de personnes crée un village sur le plateau de la Mole. Une chapelle voit le jour mais également des commerces, des auberges dans les fermes mais également maisons closes et annexe de gendarmerie. « La commune ne souhaitant pas voir ces enfants fréquenter son école », une nouvelle école est construite pour les enfants des ouvriers. L’école de Marèges va compter jusqu’à 100 élèves. L’école restera ensuite en service pour les enfants du personnel. Tous les bâtiments de cette petite ville ont disparu à la suite d’un incendie en 1936. Il ne reste rien aujourd’hui sauf les restes d’un ancien café sur le chemin reliant Marèges à la route départementale.
Marèges : une usine à l’architecture soignée
La construction de l’usine se fait en même temps que celle du barrage. Tout est mis en œuvre pour ériger une usine grandiose et monumentale. Pour la Compagnie du Paris-Orléans, Marèges est un site modèle ce qui explique le parti pris de créer un bâtiment signifiant. Le projet de barrage est à l’époque le plus haut d’Europe et la puissance installée à l’intérieur de l’usine est très conséquente. Il importe donc de mettre en valeur ces équipements par une architecture monumentale et soignée.
La Compagnie du Paris-Orléans confie les travaux à un architecte : Louis Brachet.
Né à Paris en 1877, Louis Brachet est un représentant significatif de l’architecture rationaliste française de l’entre-deux guerres. Cela se caractérise par l’attention aux détails et l’union entre l’art et la technique mise en œuvre. Fréquent collaborateur du Paris-Orléans, son travail se caractérise par l’utilisation de matériaux modernes : le fer, le verre et le béton armé. On retrouve cet aspect dans le soin tout particulier apporté aux fenêtres et aux ferronneries des garde-corps de l’usine de Marèges.
L’usine vue de l’extérieure
La Direction des opérations de la Compagnie du Paris-Orléans conçoit les équipements électriques et l’agencement général de l’usine sous forme de trois bâtiments accolés sur 12 niveaux. Elle charge ensuite Louis Brachet de concevoir une enveloppe plus esthétique. Ce dernier va travailler l’architecture à l’extérieur comme à l’intérieur.
Au bord de la Dordogne, l’usine de Marèges comprend 3 bâtiments principaux accolés :
- la salle des machines
- la salle de l’appareillage qui longe la première et comprend l’équipement électrique les tableaux, les pupitres de commande ;
- la salle de décuvage des transformateurs.
La salle des machines est séparée du bâtiment de l’appareillage par un mur creux de 3 mètres de large dans lequel sont logés les escaliers, l’ascenseur, les cabines téléphoniques, les gaines et les câbles d’aération.
Au centre du bâtiment d’appareillage, la haute salle de commande est recouverte de 5 voûtes faites en béton translucide, du béton armé dans lequel sont inclus des carreaux de verre. Le bâtiment de la salle des machines et celui du décuvage sont recouverts d’une toiture formée d’ondes de béton armé. Afin d’assurer l’étanchéité, on pose une toiture en cuivre. En 1960, ces ondes et la toiture métallique seront recouvertes par une couverture métallique à double pente encore en place aujourd’hui. Dans la salle des turbines au sous-sol, Louis Brachet a également réalisé des voûtes semblables.
L’usine vue de l’intérieur
La salle des machines
L’usine est conçue comme deux demi-usines symétriques pouvant fonctionner indépendamment et en parallèle. Ceci permet le fonctionnement en continu de l’usine. Chaque ensemble, alimenté par deux conduites forcées, est composé de deux groupes électrogènes principaux et de deux groupes auxiliaires
Marèges compte 4 groupes de production. La puissance installée est élevée pour l’époque : 150 000 kVA. Les turbines sont des turbines Françis à axe vertical. Elles ont chacune une puissance de 32 000 kW. Elles fonctionnement grâce à une hauteur de chute de 72,5 m. La vitesse de rotation : 150 tours-minute.
Chaque turbine est enchâssée dans une bâche spirale en acier moulé, d’un diamètre de 9 m. Chaque turbine a été assemblée sur place. L’arrivée d’eau présente un diamètre de 3,20 m. Après montage et réglage, la bâche a été partiellement enrobée du béton. Les roues des turbines mesurent 3,20 m pour 1,35 m de haut. Elles pèsent 18 tonnes chacune.
Deux ponts roulants d’une portée de 19,5 m et d’une capacité de 110 tonnes chacun sont utilisés lors du montage et démontage des turbines. Ces ponts-roulants seront ont été changés en 2016.
Le bâtiment de décuvage se trouve dans le prolongement du poste de transformation extérieur. Un pont roulant de 65 tonnes permet de manutentionner les transformateurs.
Le parti pris esthétique
Louis Brachet dessine un bâtiment de forme parallépipède doté d’ornements comme des corniches et des redans qui ajoutent une touche d’originalité. Toute l’usine est en béton armé, bouchardé et peint ce qui augmente l’impression d’harmonie.
« La terrasse c’est la gaité, c’est le réceptacle du soleil et de la lumière », indique Louis Brachet dans Les tendances de l’architecture moderne en 1930. Il prévoit donc des toitures plates qui permettent d’aménager des terrasses. Depuis l’étage des bureaux, il est possible de se promener sur le toit terrasse. Ce parti prix permet de des hauts murs avec de larges baies ce qui permet de gagner en luminosité. Seule la salle de commande est surmontée de voûtes en béton armé dans lesquelles sont inclus des carreaux de verres qui laissent passer la lumière tout en respectant l’esthétique du béton armé.
Après ce travail d’ensemble, Louis Brachet a focalisé la décoration sur les trois espaces les plus importants d’une usine hydroélectrique :
- La façade de l’entrée principale
- La salle des machines
- La salle de commande
La façade
L’entrée principale est pourvue d’un fronton gravé par le sculpteur Camille Garnier. Côté sud, quatre pilastres relient la porte à un petit attique surmontant le couronnement de l’usine ce qui donne un caractère monumental et grandiose à l’entrée.
La salle des machines
Les baies font l’objet d’un traitement particulièrement soignée sur tout le bâtiment. Celles de la salle des machines du côté de la Dordogne sont dotées d’une succession de carreaux de forme triangulaire. Les façades nord et sud de carrés. Une partie des carreaux est fait en verre mat l’autre en verre lisse ce qui permet un jeu de formes et de textures. Dans les vitres, la succession des carrés et des triangles forment presque des flèches, motif adapté pour une usine produisant de l’électricité, énergie de la vitesse.
Les larges baies du bâtiment de décuvage reprennent un motif de petit carreaux rectangles imbriqués.
Un escalier monumental permet d’accéder aux étages depuis la salle des machines. Il est formé de deux volées de marche qui se rejoignent trois fois en des paliers centraux. Il est pourvu d’une rampe débillardée en fer forgée décorée d’un savant motif de volutes. Cette rampe a été réalisée par les établissements Brandt et assemblée sur place. Les marches sont recouvertes d’un dallage de marbre gris de Chomérac (Ardèche). Dans les étages inférieurs, la rampe est composée de 12 panneaux de formes trapézoïdales.
A l’origine les carreaux du sol étaient en harmonie avec ceux des murs.
La salle des commandes
La salle de commande se trouve dans la partie supérieure du bâtiment. Louis Brachet conçoit une majestueuse verrière de style art déco surplombant un ensemble d’armoires métallique et de tables de commande au design soigné. Cette verrière zénithale permet de dégager les murs et évite les faux jours sur les glaces des appareils de mesure. Elle n’a pas malheureusement survécu aux travaux d’aménagement réalisés par la SNCF dans les années 1960. Il ne subsiste plus que 4 petites pyramides.
Louis Brachet dessine lui-même tous les éléments décoratifs de l’usine. Les portes intérieures et extérieures, les portes d’ascenseur, les éléments de ferronnerie, les luminaires et les divers motifs de carrelage pour le sol ainsi que les murs de la salle des machines. Les matériaux employés pour la décoration sont modernes : verre, céramique, fer et béton. Louis Brachet fait appel aux plus prestigieux industriels et de l’entre-deux guerres Edgar Brandt pour la ferronnerie des portes de l’ascenseur et du garde-corps de l’escalier principal et Auguste Labouret pour les carreaux de céramique en grès. Camille Garnier réalise le fronton qui surmonte l’entrée principale de l’usine. (48 lettres de 0,70 m de haut). Il réalise aussi des stucs dans l’escalier principal et dans les escaliers secondaires. Les premiers ont disparu mais les seconds sont encore en place.
La cité ouvrière
Louis Brachet dresse également le plan de la cité ouvrière dédiée aux ouvriers du PO et qui existe encore aujourd’hui. Cette cité comprend 6 maisons. Pour l’époque ces maisons sont équipées du confort moderne : chauffage central avec un local pour la houille au sous-sol, une fosse septique et une buanderie. Ces maisons sont dans le style régionaliste avec des murs dotés d’un parement en meulière caractéristiques de la Haute Corrèze. Le faitage est coupé en deux pour former des demi-croupes. Des motifs décoratifs inspirées de l’art déco complète et modernise les maisons. D’autres maisons ont été construites quelques années après sur le même modèle mais les façades sont moins travaillées sans décor de brique.
La SHEM, 2e producteur d’énergie renouvelable de la vallée de la Dordogne
La SHEM exploite trois usines dans le bassin de la Dordogne : Marèges en Corrèze, Coindre et Saint-Pierre-de-Marèges dans le Cantal. Ces usines sont alimentées par trois grands réservoirs (Marèges sur la Dordogne, les Essarts sur la Grande-Rhue et Journiac sur la Petite-Rhue). Grâce à ses usines, la SHEM produit annuellement 443 GWh, soit l’équivalent des besoins en électricité de plus de 200 000 habitants.
23 salariés, installés avec leurs familles dans des cités ouvrières (cités SHEM) à proximité des usines, entretiennent et exploitent ce patrimoine industriel d’exception.
La SHEM privilégie le recours à des entreprises locales pour la réalisation de ses travaux et participe ainsi au dynamisme économique de la vallée.
A Marèges, la SHEM dispose d’un barrage d’une capacité de 47 millions de m3 (capacité utile de plus de 33 millions de m3) et de deux usines : Marèges et Saint-Pierre de Marèges
L’usine de Saint-Pierre est située sur la rive gauche de la Dordogne sur la commune du même nom dans le Cantal. Mise en service en 1985 lors du cinquantenaire de Marèges, l’usine produit plus de 212 GWh par an soit la consommation de plus de 100 000 habitants. Elle a été rattachée à la SHEM par décret du 5 décembre 2003.