Le nombre de barrages aux États-Unis à risque de dépasser augmente, menaçant leur intégrité structurelle et leurs communautés en aval, selon de nouvelles recherches du FAMU-FSU College of Engineering.
L'étude, publiée dans Communications de la naturea examiné les données de 33 barrages sur 50 ans pour déterminer comment la probabilité de dépassement a changé depuis 1973. La recherche a révélé une tendance croissante dans le nombre de barrages présentant des probabilités critiques de dépassement (faible, modérée et élevée) et une baisse du nombre de barrages avec des probabilités de dépassement non critiques (très faible).
« Il y a des décennies, les constructeurs de barrages ont utilisé les meilleures connaissances technologiques disponibles, mais les choses ont changé, donc les infrastructures vieillissantes sont quelque chose qui est une préoccupation », a déclaré le co-auteur du journal Ebrahim Ahmadisharaf, professeur adjoint au FAMU-FSU College of Engineering et au centre d'infrastructure résilient et de réponse aux catastrophes.
« Dans cette étude, nous avons montré où les dangers provenant des dépassements sont les plus importants, à la fois en raison du risque d'occurrence et des conséquences possibles. C'est un guide pour savoir où les dépenses d'infrastructure pourraient avoir le plus grand impact. »
Ce qu'ils ont fait
Il y a plus de 90 000 barrages de tailles variables dans le pays. Les chercheurs ont réduit leur étude à un sous-ensemble plus petit d'environ 130 sites qui avaient au moins 50 ans de données sur le niveau de l'eau accessibles au public. De ce sous-ensemble, ils ont exclu les barrages influencés par la réglementation en amont ou ceux qui ont des données au niveau de l'eau dépourvues d'indépendance statistique. Cela leur a laissé 33 sites pour leur étude.
L'équipe a analysé les données au niveau de l'eau de divers barrages et a comparé ces informations avec la hauteur de la crête du barrage. Ils ont examiné chaque période de 30 ans au cours des 50 plus grandes années de données pour estimer comment la probabilité de dépassement a changé au fil du temps.
Sur les 33 barrages étudiés, 30 barrages ont été classés comme grands, avec des hauteurs de crête supérieures à 15 mètres, selon les critères de la Commission internationale sur les grands barrages. Trente et un barrages ont également été classés comme «dangers élevés» par la Federal Emergency Management Agency (FEMA), ce qui signifie que leur échec pourrait entraîner une perte de vie.
Les six barrages avec la plus haute probabilité et les villes les plus proches en aval étaient situées au Texas, au Kansas et en Californie:
- Canyon Dam: New Braunfels, Texas
- Dam de Kanopolis: Marquette, Kansas
- Dam de Milford: Junction, Kansas
- Barrage de Somerville: Somerville, Texas
- Whiskytown Dam: Anderson, Californie
- Whitney Dam: Waco, Texas
« Nous devons planifier à l'avance ce risque potentiel », a déclaré Ahmadisharaf. « Ces informations peuvent aider les gestionnaires des barrages à déterminer s'ils doivent revisiter leurs plans d'action et leur stratégie pour les barrages d'exploitation. »
Pourquoi cela compte et les orientations futures
Le dépassement se produit lorsque l'eau stockée dépasse la capacité d'un réservoir et se déverse sur le dessus. Cela n'entraîne pas nécessairement des dommages ou une défaillance immédiats, mais il affaiblit la structure du barrage et peut augmenter le risque d'échec catastrophique si elle se poursuit.
Le dépassement en raison d'une conception inadéquate des déversoirs, d'un blocage des débris des déversoirs ou d'un règlement de la crête du barrage représente environ 34% de toutes les défaillances des barrages américains, selon l'association des responsables de la sécurité des barrages d'État.
De nombreux barrages américains ont été construits il y a près d'un siècle. La construction vieillissante et l'évolution des dangers ajoutent au risque de cette infrastructure cruciale. Dans son bulletin d'infrastructure en 2025, l'American Society of Civil Engineers nous a donné une note D +, soulignant l'urgence de la réévaluation et de la modernisation.
Cette étude n'a examiné que les niveaux d'eau et la hauteur des barrages. D'autres facteurs qui influencent la probabilité de dépassement comprennent la capacité de déversement, l'accumulation de sédimentation et le taux d'entrée, mais les données de ces composants étaient indisponibles. L'article s'est également concentré sur la probabilité de dépassement mais n'a pas estimé les conséquences et les risques potentiels. Les recherches futures qui considèrent ces éléments ajouteraient à la rigueur de l'étude.
« Cette étude représente la première étape vers une évaluation complète des probabilités de dépassement des barrages aux États-Unis, la compréhension de ce risque potentiel est cruciale pour protéger les communautés et hiérarchiser la réhabilitation des DAM avant que les défaillances catastrophiques ne se produisent », a déclaré le co-auteur Eunsaem Cho, un ancien chercheur postdoctoral FSU qui est désormais associé à la recherche du NASA Goddard Space Center.
