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Régularisation des rivières et utilisation de l'eau
Les barrages en béton, ou les digues en terre, construits en travers des vallées, ont, en général, pour but de créer de grands réservoirs (des retenues ou accumulations, dit-on) qui permettent d'accumuler l'eau des rivières durant les périodes pluvieuses pour pouvoir ensuite la distribuer aux consommateurs durant les périodes sèches. Ces ouvrages permettent aussi de surélever le niveau de l'eau des rivières afin d'alimenter des canaux et des conduites.
En Suisse, c'est en hiver que les rivières ont leurs plus faibles débits, car la majeure partie des précipitations tombe sous forme de neige, qui, au printemps puis en été, fond et alimente les rivières.
Dans les pays chauds, les débits sont les plus faibles durant la saison sèche, faute de pluie. Dans certains cas, la quantité de pluie varie d'une année à l'autre et les retenues permettent d'accumuler l'eau durant les années d'abondance, afin de pouvoir satisfaire les besoins durant les années de sécheresse.
Alors que dans le monde, les barrages ont de multiples usages, ils sont, en Suisse, utilisés pour la production d'énergie. Le volume d'eau accumulé dans nos retenues, représente huit milliards de kilowattheures; c'est une réserve de valeur, dont nous pouvons disposer librement et qui se renouvelle chaque année. En automne, nos retenues se trouvent pleines, de telle sorte qu'en hiver un tiers de la totalité de nos besoins en électricité sont satisfaits.
Les barrages jouent aussi un rôle important dans la protection des populations contre les crues et les matériaux qu'elles transportent. En Valais, il existe aussi quelques accumulations destinées à l'alimentation en eau ou à l'irrigation. En maints endroits, enfin, des étangs d'anciens moulins sont utilisés pour la pisciculture ou enrichissent la nature de biotopes.
En été, l'eau provenant de la fonte des neiges et des glaciers est stockée dans nos lacs d'accumulation afin de pouvoir être turbinée pour produire du courant électrique en hiver.
Certains barrages n'ont pas d'autre fonction que de retenir les crues et les transports solides; c'est par exemple le cas du barrage de rétention des crues d'Orden à Maloja (GR).
Les barrages sont construits dans le monde entier pour différents usages:
- Irrigation des cultures, en particulier dans les régions arides ou semi-arides
- Alimentation en eau des hommes et des animaux, ainsi que des entreprises et de l'industrie
- Rétention des crues et des sédiments
- Production d'énergie électrique
- Régularisation des rivières navigables et alimentation des canaux (eau de consommation des écluses)
- Flottage du bois coupé
- Alimentation des industries en eau de refroidissement (centrales thermiques par exemple)
- Pisciculture ou élevage d'autres espèces animales ou végétales aquatiques
- Création de paysages, de zones de repos ou de centres sportifs
- Dépôts de stériles miniers ou de gravières.
Souvent, on réalise des aménagements à buts multiples. Par exemple, on peut produire de l'électricité avec l'eau d'une retenue, puis, avec cette même eau, irriguer des terres.
Le soleil est le "moteur" du cycle de l'eau. Le soleil évapore l'eau de mer; le vent pousse les nuages vers la terre. Les pluies alimentent directement (ou indirectement par la fonte des neiges et des glaciers) les lacs d'accumulation, les cours d'eau et les nappes souterraines; l'eau retourne enfin à la mer et ainsi le cycle se referme.
L'eau des lacs d'accumulation est en fait de l'énergie solaire stockée. Retenue d'Oberaar des Forces Motrices de l'Oberhasli (BE).
En Suisse, un tiers des kilowattheures produits durant la demi-année d'hiver provient des lacs à accumulation.