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Barrage du Caire

Le barrage du Caire en Égypte.

Géographie

Coordonnées	30° 11′ 40″ N, 31° 07′ 52″ E
Cours d'eau	le Nil

Objectifs et impacts

Conception	Mougel-Bey
Date du début des travaux	1833
Date de la fin des travaux	1890

Localisation sur la carte d’Égypte

Le barrage du Caire, également appelé barrage du Nil ou barrage du Delta, est situé à El-Qanater, à environ 20 km au nord du Caire en Égypte, à l'endroit où le Nil se divise en deux bras.

L'ouvrage, commandé par Méhémet Ali sera commencé par M. Linant de Bellefonds en 1833, complètement revu par M. Mougel-Bey en 1842 et restauré par Sir J.Fowler de 1876 à 1890.

Le père Prosper Enfantin décrit le projet comme suit :

« Barrer le Nil à la naissance des deux branches de Rosette et de Damiette, afin d'avoir en tous temps, même aux époques des plus basses eaux une hauteur pour les eaux d'irrigation presque égale à celle des moments d'inondation et cela sans interrompre la navigation. »

Le projet de M. Linant de Bellefonds

Il conçoit un barrage à débordement (l’eau passerait au-dessus du barrage lors des crues) pour réguler le Nil. Il serait positionné sur chaque bras du fleuve ; le bras dit de Rosette et le bras dit de Damiette. Méhémet Ali impatient et excité par le projet aurait proposé de démanteler les pyramides de Gizeh afin d’utiliser les pierres pour la construction des barrages. Heureusement, l’étude du coût de cette option s’est avérée plus cher que celle classique d’approvisionner les pierres depuis une carrière.

Les travaux débutent fin 1833, mais seront stoppés plusieurs mois à cause de la peste de 1835. Le manque de matériaux et de main d’œuvre retarderont la reprise du chantier. À partir de 1837, M. Linant ne supervisait plus directement les travaux, il avait été appelé au ministère pour diriger le service des travaux publics.

Plan du Projet de M. Linant et celui de M. Mougel juxtaposé par-dessus.

Méhémet Ali arrêta la construction des barrages et réaffecta les matériaux et les structures sur d’autres chantiers. Il ne reste plus de traces de ces constructions qui était 5 à 8 km en aval du barrage actuel.

Le projet de M. Mougel

Barrage du Nil projet M. Mongel 1851

En 1842, M. Mougel arrive en Égypte pour l’aménagement du port d’Alexandrie. Il proposa un barrage combiné avec une fortification (pour plaire à Méhémet Ali) en utilisant de la pouzzolane artificielle. Il se rapprocha de M. Linant qui lui transmit tous les documents de son propre projet. Le projet fut présenté au Conseil des ponts et chaussées en janvier 1843. Le barrage sur la branche de Rosette se constituait de 39 arches et celui sur la branche de Damiette de 45 arches, toutes de 8 m ; divisées par de montants verticaux en acier en deux travées de 4 m de largueur. Il était prévu de maintenir le niveau d’eau à 6 m au-dessus du niveau bas des eaux. Le conseil approuve le projet mais sous réserves. Méhémet Ali valide la construction d’un barrage à 2 branches à l’emplacement au le Nil se sépare ainsi le tout ne forme qu’un seul ouvrage, plus facile à contrôler et à entretenir (il s'agit de l’ouvrage encore visible de nos jours). Mais sur un sol de moins bonne qualité contrairement au projet de Linant. La branche de Rosette fut commencée en juin 1847, alors que celle de Damiette se finissait sans problèmes particuliers. L’impatience du vice-roi obligea Mongel à accélérer pour ne pas être congédié, provoquant plusieurs erreurs (comme couler des fondations pendant la période haute du Nil) même s’il avait demandé plusieurs fois des reports pour couler les fondations la saison d'après ; le béton ne prenait pas ou était emporté, des fissures sont apparues sur les structures, des sources surgissaient à différents endroits.

Les commissions

Entre temps, Méhémet Ali mourut et Abbas Pacha lui succéda ; ce dernier ne croyait pas dans ce projet de barrage. M. Linant proposa un projet d’irrigation par pompage à la place du barrage, car selon lui depuis 10 ans cette technique s’était beaucoup améliorée. En avril 1853, Abbas Pacha congédia M. Mougel. Linant estime le coût des travaux déjà réalisé à 47 millions de francs hors mains d’œuvre (corvée et militaires).

Une commission en 1861, n’observa pas de nouvelles fissures, autres que celles de 1853 (sur les trois premières arches du bras Rosette) et les qualifia de non dangereuses, statuant qu’il restait peu à faire pour finir l’ouvrage.

Une deuxième commission en 1863 inspecta les travaux. Des dommages importants ont été observé dont un détachement et un déplacement des arches 5 à 14 sur la branche Rosette après l’utilisation de cette branche en fermant les dignes ; car les arches étaient fermées une à une et donc toute la pression de l’eau s’exerçait sur les dernières portes à être fermées (5-14).

M. Linant fera un rapport en 1871 exposant le problème des sources d’eaux, il recommandera des grands remèdes et non des palliatifs. Concluant qu’il pourrait remettre le barrage en état, mais les incertitudes techniques et les frais l’en dissuadèrent. Il estima qu’il fallait 25 millions de francs pour réaliser les travaux nécessaires et cinq ans de chantiers. Il recommande de nouveau l’utilisation de pompes à vapeurs pour réguler le Nil et alimenter les canaux.

Projet de restauration du barrage du Nil par Sir J. Fowler 1876

Sir John Fowler examine la structure en 1876 et la trouve plutôt de bonne qualité sauf le plancher qui doit être consolidé car pas assez profond. Il propose de ne pas abandonner le projet de barrage, mais d’utiliser les bonnes parties des structures existantes autant que possible et d’ajouter une structure supplémentaire et indépendante pour rehausser le barrage et ainsi avoir le niveau d’eau désiré (le barrage précédent semblait trop bas). Il recommanda de finir les portes existantes et de les rendre opérationnelles. De construire une rangée supplémentaire de portes avec des fondations plus profonde 24 m derrière pour un coût estimé à entre 1 et 1.2 millions £ (environ 30 millions de francs).

Parallèlement, J.H. Rundal (Inspecteur général des irrigations pour le gouvernement Indien) arrive aux mêmes conclusions, mais recommande un élargissement des planchers (25 m sur 3 m d’épaisseur en amont et 60 m en aval) et d’ajouter 1 m en épaisseur à l’existant ; ce qui devrait rendre le barrage pleinement opérationnel. Une inspection approfondit des planchers après assèchement est indispensable et permettrais de réaliser les travaux dans de bonnes conditions. Les vannes seraient remplacées par un système d’aiguilles, le tout pour un coût de 500 000 £ (environ 13.75 millions de francs).

En 1883, Pacha Rousseau, directeur général des travaux Publics en Égypte, statue que le barrage dans son état actuel ne pouvait servir que comme régulateur de débit entre les deux branches du Nil. Pour cela, il demande des travaux sur le plancher de la branche Rosette (400 000 £ env. 11 millions de francs) et de garder la branche Damiette principalement comme pont pour la circulation. L’irrigation de la Basse-Égypte sera assurée par des stations de pompage et annonce l’arrêt des travaux du barrage.

L’aménagement des berges et de la rivière en amont du barrage commence en 1884.

En mai 1883, le département de l’irrigation et des travaux en Égypte est confié à Sir Colin Scott Moncrieff. Même si le gouvernement s’est engagé dans la solution de pompage 700 000 £ (19.2 millions de francs) de travaux et un coût annuel de 250 000 £ (6.9 millions de francs) pour tout le Delta ; Sir Moncrieff assigne Mr. Willcocks à l’évaluation du barrage. Ce dernier trouva les structures en désordre, le matériel manquant et le personnel mal entrainé ; la branche Damiette n’avait pas du tout de vannes. En 1884, il dépensa 25 611 £ (700 000 francs) pour y remédier. Pour la première fois, il ferma l’un puis l’autre des barrages en juin 1884, le résultat sur l’irrigation du Delta du Nil fût une réussite (2,2 m de retenue d’eau). Ce qui permit une très bonne récolte de coton. 1885, alors que le débit du Nil était plutôt faible, le barrage a permis une retenue d’eau de 10 cm de plus qu’en 1884. Mais le 21 mars un avertissement se produisit, on observa un élargissement des fissures aux arches 7 et 8 de la branche Rosette. Il fallut dépenser 18 246 £ (500 000 francs) de travaux en 1885. 1886 fut similaire à 1885, ce furent trois années d’expérimentations et d’expertises. Les résultats dépassaient les attentes et permis de voir qu’une restauration des structures valait le coup. Un emprunt d’un million £ (27.5 millions de francs) fut accordé pour les travaux d’irrigation dont une grande partie pour la restauration du barrage. Ce fut l’abandon de la solution par pompage. Il fallait décider, soit de réparer le barrage, soit de construire une autre structure. Ce point ne serait tranché qu’après une observation du plancher du barrage (4,5 m sous l’eau). Cela fut réalisé en 1886 en construisant des coffrages artificiels moitié occidentale du bras Rosette, là où les fissures étaient les plus importantes, et en pompant l’eau retenue.

La restauration

Il fut décidé de restaurer le barrage. Le bras Rosette possède 61 arches et deux verrous, il mesure 465 m. Pour le bras Damiette, les 71 arches ont été réduites à 61 et deux verrous, il mesure 535 m. L’ouverture permanente pour la navigation au centre des 2 branches (14,5 m) prévu à l’origine ont été transformé en deux arches. À chaque extrémité des bras trois arches ont été transformées en verrou. De 1883 à 1896, 465 000 £ (12.8 millions de francs) seront consacrés à la restauration du barrage et la réorganisation des canaux de distribution.

L’eau de la rivière arrive à se frayer un chemin sous la structure du barrage et ressort après en aval de l’ouvrage, ce qui risque d’enlever le sable et le sol sous la structure et la fragiliserait (ce qui était déjà le cas). La solution retenue, ajouter un plancher supplémentaire par-dessus l’existant (mesurant 34 m), de 68 m en tout dont 25 m en amont et 9 m en aval de 1.25 à 2 m d’épaisseur en béton Portland sur des fondations en pierres de taille de Trieste (remblais). Les sources passeraient bien plus en profondeur et leurs actions ne seraient pas dangereuse pour la structure. Il fallait aussi renforcer la structure existante. La principale difficulté résultait du fait que les travaux devaient être réalisé alors que le barrage était utilisé pour retenir l’eau pour l’irrigation, accentuant le nombre de sources et leurs intensités. La période favorable au travail ne dépassait pas du 1^er novembre à la fin juin, il fallait deux mois pour construire les coffrages et autant pour le pompage de l’eau retenue, ce qui laissait que quatre mois pour travailler sur le plancher.

Les travaux furent étalés sur quatre ans, moitié de branche à la fois. Grâce à l’éclairage, le travail se faisait de jour comme de nuit et neuf pompes à vapeur puissantes maintenaient la zone sèche.

La plus grosse difficulté fut rencontrée lors de la mise hors d’eau de l’imposant mur de l’écluse occidentale dont les fondations se trouvait presque 3 m au-dessus du niveau du plancher du barrage. Il a donc fallu travailler sous ces fondations qui étaient en mauvais état sans que le mur de l’écluse ne s’écroule. Une fissure en diagonale fut trouvée qui indiquait une fracture complète de l’ouvrage, de 10 cm de large. Des sources d’eau jaillissaient de toutes parts (bras rosette).

Tout fut remis en état avec 113 397 m³ de maçonnerie coulée et le barrage apte à contenir un niveau d’eau de 4 m.

Le rôle du barrage

Avant la restauration, le barrage de Damiette était toujours ouvert et le niveau d’eau ne pouvait être augmenté que de 35 à 50 cm. Après les travaux, cette valeur monte à environ 2 m.

En 1892-93, une retenue a été construite en arrière du barrage pour former un réservoir et réduire l’effet des sources.

De 1822 à 1848, la production en coton du Delta du Nil variait de 120 000 à 345 009 kantars (5 400 à 15 500 tonnes). De 1852 à 1852, le rendement variait de 480 000 à 540 000 kantars (environ 23 000 tonnes) et pour 1865 à 1 869 environ 1 300 000 kantars (58 500 tonnes). Entre 2 000 000 et 3 186 000 kantars (90 000 à 143 000 tonnes) de 1870 à 1883. Mais surtout la production était rendue indépendante du niveau des pluies.

Une conséquence du barrage pour les fellahs (paysans) d'Égypte, est la diminution importante de limon déposé grâce à un niveau plus haut de l'eau à l'embouchure des principaux canaux. Cette diminution a permis la suppression de la corvée (dans cette région) et a permis d'entretenir les canaux par une main d'œuvre rémunérée travaillant sous la direction d'entrepreneurs. En 1883, 106 610 travailleurs non payés ont travaillé 100 jours pour dégager et réparer les canaux en Basse-Égypte.

Les principaux inconvénients du barrage sont la non navigabilité des bras du Nil en aval du barrage, et l'eau salée remonte les bras depuis la mer. Pour remédier au premier inconvénient, certains des principaux canaux ont été rendus navigables par la construction d'écluses. Pour répondre à la seconde objection, les canaux en aval ont été relié à ceux alimentés en amont du barrage, de sorte que l'irrigation et l'eau potable soient fournies par eux aux villages et aux régions qui, autrefois, s'approvisionnaient en été directement à partir du fleuve. Le remède a été un système de drainage plus complet et un approvisionnement plus abondant pour le lavage des terres, les canaux amélioreront le drainage et un réservoir de stockage fournira en été un approvisionnement accru en eau nécessaire pour laver le sel des terres.

Le barrage était sauvé, mais reposait sur des bases peu seines. Des sources continuaient à couler et de nouvelles apparaissaient régulièrement. En 1896, Mr. W.R. Kinipple fut chargé de résoudre ce problème avec sa technique expérimentale d’injecter de l’argile plastique sous pression dans les trous des planchers et fondations, ce mélange s’infiltre partout et obstrue le passage de l’eau.

Le nouveau barrage

Dans les années 1930, l’état du barrage nécessita l’étude de travaux mais les dépenses requises étaient d'une telle ampleur que la construction d'un nouveau barrage a été jugée plus réalisable. En 1936, un second barrage a été construit à 200 m en aval par la compagnie britannique McDonald Gibbs & Co. et a été inauguré en décembre 1939. Les piliers des fondations sont en acier et béton enterrés à plusieurs mètres sous la base sablonneuse. Le granit d'Assouan a également été utilisé pour une partie du corps. Les travaux ont nécessité une main-d'œuvre de douze mille personnes, pour un coût de 2,75 millions de livres (4.9 millions de francs). L'ancien barrage Delta a ensuite été abandonné, bien qu'il ait été conservé comme monument historique et soit toujours utilisé comme pont routier. C'est un lieu de promenade privilégié des jeunes cairotes qui s'y rendent en navette fluviale. Le nouveau barrage du bras Rosette se trouve à environ 830 m en aval de l’ancien. Il mesure 525 m de long et possède 46 portes, sur la partie occidentale il y a une écluse de 80 × 12 m. Celui du bras Damiette mesure 400 m  de long et se trouve à 260 m de l’ancien, il est composé de 34 portes et d’une écluse de 150 m × 16 m.

Bibliographie

• Linant de Bellefonds, Histoire des principaux travaux d'utilité publique exécutés en Égypte, Paris, 1874
• History of the barrage at the head of the Delta of Egypt, by Major Brown, Robert Hanbury. F.Diemer Publisher, Cairo 1896.