L’aménagement Robert-Bourassa est un complexe hydroélectrique sur la Grande Rivière, un fleuve de la Jamésie, dans le Nord-du-Québec. Construit en deux étapes dans le cadre du projet de la Baie-James, entre 1973 et 1992, l'aménagement comprend un réservoir, un barrage principal, 29 digues, un évacuateur de crues et deux centrales hydroélectriques. Les centrales Robert-Bourassa () et La Grande-2-A ()Depuis le rapport annuel 2002, Hydro-Québec publie la puissance installée de ses centrales hydroélectriques correspondant à celle des alternateurs dans des conditions d’exploitation hivernales (température de l’eau à ). ont une puissance installée totale de .. Il est situé à de la localité de Radisson, au Québec.
Avant 1996, l'aménagement Robert-Bourassa était connu sous le nom de La Grande-2 (LG-2). Le barrage, la centrale et le réservoir ont été renommés par décret du gouvernement québécois le , en l'honneur de l'ancien premier ministre du Québec Robert Bourassa, surnommé le ..
La première phase des travaux de construction du complexe s'est échelonnée de 1973 à 1981. La centrale La Grande-2-A a été construite sur le site entre 1987 et 1992. À la pointe des travaux en 1977, le chantier de La Grande-2 employait plus de .
Avec ses 22 groupes turbines-alternateurs, l'aménagement compte pour plus de 20 % de toute la puissance installée d'Hydro-Québec en 2010. La production d'énergie annuelle des deux centrales était estimée à en 1996 à laquelle s'ajoute la plus grande partie des gains de production de découlant des volumes d'eau supplémentaires turbinés aux centrales Robert-Bourassa, La Grande-2-A et La Grande-1 depuis la mise en service de la dérivation partielle de la rivière Rupert, le ..
Contexte
vignette|gauche|redresse=0.4|Robert Bourassa L'aménagement hydroélectrique Robert-Bourassa est situé dans la municipalité de Eeyou Istchee Baie-James, dans la région administrative du Nord-du-Québec. Le complexe est à proximité de la localité de Radisson à environ à vol d'oiseau de Montréal ( par la route) et à de l'extrémité nord du Québec. Le barrage est situé au kilomètre 117 de La Grande Rivière, à l'est de la baie James.
Le travail de conception de la première centrale, du barrage et du réservoir a été amorcé en , lorsque la firme d'ingénieurs Rousseau, Sauvé, Warren (RSW) de Montréal reçoit le mandat de préparer une étude de faisabilité d'un complexe hydroélectrique sur La Grande Rivière. Une autre firme, Asselin, Benoît, Boucher, Ducharme et Lapointe (ABBDL) reçoit un mandat semblable pour le développement d'un complexe sur les systèmes hydrographiques des rivières Nottaway, Broadback et Rupert (NBR), à au sud. Le projet de La Grande était parrainé par un des associés de RSW, l'ingénieur François Rousseau, un ancien d'Hydro-Québec.
Lorsque Robert Bourassa annonce la construction du projet de la Baie-James, le , le premier ministre prend bien soin de ne pas préciser les rivières sur lesquelles le complexe serait érigé. La décision finale de construire le complexe sur La Grande Rivière a été prise en , une fois que les ingénieurs eurent déterminé que les coûts actualisés de NBR seraient plus élevés en raison de la présence de sols argileux plutôt qu'une solide assise de roc, comme à La Grande.
Dans une entrevue accordée en 2009, un associé de Rousseau, J. C. Roger Warren, explique que plus au sud [de La Grande Rivière], c'était « de la glaise lacustre et marine. […] Ça posait de sérieux problèmes de fondation.. » L'option La Grande avait aussi pour avantages de limiter les impacts sur les activités de chasse et de pêche des autochtones, sur la forêt boréale, en plus de réduire la superficie à ennoyer.
Géographie
vignette|gauche|Le bassin versant de La Grande Rivière. En orange, les deux grandes dérivations réalisées dans le cadre du projet de la Baie-James. Au nord-est, les travaux de dérivation de la rivière Caniapiscau ; au sud, la dérivation EOL (Eastmain, Opinaca, La Grande), qui alimente directement le réservoir Robert-Bourassa. L'aménagement hydroélectrique est construit à la limite ouest d'un plateau et de la plaine côtière de la baie James sur la Grande Rivière, le principal fleuve du Moyen-Nord québécois. Avant même les interventions humaines qui s'y dérouleront à compter des années 1970, la Grande était le quatrième cours d'eau en importance au Québec, après le fleuve Saint-Laurent et les rivières Koksoak, au Nunavik, et Saguenay. Il est situé dans une région pratiquement inhabitée au nord du de latitude Nord.
Le territoire sur lequel est érigé le complexe hydroélectrique fait partie de la province géologique du Supérieur, une région du bouclier canadien qui couvre le tiers du territoire du Québec. Cette formation datant de l'Archéen, il y a plus de 2,5 milliards d'années, est caractérisée essentiellement par un « roc blanc et rose à forte dominance granitique ». Le mort-terrain qui recouvre le socle rocheux est d'origine glaciaire. Il est constitué de moraine et de dépôts d'alluvions.
Le réservoir s'étend à l'est du barrage à une altitude de . L'alignement général est-ouest du système de drainage résulte de la direction générale des glaciers au Pléistocène.
Le climat de la région est de type continental froid ; les saisons sont fortement contrastées. Les températures moyennes atteignent en juillet et en janvier. La région du complexe La Grande enregistre des précipitations annuelles moyennes de , dont le tiers sous forme de neige.
L'aménagement est situé dans une zone de taïga. Les essences les plus courantes de cette forêt clairsemée sont l'épinette noire, le pin gris et le mélèze. Les arbres ont un diamètre de , ce qui rend cette forêt impropre à une exploitation commerciale.
La localité la plus proche du site, Radisson, a été fondée en 1974 afin de loger les familles des cadres et des entrepreneurs chargés de la construction du complexe hydroélectrique. Plus à l'ouest, le village cri de Chisasibi, fondé en 1980, est situé à l'embouchure du fleuve, environ à l'ouest. La première nation crie vivait à Fort George, sur une île exposée aux crues de la rivière à l'état naturel. En vertu de la Convention de Chisasibi, il a été convenu de déplacer les du village dans un endroit moins exposé sur la terre ferme.
Ouvrages Route
thumb|right|D'une longueur de , le pont de la rivière Eastmain est l'un des 12 ponts construits de 1972 à 1974 pour relier le chantier au sud du Québec. Le premier jalon de la construction de la centrale La Grande-2 a été posé en dans la petite ville minière de Matagami, située à au sud de la Grande Rivière. La firme d'ingénieurs Desjardins, Sauriol et Associés reçoit le mandat de construire une route carrossable vers le site de la future centrale et ensuite vers la baie James, au village de Fort George. Le délai imparti est particulièrement court : () en 450 jours.
Le maître d'œuvre doit d'abord déployer des équipes d'arpenteurs et de bûcherons afin de délimiter le tracé de la route permanente. Ces quelques centaines d'hommes seront déployés au milieu de la forêt boréale en hydravion ou en hélicoptère. Ils devront d'abord aménager des campements de fortune avant de se mettre au travail. Les conditions de vie des travailleurs, qui passent des périodes de dans le bois, sont difficiles. Selon la saison, ils doivent affronter la présence des mouches noires ou le froid intense. Malgré les salaires, « il faut engager en gros pour en avoir 500 sur le terrain ».
Parallèlement à ce tracé, une route de glace est construite pour déplacer les équipements et le matériel nécessaire vers le nord. Le projet atteint son premier objectif avec la mise en service, le , d'un pont de glace de qui traverse la rivière Rupert.
La route temporaire atteint la Grande Rivière en et permet de répondre aux besoins logistiques minimaux nécessaires pour commencer les travaux ainsi que la construction des infrastructures nécessaires afin de loger et de nourrir les milliers de travailleurs qui se succéderont au cours des dix prochaines années. La route permanente, temporairement recouverte de gravier, sera officiellement ouverte le . L'ensemble des travaux a coûté 348 millions $. Elle sera complètement asphaltée au cours des années 1975 et 1976.
Dérivation provisoire
La première étape de la construction de l'aménagement consiste à détourner temporairement le flot de la rivière afin de travailler à sec, tout en respectant des critères de conception qui minimisent autant que possible le coût de construction. Deux galeries de dérivation sont percées dans le massif rocheux sur la rive gauche. Elles ont été mises en service le et ont détourné le cours de la rivière pendant trois ans et demi.
Les deux galeries sont aménagées parallèlement à la rivière. Larges de et hautes de , les galeries sont longues de (Nord) et de (Sud). Elles ont été conçues en fonction d'un débit de , dont la récurrence avait été estimée à 65 ans.
Selon l'échéancier initial du projet, qui prévoyait la mise en service des premiers groupes le , la galerie de dérivation Sud devait être fermée en , au moment de l'étiage d'hiver. Toutefois, le devancement de 60 jours de l'échéancier a requis le renforcement de la galerie de dérivation Sud, afin qu'elle puisse résister à la crue d'automne.
Le contrôle du débit amont jusqu'à s'effectue par le seuil d'entrée de l'ouvrage, à la cote . Le calage des galeries amont () et aval () permet un écoulement en charge pouvant atteindre des débits supérieurs à . Le débit de conception de a été testé sur un modèle réduit à l'échelle 1 :100.
Barrage principal et digues
Le barrage Robert-Bourassa est situé à de l'embouchure de la rivière La Grande, dans la zone de transition entre le plateau et la plaine côtière. Il atteint une hauteur maximale de et s'étire sur . Le choix des matériaux utilisés pour la construction des ouvrages en remblais est déterminé par la disponibilité locale des matériaux. Tous les ouvrages sont constitués d'un cœur formé de moraine, un matériau imperméable disponible en grande quantité dans un rayon de du site.
Dans le cas du barrage principal, construit dans la partie la plus étroite de la vallée, on a envisagé la construction d'un barrage en enrochement avec parement en béton en amont. Cependant, les concepteurs ont plutôt opté pour une solution plus conventionnelle avec un noyau en moraine, notamment en raison du coût inférieur du concept et parce qu'il serait impossible de vidanger le réservoir pour inspecter le parement amont. Le noyau est faiblement incliné vers l'amont afin d'en augmenter la résistance. Il est protégé par une couche de matériaux granulaires et supporté par des épaulements en enrochement.
Pas moins de 29 digues de dimensions variées ferment le réservoir au niveau d'exploitation maximal de . Elles sont organisées en trois groupes : les digues D-1 à D-4 sont situées au nord de la rivière avec l'évacuateur de crues. Les digues D-5 à D-14, dites du bief amont, ont été construites sur la rive sud avec les prises d'eau des centrales. Les 13 digues du troisième groupe, surnommées les digues Duncan (D-17 à D-27), sont situées une trentaine de kilomètres au sud du complexe. vignette|Évacuateur de crues (spillway)3
Les 29 digues sont de dimensions extrêmement variées. Certaines sont très courtes, comme la D-26B () ou la D-13 () alors que d'autres peuvent s'allonger sur des kilomètres, comme D-20 qui s'étire sur . Certains ouvrages constituent de véritables barrages, au sens prescrit par la Commission internationale des grands barragesLa CIGB fixe à la hauteur minimale d'un barrage..
+ Caractéristiques du barrage et des digues de l'aménagement Robert-Bourassa Groupe d'ouvrages Longueur en crête (m) Hauteur max. (m) Largeur (m) Excavation (m³) Remblai (m³) Barrage, digues annexes et bâtardeaux 13-50Excluant le barrage 8-9Les bâtardeaux ont des largeurs de 11 à . dont barrage 162 9 Digues du bief amont 5-66 7,6 Digues Duncan 4-52 7,6-13,7 Total
Réservoir