Le barrage des Trois-Gorges (chinois simplifié : 三峡大坝 ; chinois traditionnel : 三峽大壩 ; pinyin : Sānxiá dàbà) est un barrage sur le Yangzi Jiang, situé dans la province du Hubei, au centre de la Chine. Il a été mis en service par étapes de 2003 à 2012 et a créé une retenue de 600 kilomètres de longueur.
Il s'agit de la plus grande centrale hydroélectrique au monde par sa puissance installée.
Le barrage des Trois-Gorges est situé à Sandouping, près de Yichang, dans la province du Hubei en Chine, à la limite de la région montagneuse du Haut-Yangzi et de la plaine du Moyen-Yangzi, en aval des Trois Gorges et à 38 km en amont du barrage de Gezhouba, là où le fleuve a un débit de 14 300 m3/s. La décision de construire le barrage a été prise à l'Assemblée populaire en 1992, avec un nombre record d'abstentions et d'oppositions au projet. Le chantier a démarré en 1994 et en 2000, le fleuve Yangzi Jiang est dévié, alors que le barrage monte jusqu’à 80 mètres de haut.
C'est un barrage poids, long de 2 335 mètres et haut de 185 mètres. Le niveau maximum d'eau du réservoir par rapport à la mer est de 175 ou 185 m. Sa construction a nécessité 27 millions de mètres cubes de béton.
Le barrage est constitué de plusieurs parties avec d'ouest en est :
un tronçon usine hydro-électrique avec quatorze turbo-générateurs d'une puissance unitaire de 700 MW ;
une deuxième usine hydro-électrique avec douze turbo-générateurs d'une puissance unitaire de 700 MW ;
la partie destinée à la navigation, avec ascenseur à bateau et cascade d'écluses ;
une troisième usine hydro-électrique composée de six turbo-générateurs d'une puissance unitaire de 700 MW et de deux groupes de 50 MW chacun.
D'une superficie de 1 084 km2, le réservoir est étroit et s'étend jusqu'à Chongqing en amont. Le volume d'eau emmagasiné est de 39,3 km3 (39,3 milliards de mètres cubes, soit une masse comparable en tonnes). La capacité de décharge est de 116 000 m3/s. La puissance des jets qui sortent du barrage a nécessité la construction de « tremplins » afin d'éviter l'érosion du pied du barrage ; l'eau ainsi rejetée a une hauteur de chute d'environ 90 mètres. Le bassin versant qui alimente le réservoir mesure un million de kilomètres carrés.
Franchissement du barrage pour la navigation
Le barrage peut être franchi par un ascenseur à bateaux et un système d’écluses. Grâce à ceux-ci, la navigation sur le Yangzi est possible de six à neuf mois par an. Le trafic fluvial annuel est passé de 10 à 50 millions de tonnes pour des coûts de navigation abaissés de 27 %. La sécurité de la navigation est améliorée grâce au débit régulier sur 650 km.
Un gigantesque double escalier d'écluses de près de 1 500 m de long (quatre sas de 280 m et un de 350 m de long et 34 m de large) a été construit dans chaque sens. Cette échelle d'écluses à cinq niveaux permet le passage de navires de 10 000 tonnes. Le dénivelé franchi est de 113 m, soit plus de 20 m par sassée. Chaque écluse enchaîne sur la suivante par des portes ouvrantes de 25 m de haut.
Cette installation vise à permettre un accroissement du transport par bateau de 10 à 100 millions de tonnes annuelles, par une réduction de coût estimée entre 30 et 37 %. La navigation sera plus sûre sur le lac, contrairement à la navigation ancienne sur les Gorges. Des navires plus grands et de plus grand tirant d'eau vont désormais pouvoir circuler sur 2 400 km de Shanghai à Chongqing. L'accroissement attendu est une multiplication par cinq du trafic.
Ce dispositif est 30 m plus long que celui de la voie maritime du Saint-Laurent, mais deux fois moins profond. Avant la construction du barrage, la capacité maximale au niveau du site des Trois Gorges était de 18 millions de tonnes par an. De 2004 à 2007, ce sont au total 198 millions de tonnes qui ont franchi les écluses. La capacité de transport a été multipliée par six et les coûts réduits de 25 %. Une capacité totale de 100 millions de tonnes par an devrait être atteinte.
Ces écluses sont en fait un dispositif spécifique généralement appelé « escalier d'eau » ou « escalier d'écluses », où chaque porte intérieure sert à la fois de porte inférieure d'une écluse et supérieure de la suivante. Un tel dispositif présente l'inconvénient d'une indisponibilité de l'ensemble si un seul des éléments est endommagé, ainsi qu'un franchissement très long en temps (environ 3 h). Le système est cependant efficace car chacun des escaliers d'eau est destiné à une direction.
Un ascenseur vertical à bateaux à sas simple permettant le mouvement de navires de 3 000 tonnes a été inauguré le 18 septembre 2016. Le bac de l'ascenseur mesure 120 m de long, 18 m de large et 3,5 m de profondeur, soit 7 560 tonnes d'eau transportée à chaque trajet.
Il s'agit du plus grand ascenseur à bateau du monde, surclassant l'ascenseur de Strépy-Thieu en Belgique.