Impact des changements climatiques
et résilience des infrastructures électriques

Introduction : le climat, nouvelle variable de calcul

Pendant des décennies, les ingénieurs ont conçu les infrastructures électriques sur la base d'hypothèses climatiques stables, issues de données historiques et de périodes de retour statistiques. Le changement climatique remet fondamentalement en cause cette approche : les événements extrêmes (tempêtes, canicules, sécheresses, précipitations intenses) deviennent plus fréquents et plus intenses, tandis que les zones climatiques se déplacent.

Les conséquences pour les infrastructures électriques sont multiples : charges de vent et de givre accrues sur les lignes aériennes, dégradation accélérée des matériaux, instabilité des sols et des fondations. Comme le souligne l'IRENA dans son rapport de décembre 2025, « la nécessité de faire face aux impacts des événements météorologiques extrêmes et du changement climatique devient plus urgente à mesure que la dépendance aux systèmes électriques augmente » [reference:0].

Ce dossier technique analyse les deux volets majeurs de cette problématique : la révision des hypothèses de charges climatiques (vent, givre, micro-rafales) et le renforcement géotechnique des appuis (fondations des poteaux et pylônes) face au retrait-gonflement des argiles.

Révision des normes de charges climatiques : l'Eurocode 1 de 2ème génération

La deuxième génération des Eurocodes structurels, en cours de publication, introduit des mesures d'adaptation au changement climatique. Selon une étude publiée en juin 2026 dans Structural Engineering International, « la deuxième génération des Eurocodes structurels a introduit des mesures d'adaptation climatique, notamment l'approche par facteur d'échelle, pour tenir compte des changements projetés dans les actions climatiques sur les structures » [reference:2].

2.1. L'approche par facteur d'échelle

L'approche par facteur d'échelle (scaling factor approach) permet d'ajuster les valeurs de calcul des charges climatiques en fonction des projections climatiques futures. Concrètement, les cartes de charges (vent, neige, givre, température) sont réévaluées pour intégrer les tendances observées et les scénarios futurs.

Une application pilote a été réalisée sur la mise à jour des cartes thermiques dans l'Annexe Nationale Italienne de l'EN 1991-1-5, démontrant « une voie rentable vers une conception structurelle résiliente au climat » [reference:3].

2.2. Les révisions en cours par partie

Micro-rafales et tempêtes violentes : un nouveau défi pour les lignes aériennes

Les micro-rafales (ou downbursts) sont des phénomènes météorologiques extrêmes caractérisés par des courants descendants violents qui frappent le sol et se propagent horizontalement. Elles génèrent des vents localisés mais très intenses, souvent supérieurs aux vitesses de vent prises en compte dans les normes traditionnelles.

3.1. Caractéristiques des micro-rafales

3.2. Impact sur les lignes aériennes

Les micro-rafales imposent des efforts dynamiques très supérieurs aux charges statiques traditionnelles. Les pylônes et les conducteurs doivent être dimensionnés pour résister à ces efforts, mais aussi pour absorber l'énergie des rafales sans rupture.

Au Japon, des recherches récentes (2025) ont mis en évidence que « face au vieillissement des fondations des pylônes de transport d'électricité et à l'intensification des phénomènes météorologiques extrêmes due au réchauffement climatique, la nécessité de renforcer les fondations - en particulier contre les forces de soulèvement générées par le vent - est devenue de plus en plus pressante » [reference:8].

Charges de givre et de neige accrues : l'Eurocode 1-9 en révision

Le givre atmosphérique constitue une charge critique pour les lignes aériennes, les pylônes et les structures en altitude. Le changement climatique modifie les régimes de givre : certaines régions connaissent des épisodes de givre plus intenses et plus fréquents, tandis que d'autres voient ces phénomènes diminuer.

4.1. L'amendement A1 de l'EN 1991-1-9

L'amendement EN 1991-1-9:2025/prA1:2026, en consultation jusqu'en juillet 2026, apporte des modifications significatives à la norme sur les actions du givre atmosphérique [reference:9]. Les principales révisions portent sur :

• La modification de l'Article B.4 relatif au givre sur les éléments inclinés dans la direction du vent [reference:10]
• La réévaluation des cartes de givre pour intégrer les observations récentes
• L'adaptation des coefficients de forme pour les conducteurs et les structures

4.2. Conséquences pour les lignes aériennes

L'accumulation de givre sur les conducteurs augmente considérablement leur poids et modifie leur aérodynamisme. Les conséquences sont multiples :

Retrait-gonflement des argiles (RGA) : la menace invisible sous les fondations

Le retrait-gonflement des argiles (RGA) est un phénomène physique qui affecte les sols argileux soumis à des variations de teneur en eau. En période de sécheresse, l'argile se rétracte et le sol se tasse ; en période de pluie, l'argile gonfle et le sol se soulève [reference:11].

Ces mouvements cycliques peuvent atteindre plusieurs centimètres et générer des tassements différentiels qui endommagent les fondations, les structures et les réseaux enterrés. Le changement climatique, avec l'alternance de sécheresses intenses et de précipitations concentrées, exacerbe ce phénomène [reference:12].

5.1. Mécanisme du RGA

5.2. Facteurs aggravants

5.3. Impact économique

En France, le coût total des sinistres associés au RGA, pris en charge au titre de la procédure de catastrophe naturelle, est estimé par la Caisse Centrale de Réassurance à plus de 3,5 milliards d'euros en 2022 [reference:14]. Ce chiffre ne cesse d'augmenter avec le changement climatique.

Renforcement géotechnique des appuis : protéger les fondations

Face à ces menaces, le renforcement géotechnique des appuis (poteaux béton, métalliques, pylônes) devient une priorité absolue pour les gestionnaires de réseaux électriques. L'objectif est double : prévenir les basculements (soulèvement des fondations sous l'effet du vent) et les affaissements (tassement différentiel lié au RGA).

6.1. Les techniques de renforcement

6.2. Le cas de la Corée du Sud

En Corée du Sud, 12 000 fondations de pylônes nécessitent un renforcement supplémentaire en raison des changements de normes de pression du vent liés au changement climatique. Pour environ 1 500 pylônes sans aucun relevé de fondation, des méthodes non destructives (prospection par résistivité électrique) ont été développées, atteignant une précision de 91,5 % pour la profondeur et 98,6 % pour la largeur des fondations [reference:20].

Solutions techniques innovantes : l'ingénierie de la résilience

7.1. Fondations à haute capacité d'ancrage

Des recherches récentes (février 2026) présentent le concept de fondations précontraintes pour les pylônes de lignes aériennes, soumises à des efforts de soulèvement, de compression et/ou de renversement induits par des conditions climatiques sévères. Le comportement mécanique de ces fondations précontraintes « apparaît très satisfaisant dans différents sites géotechniques présentant des sols graveleux, sableux ou argileux » [reference:21].

7.2. Pieux composites à ailettes

Le pieu composite à ailettes (winged composite pile) est une innovation qui combine un fût central et des ailettes latérales pour augmenter considérablement la résistance au soulèvement, tout en réduisant la quantité de matériaux et l'empreinte carbone [reference:22].

7.3. Approches basées sur la nature

Pour la gestion du RGA, des solutions alternatives émergent :

• Désimperméabilisation : limitation de l'artificialisation des sols pour favoriser l'infiltration naturelle [reference:23]
• Gestion écologique des eaux pluviales : noues, jardins de pluie, toitures végétalisées
• Maîtrise de la végétation : distance minimale des arbres, choix d'essences à faible consommation d'eau
• Stabilisation biologique : utilisation de bactéries pour précipiter du carbonate de calcium et lier les grains d'argile

Cas d'usage internationaux

8.1. Japon : renforcement des fondations contre le soulèvement

Au Japon, des recherches (2025) ont évalué les effets du renforcement des fondations en béton non armé contre les modes de rupture par flexion et cisaillement. Les résultats ont validé les formules de calcul de résistance et confirmé l'efficacité des techniques de renforcement [reference:24].

8.2. Royaume-Uni : fondations à faible empreinte carbone

Au Royaume-Uni, le projet Smarter Energy Networks explore la refonte des fondations de lignes aériennes pour réduire l'empreinte carbone, tout en répondant aux nouvelles charges de soulèvement liées au climat. Avec 7 000 km de lignes aériennes, 300 postes et 22 000 pylônes, le réseau britannique nécessite « un nombre significatif de nouvelles structures et de remplacements » [reference:25].

8.3. Hong Kong : renforcement des pylônes sans interruption de service

À Hong Kong, Fugro a réalisé des travaux de renforcement des pylônes et des fondations tout en maintenant la structure intacte et pleinement fonctionnelle pendant toute la durée de l'intervention. Les services incluaient des améliorations structurelles et des travaux d'intégrité géo-structurelle [reference:26].

Perspectives et recommandations

9.1. Intégrer le climat dans les études géotechniques

Les études géotechniques doivent désormais intégrer les projections climatiques à long terme :

• Cartographie de l'aléa RGA à l'échelle locale avec projections à 2050 et 2100
• Analyse des cycles de sécheresse-humidité à partir de données historiques et de modèles climatiques
• Évaluation des variations de nappe phréatique sous l'effet du changement climatique
• Prise en compte des micro-rafales dans les études de vent (approche probabiliste)

9.2. Adapter les normes et les pratiques

La deuxième génération des Eurocodes marque une étape importante, mais son application complète prendra du temps. En attendant, les ingénieurs doivent :

9.3. Le rôle des bureaux d'études

Les bureaux d'études techniques comme BETPLUS-SN ont un rôle crucial à jouer dans cette transition. Ils doivent :

• Se former aux nouvelles normes (Eurocodes 2G)
• Intégrer les données climatiques dans leurs études
• Développer des compétences en modélisation numérique avancée
• Proposer des solutions de renforcement adaptées aux contextes locaux

Conclusion

Les changements climatiques transforment en profondeur les hypothèses de calcul et les méthodes de conception des infrastructures électriques. Les charges climatiques (vent, givre, neige) sont réévaluées à la hausse, les micro-rafales imposent des efforts dynamiques imprévisibles, et le retrait-gonflement des argiles menace la stabilité des fondations.

Les points clés à retenir sont les suivants :

• La deuxième génération des Eurocodes introduit l'approche par facteur d'échelle pour intégrer le changement climatique [reference:27]
• Les micro-rafales nécessitent des approches probabilistes avancées pour le dimensionnement des lignes aériennes
• Le RGA est un phénomène aggravé par le climat, avec un coût annuel de plusieurs milliards d'euros [reference:28]
• Le renforcement géotechnique (micropieux, fondations précontraintes, drainage) est une priorité pour les gestionnaires de réseaux [reference:29]
• Les solutions innovantes (pieux à ailettes, approches basées sur la nature) ouvrent de nouvelles perspectives

Pour les bureaux d'études et les gestionnaires d'infrastructures, la résilience climatique n'est plus une option : c'est une nécessité stratégique. Les investissements dans le renforcement des fondations et l'adaptation des normes permettront de garantir la sécurité et la pérennité des réseaux électriques face aux défis du XXIe siècle.

Références & Sources

1. Landi, F., Croce, P., & Formichi, P. (2026). Climate Change Implications in the Second Generation of Structural Eurocodes. Structural Engineering International, 36(3), 403-409. [reference:30]
2. IRENA (2025). Enhancing resilience: Climate-proofing power infrastructure. International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. [reference:31]
3. Ryu, H.-H., Choi, S., Hong, E.-S., & Choi, S.-K. (2025). Prediction of steel tower foundation specifications using non-destructive testing method. Geomechanics and Engineering, 41(2), 287-295. [reference:32]
4. Yoshida, H. (2025). Renforcement des fondations de pylônes de transport d'électricité. Revue 電力土木, 440, 4-9. [reference:33]
5. Taylor & Francis (2026). Prestressed soils using high capacity anchor systems for overhead line towers. [reference:34]
6. CEN/TC 250 (2026). EN 1991-1-9:2025/prA1:2026 — Actions du givre atmosphérique. [reference:35]
7. HAL Science (2025). Étude du retrait-gonflement des argiles et impact sur les infrastructures. Actes RUGC 2025. [reference:36]
8. IEEE Xplore (2026). Assessing Power Grid Resilience Under Wind-Flood Multi-Hazard Stressors. Conférence IEEE, Wollongong, Australie. [reference:37]
9. BET PLUS SAS (2026). Retours d'expérience en résilience des infrastructures électriques.