Chapitre 03 - Géologie Des Barrages [PDF]

Zitiervorschau

Ecole Marocaine d’InGénierie

Année Universitaire 2019-2020

Géologie de l’Ingénieur La géologie des Barrages

Professeur Abderrahim SAADANE

Plan du Cours -

Introduction ; Définition d’un barrage; Définition d’un bassin versant; Importante des barrages dans la prévention des inondations; Rôle de la géologique dans la construction d’un barrage; Exemple de barrage au Maroc; Étapes d’aménagement d’un barrage; Exemple d’étude de suivi d’un barrage ( Exemple la barrage de Nekkor – Rif

Introduction

On commence par se poser une petite question : Quand est développée la construction des barrages ????? Réponse : Au moyen âge pour le besoin énergétique du fonctionnement des moulins qui nécessite un débit constant et permanent . Le moulin peut être mis en mouvement par une force manuelle, humaine, animale ou physique comme l'eau ou le vent. Ce moulin sert à une multitude de tâches et une multitude de productions, fabrications : • Moudre - Ecraser -Presser - Piler - Scier - Broyer - Malaxer - Mélanger - Tourner • Tisser - Hacher - Déchiqueter - Irriguer - Pomper

Moulin à eau utilisant un débit constant du cours d’eau pour assurer sont fonctionnement

Barrage de SADD-EL-KAFARA (-2650 av JC) d'après SCHNITTER

Conception très simple des barrages au début

Restitution du barrage de KHANOUQA (Syrie), -1300 av JC D'après Calvet et Geyer

Amélioration des composantes d’un barrage (-1300 av JC) : - Un lac; - Un exutoire ; - Une digue; - Une sortie (un canal) pour la vidange …

Restitution du barrage de RAS SHAMRA (Syrie), -1300 av JC D'après Calvet et Geyer

Définition d’un barrage C’est un ouvrage artificiel coupant le lit d’un cours d’eau et servant soit à en assurer la régulation, soit à pourvoir à l’alimentation des villes ou à l’irrigation des cultures, ou bien à produire de l’énergie (Larousse); ◼

◼Barrages

◼Barrages

fixes créent des réserves d’eau;

mobiles créent une charge hydraulique par surélévation locale du fil de l’eau.

Importance des barrages dans la vie quotidienne des gens Fonction d’un barrage ◼

Les barrages ont une ou plusieurs fonctions, répondant à une ou plusieurs demandes : Approvisionnement en eau (consommation, agriculture) ✓ Production de l’électricité (barrage de Matmata au Maroc) ✓ Navigation ✓ Contrôle d’inondation et soutien d’étiage (=En hydrologie, ✓

l’étiage est le débit minimal d'un cours d’eau);

Contrôle du lit du cours d’eau ✓ Tourisme aquatique ✓

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Problèmes spécifiques liés aux grands barrages: Economie du projet (retour sur investissement); ✓ Géographie, géologie et tectonique (détermine le coût de l’ouvrage); ✓ Impact sur le régime hydrologique (significatif à l’aval; étiages et crues) et sur le climat; ✓ Impact sur la morphologie du trajectoire du cours d’eau (peut être significatif); ✓ Impacts environnementaux (importants) stagnation des eaux ‘développement des algues (cas de oued Bouregreg – Rabat); ✓ Impacts sociaux et sur la santé ✓

Délimitation d’un bassin versant

Composantes et dynamique interne d’un bassin versant

Activités multiples dans un bassin versant Différentes activités à l’intérieur d’un bassin versant

Quelques principaux exemples morphologiques des bassins versants

Importante des barrages dans la prévention des inondations;

- En plus du rôle principal de concentration et de stockage des quantités d’eau de plus en plus importante. - Les barrages jouent un autre rôle également très important dans la prévention des milieux vitaux contre les inondations : 1 – les concentration urbaines vulnérables; 2 – les champs de cultures ; 3 – la destruction des infrastructures (routes, autoroutes, voies ferrées…) Le Maroc n’est pas épargné des nombreux phénomènes risques naturels, qui peuvent être d'origine climatique et météorologique (sécheresse, inondations, tempêtes et cyclones...), ou d'origine géologique (mouvements de terrain)... Ces dernières décennies il a connu une important Ci-dessous quelques exemples d’inondations.

Exemple de glissement de terrain qu’on pourrait rencontrer dans des bassins versant et qui peuvent entraver le bon déroulement de leurs aménagements.

- Importante des barrages dans la prévention des inondations; - En plus du rôle principal de concentration et de stockage des quantités d’eau de plus en plus importante. - Les barrages jouent un autre rôle également très important dans la prévention des milieux vitaux contre les inondations : 1 – les concentration urbaines vulnérables; 2 – les champs de cultures ; 3 – la destruction des infrastructures (routes, autoroutes, voies ferrées…) Ci-dessous quelques exemples d’inondations.

Inondation de Tiznit le 24 Novembre 2014

Inondation de Tiznit Bab Khemiss le 24 Novembre 2014

Inondation de la ville de Tafraout 2014

Oued Assaka Guelmim Novembre 2014

Quelques exemples d’écoulement de cours d’eau La nature de la vallée est le mode d’écoulement détermine le type de l’ouvrage ( c-à-d. = Barrage) Ci-dessous quelques exemples de l’écoulement des cours d’eau. Ces coupes transversales au niveaux des cours d’eaux renseignent sur la nature de l’environnement géologique de l’écoulement.

Vallée encaissée avec des flancs presque verticaux (gorge!):

Vallée étroite en V Deux facteurs qui déterminent ces types d’écoulement : la topographie et la géologie Vallée étroite en U

Vallée large

Rôle de la géologique dans la construction d’un barrage;

La géologie pour un barrage joue un rôle primordiale Elle accompagne un barrage durant les stades: - Avant la réalisation; - Pendant la réalisation et - Après réalisation

Comment ????

- Etapes géologiques indispensables pour la détermination du choix et du barrage:

Actuellement le rôle des drones dans le gain du temps

Etude stratigraphique dans un bassin

Etude de perméabilité

Exemples des études géologiques dans un bassin versant

Coupe lithologique transversale d’un barrage

Coupes lithologiques comparatives transversale sériées d’un barrage

Autres analyses géologiques d’un barrage

Différents types de barrages

Différents types de barrages avec leurs aspects techniques et architecturaux

Vue de face d’un barrage avec une digue arquée (en voûte)

Vue de profil d’un barrage avec une digue arquée (en voûte)

Quelques phases d’aménagements des bassins versants

Travaux d’aménagement et de terrassement du barrage Oued EL Makhazzine – Maroc

Multiples travaux de terrassement et de renforcement du barrage Oued El Makhazzine

Quelques exemples des Barrages marocains

Quelques importants barrage du Maroc

Différentes cartes établies pour le bassin de Nekkor au sud d’Al Hoceima montrant le contrôle géologique postérieur à sa mise en service

Carte d’occupation du sol bassin versant de Nekkor

Carte hydrographique du bassin versant de Nekkor

Carte géomorphologique du bassin versant de Nekkor

Carte de la végétation du bassin versant de Nekkor

Carte de l’Indice de végétation du bassin versant de Nekkor

Carte des pentes du bassin versant de Nekkor

Carte de la direction du flux du bassin versant de Nekkor

Carte de l’ombrage du bassin versant de Nekkor

Carte topographique du bassin versant de Nekkor

Carte géologique détaillée du bassin versant de Nekkor