Études D'Avant Projet Detaille Du Barrage Sur L'Oued Rhiss Dans La Province D'Al Hoceima [PDF]

Zitiervorschau

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

Direction des Aménagements Hydrauliques

‫زات ا‬

I

‫در ا‬

ÉTUDES D’AVANT PROJET DETAILLE DU BARRAGE SUR L’OUED RHISS DANS LA PROVINCE D’AL HOCEIMA

MISSION I ETUDES D’AVANT PROJET DETAILLE

DOSSIER PRINCIPAL

VOLUME O NOTE DE SYNTHESE

201401509\MI\E\NS-A0

Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

II

PAGE DE CONTROLE

NOM DU PROJET : ÉTUDES D’AVANT PROJET DETAILLE DU BARRAGE SUR L’OUED RHISS DANS LA PROVINCE D’AL HOCEIMA Mission I : ETUDES D’AVANT PROJET DETAILLE LIVRABLE : VOLUME O – DOSSIER PRINCIPAL

N° document 201401509\MI\E\NS-A0 DATE :

NOTE DE SYNTHESE

13-10-2016

Nom(s) Préparé par :

Vérifié par :

Approuvé par :

BELKEZIZ

ABROURI

BOUZID

Date

13-10-2016

13-10-2016

13-10-2016

Nom(s)

ATRACH

Visa(s)

Visa(s) Date

13-10-2016

Nom

CHIHANI

Visa Date

13-10-2016

Indice

Date

Modifications

A0

13-10-2016

Première émission

Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

LISTE DES VOLUMES

DOSSIER PRINCIPAL VOLUME

TITRE

VOLUME A

FICHE SYNOPTIQUE

VOLUME B

NOTE GENERALE SUR L’AMENAGEMENT

VOLUME C

RELIEF DE LA CUVETTE ET DU SITE DU BARRAGE

VOLUME D

ETUDES GEOLOGIQUE ET GEOTECHNIQUE DE SYNTHESE

VOLUME E

ETUDE HYDROLOGIQUE ET CLIMATOLOGIQUE

VOLUME F

ETUDE DE REGULARISATION

VOLUME G

MEMOIRE DESCRIPTIF ET JUSTIFICATIF

VOLUME H

ESSAIS SUR MODELES

VOLUME I

NOTE DE CALCULS DE L’OUVRAGE PRINCIPAL ET DES OUVRAGES ANNEXES

VOLUME J

DETAILS DE CONCEPTION ET PARTICULARITES D’EXECUTION

VOLUME K

MATERIEL HYDROMECANIQUE ET ELECTRIQUE

VOLUME L

PROGRAMME, PHASES ET CALENDRIER DES TRAVAUX

VOLUME M

DEVIS ESTIMATIF DETAILLE

VOLUME N

PLANS DE L’OUVRAGE PRINCIPAL ET DES OUVRAGES ANNEXES

VOLUME O

NOTE DE SYNTHESE

Note de synthèse

III

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

IV

SOMMAIRE 1.

INTRODUCTION ........................................................................................................... 6 1.1 1.2 1.3

CADRE DE L’ETUDE.................................................................................................. 6 PRINCIPALES CONCLUSIONS DES ETUDES ANTERIEURES ............................................ 7 PRESENTATION DU PROJET ...................................................................................... 8

2.

FICHE SYNOPTIQUE DU BARRAGE........................................................................... 9

3.

DONNEES DE BASE ...................................................................................................13 3.1 SITUATION ET ACCES ..............................................................................................13 3.2 TOPOGRAPHIE ........................................................................................................13 3.3 HYDROLOGIE ..........................................................................................................15 3.3.1 Bassin versant ..................................................................................................15 3.3.2 Précipitations ....................................................................................................15 3.3.3 Crues ................................................................................................................16 3.3.4 Apports liquides.................................................................................................16 3.3.5 Apports solides .................................................................................................17 3.4 REGULARISATION ...................................................................................................17

4.

GEOLOGIE – GEOTECHNIQUE ..................................................................................18 4.1 BASSIN DE LA RETENUE ..........................................................................................18 4.2 SITE DU BARRAGE ..................................................................................................18 4.3 IMPACTS DES CONDITIONS GEOLOGIQUES SUR LES FOUILLES DU BARRAGE ...............19 4.3.1 Fond de vallée ..................................................................................................19 4.3.2 Rive gauche ......................................................................................................19 4.3.3 Rive droite .........................................................................................................19 4.4 TRAITEMENT DE LA FONDATION ...............................................................................20 4.4.1 Voile d’étanchéité ..............................................................................................20 4.4.2 Injections de consolidation ................................................................................20 4.4.3 Traitement anti-liquéfaction ...............................................................................20 4.5 CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES DE LA FONDATION ..........................................20 4.6 MATERIAUX DE CONSTRUCTION ...............................................................................21 4.6.1 Matériaux de recharges de la digue ..................................................................21 4.6.2 Agrégats à béton ...............................................................................................21 4.6.3 Enrochements de protection .............................................................................22 4.6.4 Matériaux argileux .............................................................................................23

5.

DESCRIPTION ET JUSTIFICATION DES OUVRAGES...............................................24 5.1 AXE DU BARRAGE ...................................................................................................24 5.2 BARRAGE PRINCIPAL ..............................................................................................24 5.2.1 Digue en remblai ...............................................................................................24 Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

V

5.2.2 Masque amont en béton....................................................................................25 5.2.3 Plinthe et joint périmétral ...................................................................................25 5.2.4 Paroi moulée .....................................................................................................27 5.2.5 Crête du barrage ...............................................................................................27 5.2.6 Excavations.......................................................................................................28 5.3 EVACUATEUR DES CRUES .......................................................................................29 5.4 DERIVATION PROVISOIRE ........................................................................................30 5.5 VIDANGE DE FOND ..................................................................................................32 5.6 PRISES D’EAU POTABLE ET DE RESTITUTION.............................................................33 5.7 TRAITEMENT DE LA FONDATION ...............................................................................34 5.7.1 Voile d’étanchéité ..............................................................................................34 5.7.2 Traitement de consolidation ..............................................................................34 5.7.3 Colonnes ballastées ..........................................................................................34 5.8 AUSCULTATION ......................................................................................................35 5.9 ROUTE D’ACCES .....................................................................................................36

Note de synthèse

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LISTE DES ANNEXES NUMERO

DESIGNATION

1

Plan de situation

2

Courbes HSV

3

Hydrogrammes des crues

4

Vue en plan des ouvrages

5

Coupe type de la digue

6

Variantes étudiées de la route d’accès

Note de synthèse

VI

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

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6

1. INTRODUCTION 1.1 CADRE DE L’ETUDE La Direction des Aménagements Hydrauliques « DAH », dénommée ci-après le « MO », a confié au bureau d’Ingénieur Conseil « CID », dénommé ci-après « l’IC », les études d’Avant-Projet Détaillé du barrage sur l’oued Rhiss dans la province d’Al Hoceima. Ces études, inscrites dans le cadre du marché n°33/2014/DAH, se déroulent en trois missions : Mission I

: Etudes d’Avant-Projet Détaillé ;

Mission II

: Suivi des essais sur modèle réduit du barrage ;

Mission III

: Etablissement du Dossier de Consultation des Entreprises

Conformément aux prescriptions du marché, la mission I relative aux études d'Avant-Projet Détaillé (APD) du barrage sur l’oued Rhiss comprend deux dossiers : Un dossier principal constitué des volumes suivants : ×

Volume A : Fiche synoptique ;

×

Volume B : Note générale sur l’aménagement ;

×

Volume C : Relief de la cuvette et du site du barrage ;

×

Volume D : Étude géologique et géotechnique de synthèse ;

×

Volume E : Étude hydrologique et climatologique ;

×

Volume F : Étude de régularisation ;

×

Volume G : Mémoire descriptif et justificatif ;

×

Volume H : Essais sur modèles ;

×

Volume I : Note de calculs de l’ouvrage principal et des ouvrages annexes ;

×

Volume J : Détails de conception et particularités d’exécution ;

×

Volume K : Matériel hydromécanique et électrique ;

×

Volume L : Programme, phases et calendrier des travaux ;

×

Volume M : Devis estimatif détaillé ;

×

Volume N : Plans de l’ouvrage principal et des ouvrages annexes ;

×

Volume O : Note de synthèse.

Un dossier annexe comportant les autres volumes listés ci-après : ×

Volume A : Étude géologique et géotechnique ;

×

Volume B : Étude hydrologique ;

×

Volume C : Étude de régularisation ;

×

Volume D : Plans complémentaires de l’ouvrage principal et des ouvrages annexes ;

×

Volume E : Détails des calculs ;

×

Volume F : Estimation des coûts. Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

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7

Le présent rapport, intitulé « Note de synthèse », s'inscrit dans le cadre de la mission I dont il constitue le « volume O » du dossier principal. Il résume le dossier d’Avant-Projet Détaillé, rappelle l’essentiel des conditions naturelles (topographiques, hydrologiques et géologiques) et présente la description des différents ouvrages constituant l’aménagement du futur barrage. 1.2 PRINCIPALES CONCLUSIONS DES ETUDES ANTERIEURES Les études préliminaires et d'Avant-Projet Sommaire (APS) du barrage sur l’oued Rhiss ont été confiées par la Direction des Aménagements Hydrauliques « DAH » au bureau d’Ingénieur Conseil « CID » dans le cadre du marché n° 58/2000/DAH. Ces études sont réparties en deux missions : Mission I : Etude Préliminaire des sites à inventorier dans le bassin de Rhiss à l’amont du site du barrage Ifassiyène ; Mission II : Avant-Projet Sommaire d’un barrage au site retenu. Les études préliminaires ont montré que parmi les différents axes examinés et comparés du point de vue technico-économique, l’axe n°3, situé immédiatement à l’aval de la confluence de l’oued Mâraoui avec l’oued Rhiss, présente les caractéristiques les plus favorables pour la faisabilité d’un barrage répondant aux objectifs assignés à l’aménagement. Le site correspondant à cet axe est donc retenu pour les études d’APS du barrage sur l’oued Rhiss. Lors des études d’APS, trois variantes de barrages ont été étudiées : Variante rigide : barrage poids en BCR (Béton Compacté au Rouleau) ; Variantes souples : ×

Barrage en remblai à masque amont en béton associé à un évacuateur de crue souterrain ;

×

Barrage en remblai à masque amont en béton associé à un évacuateur de crue latéral de surface.

Trois tailles de barrages ont été également étudiées lors des études d’APS : Taille basse correspondant à un niveau de Retenue Normale de 310.00 NGM ; Taille moyenne correspondant à un niveau de Retenue Normale de 315.00 NGM ; Taille haute correspondant à un niveau de Retenue Normale de 325.00 NGM. Il a été recommandé, pour la suite des études du barrage sur l’oued Rhiss, de retenir la variante de barrage en remblai à masque amont en béton associé à un évacuateur de crue latéral de surface.

Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

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8

En effet, les études d’APS ont montré qu’il n’est pas judicieux de construire un barrage rigide dans ce site vu la forte épaisseur du remplissage alluvial et la qualité moyenne du substratum rocheux, ce qui donne lieu à un coût d’exécution excessivement cher qui compromet sérieusement sa faisabilité. Les études d’APS ont montré également que parmi les trois tailles de barrages étudiées, la taille haute, correspondant à un niveau de Retenue Normale de 325.00 NGM et à un volume de retenue de 93.36 hm3, permet de répondre le mieux aux objectifs assignés au barrage. La variante retenue a fait ensuite l’objet des études d'Avant-Projet Détaillé (APD), confiées par la « DAH » à « CID » dans le cadre du marché n° 33/2014/DAH. 1.3 PRESENTATION DU PROJET Les principaux objectifs du barrage sont : L’alimentation en eau potable et industrielle de la ville d’Al Hoceima et des agglomérations avoisinantes ; La protection contre les inondations. Les principaux ouvrages constituant le barrage sur l’oued Rhiss sont les suivants : Une digue en remblai (alluvions grossières) à masque amont en béton, de 86.10 m de hauteur maximale sur fondation et de 410.00 m de longueur en crête, ayant un fruit amont de 1.80H/1V et un parement aval incliné de 2.35H/1V ; Un évacuateur de crues latéral de surface, à seuil libre, placé en rive gauche, dimensionné pour faire transiter le débit maximal de la crue de projet décamillénale estimé à 3535 m3/s ; Deux pertuis de dérivation provisoire placés au pied de la rive gauche, de section rectangulaire, faisant (8.20 x 8.50 m2) chacun, dimensionné pour faire transiter le débit maximal de la crue de chantier cinquantennale estimé à 1262 m3/s ; Une vidange de fond installée au niveau du conduit sous digue rive droite de la dérivation provisoire. L’accès par l’aval à la chambre des vannes s’effectue par le conduit sous digue rive gauche. La vidange de fond est constituée de deux pertuis de dimensions de 1.50 m (L) x 2.00 m (H) chacun. Le débit maximum restitué par la vidange de fond est de 191 m3/s ; Quatre prises d’eau potable et une prise de restitution, dont la structure est placée sur le masque amont en béton du barrage, sous forme de conduites métalliques de diamètre 800 mm, enrobées dans un béton de deuxième phase, calées à différentes hauteurs et finissant en bas dans la chambre des vannes de la vidange de fond. Note de synthèse

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2. FICHE SYNOPTIQUE DU BARRAGE A. DONNEES GENERALES 1. Maître de l'ouvrage

Ministère Délégué auprès du Ministère

:

de l’Energie, des Mines, de l’Eau et de l’Environnement chargé de l’Eau 2. Maître d'œuvre

Direction des Aménagements

:

Hydrauliques 3. Ingénieur-Conseil

:

Bureau d'Etudes CID

4. Cours d'eau

:

Rhiss

5. Province

:

Al Hoceima

6. Ville la plus proche

:

Al Hoceima

7. Destination principale du barrage

:

× Alimentation en eau potable et industrielle de la ville d’Al Hoceima et des agglomérations avoisinantes × Protection contre les inondations

1. Surface du bassin versant

:

587.40 km²

2. Apport moyen annuel

:

25.80 hm3

3. Caractéristiques des crues

:

B. CARACTERISTIQUES HYDROLOGIQUES

PERIODE DE RETOUR

DEBIT DE POINTE

VOLUME DE CRUE

(ANS)

3

(M /S)

(HM3)

10

559

8

20

864

13

50

1262

18

100

1559

23

1 000

2546

37

10 000

3535

51

4. Envasement moyen annuel

:

0.82 hm3

Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

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10

C. CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DE LA RETENUE 1. Niveau de retenue normal

:

325.00 NGM

2. Aire de la retenue au niveau normal

:

3.14 Km²

3. Capacité à retenue normale

:

93.36 hm3

4. Volume régularisé

:

16.98 hm3

D. CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DES OUVRAGES D.1. Barrage - Type

:

Digue en alluvions et enrochements à masque amont en béton

- Hauteur maximale sur TN

:

85.00 m

- Hauteur maximale sur fondation

:

86.10 m

- Longueur en crête

:

410.00 m

- Largeur en crête

:

8.00 m

- Fruit du parement amont

:

1.80 H/1V

- Fruit du parement aval

:

2.35 H/1V

- Cote de la crête

:

332.50 NGM

- Type

:

Seuil libre latéral de type Creager, suivi d’un coursier et terminé par une cuillère de restitution

- Crue de projet

:

Décamillénale (3535 m3/s)

- Implantation

:

Rive gauche

- Longueur déversante

:

130 m

- Largeur du coursier

:

36 m

- Cote du seuil

:

325.00 NGM

- Mode de restitution

:

Saut de ski

- Débit maximum évacué

:

2945 m3/s

- Charge d'eau maximale sur le seuil

:

4.80 m

D.2. Evacuateur de crues

Note de synthèse

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11

D.3. Vidange de fond - Implantation

:

Rive gauche

- Type

:

Pertuis rectangulaires placés dans le pertuis droit des conduits sous digue

- Cote d'entrée

:

254.50 NGM

- Nombre de pertuis

:

2

- Dimension des pertuis

:

1.50 x 2.00 m2

- Vanne de garde

:

Wagon

- Vanne de réglage

:

Glissière

- Capacité de la vidange

:

191 m3/s

- Temps de vidange

:

7.5 jours

- Diamètre du by-pass

:

300 mm

- Capacité du by-pass à la cote RN

:

1.71 m3/s

- Nombre de prises

:

4

- Type

:

Structure de prise inclinée

- Emplacement

:

Placée sur le masque amont du barrage

- Niveaux de prise

:

288.00 NGM, 298.00 NGM, 308.00 et 318.00 NGM

- Diamètre des conduites

:

800 mm

- Nombre de prises

:

1

- Type

:

Structure de prise verticale

- Emplacement

:

Placée derrière la chambre des vannes

- Niveaux de prise

:

278.00 NGM

- Diamètre de la conduite

:

800 mm

D.4. Prises AEP

D.5. Prise de restitution

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12

D.6. Dérivation provisoire - Implantation

:

Rive gauche

- Type

:

Conduit en double pertuis sous digue

- Section

:

2 x 69.70 m2

- Longueur

:

320 m

- Crue de chantier

:

Q50 = 1262 m3/s

- Cote du radier à l’entonnement

:

250.70 NGM

- Pente

:

1%

- Cote de crête

:

264.00 NGM

- Hauteur maximale sur TN

:

15 m

- Type

:

Remblai en alluvions avec un noyau en limons

- Cote de crête

:

249.00 NGM

- Largeur en crête

:

3m

- Pente amont

:

2 H/1V

- Pente aval

:

1.95 H/1V

- Hauteur maximale sur TN

:

4.5 m

BATARDEAU AMONT

BATARDEAU AVAL

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3. DONNEES DE BASE 3.1 SITUATION ET ACCES Le site du barrage sur oued Rhiss est situé à environ 22 Km à l’amont de l’embouchure de celui-ci et à environ 24.5 Km à vol d’oiseau de la ville d’Al Hoceima. L’accès au site se fait à partir du village Imzouren sur la RP39 allant vers Al Hoceima puis par un chemin tertiaire (CT 8505) de 15 km environ menant à Tamasint. Ce chemin tertiaire se prolonge par une piste carrossable menant au village de Beni Abdallah, descendant après 6 km environ jusqu’à l’oued Rhiss. Plusieurs chemins non réguliers à travers les plages d’alluvions grossières permettent d’atteindre par la suite le site situé à environ 700m plus en amont. Le site du barrage se trouve à l’aval immédiat de la confluence de l’oued Rhiss avec son affluent sur l’oued Mâraoui. Il est repéré sur la carte topographique au 1/50 000ème de Rouadi aux coordonnées Lambert approximatives suivantes : X = 626.900

;

Y = 493.800

Le plan de situation du barrage sur l’oued Rhiss est donné en annexe n° 1. 3.2 TOPOGRAPHIE Le bassin versant de l’oued Rhiss à l’amont du barrage projeté est couvert par 5 cartes topographiques au 1/50 000ème. Ces cartes ont les références suivantes : Carte d’Al Hoceima n° NI-30-XXI-1a ; Carte de Rouadi n° NI-30-XX-2b ; Carte de Tizi Ousli n° NI-30-XV-3c ; Carte de Beni Ammart n° NI-30-XIV-4d ; Carte de Targuist n° NI-30-XIV-4c. Parallèlement, le MO a mis à la disposition de l’IC les documents suivants : Un fond topographique (3 feuilles) au 1/2000ème couvrant le site et sa retenue ; Un fond topographique (2 feuilles) au 1/1000ème intéressant la zone de l’axe du barrage et s’étendant suffisamment à l’amont, à l’aval et en altitude pour concerner tous les ouvrages de l’aménagement. Le plan topographique au 1/2000ème est utilisé pour le levé géologique de surface de la retenue et pour la détermination des courbes hauteur– volume– surface caractéristiques de la retenue. Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

14

Le levé topographique au 1/1000ème est utilisé pour la conception et le dessin du barrage et ses ouvrages annexes. Les courbes Hauteur-Surface-Volume (HSV) données dans le tableau ci-après et en annexe n° 2 ont été obtenues par planimétrage des courbes de niveau issues du levé topographique au 1/2000ème. COTE (NGM)

SURFACE (Km2)

VOLUME (hm3)

250

0.01

0

255

0.06

0.15

260

0.17

0.71

265

0.29

1.85

270

0.44

3.67

275

0.61

6.28

280

0.78

9.75

285

0.97

14.12

290

1.16

19.45

295

1.41

25.87

300

1.69

33.61

305

1.97

42.75

310

2.23

53.24

315

2.52

65.11

320

2.82

78.47

325

3.14

93.36

330

3.46

109.85

335

3.79

127.97

340

4.1

147.67

Le barrage a été étudié pour la taille correspondant à la cote de retenue normale RN = 325.00 NGM (V = 93.36 hm3 et S = 3.14 Km²). La vallée présente une largeur de 535 m à la cote 334.00 NGM. En partie basse, la vallée est relativement étroite. La largeur y est de l’ordre de 115 mètres. Les pentes des rives sont régulières et sont comme suit : Rive droite

: 2,4H/1V pour z < 313 NGM et 1.8H/1V pour z > 313 NGM ;

Rive gauche

: 2.75H/1V pour z < 334 NGM et 1.8H/1V pour z > 334 NGM.

Note de synthèse

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

15

L’IC a également réalisé les travaux topographiques complémentaires couvrant la rive gauche à l’aval du site, sur environ 3 Km : Un levé topographique au 1/2000ème ; Un levé topographique au 1/5000ème. Pour la définition de la route d’accès du barrage, il a été utilisé, en plus des données citées en-dessus : Des images satellite ; Un fond topographique MNT (Modèle Numérique de Terrain). 3.3 HYDROLOGIE 3.3.1 Bassin versant La superficie totale du bassin versant de l’oued Rhiss est de 814.3 Km² jusqu’à l’embouchure de l’oued dans la mer ; elle est de 587.4 km2 jusqu’au site du barrage projeté. Le bassin supérieur comprend essentiellement des reliefs montagneux atteignant une altitude de 1829 m. La dénivelé du bassin versant contrôlé par le barrage projeté est de 1575 m, et la pente générale de l’oued est de 2.8%. Les caractéristiques du bassin versant de l’oued Rhiss jusqu’au site du barrage projeté sont consignées dans le tableau ci-dessous : Surface

Longueur Pente Périmètre

Cote

Cote

maximale

minimale

Dénivelée

Indice de compacité

Km²

Km

%

Km

m NGM

m NGM

m

-

588

57

2,8%

127

1829,00

254,00

1575

1,5

3.3.2 Précipitations La pluie moyenne au niveau du barrage Sidi Mohammed Ben Abdelkrim El Khattabi (SMBAEK) utilisé pour le calcul hydrologique du site du barrage Rhiss est de 311.5 mm. La répartition mensuelle de la pluviométrie est donnée par le tableau ci-dessous.

Précipitation (mm)

Sept. Oct.

Nov. Déc. Janv. Févr. Mars Avr.

Mai

Juin

15.5

46.3

22.7

8.6

37.1

28.6

37.7

35.4

33.6

39.1

Juil. Août 1.5

Note de synthèse

5.4

BARRAGE SUR L’OUED RHISS

ETUDES D’AVANT-PROJET DETAILLE

16

3.3.3 Crues Les débits de pointe et volumes des crues calculées pour différentes périodes de retour sont donnés dans le tableau suivant : PERIODE DE RETOUR

DEBIT DE POINTE

VOLUME DE CRUE

(ANS)

3

(M /S)

(HM3)

10

559

8

20

864

13

50

1262

18

100

1559

23

1 000

2546

37

10 000

3535

51

Les hydrogrammes type des crues sont donnés en annexe n° 3. Le tableau ci-dessous regroupe les débits instantanés maximums annuels en période sèche qui s’étale du mois de Juin au mois de Septembre (crues saisonnières) : Période de retour (ans)

10

20

50

100

Qp (m3/s)

239

291

349

387

3.3.4 Apports liquides Les apports liquides sont tirés du bilan hydraulique du barrage SMBAEK et des séries élaborées dans le cadre d’anciens PDAIRE. Les apports sont par la suite reconstitués au droit du site du barrage projeté sur l’oued Rhiss par transposition au prorata des superficies. La série des apports s’étalent de Septembre 1945 jusqu’à Août 2014, soit 69 années hydrologiques. Les apports moyens annuels au droit du site sont ainsi estimés à 25.80 hm3 et le module moyen interannuel est de 0.83 m3/s. La répartition annuelle des apports moyens est donnée par le tableau ci-dessous : Mois Apport moyen (hm3/an)

Sept.

Oct.

Nov.

Déc.

Jan.

Fév.

Mars

Avril

Mai

Juin

Juillet

Août

Total

0.53

1.94

2.22

2.84

3.53

3.37

3.47

3.51

2.59

1.19

0.37

0.23

25.8

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3.3.5 Apports solides L’envasement au droit du site du barrage projeté sur l’oued Rhiss a été estimé en se basant sur la moyenne des dégradations spécifique des barrages SMBAEK et Joumouâa. La dégradation spécifique du bassin versant du barrage projeté sur l’oued Rhiss est ainsi estimée à 230 t/km²/an, soit un envasement annuel de 0,82 hm3/an. 3.4 REGULARISATION Les besoins moyens en eau potable et industrielle de la province d’Al Hoceima s’élèveraient à près de 18.89 hm3 à l’horizon 2035. Le besoin en eau agricole s’élève, quant à lui, à 60.80 hm3. Des simulations ont été effectuées pour déterminer les performances hydrauliques du barrage sur l’oued Rhiss. Elles ont été effectuées pour une tranche morte de durée de vie de 50 ans, soit un volume de tranche morte de 41 Mm3. Le système projeté pour la satisfaction des besoins en eau potable et industrielle est le suivant : Barrage projeté sur l’oued Rhiss ; Barrage SMBAEK : aucun prélèvement ne sera effectué à partir de ce barrage à l’horizon 2035 puisqu’il sera totalement envasé ; Barrage Joumouâa : 1,10 Mm3/an est prélevé pour les besoin en AEPI à partir de ce barrage. Les besoins en irrigation ne sont pas prélevés à partir de ce barrage ; Nappe Rhiss – Nekkor : deux scénarios sont étudiés : le premier suppose que 2,96 Mm3/an est prélevé pour les besoin en AEPI et 3,30 Mm3/an est prélevé pour les besoins en irrigation à partir de cette nappe, et le deuxième scénario suppose qu’aucun prélèvement ne sera effectué à partir de cette nappe. Les simulations ont été effectuées pour sept tailles du barrage. Pour toutes les tailles étudiées du barrage Rhiss, l’étude de régularisation a montré que celui-ci ne pourra pas satisfaire la totalité des besoins en irrigation compte tenu de leur importance (un volume de 2.15 hm3 pourrait être fourni pour l’irrigation pour le premier scénario). Ainsi, compte tenu de la situation alarmante de l’AEP dans la province, toutes les dotations du barrage seront allouées pour l’AEPI. Le barrage peut ainsi garantir à 100 % les besoins en eau potable pour la taille 325.00 NGM, avec un volume régularisé de 16.98 hm3.

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4. GEOLOGIE – GEOTECHNIQUE 4.1 BASSIN DE LA RETENUE La retenue du barrage sur l’oued Rhiss s’étale sur des terrains à dominante de flyschs essentiellement composés de schistes quartzitiques, de marnes et de marno-calcaires. Le lit de la rivière coule sur des dépôts alluvionnaires grossiers bordés par des terrasses alluviales limono-graveleuses. Les versants de la cuvette sont recouverts par des dépôts colluviaux de faible épaisseur et des dépôts d’épandages de bas de pente et de cônes de déjection composés de limons graveleux. Les affleurements du substratum sont composés pour 65 % de schistes fin sériciteux et pour 35 % par des marnes et marno-calcaires. Ces roches pratiquement imperméables assurent l’étanchéité de la cuvette. La présence de bancs de quartz et grès quartzitiques disposés perpendiculairement à la retenue avec un pendage très redressé et une continuité restreinte ne présentent pas de risques de fuite puisque les vallées voisines se trouvent à des niveaux plus élevés que la vallée du Rhiss. Au vu de cette configuration, le bassin de la retenue peut être considéré comme étanche. Les versants de la cuvette à dominante de schistes comportant des armatures intercalées de grès quartzitiques et de calcaires marneux ne présentent pas de risques d’instabilité significatifs. 4.2 SITE DU BARRAGE Le site du barrage se situe essentiellement dans : Les flyschs marno-calcaires et marneux à bancs calcaires de Beni-Bou Yaacoub (Crétacé supérieur – moyen) ; Les schistes sériciteux gris-noirs à bancs gréso-quartzitiques de Kétama (Albienaptien). Le resserrement de la vallée au droit du site est dû essentiellement à la présence de barres quartzitiques au sein des schistes fins dessinant un anticlinal dont les bordures sont composées de marnes et marno-calcaires du Crétacé supérieur – moyen. Le lit de l’oued est comblé sur 17 à 35 m de profondeur par des alluvions grossières avec en bordure des rives le développement de terrasses basses limono-graveleuses. Les barres quartzitiques et les schistes sont disposés selon une direction sub-transversale à l’axe de la vallée N 90 à N105 et plongent régulièrement vers l’aval de 40° à 45°.

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La fondation du barrage a fait l’objet de deux campagnes de reconnaissance regroupant 12 profils de sismique réfraction, 41 sondages carottés dont 25 avec essais d’eau de type Lugeon, trois galeries souterraines de 200ml et 7 sondages pressiométriques. Ces travaux ont été complétés par un programme d’essais au laboratoire pour reconnaitre la qualité des matériaux de la fondation et des zones d’emprunts. L’ensemble de ces reconnaissances a permis de bien cerner les aspects géologiques et géotechniques, notamment : L’état du substratum rocheux le long du tracé de la plinthe en profondeur ; L’évaluation la perméabilité du substratum rocheux en rives et en fond de vallée ; La présence ou non des horizons sableux continus et d’épaisseur importante pouvant provoquer le phénomène de liquéfaction sous séisme ; La présence ou non des niveaux limono-argileux où d’argiles molles pouvant induire à un tassement lent et différé ; La déformabilité des alluvions grossières et des alluvions fines ; La reconnaissance des caractéristiques géotechniques des terrains de la fondation ; La reconnaissance des caractéristiques géotechniques des plages alluviales situées en amont du site du barrage pour leur utilisation comme matériaux de construction. 4.3 IMPACTS DES CONDITIONS GEOLOGIQUES SUR LES FOUILLES DU BARRAGE 4.3.1 Fond de vallée La plinthe sera fondée sur une paroi moulée qui recoupera les alluvions grossières et se raccordera au rocher schisteux pour assurer la coupure étanche sous le barrage. 4.3.2 Rive gauche La fondation de la plinthe est située entre 5 et 20 m de profondeur sous le TN. Le rocher atteint à ce niveau de fouille montre des vitesses sismiques moyennes de 1600 m/s et constitue une bonne assise pour un tel ouvrage transmettant de faibles contraintes à la fondation. Des injections de consolidation sous la plinthe sont prévues pour améliorer les caractéristiques de la fondation ébranlée par les tirs d’excavation. 4.3.3 Rive droite Le niveau de fondation retenu pour la plinthe est situé entre 2 et 25 m de profondeur sous le TN en partie basse et médiane de la rive et entre 11 et 16.80 m de profondeur en partie haute. Des injections de consolidation sous cet ouvrage sont également prévues sur cette rive pour améliorer les caractéristiques de la fondation ébranlée par les tirs d’excavation.

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4.4 TRAITEMENT DE LA FONDATION 4.4.1 Voile d’étanchéité Les essais Lugeon et les relevés piézométriques mettent en évidence une tranche supérieure de 25 à 45 m avec des perméabilités supérieures à 10 UL. En dessous, les perméabilités diminuent jusqu’à 1 UL. Le voile d’injection ainsi adopté est monolinéaire de type classique incliné de 10° vers l’amont avec des forages inclinés de 30° vers les rives. En fond de vallée, le voile d’étanchéité sera réalisé dans un plan vertical en fond de vallée imposé par la traversée de la paroi moulée recoupant les alluvions grossières. 4.4.2 Injections de consolidation Le traitement de consolidation est préconisé sur les deux rives afin d’améliorer les caractéristiques de la fondation de la plinthe caractérisé par un rocher altéré sur fissures qui sera ébranlé par les tirs d’explosifs ou restera exposé à l’air libre durant une longue période de travaux. Ce traitement sera réalisé à partir du béton de la plinthe sur une profondeur de 6m dans le rocher. 4.4.3 Traitement anti-liquéfaction Vue l’activité sismique assez importante qui caractérise le site, les alluvions constituant l’assise du barrage en fond de vallée présentent un risque de liquéfaction élevé. Afin de pouvoir parer à ce phénomène, un traitement par colonne ballastées est envisagé sous le barrage. 4.5 CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES DE LA FONDATION Toutes les nuances lithologiques de la fondation (schistes fins, schistes fins à lamines silteuses, quartzites et calcschistes) ont fait l’objet d’essais au laboratoire portant sur la réalisation des essais suivants : identification, vitesses de son, résistance à la compression et résistance au cisaillement. Si on exclut les barres quartzitiques dures et compétentes, les faciès schisteux du substratum rocheux présentent des caractéristiques mécaniques moyennes à médiocres. La résistance à la compression des quartzites intercalés atteint en moyenne 29 MPa et celles des schistes et marno-calcaires surtout humides est à peine de 2 à 5 MPa. Les essais de cisaillement réalisés sur les plans de schistosité des schistes fins donnent des cohésions moyennes de 10 à 16 KPa et des angles de frottement de 16 à 21° en valeurs résiduelles. Il est à signaler que ces plans sont inclinés de 45° vers l’aval.

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4.6 MATERIAUX DE CONSTRUCTION Les matériaux qui seront nécessaires à la construction du barrage sont principalement : Les agrégats pour les recharges de la digue ; Les agrégats à béton ; Les agrégats pour colonnes ballastées. Accessoirement, il y aura besoin de : Enrochements de protection, notamment à l’aval de l’évacuateur de crues ; Limons argileux pour les batardeaux de dérivation provisoire. Les principales zones d’emprunt potentielles pour l’obtention de ces matériaux dans la région du site du barrage sont les suivantes : Les alluvions grossières de l’oued Rhiss et les terrasses argilo-limoneuses situées à l’aval, en bordure immédiate du lit de l’oued Rhiss ; Les carrières et dolomies du massif des Bokkoya situées à 20 km environ du site sur la RP 39 menant vers Ajdir ; Les quartzites affleurant dans la retenue du barrage. 4.6.1 Matériaux de recharges de la digue Les plages d’alluvions grossières inventoriées dans le bassin de la retenue du barrage Rhiss offrent des volumes d’agrégats très importants répondant largement aux besoins du barrage. Ces agrégats peuvent être utilisés directement dans les recharges de la digue à masque amont. Leur exploitation doit se faire de telle sorte à mettre en place un tout venant homogène dans toutes les parties de la digue. Cette dernière devra être dépourvue de toute couche continue à caractère purement fin. 4.6.2 Agrégats à béton En principe, Trois sources d’agrégats à béton sont possibles : les calcaires et dolomies massifs de la dorsale à 20 km du site du barrage, les barres quartzitiques affleurant dans le bassin de la retenue et les alluvions naturelles de l’oued.

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Les différents essais de Laboratoire, dont les alluvions ont fait l’objet, ont permis de dégager les caractéristiques moyennes suivantes : Granulométrie

: Matériau 0/80mm dont 33% < 5mm et 4% < 0.08mm

Equivalent de sable

: 54%, écart-type 13%

Poids spécifique

: 2.64 t/m3, écart type 0.06

Los Angeles

: 24.2%, écart-type 2

Coefficient d’aplatissement :

43.5%, écart type 6

Deval sec

: 7.6, écart-type 0.6

Deval humide

: 5, écart-type 1.8

L’IP de la fraction fine des plages alluviales située en amont n’est pas mesurable. Toutefois, les plages situées à l’aval indiquent in Ip de 12% en moyenne. Les alluvions, vu leur qualité moyenne à médiocre (coefficient d’aplatissement très élevé et équivalent de sable faible) nécessitent un traitement consistant pour pouvoir servir à la production des agrégats pour béton. Il est à signaler, par ailleurs, que les résultats des essais d’alcali-réaction (pétrographie, test de cinétique chimique, test de stabilité dimensionnelle sur mortier à l’autoclave) montrent que les alluvions sont potentiellement réactives. Partant de ce constat et en se tenant aux recommandations pour la prévention des désordres dus à l’alcali réaction (LCPC 1994), il sera nécessaire de déterminer le bilan des alcalins actifs des composants du béton à savoir : les granulats, le ciment, l’eau et les additifs afin de réaliser l’essai de performance du béton. 4.6.3 Enrochements de protection Deux sources peuvent être envisagées pour l’obtention de ce type de matériau : Les barres de quartzites à proximité immédiate du barrage offrent des gisements ponctuels en raison de leurs affleurements limités et épars. Les essais de résistance à la compression réalisés sur les quartzites du site donnent une valeur moyenne de 32 MPa ; Les calcaires et dolomies de la dorsale actuellement en exploitation en carrières.

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4.6.4 Matériaux argileux Les matériaux argileux sont disponibles à partir de certaines terrasses situées à l’aval du site, en bordure de l’oued. Leurs caractéristiques moyennes sont résumées ci-après : Pourcentage de la fraction fine (< 80µ)

:

64.5%

Pourcentage de la fraction sableuse (0.08 à 2 mm)

:

29%

Indice de plasticité

:

15%

Poids spécifique du grain

:

2.68 t/m3

Teneur en eau de l’optimum Proctor (W opt)

:

13.9%

Densité de l’optimum Proctor (γdopt)

:

1.86

Caractéristiques géotechniques à court terme

:

Ccu = 0.64 bar φcu = 18.6°

Caractéristiques géotechniques granulaires

:

c’ = 0.51 bar φ’ = 27.3°

Il est à signaler que ces matériaux fins sont potentiellement dispersifs.

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5. DESCRIPTION ET JUSTIFICATION DES OUVRAGES 5.1 AXE DU BARRAGE L’axe du barrage sur l’oued Rhiss se situe immédiatement à l’aval de la confluence de l’oued Mâraoui avec l’oued Rhiss. Les coordonnées (A ; B) de l’axe du barrage sont données dans le tableau ci-après : Désignation A B

X 627 143.23 626 554.85

Y 493 795.71 493 740.37

La vue en plan des ouvrages est présentée en annexe n° 4. 5.2 BARRAGE PRINCIPAL 5.2.1 Digue en remblai La digue du barrage sur l’oued Rhiss est une digue en remblai (alluvions grossières) à masque amont en béton, de 86.10 m de hauteur maximale sur fondation et de 410.00 m de longueur en crête, ayant un fruit amont de 1.80H/1V et un parement aval incliné de 2.35H/1V. La coupe type de la digue comporte de l’amont vers l’aval : Le masque amont en béton, se raccordant en pied amont du barrage avec la plinthe et en crête à la semelle du mur parapet à la cote 329.50 NGM ; Une couche d’alluvions écrêtées à 50 mm entre le masque et les alluvions de la digue, d’une largeur (comptée horizontalement) de 8.50 m (matériau [2B]) ; Les alluvions tout-venant constituant la recharge principale du barrage (matériau [3A]) ; Un drain-cheminée d’une largeur (comptée horizontalement) de 5.00 m, avec un tapis constituant l’exutoire vers l’aval (matériau [4]) ; De petits enrochements de protection d’une largeur de 1.00 m, disposés sur tout le parement aval du barrage (matériau [5]) ; Des blocs d’enrochements de protection du pied aval de la digue, disposés jusqu’à la cote 256.00 NGM (matériau [6]). La coupe type de la digue est présentée en annexe n° 5. Un décapage de 1 m précède la pose des matériaux. On note que sur le parement aval du barrage, une berme est prévue à la cote 265.00 NGM pour l’édification de la route d’accès à la chambre des vannes. La pente du parement aval se réduit ainsi à 1.95H/1V jusqu’au pied aval du barrage.

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On note également que le batardeau aval est intégré dans le corps de la digue, au pied aval. 5.2.2 Masque amont en béton Le masque amont en béton armé disposé sur le parement amont du barrage constitue l’organe d’étanchéité du barrage. Le masque amont a une épaisseur minimale de 30 cm à son contact avec le mur de crête. L’épaisseur est croissante avec la profondeur selon la formule suivante : e = 0.30 + 0.004 H Où « H » est la différence de cote entre la base du mur de crête et le niveau considéré. Le masque comporte des joints verticaux espacés de 15 mètres. Les plots seront bétonnés en continu du bas vers le haut afin d’éviter tout joint horizontal. L’étanchéité des joints entre plot du masque amont en béton est assurée par le dispositif d’étanchéité suivant : Un joint en cuivre sur leur face inférieure ; Une encoche remplie de mastic (à base de bitume) en partie supérieure, protégée par une bande en caoutchouc armé fixée de part et d’autre par des plats métalliques boulonnés. La densité de ferraillage du masque amont en béton est de l’ordre de 0.4% de la section de béton dans chaque direction, soit environ 60 kg/m3. Le plot supportant les conduites des prises d’eau aura une densité de ferraillage de 0.6% de la section du béton dans chaque direction, soit environ 90 kg/m3. 5.2.3 Plinthe et joint périmétral La plinthe assure la liaison du masque avec la fondation. Elle améliore l’étanchéité du barrage dans ce point sensible et permet de rallonger les chemins de percolation et de réduire ainsi le gradient dans cette zone. La plinthe est de dimension constante de la rive droite jusqu’à la rive gauche passant par le fond de vallée. Elle a une largeur de base totale amont-aval de 5.00 m, avec une épaisseur de 1.10 m constante sur une largeur de 2.60 m. Dans les rives, la plinthe est posée sur le substratum rocheux après excavation des terrains de couverture et de la tranche altérée dans la masse du rocher, et au fond de vallée, elle est posée sur les alluvions naturelles après décapage des terrains de couverture, et est raccordée à une paroi moulée. En rive gauche, la plinthe se raccorde au seuil de l’évacuateur de crue à la cote 306.00 NGM.

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La plinthe, construite en béton armé, est bétonnée en plots de 10 m de longueur chacun. Au contact avec le masque en béton, la forme de la plinthe est adaptée de manière à se raccorder à celui-ci. Un joint périmétral assure le contact entre le masque et la plinthe, zone très sensible du barrage. L’étanchéité du joint périmétral entre le masque amont et la plinthe est assurée par le dispositif d’étanchéité suivant : Un joint en cuivre sous la face inférieure du masque, pouvant subir des déformations centimétriques. Il est mis en place à l’exécution de la plinthe et doit être protégé jusqu’au bétonnage du masque ; Une encoche remplie de mastic (à base de bitume) en partie supérieure, protégée par une bande en caoutchouc armé fixée de part et d’autre par des plats métalliques boulonnés ; Une protection en remblai, ayant une fonction d’auto-colmatation, comportant les couches suivantes, de l’amont vers l’aval : ×

Une couche d’alluvions tout-venant de 1 m d’épaisseur (matériau [3A]) ;

×

Une couche d’alluvions écrêtées à 50 mm de 1 m d’épaisseur (matériau [2B]) ;

×

Une couche de limons argileux de 1 m d’épaisseur (matériau [1D]) ;

×

Une couche de sable fin de diamètre maximal < 1mm (matériau [4D]). On note qu’il est éventuellement possible de faire appel à des cendres volantes en remplacement de ce matériau ;

×

Un sable à béton de diamètre 0/5 mm disposé directement sous le joint périmétral (matériau [3D]).

Un mortier (sable + ciment) assure un remplissage rigide sous le joint en cuivre. Une peinture anti-adhérente empêche l’accrochage du mortier aux surfaces de la plinthe et du masque. L’accrochage du mortier au joint en cuivre est aussi empêché par une feuille en PVC. Le joint périmétral comporte également un panneau contreplaqué, de 12 mm d’épaisseur, collé sur la plinthe avec un enduit anti-adhérent du côté du masque. On note que juste à l’aval de la plinthe, un élargissement du fond de fouilles d’une largeur de 4.50 m environ est prévu sous le masque amont en béton ; il est destiné à disposer le sable à béton 0/5 mm (matériau [3D]) sous le joint périmétral. On note également que le concepteur ne prévoit aucune galerie en dessous de la plinthe. Les travaux d’injections et de consolidation se feront ainsi à partir de la surface de la plinthe.

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5.2.4 Paroi moulée En fond de vallée, la plinthe est raccordée à une paroi moulée en béton plastique faisant office de coupure étanche. La plinthe est prolongée jusqu’à la tête de la paroi par deux dalles successives de 2 m de longueur chacune, munies de joints water-stop (en cuivre), posé sur un mortier, permettant un raccordement souple entre la plinthe et la paroi moulée. L’ensemble « plinthe, dalles et paroi moulée » assure une continuité de l’étanchéité du barrage en fond de vallée. La paroi moulée, construite en béton armé et bétonnée en plusieurs panneaux faisant 12 m de largeur chacun, a une épaisseur de 80 cm et une profondeur maximale de 35 m environ. Le raccordement des panneaux de la paroi moulée avec le toit rocheux est assuré par encastrement dans le rocher de 1 m de profondeur. La paroi moulée est prolongée en profondeur par les injections du voile d’étanchéité, qui pourraient être exécutées à partir de la surface par le biais de réservations laissées dans le béton de la paroi moulée. 5.2.5 Crête du barrage La crête du barrage, protégée en surface par une structure de chaussée, est calé à la cote 332.50 NGM et sa largeur est de 8 m. Elle est constituée d’un mur-voile amont en béton d’une hauteur 5.80 m qui assure la protection du barrage contre la crue maximale probable « CMP », et un mur parapet aval d’une hauteur de 4.40 m. Le mur amont est un mur de soutènement en ‘’⊥’’ de 5.80 m de hauteur et 3.44 m de largeur à sa base. Il soutient le remblai de la digue entre les côtes 328.90 NGM et 332.50 NGM. La forme d’arrondi du côté de la retenue permet de retourner les vagues vers l’amont. La semelle du mur amont se raccorde au masque amont à la cote 329.50 NGM. Un joint est prévu entre le talon amont du mur et le masque en béton. L’étanchéité à cet endroit est assurée par un joint en cuivre en partie basse et une encoche remplie de mastic (à base de bitume) en partie supérieure, protégée par une bande en caoutchouc armé fixée de part et d’autre par des plats métalliques boulonnés. Les plots du mur seront séparés par des joints équipés d’une lame d’étanchéité en caoutchouc. Une plate-forme de 1.00 m de largeur prévue au pied amont du mur servira comme chemin d’accès de visite et d'inspection du parement amont, et de prise de des mesures des fissuromètres manuels disposés entre le masque et le mur en crête.

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Le mur aval est un mur en ‘’⊥’’ légèrement plus petit, d’une hauteur de 4.40 m et d’une largeur à sa base de 3.04 m. Il constitue en même temps un parapet aval de 0.80 m de hauteur. 5.2.6 Excavations 5.2.6.1 Fond de fouilles Le niveau de fondation retenu pour la plinthe dans les rives est situé entre 13 et 20 m de profondeur sous le terrain naturel. Il est atteint après élimination des terrains de couverture et de la partie altérée dans la masse du substratum rocheux. Le rocher atteint à ce niveau de fouille montre des vitesses sismiques moyennes de l’ordre de 1600 m/s et constitue une bonne assise pour un tel ouvrage transmettant de faibles contraintes à la fondation. On rappelle qu’en fond de vallée, la plinthe est posée sur les alluvions naturelles après décapage des terrains de couverture, et est raccordée à une paroi moulée. En dehors de la zone d’emprise de la plinthe, un décapage de 1 m de profondeur maximale est adopté dans l’emprise des recharges du barrage pour l’élimination de la tranche de terrains de couverture ouverte et à racines de végétaux et pour assurer une régularité de la surface de cette emprise. 5.2.6.2 Talus des fouilles Les pentes des talus des fouilles prévues pour la fondation de la plinthe aux deux rives ont été fixées à 1H/1V en amont et à 2H/1V en aval pour des raisons constructives de raccordement des recharges. Le talus amont nécessitera un soutènement par du béton projeté, treillis soudés et éventuellement par ancrages pour assurer sa stabilité à long terme. En fond de vallée, la pente des talus amont et aval des fouilles prévues pour la fondation de la plinthe à travers le remplissage alluvial est fixée à 2H/1V. Au large de la rive gauche, les fouilles de l’évacuateur de crues sont essentiellement creusées dans le rocher de nature schisto-quartzitique. Les talus de sortie de ces fouilles, allongés dans le sens amont – aval, ne présentent pas de risques majeurs d’instabilité vue la disposition structurale des formations géologiques traversées, présentant une direction transversale à celle des talus avec un pendage moyen de 45° vers l’aval. Les talus des fouilles de l’évacuateur de crues sont ainsi fixés à 0.5H/1V, avec aménagement d’une risberme de 3 m de largeur tous les 10 m de hauteur. En raison de la nature des schistes fins altérés, présentant de faibles caractéristiques mécaniques intrinsèques, le dispositif de soutènement suivant est recommandé :

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Protection des talus de l’évacuateur de crues par deux couches de béton projeté comportant un treillis soudé (3 cm + 5 cm), avec éventuellement des ancrages de 6 à 12 m de longueur selon une maille de 2 x 2 m ; Aménagement de caniveaux de drainage longitudinaux sur les risbermes et au sommet des talus pour collecter les eaux pluviales et réduire les infiltrations le long de l’interface béton projeté - rocher. Les excavations de la dérivation provisoire seront réalisées dans le bloc rocheux constituant le pied de la rive gauche. Ainsi, les talus des conduits sous digue auront une pente de 0.5H/1V ; les talus du chenal d’approche, en contact avec l’eau, auront une pente de 1H/1V. 5.3 EVACUATEUR DES CRUES L’évacuateur des crues du barrage sur l’oued Rhiss est un évacuateur de crues latéral de surface, à seuil libre, placé en rive gauche, dimensionné pour faire transiter le débit maximal de la crue de projet décamillénale estimé à 3535 m3/s. L’évacuateur de crues est constitué de : Une plateforme d’approche arasée à la cote 317.00 NGM ; Un seuil libre latéral de profil Creager classique, calé à la cote 325.00 NGM et de 130 m de longueur déversante ; Une auge de réception des crues de l’évacuateur latéral, limitée du côté droit et à l’amont par le seuil déversant, et de son côté gauche par une dalle, de 50 cm d’épaisseur, posée sur le talus excavé de la rive à 0.5H/1V, soutenue par des ancrages et allant de la cote 311.50 NGM jusqu’à la cote 332.50 NGM. La pente amont-aval de l’auge est de 5%, partant de la cote 314.00 NGM à la cote 309.40 NGM sur une longueur de 90.05 m. L’auge de réception des eaux a une largeur constante de 36 m et l’épaisseur de son radier est de 1.50 m ; Un seuil de contrôle de 36 m de largeur et de 1 m de hauteur à la fin de l’auge de réception ; Un coursier, permettant d’acheminer les eaux vers l’oued, de largeur constante de 36 m. Il a deux pentes : la première de 13.80% sur une longueur de 93.94 m, et la deuxième de 18.30% sur une longueur de 284.53 m. A la cote 276.00 NGM, une courbure de rayon 400 m est adoptée sur une distance de 168 m pour orienter le jet vers l’oued. Le radier du coursier est constitué de dalles de 1.00 m d'épaisseur ;

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Un saut de ski en fin de coursier qui restitue les eaux à l'aval sous un angle de rejet de 35° garantissant une bonne orientation de chute pour les débits de crue de projet. La cuillère de restitution est de forme cylindrique de 30 m de rayon, compatible avec l'épaisseur de la lame d'eau ; elle est calée à la cote 250.00 NGM. Un mur est prévu au milieu de la cuillère et longeant le coursier en amont jusqu’à la cote 260.00 NGM. Il permet de minimiser l’impact de la courbure aval du coursier sur l’écoulement ; Une fosse de dissipation calée à la cote 225.00 NGM, de 70 m de longueur à la base, remplie de blocs d’enrochement. Les murs bajoyers du coursier sont de forme en ‘’L’’, avec un parement vertical du côté de l’eau et un parement incliné de 0.15H/1V du côté externe. En rive droite, un mur poids est édifié pour soutenir le remblai de la digue. Son parement du côté eau est vertical, et son parement du côté du remblai est incliné de 0.85H/1V. Il a une hauteur constante de 26 m et une largeur de base constante de 20 m sur une longueur de 21 m. Sa hauteur passe après de 26 m à 7 m sur une distance de 72.80 m. Un pont d’accès au barrage, calé à la cote 332.50 NGM et enjambant l’évacuateur de crues, est édifié au droit de la section du seuil de contrôle de l’auge de réception de l’évacuateur de crues. Il s’agit d’un pont à poutres, de 8 m de largeur, et à deux travées de 18 m de longueur chacune. Afin de fonder la cuillère sur le bon substratum rocheux, de vitesse sismique supérieure à 3000 m/s, un ancrage dans le rocher jusqu’à la cote 217.00 NGM a été prévu. Des pieux sécants sont prévus en amont du bassin de dissipation afin de protéger le pied aval de la cuillère contre l’affouillement. 5.4 DERIVATION PROVISOIRE La solution retenue pour la dérivation des eaux de l’oued Rhiss pendant les travaux correspond à deux pertuis disposés au pied de la rive gauche, associés à deux batardeaux amont et aval en remblai étanche. Les pertuis sont prolongés tant à l’amont qu’à l’aval par des chenaux d’approche et de restitution excavés le long de la rive gauche Les ouvrages de dérivation sont dimensionnés de manière à pouvoir transiter la crue cinquantennale Q50 = 1262 m3/s. Les conduits sous digue ont des dimensions de 8.20 m (L) x 8.50 m (H) sur un linéaire de 363.70 m de long, cela amène à caler la crête du batardeau amont à la cote 264.00 NGM et le batardeau aval à la cote 249.00 NGM. Les dimensions retenues pour les pertuis permettent un écoulement à surface libre et limitent, par conséquent, la hauteur des batardeaux.

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L’entrée des pertuis, au même niveau que le lit de l’oued Rhiss, est calée à la cote 250.70 NGM. Ils présentent une pente de 1%. Les batardeaux sont conçus d’un remblai d’alluvions grossières, étanchés à l’aide d’un noyau de limon, et protégés par un rip-rap. Un géotextile encadre le limon à l’amont et à l’aval. Chacun des deux batardeaux est prolongé en profondeur par une paroi moulée en béton plastique faisant office de coupure étanche. La profondeur de la paroi moulée est ajustée de telle sorte à rallonger les chemins de percolation, de manière à éviter le retour massif d’eau dans la zone d’emprise du barrage et réduire ainsi le pompage. Le chenal amont présente une larguer de base de 17.90 m sur un linéaire de 79.70 m avec une pente de 1%. Le chenal de restitution présente une largeur minimale de base de 17.90 m sur un linéaire d’environ 30.70 m avec une pente de 1%. La dérivation provisoire des eaux lors de la construction du barrage peut être subdivisée en quatre phases : Durant la première phase des travaux : les eaux de l’oued transiteront par son lit mineur dans la partie centrale. On procédera à ce stade à l’excavation de la plinthe en rive gauche et à la réalisation des deux pertuis de la dérivation provisoire, des chenaux d’approche et de restitution et des batardeaux amont et aval ; En seconde phase, l’oued s’écoulera à travers les deux conduits de la dérivation provisoire réalisés en première phase moyennant le prolongement de ces derniers à l’amont et à l’aval par deux chenaux d’approche et de restitution. Au cours de cette phase, l’essentiel des travaux du barrage sera réalisé, notamment les excavations de la plinthe en rive droite et les remblais du corps du barrage avec le masque amont en béton ; Troisième phase : cette phase consiste à l’opération de bouchage du pertuis rive droite et l’équipement de ce dernier en vidange de fond. Les eaux de l’oued transiteront par le pertuis rive gauche. On réalisera le bétonnage de la vidange de fond, des prises AEP et de restitution et de la chambre de vannes. Quatrième phase : elle consiste à l’opération de bouchage du pertuis rive gauche afin de permettre le prolongement des conduites AEP et de restitution à l’aval du barrage.

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5.5 VIDANGE DE FOND Le conduit rive droite de la dérivation provisoire sera aménagé en vidange de fond pour la phase exploitation du barrage. L’accès par l’aval à la chambre des vannes s’effectue par le conduit sous digue rive gauche. La vidange de fond est calée à la cote 254.50 NGM. Elle est constituée de deux pertuis de dimensions de 1.50 m (L) x 2.00 m (H). Le contrôle s’effectue à partir de l’amont depuis une chambre de vannes noyée dans la retenue du barrage. Cette chambre est équipée de : Une vanne de garde de type wagon ; Une vanne de service de type à glissière. La vanne de garde et la vanne de réglage seront manœuvrées à partir de la chambre des vannes, située au-dessus des vannes de garde et de réglage et calée à la cote 260.70 NGM, qui est équipée d’un servomoteur et d’un pont roulant pour la manutention des équipements hydromécaniques. La vidange de fond est dimensionnée pour l’évacuation d’un débit maximum de 95.65 m3/s sous la cote de retenue normale. Pour ce débit, le tirant d’air dans la galerie est largement garanti. La vidange de fond permet d'abaisser le plan d'eau entre la cote de retenue normale (325.00 NGM) et la cote (254.50 NGM) en 16 jours en considérant un apport moyen de 1.3 m3/s soit 41 hm3/an. Le dispositif d'aération est constitué d’un reniflard placé entre les deux vannes. Ce reniflard comporte un tuyau en acier de DN 500 mm qui remonte jusqu’au couronnement du barrage. Le by-pass est installé dans une chambre, située en dessous des vannes de garde et de réglage, dont le radier est calé à la cote 250.70 NGM. Le by-pass, contrôlée par des vannes papillon de 300 mm de diamètre, assure la restitution d’un débit allant jusqu’à 1.71 m3/s sous la cote de la retenue normale.

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5.6 PRISES D’EAU POTABLE ET DE RESTITUTION La structure des prises d’eau potable et de restitution, ainsi que le reniflard de la vidange de fond, est placée sur le masque amont en béton du barrage, le long d’un seul plot du masque. La structure des prises d’eau potable et de restitution est constituée de conduites métalliques de diamètre 800 mm, enrobées dans un béton de deuxième phase, calées à différentes hauteurs et finissant en bas dans la chambre des vannes de la vidange de fond. Quatre niveaux de prises AEP sont prévus : 318.00 NGM, 308.00 NGM, 298.00 NGM et 288.00 NGM. Les conduites des prises AEP sont situées au-dessus de la vidange de fond en vue de profiter du conduit sous digue pour se raccorder l’aval. Chaque conduite, de 800 mm de diamètre, comprend une forme d’entonnement à l’amont munie d’une grille et d’un couvercle à son extrémité haute et d’une vanne papillon en bas dans une chambre de vannes, calée à la cote 260.70 NGM. La chambre des prises est élargie par rapport au pertuis de la dérivation provisoire pour contenir toutes les prises. Les conduites finissent dans un collecteur de diamètre 800 mm, muni aussi d’une vanne papillon et d’un débitmètre électromagnétique pour la mesure des débits livrés d’eau brute. La conduite collectrice rejoint l’aval enrobée dans le béton, suspendue en rive du conduit d’accès. Le débit maximum transité pour chaque niveau de prise, avec un plan d’eau à la cote de la retenue normale, est donné par le tableau suivant : Cote de la prise

Débit transité

288.00 NGM

8.50 m3/s

298.00 NGM

8.20 m3/s

308.00 NGM

7.90 m3/s

318.00 NGM

7.60 m3/s

La prise de restitution est également une conduite en acier calée contre le masque à la cote 278.00 NGM. Son diamètre est de 800 mm, et elle est munie au niveau de la chambre d’une vanne papillon et d’un débitmètre. Elle rejoint l’aval de la même manière que la conduite AEP.

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5.7 TRAITEMENT DE LA FONDATION On note que les dispositions présentées à ce stade et définies dans les plans ne constituent que des principes qu’il faudra adapter au stade des études d’exécution. 5.7.1 Voile d’étanchéité Le voile d’étanchéité est monolinéaire et constitué de forages primaires, secondaires et tertiaires systématiques avec un espacement entre les primaires de 12 m. Les injections du voile d’étanchéité seront réalisées à partir de la plinthe et le seuil de l’évacuateur des crues. La profondeur du voile est variable. Elle est de 50 m en fond de vallée et atteint 70 m comme maximum en rive droite. 5.7.2 Traitement de consolidation Les injections de consolidation auront pour but d’une part, de consolider le rocher d’assise de la plinthe ébranlé éventuellement par les tirs et d’autre part, d’assurer le raccordement et la continuité de l’étanchéité entre le masque et le voile d’étanchéité. Il est ainsi prévu un traitement de l’emprise de la plinthe par injections de consolidation en rives. Ces injections seront exécutées à la fois à partir de la plinthe solidement ancrée à la fondation et de l’évacuateur des crues. La profondeur du traitement est fixée à un minimum de 6 m dans le rocher. Les forages auréolaires seront espacés de 1.50 m entre forages primaires et secondaires tout au long de la plinthe. 5.7.3 Colonnes ballastées Le site du barrage sur l’oued Rhiss est potentiellement liquéfiable, une solution de renforcement du sol par colonnes ballastées est proposée afin de réduire le risque de liquéfaction. On note que l'effet stabilisateur des colonnes ballastées repose sur leur résistance élevée au cisaillement et sur leur aptitude à dissiper très rapidement les pressions interstitielles, cet effet drainant offre la possibilité d’accélérer le temps de consolidation du sol. Concernant les caractéristiques des colonnes, un diamètre de 1000 mm et une maille de 5m x 5 m sont adoptés. Ces caractéristiques peuvent subir des adaptations en fonction des résultats de reconnaissances qui seront effectuées en phase des travaux.

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5.8 AUSCULTATION Le suivi du comportement du barrage sur l’oued Rhiss et de ses ouvrages annexes pendant la phase des travaux et surtout pendant l’exploitation du barrage sera rendu possible grâce à la mise en place d’un dispositif d’auscultation couvrant la totalité des ouvrages, et visant à mesurer les différents paramètres permettant de renseigner sur l’état de fonctionnement des ouvrages et leur comportement vis à vis des conditions de leur exploitation. Le système d'auscultation du barrage comporte : Une échelle limnimétrique permettant de mesurer le niveau de la retenue ; Des repères topographiques de nivellement et de planimétrie disposés sur la crête et sur le parement aval de la digue, associés à des piliers topographiques de rattachement ; Des chaines extensométriques permettant la mesure des mouvements horizontaux de la digue ; Des téléniveaux permettant la mesure des mouvements verticaux de la digue. Ils sont disposés dans trois niveaux : 260.00 NGM, 280.00 NGM et 300.00NGM. Des fissuromètres automatiques à une seule direction pour la mesure des mouvements d’ouverture et de fermeture des joints du masque dans le plan du masque ; La partie supérieure des joints du masque est équipée de fissuromètres manuels à une seule direction ; Des fissuromètres automatiques à trois directions, adaptés pour fonctionner sous la pleine charge, pour la mesure des mouvements du joint périmétral ; Des fissuromètres manuels à trois directions pour la mesure des mouvements du joint de crête et des joints du mur en crête ; Des piézomètres ouverts extérieurs implantés à l’aval de la digue le long du pied à la cote 256.00 NGM pour le suivi des niveaux piézométriques à l’aval immédiat du barrage ; Des accélérographes disposés en crête pour la mesure de la réponse sismique du barrage ; Un système d’auscultation par fibres optiques pour la détection des fuites à l’intérieur de la digue.

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5.9 ROUTE D’ACCES Le profil en travers type de la route d’accès est composé de : Une chaussée de 6 m de largeur, pentée à 2.5 % vers les accotements, et constituée d’une couche de roulement (bicouche de 2 cm), d’une couche de base (GNB de 20 cm) et d’une couche de fondation (GNF de 20 cm) ; Des accotements des deux côtés de la route, de 1 m de largeur, pentés à 4 % pour assurer le drainage, et constitués par un matériau sélectionné (MS) ; Des fosses de 1 m de largeur de chaque côté de la route. La route d’accès au barrage Rhiss est choisie de manière à accéder à la fois à la crête du barrage, à la chambre des vannes située en rive gauche et à la plateforme des installations située dans la rive droite à l’aval du barrage. Le tracé de cette route prend naissance à partir de la route provinciale RP5202. Deux variantes de la route ont été étudiées : la première passe par la rive droite du barrage, et la deuxième par la rive gauche. Leur tracé est présenté sur le plan joint en annexe n°6. Dans le cas où le site est accédé par la rive droite, un carrefour situé au PK 4,300 sera aménagé pour permettre d’accéder à la fois à la crête du barrage et à la chambre des vannes. Pour assurer l’accès à la chambre des vannes située dans la rive gauche, une berme calée à la cote 265.00 NGM est prévue sur le parement aval du barrage. Elle est de 8.00 m de largeur, et se raccorde au pied aval du barrage par le biais d’un talus de 1.95H/1V. Elle passe au-dessus des deux pertuis de la dérivation provisoire, et se raccorde à l’entrée du pertuis par le biais d’un lacet, de pente longitudinale maximale de 7,5 %, en passant près de la cuillère. Dans le cas où le site est accédé par la rive gauche, trois cas de figure ont été traitées pour assurer l’accès à la chambre des vannes. La première possibilité consiste à prévoir un passage de la route sous la cuillère ; La deuxième possibilité consiste à prévoir un accès de la chambre des vannes directement à partir du pont sur l’évacuateur de crues. La route d’accès sera ainsi aménagée sur le parement aval du barrage ; La troisième possibilité consiste à accéder à la crête du barrage par le pont prévu sur l’évacuateur de crue, ensuite, longer la crête pour passer à la rive droite, et à la fin adopter le carrefour et le chemin d’accès présenté pour la première variante d’accès au site (accès de la rive droite). L’IC recommande cette troisième possibilité. Note de synthèse

ANNEXES

Annexe 1 Plan de situation

Annexe 2 Courbes HSV

Annexe 3 Hydrogrammes des crues

Annexe 4 Vue en plan des ouvrages

Annexe 5 Coupe type de la digue

Annexe 6 Variantes étudiées de la route d’accès