Soutenance mémoire
Barrage zoné, à noyau central
Etude climatique
L’étude climatique a pour but de fournir les éléments nécessaires aux aménagements, pour dimensionner les ouvrages hydrauliques qui constituent un des facteurs principaux pour l’aménagement de barrages.
Les conditions climatiques
Les conditions climatiques influencent de manière prépondérante les conditions d’exécution de l’ouvrage, le délai d’exécution. Il peut en être de même en ce qui concerne la durabilité de barrage. Quelques aspects particuliers sont décrits ci-dessous à titre d’exemple :
Noyau argileux des barrages en remblai (condition pendant la construction).
La teneur en eau et le critère essentiel de la mise en place et de compactage optimal de noyau. Dans les régions ou la saison des pluies est longue et intense (pluies tropicales), la mise en place est souvent interrompue à cause de dégrée de saturation trop élevé des matériaux.
Barrage a contrefort (condition pendant l’exploitation).
La différence de température entre la tète du parement amont en contact avec l’eau froide de la retenue et la zone soumise au rayonnement solaire fait apparaitre des gradients thermiques importants pouvant conduire à la fissuration du béton.
Masque amont en béton asphaltique.
Ce matériau est particulièrement sensible aux effets des températures extrêmes :
Déformation plastique sous température élevée,
Vieillissement accéléré sous l’effet du gel et de l’exposition au rayonnement solaire.
Etude topographique
La topographie constitue le support essentiel du travail du géologue qui doit toujours situer plus ou moins précisément les observations qu’il réalise, tant en planimétrie qu’en altimétrie.
Selon le degré d’avancement des études et l’importance des problèmes, on peut distinguer la topographie simplifiée ou la topographie régulière.
Importance :
L’étude topographique est engagée au stade de l’étude de faisabilité. Elle est basée sur la cartographie aérienne et les fonds de cartes à l’échelle 1/25 000 ou 1/50 000.
Elles permettront de choisir l’emplacement final du barrage qui doit remplir les conditions suivantes:
La largeur de la gorge doit être la plus faible possible afin de réduire le volume des remblais, La capacité du réservoir doit être la plus grande possible pour une hauteur donnée du plan d’eau.
Etude hydrologique
L’étude hydrologique a pour but l’estimation de tous les paramètres hydrologiques nécessaires au dimensionnements définitifs des ouvrages : apports moyens et fréquentiels, distribution des apports, débits maximal fréquentiel, volumes et hydrogramme de crue, apport solide.
Indice de compacité de GRAVELIUS
Le coefficient de compacité de GRAVELIUS résulte de la comparaison de notre périmètre de bassin versant a celui d’un cercle ayant la même surface. Ce coefficient caractérise la forme du bassin versant en différenciant les bassins allongés des bassins plus ramassés pour cela nous le comparons avec le coefficient de compacité d’un cercle qui égal a 1.
Information générales sur le code de calcul utilisé
PLAXIS est un programme d’éléments finis en deux dimensions spécialement conçu pour réaliser des analyses de déformation et de stabilité pour différents types d’applications géotechniques. Les situations réelles peuvent être représentées par un modèle plan ou axisymétrique. Le programme utilise une interface graphique pratique permettant aux utilisateurs de générer rapidement un modèle géométrique et un maillage d’éléments finis basés sur la coupe verticale de l’ouvrage à étudier. Les utilisateurs sont supposés être capables de travailler dans un environnement Windows. Pour se familiariser rapidement avec l’utilisation de cette interface et avec les caractéristiques principales du programme, l’utilisateur est invité à s’exercer grâce aux exemples de calculs décrits dans le Tutorial Manual.
Modélisation du comportement d’un sol
Les sols et les roches tendent à se comporter d’une manière fortement non linéaire sous l’effet d’un chargement. Ce comportement non linéaire en contraintes déformations peut être modélisé suivant différents niveaux de sophistication. Mais le nombre de paramètres à introduire dans les modèles augmente avec ce degré de sophistication. Le modèle bien connu de Mohr-Coulomb peut être considéré comme une approximation au premier ordre du comportement réel du sol. Ce modèle, élastique parfaitement plastique, nécessite cinq paramètres fondamentaux qui sont : le module d’Young, E, le coefficient de Poisson, n, la cohésion, c, l’angle de frottement, , et l’angle de dilatance, . Comme les ingénieurs géotechniciens sont habitués à utiliser ces cinq paramètres, et qu’ils disposent rarement d’autres données, une attention particulière sera portée à ce modèle classique de comportement. PLAXIS contient également des modèles de sols plus avancés ; et propose différents modèles qui permettent de simuler le comportement d’un sol. PLAXIS distingue une perméabilité horizontale kx, et une perméabilité verticale ky.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : SYNTHESE SUR LES ETUDES DES DIGUES DE PETITS BARRAGES
I.1 Introduction
I.2 Etude climatique
I.2.1 Introduction
I.2.2 Les conditions climatiques
I.2.3 Climatologie
I.3 Etude topographique
I.3.1 Introduction
I.3.2 Importance
I.3.3 Echelle du bassin versant
I.3.4 Echelle de la vallée
I.3.5 Echelle du site barrage
I.4 Etude hydrologique
I.4.1 Introduction
I.4.2 Indice de compacité de GRAVELIUS
I.4.3 La densité de drainage
I.4.4 Courbe hypsométrique
I.4.5 Indice de pente et relief
I.5 Hydrologie du bassin versant
I.5.1 Pluie de durée égale au Temps de concentration
I.5.2 Pluie maximale journalière
I.5.3 Temps de concentration
I.5.4 Paramètres hydrologiques
I.5.5 Etude de la crue
I.5.6 Apport solide et volume mort
I.5.7 Volume total du barrage
I.6 Etude géologique et géotechnique
I.6.1 Introduction
I.6.2 Phasage des études
I.6.3 Caractéristique des matériaux
I.7 Conclusion
CHAPITRE II : ETUDE DE CONCEPTION DE LA DIGUE DU BARRAGE OUED SIDI AISSA
II.1 Principe de conception des digues de barrages
II.2 Situation
II.3 Localisation de site de barrage
II.4 Caractéristiques du Bassin versant
II.5 Estimation de l’apport moyen annuel A0
II.6 Variabilité de l’apport
II.7 Apport des solides
II.8 Volume total
II.9 Volume utile
II.10 Détermination tranches des réservoirs au dessus de la retenue normale
II.10.1 Revanche
II.10.2 La côte des plus hautes eaux PHE
II.10.3 La hauteur de la digue
II.10.4 Largeur de la crête
II.10.5 Pente des talus
II.10.6 Dispositifs de drainage
II.10.7 Protection du talus amont contre l’effet de batiage
II.10.8 Profil type de la digue
II.11Conclusion
CHAPITRE III : ETUDE DES INFILTRATIONS A TRAVERS LE BARRAGE
III.1 Introduction
III.2 Etude des infiltrations dans le barrage et ses fondations
III.2.1 Détermination de l’équation de la ligne de saturation
III.2.2 Présentation des profils
III.2.3 Etude des infiltrations à travers le barrage d’Oued Sidi Aissa
III.2.4 Objectif
III.2.5 Information générales sur le code de calcul utilisé
III.3 Profils utilisés au niveau de modélisation
III.4 Résultats de la modélisation
III.4.1 Variante barrage homogène
III.4.2 Variante barrage zoné, à noyau central
III.5 Interprétation des résultats
III.5.1 Barrage homogène
III.5.2 Barrage zoné, à noyau central
III.6 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
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