Projet 1

Les objectifs

Le présent projet comporte trois sous axes. Le premier sous axe concerne l’étude des canaux et conduites, en mettant l’accent sur leur dimensionnement. Une nouvelle méthode de calcul sera proposée et que nous avons intitulée « Méthode du modèle rugueux ou MMR ». L’étude se propose d’appliquer cette méthode à la détermination des dimensions linéaires des ouvrages, la profondeur normale ainsi que la profondeur critique.

Le second sous axe concerne la conception et l’expérimentation des ouvrages de dissipation d’énergie. Une attention toute particulière sera portée sur l’étude les écoulements brusquement variés à surface libre et en particulier les ressauts hydrauliques et leurs applications dans l’aménagement des cours d’eau, le dimensionnement  des bassins de dissipation d’énergie, à l’aval des barrages et le dimensionnement des canaux d’irrigation. La modification des conditions à l'amont (débit, hauteurs, …etc) et à l'aval (type d'obstacle, sa position, sa hauteur, la pente du canal, la rugosité du fond, …etc) peut conduire à différentes configurations du ressaut. L’objectif est d'étudier, d'un point de vue théorique,  expérimental et numérique, le ressaut hydraulique, dans quelques types de canaux prismatiques horizontaux et inclinés.

Le troisième sous axe traite de l’envasement des barrages. Notre attention portera sur la quantification et l’actualisation de l’envasement des barrages algériens, l’établissement d’une carte à risque d’envasement. Une partie du sous axe sera consacrée à l’étude des courants de densité dans le barrage d’Ighil Emda ainsi qu’à celle du soutirage de ces courants et son impact sur la réduction de l’envasement du barrage.  La dernière partie du sous axe portera sur l’étude de la prévision de l’envasement des barrages et des lois de prévision seront mises en évidence. Nous mettrons l’accent sur l’évolution spatio-temporelle de l’envasement.

L’étude des conduites et canaux se basent en règle générale sur des méthodes graphiques ou itératives qui ne sont guère appropriées au travail quotidien de l’ingénieur. En outre, ces méthodes se basent sur un coefficient de résistance à l’écoulement  constant, ce qui n’est point conforme au phénomène physique. De nos jours, il n’existe aucune relation explicite permettant l’estimation des coefficients de résistance à l’écoulement de Chézy et de Manning. Tous ces problèmes seront pris en charge par la méthode du modèle rugueux.

L’envasement des barrages est un processus naturel dont les conséquences peuvent être dramatiques. Il a un impact direct sur le réservoir en entraînant une réduction progressive de sa capacité. Même si l’intensité de l’envasement est différente d’une région à une autre pour diverses raisons, le taux de  sédimentation annuel pour les 65 barrages en exploitation a été évalué à plus de 50 millions de m3.  Nos barrages ne s’envasent pas de la même intensité. La durée de vie de certains d’eux peut atteindre 365 années, alors que pour d’autres elle est réduite à 60 années. La perte de la capacité est passée de 0,5 %/an à 0,65 %/an du volume total durant les dix dernières années. Ceci est dû à la dégradation accélérée des bassins versants provoquée par les changements climatiques. Le volume de la vase déposée dans les 65  grands barrages  en exploitation avoisine la valeur de 1.2 milliards de m3, soit une perte de capacité de 17% de la réserve totale.

Les bassins de dissipation d’énergie n’ont pas encore fait l’objet d’étude pratique. Mieux encore, les bassins de type canal composé n’ont fait l’objet d’aucune investigation à l’heure actuelle.

Les objectifs du projet peuvent être résumés ainsi :

• Conception et réalisation de modèles réduits physiques susceptibles de mener à l’étude complète des bassins de dissipation d’énergie en tant qu’ouvrages annexes de retenues.
• Elaboration d’un protocole expérimental permettant les essais au laboratoire d’ouvrages annexes de retenues.
• Etablissement d’une théorie permettant l’étude pratique des conduites et canaux.
• Etablissement d’une carte de risque d’envasement des barrages algériens.