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Table des matires :
REMERCIEMENT
INTRODUCTION .
1re partie : gnralits:
I. Direction gnrale : 6
1. Introduction : ......................................................................................................................................... 6
2. Explication du nom, de la signature et du logo : .............................................................................. 7
3. : ................................................................................................................. 7
II. Dirrection barrage : .............................................................................................................................. 8
1. Introduction : ......................................................................................................................................... 8
2. Etudes et ............................................................................................................... 8
I. Introduction : ............................................................................................................................................. 9
1. Dfinition : ............................................................................................................................................. 9
2. Rle : .................................................................................................................................................... 10
II. ...................................................................................................................... 10
1. Etanchit : .......................................................................................................................................... 10
2. Stabilit : .............................................................................................................................................. 11
3. Equipements : ...................................................................................................................................... 11
a. Equipements de scurit et d'entretien : ....................................................................................... 11
b. Equipements hydrolectriques : ..................................................................................................... 12
c. Equipements de circulation : .......................................................................................................... 13
III. Type : .................................................................................................................................................... 13
1. Les barrages en remblai : .......................................................................................................... 14
2. Les Barrages en bton : ...................................................................................................................... 16
IV. Critre de choix de type de barrage : ................................................................................................ 17
1. La forme de la valle : ........................................................................................................................ 17
2. La sismicit : ...................................................................................................................................... 20
3. La gologie : ........................................................................................................................................ 20
4. La disponibilit des matriaux de construction : ............................................................................ 21
5. Les conditions climatiques : .............................................................................................................. 21
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6. Les crues maitriser : ......................................................................................................................... 21
2me partie : tude de stabilit des barrages en remblai: . 23
I. Introduction : ........................................................................................................................................... 23
II. Les barrages en remblai noyau centrale : ...................................................................................... 24
1. Introduction : ....................................................................................................................................... 24
2. Matriaux de construction : ............................................................................................................... 25
III. Comportement des barrages en remblai: .......................................................................................... 28
1. Phases de construction : ..................................................................................................................... 28
2. Phase de consolidation : ..................................................................................................................... 30
3. : ................................................................... 31
IV . Calcul de stabilit: ............................................................................................................................... 32
1. : ............................................................................................................................ 32
2. : .......................................................................................................................... 32
3. cas de charges : .................................................................................................................................... 36
4. Angle des talus : .................................................................................................................................. 37
5. Scurit en cas de sisme selon analyse pseudo-statique : ............................................................ 38
V. Go-Slope : ............................................................................................................................................... 39
3me partie: Application
I. Introduction : ........................................................................................................................................... 42
II. Situation gographique : ..................................................................................................................... 42
III. Etude du barrage kharroub: .............................................................................................................. 44
1. Description du barrage : ..................................................................................................................... 44
2. Vue en plan du barrage Kharroub : .................................................................................................. 44
3. Bassin versant : ................................................................................................................................... 46
IV. Etude de stabilit du barrage: ............................................................................................................ 47
1. Paramtres gotechniques : ............................................................................................................... 47
2. Calcul de stabilit : ............................................................................................................................. 48
3. Calcul dynamique pour un sisme de 0,14g : ................................................................................. 55
CONCLUSION 57
WEBOGRAPHIE .. 58
BIBLIOGRAPHIE 58
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Au terme de ce modeste travail, je tiens remercier vivement la direction de
au sein de ses services.
reconnaissance auprs
aboutissement.
Ainsi, je tiens remercier tout le personnel de NOVEC et plus prcisment :
Monsieur Abedellah Zakaria chef de division barrage NOVEC, pour son accueil, la
service.
Mes remerciements les plus sincres vont mon encadrant Mr Abedelhakim
judicieux encadrements ainsi que
son assistance pour la rdaction du rapport.
sentiments les meilleurs.
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Les barrages existent probablement depuis la prhistoire o ils taient utiliss comme rserve
d'eau potable, d'irrigation,... Le premier grand barrage connu a t construit en gypte, vers 4000
av. J.-C., pour faire dvier le Nil afin de crer un site pour la ville de Memphis.
De nos jours, il existe dans le monde plus de 800 000 barrages, dont 45 000 sont considrs
comme des grands barrages (hauteur suprieure 15m), et plus de 1 600 grands barrages sont encore
en construction. D'ailleurs, ce jour, prs de la moiti des fleuves dans le monde comptent au moins
un grand barrage.
Les barrages ont une grande importance pour le dveloppement rurale pays, mais aprs
construction ces barrages sont exposs au risque de rupture qui est certes assez rare mais quand elle
arrive, les consquences peuvent tre catastrophiques et occasionner des dommages considrables sur
les hommes et les biens.
Mon s : leurs fonctionnement,
leurs diffrents types et leurs
rocher et provoque par suite une instabilit de matriaux constructeurs du barrage. Puis mon stage
(les plus exposs au risque de rupture)
-Slope
comportement du barrage Kharoub et son adaptation.
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I. Direction gnrale :
1. Introduction :
NOVEC, filiale de la Caisse de Dpt et de Gestion (CDG), est issue de la fusion des deux
-Scom en date du 30 novembre 2009.
Cette nouvelle entit bnficie des expertises sectorielles complmentaires des deux bureaux
Scet-Scom (fonde en 1958): Btiment, OPC, Amnagements urbains, Agriculture et
Dveloppement rural, Alimentation en eau potable et Assainissement.
Ingma : Grandes infrastructures (Barrages, Autoroutes Ressources
en eau, Energie et Environnement.
Fort de l'expertise reconnue de ces deux bureaux, Novec est dsormais un acteur de premier ordre
ant dans des
, offrant des services de haut niveau dans les mtiers en rapport avec le
dveloppement territorial durable, tant l'intrieur du Royaume qu' l'international.
NOVEC, a dmnag (le 3 juin 2013)
travail
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2. Explication du nom, de la signature et du logo :
Novec est un mix des termes Innovation et Ecologie . Ce nom fait directement
rfrence aux proccupations de crativit et de dveloppement durable de la socit.
La signature choisie Votre partenaire polyvalent pour des solutions durables met en exergue
-mtiers de Novec, ainsi que ses proccupations de protection de
Le logo de Novec est sobre par son ct institutionnel. Le jeu d au mtier
. La couleur verte renvoie la proccupation
la vitalit et le renouveau. Le noir reprsente la rigueur
et la sobrit.
3. :
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II. Dirrection barrage :
1. Introduction :
Novec est prsent dans le domaine des barrages depuis 1973, et a dvelopp une grande
expertise tant international ce qui lui a permis de figurer parmi les premiers
ingnieurs conseils en Afrique et au Moyen Orient. Les presta activit
ensemble des stades pour les tudes relatives au domaine des barrages et amnagements
hydrauliques et les tudes de conception.
approche de Novec est base sur misation des moyens en fonction des conditions
naturelles des sites examins.
2.
ssistance technique de Novec se focalise sur les diffrents domaines lis aux barrages qui
vont du gnie hydraulique, en passant par la gologie, la gotechnique et ectromcanique.
Novec dispose son actif de plus d'une centaine de barrages, tudis ou raliss, auscults
et/ou expertiss (Remblai, BCR, vote, masque amont, maonnerie).
Exemple des grands barrages AU MAROC :
Barrage Sidi Said : (2000-2005),
Caractristiques :
_ Poids en Bton compact au rouleau,
_ h = 120 m,
_ V = 650.000 m3
Avant- excution, Supervision des travaux.
Part NOVEC : 80%
Auscultation (2005-2009), Part NOVEC : 100%
:
TCHAD : (2004).
Etude de conception du barrage Kadjmeur dans la
Caractristique :
_ Digue noyau, et un vacuateur de crue latral
_ H = 5,90 m
_ V = 23,200 m3
Barrage Busanga Modle mathmatique 3D
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I. Introduction :
Les barrages font partie des plus grandes ouvrag Depuis
homme se sert des barrag Les
barrages jouent et joueront toujours
vironnement et en
garantissant la gestion durable des ressources. E
1. Dfinition :
Les barrages sont, par dfinition, des ouvrag hydraulique qui barrent sur toute la
larg topographique artificielle tanche
manire gnrale et dans la plupart des cas, la hauteur du barrag
Fondamentalement, les barrages raliss
de place.
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2. Rle :
naturel des eaux de ruissellement. 3 raisons principales peuvent justifier cette intervention :
: Selon le volume utile de la retenue et le dbit des apports, on
distinguera les accumulations journalires, hebdomadaires, saisonnires ou inter-saisonnires.
La rgulation des apports : Dans la pluparts des rgions du monde, les prcipitations sont
concentres sur des priodes cour
alisation
:
production hydrolectrique, mais
II. Fonctions :
1. Etanchit :
L'tanchit des barrages de retenues est videmment l'objectif prpondrant.
On doit distinguer :
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- l'tanchit propre du barrage qui est lie sa constitution, et donc peut aisment tre matrise
et contrle
- l'tanchit du bassin de retenue qui dpend de la gologie du site (nature des terrains, tat de
fracturation, rseaux karstiques ventuels, ...), elle est tablie lors du choix du site et peut
ventuellement tre traite sur des zones de faible tendue
- l'tanchit de la liaison barrage - sol de fondation; la zone de pied de barrage est celle des plus
fortes pressions, et le terrain peut tre en partie remani lors de la construction de l'ouvrage, cette
zone doit donc tre contrle et traite soigneusement.
2. Stabilit :
Les barrages sont soumis aux efforts lis l'action de l'eau :
- la pression hydrostatique sur les parois en contact avec la retenue
- la pression dynamique exerce par les courants d'eau
- la pression interstitielle des eaux d'infiltration dans le sol de fondation (sous pression) qui non
seulement rduisent les actions de contact du sol sur son support mais rduisent aussi la rsistance de
ces terrains.
On doit prendre en compte le poids propre du barrage et les actions de liaison du sol de fondation.
On devra vrifier :
- la stabilit d'ensemble de l'amnagement (barrage et massif de fondation) qui dpend des qualits
du massif de fondation
- la stabilit propre du barrage sous l'ensemble des actions extrieures.
- la stabilit interne du barrage sous les sollicitations.
3. Equipements :
a. Equipements de scurit et d'entretien :
Il s'agit de prises d'eau commandes par des vannes et protges par grilles permettant d'vacuer
rapidement tout ou partie de la retenue. Le problme est d'viter les dgradations, dues la puissance
de l'coulement, aussi bien pour l'ouvrage que pour les rives en aval de l'ouvrage.
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vacuateurs de crue :
Il s'agit de trop plein permettant de limiter le niveau
d'eau dans le barrage lorsque le dbit d'alimentation
devient trop important. L'vacuation se fait par le
haut du barrage soit le long d'un canal l'air libre o
une partie de la puissance sera consomme par les
remous, soit par-dessus le barrage o une partie de
l'nergie est absorbe par frottement et pulvrisation
dans l'air.
vidanges de fonds :
Il s'agit de prises d'eau situes au point bas du barrage
permettant la vidange pour l'entretien. Les conduites
traversent le plus souvent le barrage. Pour viter la
cavitation(1), qui entranerait une rosion importante
des conduites, on utilise des formes trs progressives
et des parois les plus lisses possibles (blindages
mtalliques). En sortie, on cherche rduire la vitesse
de l'coulement par largissement des conduites et
ventuellement projection dans l'air.
b. Equipements hydrolectriques :
Les quipements hydrolectriques peuvent se dcomposer en 3 parties:
- une partie d'quipement hydraulique concernant la circulation de l'eau.
- une partie de transformation d'nergie (turbine, alternateur)
- une partie lectrique concernant la transformation et le transport de l'lectricit.
Les prises d'eau doivent tre convenablement protges (criblage, dessablage) pour viter la
dgradation des quipements.
Les conduites forces doivent tre trs rsistantes avec des parois trs lisses pour limiter les
pertes de charge et les cavitations. L'ensemble des quipements hydrauliques est quip de vannes et de
dispositifs de rgulation des pressions et des dbits.
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c. Equipements de circulation :
Les barrages sont quips de galeries permettant les accs aux quipements hydrauliques et
lectriques et permettant l'auscultation et le contrle du barrage.
Pour permettre la navigation fluviale, des cluses ou canaux de drivation peuvent tre
amnags (exceptionnellement on peut utiliser des ascenseurs bateaux pour de fortes
dnivellations).
Pour favoriser la circulation des poissons migrateurs (saumons), on quipe les barrages de
passes poissons (canaux faible vitesse d'coulement).
Il est trs frquent que les barrages soient utiliss comme voie de circulation en crte, on
quipe donc le sommet d'une chausse et des dispositifs usuels de scurit.
III. Type :
Le principe gnral d'un barrage est de barrer une valle, plus ou moins encaisse, pour
accumuler l'eau. Cette accumulation peut avoir plusieurs objectifs. Leurs caractristiques
gomtriques et le principe de leur conception permettent aussi de regrouper les barrages en grandes
familles.
On distingue donc, de faon schmatique, divers types de barrages :
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Suivant leur fonction, sachant qu'un mme ouvrage sert le plus souvent plusieurs fonctions :
Accumulation d'eau restitue pour la production d'nergie, l'alimentation en eau ou l'irrigation ;
Rgulation d'un cours d'eau pour la navigation ou la gestion des crues et des tiages.
Suivant leurs caractristiques gomtriques :
Barrages rservoirs, de grande hauteur ;
Barrages au fil de l'eau, sur le cours d'une rivire.
Suivant leur conception :
Barrages poids, pour lesquels, comme leur nom l'indique, c'est la masse de l'ouvrage qui
s'oppose la pression de l'eau ;
Barrages voutes, pour lesquels la pression de l'eau est transmise par l'ouvrage sur les parois
latrales.
Selon la nature du matriau de construction utilis :
On classe les barrages selon 2 grandes familles :
1. Les barrages en remblai :
--dire compressibles. Tous les barrages en terre peuvent tre considrs
comme des barrages-poids --
- homogne,
- noyau,
- masque.
Un barrage en
terre est dit ho
dominante argileuse, relativement
impermable. Selon les ouvrages, la
pente des talus sera plus ou moins
forte, en fonction notamment des
caractristiques du matriau employ.
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Dans un b
onstitu de la terre
des enrochements. Ceux-ci sont alors employs pour raliser le corps du barrage, tandis que
-
mme, ct amont.
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2. Les Barrages en bton :
deux principaux types : - les barrages poids, - barrages
contrefort et votes multiples, variantes des deux premiers.
Comme son nom
fonction des proprits de rsistance
du matriau, la forme triangulaire
impose.
barrage-
central sur les rives, permettant de construire des ouvrages moins volumineux, performance gale.
des caractristiques mcaniques leves afin de supporter celui-ci.
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multiple Les
autres formes de barrages votes sont des variantes
des deux premiers types. Le barrage contrefort est
votes multiples, quant lui, repose sur des appuis
trop grande porte spare
Les barrages se subdivisent comme suit :
IV. Critre de choix de type de barrage :
Le choix du type de barrag
nombre
garantissant le plus haut
deg ge et le chantier.
Les critres principaux prendre en compte sont :
1. La forme de la valle :
:
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a. Canyon ou gorge : valle encaisse avec des flancs presque verticaux
Le barrage- gologie et l intgration des ouvrages annexes le permettent. Si la
largeur est presque constante sur tout la hauteur un barrage voute cylindrique peut tre envisag
Si les crues sont importantes
b. Valle troite en V :
Le barrage voute peut tre intgration des ouvrages annexes le permettent
critres topographiques doivent tre
vrifis :
doivent tre parallles ,
voire lgrement convergentes.
La gologie doit tre adquate (rsistance,
fracturation, pendages).
Le barrage-poids et le barrage en enrochement a
masque amont son galement envisageables
Le barrage en enrochement noyau central est proscrit, du fait de pente importante des flancs
(tassements diffrentiels et risque de fissuration du noyau).
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c. Valle troite en U :
Le barrage-voute peut tre annexes le
permettent.
critres topographiques doivent tre vrifis :
Les courbes de niveau du rocher
tre parallles
de valle, voire lgrement
convergentes
La gologie doit tre adquate
(rsistance, fracturation, pendages)
Le barrage-poids et le barrage en enrochement masque amont sont galement envisageables alors
que le barrage en enrochement noyau central est proscrire, pour les mmes raisons que dans le
cas prcdent.
d. Valle large :
du barrage est trs important, liminant le barrage-vote. Tous les autres types de
barrages peuvent tre envisags pour autant que les autres critres de choix soient satisfaits.
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2. La sismicit :
Les types de barrages les plus rsistants aux sollicitations dynamiques sont :
Les barrages-votes et les barrages poids-votes, de par leur hyperstaticit.
Les barrages en enrochement noyau central argileux, de par leur capacit supporter de
grandes dformations.
Les barrages a contreforts ne supportent que peu les sollicitations transversales, de par la forme
mme de la structure.
Les barrages en enrochement masque amont posent le problme de la frag
3. La gologie :
On peut classer la golog catgories suivantes :
a. Rocher de bonne qualit :
R > 8000 MPa ;
Les galeries de reconnaissance sont creuses presque sans mesures de soutnement
Un tel rocher convient tous les types de barrages.
b. Rocher de moyenne qualit :
R compris entre 4000 et 8000 MPa ;
Les galeries de reconnaissance sont creuses sans mesures de soutnement.
Un rocher de moyenne qualit permet tous les types de barrages sauf les barrages votes pour
lesquels les contraintes la fondation sont trop importantes. La tenue du rocher doit tre tudie
minutieusement pour vrifier que les dformations de fondation seront supportes par le barrage. Un
comportement homogne de la fondation est trs important.
c. Rocher de mauvaise qualit :
R < 4000 MPa ;
Le creusement des galeries de reconnaissance ncessite des mesures de soutnement
particulires.
La dformabilit du rocher est trop grande pour y fonder une structure rigide comme un barrage
en bton. On prfrera sur ce type de terrain un barrage en remblai, noyau ou ventuellement
masque amont.
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d. Sol meuble :
Seuls les barrages en remblai noyau peuvent supporter la dformabilit de tels sols. Une
attention particulire tanchit de la retenue dans la fondation sous le
barrage.
4. La disponibilit des matriaux de construction :
Quel que barrage ncessite la mise en place de grandes
quantits de matriaux. Les cots de construction sont fortement influencs par le prlvement, le
proximit immdiate du site ; et les frais de traitement des matriaux doivent tre optimiss.
La quantit et la qualit des matriaux disponibles doivent tre suffisantes pour rpondre aux
spcifications exiges pour chaque type de barrage.
5. Les conditions climatiques :
Les conditions climatiques influencent de manire excutions
g barrage peut galement tre influence.
6. Les crues maitriser :
La problmatique de la crue de dimensionnement est un point particulirement sensible du
projet de barrage, de par le critre incertain et probabiliste des valeurs retenues. Le choix du type est
directement dpendant de cette problmatique. Les barrages en bton peuvent supporter sans
dommages excessifs un ventuel dpassement des dbits de dimensionnement et donc un
dversement par-dessus le couronnement. Par contre le dversement par-dessus le couronnement des
barrages en remblai serait catastrophique ge et des dgts
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