LA PROBLEMATIQUE DES FUITES D EAU DU BARRAGE HAMMAM-GROUZ (AlgÅrie)

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1 Larhyss Journal, ISSN , nä 05, Juin 2006, pp Ä 2006 Laboratoire de Recherche en Hydraulique Souterraine et de Surface LA PROBLEMATIQUE DES FUITES D EAU DU BARRAGE HAMMAM-GROUZ (AlgÅrie) A. TOUMI 1, B. REMINI 2 1 UniversitÅ de Biskra, AlgÅrie; courriel, toumiouaheb@yahoo.fr 2 Professeur, dåpartement de GÅnie Rural de l universitå de Blida, Chercheur au laboratoire LARHYSS de l universitå de Biskra, AlgÅrie; reminib@yahoo.fr INTRODUCTION Les fuites d'eau sont inåvitables quel que soit l'emplacement d'un barrage. Elles ont lieu non pas É travers le corps de l ouvrage, mais É travers les rives et les fondations. En raison de la forte poussåe hydrostatique exercåe par l eau de la retenue sur le fond et les berges de l'ouvrage, un volume d eau s infiltre et s Åvacue. En effet, le volume moyen perdu annuellement a ÅtÅ ÅvaluÅ É 40 millions de m 3 d eau (Remini, 2005). Parmi les 52 grands barrages en exploitation en AlgÅrie, le dåbit de fuite de certains dåpassent largement la normale, tel que celui de Foum El Gherza situå Ç Biskra (Toumi et Remini, 2003; 2004), ou notamment celui de Hammam Grouz, dont le dåbit moyen de fuite avoisine les m 3 /jour, soit 10 fois celui de Foum El Gherza. Pour råcupårer ce volume d eau, les services de l hydraulique ont råaliså des bassins d accumulation. Cette solution reste pour le moment efficace, mais elle ne repråsente pas une solution finale puisque la stabilitå de l ouvrage est menacåe et les sources thermales risquent de disparañtre. Cette Åtude met en Åvidence la problåmatique de ces fuites au niveau du barrage de Hammam Grouz et quantifie le volume perdu surtout É travers la rive droite de l ouvrage. DONNEES ET METHODES DonnÅes utilisåes Nous avons utiliså les donnåes piåzomåtriques et volumåtriques effectuåes par l agence nationale des barrages (ANB) durant les cinq derniöres annåes. Les mesures ont ÅtÅ effectuåes au niveau du råservoir et au niveau des piåzomötres placås dans les deux rives. Nous avons utiliså les donnåes de 20 piåzomötres fonctionnels (figure1). Larhyss/Journal nä05, Juin 2006

2 A. Toumi, B. Remini / Larhyss Journal, 5 (2006) Figure 1: Disposition des piåzomötres par rapport au lac du barrage Situation et caractåristiques du barrage D une capacitå initiale de 45 millions de m 3 et une hauteur de 49,5m, le barrage de Hammam Grouz a ÅtÅ råaliså durant la påriode allant de 1981 É 1987sur l'oued Rumel. C est un ouvrage de type Greager constituå d'une digue en båton, matåriau Ågalement projetå au niveau des deux rives. Un tapis argileux au niveau de la cuvette a ÅtÅ råaliså sur une longueur de 180m. Le niveau minimum du barrage se situe É la cüte 691,00 NGA, alors que celui du tapis d argile est É la cüte 705,00 NGA. L ouvrage est dotå de trois Åvacuateurs de crue dont le principal a ÅtÅ råaliså au milieu de la digue, É la cüte 727,00 NGA. Les deux autres Åvacuateurs ont les mámes dimensions et se situent, É la cüte 728,50NGA (ANB, 2003), de part et d'autre de l'ouvrage sur les rives gauche et droite. Notons aussi que la cüte des plus hautes eaux est É 736,50 NGA. La photographie 1 illustre le site et le type de barrage råaliså. 42

3 La problåmatique des fuites d'eau du barrage Hammam-Grouz (AlgÅrie) Photographie 1 : Vue gånårale de la digue du barrage de Hammam-Grouz Le barrage est destinå É l alimentation en potable de la ville de Constantine et É la protection de la ville d Oued-El-Othmania contre les inondations pouvant átre cråes par le rågime de l' Oued Rhumel. Cette infrastructure hydraulique est situåe É 50 km É l ouest de la ville de Constantine É environ 2 km au sud de la ville de Oued El-Othmania (figure 2). Figure 2 : Situation gåographique et hydrographique du barrage de Hammam-Grouz 43

4 A. Toumi, B. Remini / Larhyss Journal, 5 (2006) GÅologie du site La gåologie du site du barrage a une relation intimement liåe É la circulation de l eau É travers les fondations et les rives de l ouvrage. L Åtude råalisåe par les services hydrauliques au niveau de la zone du barrage de Hammam-Grouz a montrå que les rives de l'ouvrage sont composåes essentiellement du calcaire cråtacå, tandis que l assiette du lac du barrage est composåe de la roche calcaire prös de la digue, surmontåe par des alluvions. Plus loin en amont de la digue, on retrouve l argile miocöne surmontåe de l argile pliocöne, toutes deux surmontåes par des alluvions. RESULTATS ET DISCUSSIONS Les fuites d eau Ç travers la rive droite Le barrage de Hammam Grouz rencontre des difficultås de stockage des eaux provenant de l oued Rhumel, puisque le dåbit moyen de fuites d eau É travers la rive droite avoisine les mötres cubes par jour (ANB, 2003). Les photographies 2, 3, 4 et 5 montrent successivement les eaux qui sortent de la galerie infårieure oà les drains fonctionnent comme des jets d eau, et par des råsurgences que nous avons numårotåes de 1 É 3. Photographie 2 : Photographie 3 : Evacuation des eaux de fuite dans la RÅsurgence nâ1 oà de petits filets galerie infårieure d'eau sortent du massif rocheux de la rive droite 44

5 La problåmatique des fuites d'eau du barrage Hammam-Grouz (AlgÅrie) Photographie 4 : Photographie 5 : RÅsurgence nâ2. Brassage des eaux RÅsurgence nâ3. Les eaux de fuite des sources thermales avec les eaux sortent de la rive de fuite Depuis la mise en eau du barrage en 1987, l Åvacuateur de crue n a jamais fonctionnå É cause de la faible quantitå d eau reäue au niveau du barrage. Durant la påriode allant du 28 Juin 2002 au 27 Avril 2003, la cüte du lac Åtait É un niveau supårieur É celui de l Åvacuateur principal (727,00 NGA) en raison de la forte pluviomåtrie enregistråe dans la rågion. Cette hauteur d eau du lac a cråå une force de pression hydrostatique presque constante et permanente sur les appuis du barrage durant cette påriode. Ceci a provoquå le 20 Mars 2003 des pertes considårables en eau É travers la rive droite. La gåologie du site composåe essentiellement des calcaires cråtacås bourrås par des matåriaux argileux ainsi que l absence des travaux de consolidation au niveau de la rive droite sont les principales causes de cette fuite considårable en eau. L Åcoulement souterrain cråå par la pression hydrostatique a contribuå É l entrañnement des matåriaux de colmatage en agrandissant les sections d Åcoulement. Relation entre la céte d eau du lac et les fuites d eau Pour mettre en exergue la relation qui existe entre la cüte d eau du lac et le volume perdu par les fuites depuis l apparition du phånomöne, nous repråsentons sur la figure 3 la variation du couple cüte-volume d eau en fonction du temps. 45

6 A. Toumi, B. Remini / Larhyss Journal, 5 (2006) cote du lac (NGA) volume d'eau (Mm3) cote du lac (NGA) Temps Figure 3 : Variation du couple cüte-volume d eau dans le lac en fonction du temps pour le barrage de Hammam-Grouz, Milla, AlgÅrie (DonnÅes ANB) Il est intåressant de constater que les deux courbes du volume d eau et la cüte du lac se croisent exactement É la date de l appariation des fuites d eau de la rive droite (20 avril 2003). Le graphique obtenu pråcise aussi que les fuites d eau É travers la rive droite du barrage de Hammam-Grouz ont eu suffisamment de temps pour apparañtre le 20 avril 2003 sous forme d un jet d eau de dåbit nettement supårieur É la normale. L accroissement dans le temps du volume d eau de fuites tåmoigne de l agrandissement des couloirs de circulations É travers la rive droite. Nous constatons que la cüte du lac est toujours infårieure É 719NGA, traduisant le fait que le volume n excöde pas les 15 millions de mötres cubes, ce qui signifie qu environ 30 millions de mötres cubes d eau du volume total du barrage ont ÅtÅ perdus É travers la rive droite. Variation de la céte piåzomåtrique en fonction de la céte du lac La piåzomåtrie a une grande utilitå pour la dåtermination des zones dåfectueuses au niveau des rives et de la fondation du barrage. La variation de la cüte piåzomåtrique et la cüte du lac au cours du temps permet de dåduire les anomalies qui se produisent au niveau de la zone traversåe par le piåzomötre. Sur les figures 4 et 5, nous repråsentons la variation du couple cüte du lac et cüte piåzomåtrique en fonction du temps pour les piåzomötres S6 et P56 situås sur la rive droite Volume d'eau (Mm3) 46

7 La problåmatique des fuites d'eau du barrage Hammam-Grouz (AlgÅrie) cote du lac (NGA) cote du lac cote piäzomätrique cote piäzomätriques (NGA) Temps Figure 4 : PiÅzomÖtre S6-Variations dans le temps des cütes du lac et du piåzomötre (DonnÅes ANB) cote du lac (NGA) cote du lac cote piäzomätrique cote piäzomätrique (NGA) Temps Figure 5 : PiÅzomÖtre S6-Variations dans le temps des cütes du lac et du piåzomötre (DonnÅes ANB) Nous constatons que pour la máme cüte du lac, chaque piåzomötre indique deux valeurs ce qui confirme la pråsence d'anomalies au niveau des zones traversåes par ces piåzomötres. Les derniöres valeurs enregistråes sont infårieures aux premiöres, ce qui confirme une dåtårioration des zones traversåes par ces piåzomötres impliquant alors une augmentation des fuites d eau dans le temps. 47

8 A. Toumi, B. Remini / Larhyss Journal, 5 (2006) CONCLUSION DÖs l apparition des fuites d eau le 20 Avril 2003 au niveau du barrage, plusieurs sources thermales connues pourr leur tempårature ÅlevÅe et situåes prås de la digue ont perdu de leur efficacitå et sont devenues froides en raison de leur brassage avec celles du barrage. La perte d un volume aussi important É travers la rive droite risque máme de nuire É la stabilitå de l ouvrage. La recherche d une solution rapide et efficace s impose aujourd hui. Le renforcement du rideau d injection et plus particuliörement au niveau de la rive droite est une option É ne pas Åcarter. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES A.N.B. (2003). DÅtection des fuites dans les retenues de barrages. Rapport interne. REMINI B. (2005). La problåmatique de l eau en AlgÅrie. Edition OPU, 160 p. TOUMI A., REMINI B. (2003). Les fuites É travers les rives du barrage de FOUM El GHERZA, Revue VECTEUR Environnement. TOUMI A., REMINI B. (2004). Barrage de Foum EL Gherza face au problöme de fuites d eau, LARHYSS/Journal, nâ3,