Envasement des retenues de barrages en Algérie : importance, mécanismes et moyen de lutte par la technique du soutirage

Abstract

Après un rapide constat de l'importance de l'envasement dans les retenues des barrages des pays du Maghreb et la mise en évidence du rôle joué par la dégradation du bassin versant amont dans le comblement, les problèmes posés par ce phénomène sont abordés à partir d'exemples de barrages Algériens, alors que sont données quelques solutions adoptées dans d'autres pays. La réduction de la capacité et l'obturation des organes de vidange sont des menaces qui pèsent lourdement sur la rentabilité des infrastructures hydrotechniques quand ce n'est pas sur la sécurité même de l'ouvrage. Le mécanisme et la distribution des sédiments dans les retenues, phénomène très complexe en raison de la multiplicité des types de retenues et les principaux facteurs qui peuvent influer sur l'envasement, ont été abordés. Trois modes d'envasement ont été dégagés. Le remplissage des "petites" retenues de basse chute par les sédiments reste un sujet non maîtrisé. L'étude faite sur le modèle réduit du barrage de Beni Amrane dans ce sens, nous a permis de donner une première approche sur la distribution des sédiments: elle est uniforme sur toute la surface de la retenue et le classement granulométrique n'est pas respecté. La technique du soutirage peut réduire la vitesse de sédimentation dans la retenue d'un barrage, mais il est indispensable qu'elle soit pratiquée avec rigueur, ce qui n'est pas le cas dans la majorité des barrages Algériens et a engendré des problèmes importants de gestion, avec parfois même l'arrêt de l'exploitation du barrage. L'étude de la concentration de la vase dans différents barrages nous a permis de mettre en évidence une valeur critique propre à chaque type de vase, et de déterminer ainsi une "zone optimale de soutirage", à l'intérieur de laquelle la densité de la suspension permet le soutirage. Sur cette base, deux types de soutirage ont été définis: le "bon" soutirage et le "mauvais" soutirage. L'évolution des dépôts de sédiments dans les retenues de barrages est abordée à partir de quatre situations: faible ou fort taux de comblement, vanne de fond obturée, surélévation de la digue. Les résultats obtenus montrent que le soutirage des particules solides par l'utilisation des pertuis de vidange influe sur la progression de l'envasement de la cuvette. En effet, au début de l'exploitation d'un barrage, l'envasement évolue linéairement en fonction du temps et fonction de la hauteur d'eau dans la retenue, mais dés que le toit de la vase atteint le seuil des vannes, la loi devient polynomiale du deuxième degré en fonction du temps et du troisième degré en fonction de la hauteur d'eau. Cependant les études effectuées sur l'évolution de l'envasement dans une dizaine de retenues de barrages en Algérie ont permis de montrer qu'une retenue peut être divisée en trois zones, et que la zone II qui désigne la partie centrale du réservoir est loin de toute perturbation liée aux manœuvres des vannes et des variations du plan d'eau dues aux crues. En conséquence la sédimentation s'effectue de façon uniforme, avec un toit de la vase qui évolue parallèlement au fond de la retenue. Par contre l'évolution des dépôts de la vase dans la partie basse de la retenue et qui la zone I, stagne dans le temps dans un barrage dans lequel est pratiqué un "bon" soutirage contrairement a celui dans lequel est pratiqué un "mauvais" soutirage où l'évolution de la vase est très significative. Les "bons" soutirages ont été enregistrés au barrage d'Ighil Emda puisque 55% des apports solides totaux ont été soutirés. Ce rendement peut encore être amélioré pour atteindre la valeur critique qui peut être évaluée à 70%, soit une augmentation de la durée de vie de l'ouvrage de prés de trois fois. A cet effet, l'installation d'un dispositif approprié au soutirage composé de vannettes de faible diamètre doit être le paramètre principal pour les projets de réalisation de nouveaux barrages.