Etude hydrodynamique dans les retenues : processus de décantation des sédiments

Abstract

Le problème de la sédimentation des barrages en Algérie est connu dans le monde de par son importance. La mesure de l’envasement des barrages présente un intérêt certain pour la quantification des sédiments et l’exploitation des ouvrages, étant donné que la sédimentation cause la réduction de la capacité de stockage et le blocage des organes de vidange. A fin de surpasser ses contraintes il est préférable de maitriser ce phénomène plutôt que d’essayer de l’éliminer. Beaucoup d'études ont été réalisées pour parvenir à comprendre et maitriser l’envasement, le plus souvent ces recherches s’appuyaient essentiellement à l’utilisation de méthodes numériques basées sur des modèles mathématiques complexes et par fois difficiles à cerner. L’objectif de cette étude est d’établir un modèle mathématique simplifié qui tiendra compte d’une part de l’évolution de la hauteur de décantation et d’autre part de l’évolution des dépôts des matières en suspension. Le chapitre I, présente une recherche bibliographique sur l’érosion hydrique, où des dizaines de formules empiriques ont été établies pour estimer entre autres la notion d’érosion spécifique, dont l’objectif principal est d’établir une politique de défense du sol du bassin versant. Le chapitre II, concerne les processus de distribution, de consolidation et de tassement des sédiments transportés à l’intérieur des retenues tout en associant les conditions de dépôt des sédiments. Dans le chapitre III, nous nous intéressons à la rhéologie des vases. Cette dernière, nous permettras de mieux cerner le phénomène et ainsi de mieux étudier et donc d’améliorer l’efficacité des dispositifs de soutirage et d’augmenter le rendement des systèmes de dragage. Le chapitre IV, nous nous intéressons à la dynamique du cours d’eau à l’aval de la retenue, dont l’objectif est de déterminer la capacité de transport des sédiments évacués par le barrage en période de vidange. Le chapitre V représente le développement de notre approche, qui est basé sur une hypothèse en concordance avec la réalité tout en supposant que le mécanisme de l’envasement est la conséquence d’un processus très lent de décantation dans une eau calme de la retenue des sédiments très fins qui constitueront au cours du temps le delta de vase. Donc, il s’agit de suivre ce processus comme si notre retenu est un grand bassin de décantation où il apparaîtra au cours du temps une tranche d’eau claire qui surmonte une zone de dépôt. Ce processus de décantation est mis en équation en faisant intervenir deux paramètres essentiels, la vitesse de chute et la variation de la concentration. La résolution numérique de ce système d’équa