Ministère de l’Energie, des Mines et du Développement Durable *** Ecole Nationa
Ministère de l’Energie, des Mines et du Développement Durable *** Ecole Nationale Supérieure des Mines de Rabat (Ex- ENIM) Département Sciences de la Terre Mémoire de Fin d’Etudes Elaboré en vue de l’obtention du DIPLOME D’INGENIEUR D’ETAT EN HYDRGEOTECHNIQUE PARCOURS : HYDROGEOTECHNIQUE Etude de conception de dimensionnement de la nouvelle digue de Ouansimi - Province de - Travail réalisé au sein de : Groupement des Consultants et Ingénieurs du Maroc GCIM Soutenu le 27/06/2019 Réalisé par Abdellah El Hajji & Said Morhlia Devant le jury composé par M. Slimane DADI Président de jury M. Encadrant ENSMR M. ACHLHI Encadrant ENSMR M. Saïd EDDINY Membre de jury M. Abdelatif MATRANE Membre de jury M. Mohammed Karim JBILOU Encadrant GCIM Année universitaire : 2018 / 2019 Remerciements Ce n’est pas parce que la tradition l’exige qu’on ait mis cette page dans notre rapport, mais parce que les personnes auxquels on dédie nos remerciements les méritent vraiment. Alors que ce travail touche à sa fin, nous désirons exprimer notre plus vive gratitude à notre directeur de mémoire, Mr. Slimane DADI, professeur à l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Rabat ; ses conseils, ses encouragements et sa disponibilité furent pour nous un soutien très précieux. Nos remerciements vont aussi à l'endroit de Mr. Mohammed Karim JBILOU, directeur général du cabinet d’études Groupement des Consultants et Ingénieurs du Maroc GCIM, d’avoir accepté de nous octroyer ce stage, Mr. Othmane KARRAME et Mme. Soukaina HACHIMI Ingénieurs génie civil au sein du bureau d’étude, pour leur collaboration étroite tout au long de la confection de ce document. Nous devons encore de vifs remerciements à toute l’équipe de GCIM, techniciens et ingénieurs pour leur excellente collaboration lors de la réalisation des études, leurs services rendus et leurs conseils avisés. Nos remerciements s’adressent aux membres du jury qui, pour leur esprit constructif et leur qualité de travail ; qui n’ont ménagé aucun effort pour venir partager leur expérience et leur expertise avec la relève de demain. On remercie Mme. Khadija BENSHILI et Mr. ACHLHI pour leur bienveillance à vouloir évaluer notre travail, pour l’honneur qu’ils nous font en membres le jury de notre soutenance. On ne saurait remercier l’ensemble du corps enseignant du département Sciences de la terre et spécialement Mr. Saïd Eddiny et Mr. Abdelatif Matrane pour ces années passées en leur compagnie, et les efforts qu’ils ont déployés pour nous offrir la meilleure formation. Enfin, que tous ceux et celles qui ont contribué de près ou de loin à la réussite de ce travail, trouvent ici l’expression de notre reconnaissance. I Dédicace : A ceux qui m’ont toujours soutenu et aimé et qui ont forgé ma personnalité. A mes parents A ceux qui m’ont encouragé à donner le meilleur de moi-même. A mon frère, à ma sœur et à mes amis Mohammed II Dédicace A mes très chers parents pour leur amour, leurs sacrifices, leurs conseils et leurs prières. A mes chères sœurs, les personnes les plus proches de mon cœur. A mes chers amis et à tous ceux que j’aime. Je dédie en signe de reconnaissance et de dévouement ce travail qui n’a pas pu être achevé qu’avec vos encouragements et votre collaboration. Alae III Résumé Ce rapport donne un aperçu de l’évaluation de la performance d’un barrage et de sa stabilité pseudo-statique. Il ’agit d’un barrage poids en BCR, à parement amont vertical et à parement aval à optimiser, la hauteur maximale sur fondation est d’environ 23 m, il est situé dans une région caractérisée comme étant l’une des régions les plus actives au Maroc du point de vue sismique. Le projet de fin d’étude met en œuvre la réalisation de l'étude de conception du barrage pour la protection contre les inondations du centre Kourayzen situé dans la commune rurale de Larbaa Sahel à la province de Tiznit, l’objectif est le dimensionnement selon les normes de sécurité requises, les prescriptions du CPS et avec des impacts sur l’environnement les plus réduits que possible. Le travail à ce sujet s’est déroulé en deux grands axes qui se présentent comme suit : étude de la fondation pour l’optimisation du profil du barrage et l’évaluation de la performance de ce dernier à la protection contre l’inondation du centre Kourayzen, les étapes d’élaboration du travail sont enchainées dans l’ordre suivant : - Détermination du site adéquat du barrage ; - Etude hydrologique et hydraulique ; - Modélisation hydraulique au bief aval du barrage ; - Etude de fondation et analyse de l’étanchéité ; - Vérification de la stabilité pseudo-statique et optimisation du profil du barrage. Mots Clés : Conception, barrage BCR, modélisation hydraulique, inondations, analyse de l’étanchéité, étude de fondation, impacts sur l’environnement. IV Abstract This report provides an overview of the evaluation of a dam performance and its pseudo-static stability. It is a gravity dam in CCR with a vertical upstream facing profile and downstream facing to be optimized, the maximum height on the foundation is approximately 23 m, it is located in a region characterized as being one of the most active regions in Morocco according to the seismic point of view. The end of study project implements the study of the dam design for flood protection of the Kourayzen center located in the rural municipality of Larbaa Sahel in the province of Tiznit. The objective is the dimensioning according to safety standards. the requirements of the CPS and with as little or as little environmental impact as possible. The work on this subject has been divided into two main areas, which are as follows: Study of the foundation of the dam for the optimization of the dam profile and evaluation of the dam's performance flood protection from the Kourayzen Center, the stages of work development being: - Determination of the appropriate site at the dam; - Hydrological and hydraulic studies; - Hydraulic modeling at the tail-bay of the dam; - Foundation study and leak analysis; - Verification of the pseudo static stability and optimization of the dam profile. Keywords: Design, CCR dam, hydraulic modeling, floods, leak analysis, foundation study, environmental impacts. V SOMMAIRE REMERCIEMENTS............................................................................................................................................................I DEDICACES...................................................................................................................................................................II RESUME.....................................................................................................................................................................IV ABSTRACT....................................................................................................................................................................V SOMMAIRE.................................................................................................................................................................VI LISTE DES ABREVIATIONS................................................................................................................................................IX LISTE DES FIGURES.........................................................................................................................................................X LISTE DES TABLEAUX.....................................................................................................................................................XII INTRODUCTION.............................................................................................................................................................1 PARTIE I : GENERALITES CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET DE FIN D’ETUDE I. PRESENTATION DE L’ORGANISME D’ACCEUIL.........................................................................................................2 I.1 PROFIL DE L’ENTREPRISE...............................................................................................................................2 I.2 SECTEURS D’ACTIVITES.................................................................................................................................2 II. DEFINITION DE LA PROBLEMATIQUE....................................................................................................................3 II.1 OBJET DU PROJET DE FIN D’ETUDES.................................................................................................................3 II.2 CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET OCCUPATION DU SOL...........................................................................................4 II.3 CADRE GEOLOGIQUE REGIONAL......................................................................................................................5 II.4 CADRE HYDROGEOLOGIQUE REGIONAL............................................................................................................6 CHAPITRE 2 : ASPECTS THEORIQUES SUR LES BARRAGES I. DEFINITION ET TYPES DES BARRAGES...................................................................................................................7 I.1 TYPES DES BARRAGES...................................................................................................................................7 I.2 CRITERES DE CHOIX D’UNE VARIANTE D’UN BARRAGE........................................................................................10 I.3 OUVRAGES ANNEXES.................................................................................................................................12 II. BARRAGES POIDS CLASSIQUES EN BCR..............................................................................................................13 II.1 MATERIAUX EN BCR..................................................................................................................................13 II.2 EVOLUTION DES BARRAGES BCR AU MAROC..................................................................................................14 PARTIE II : CHOIX DU SITE ET CALCUL HYDROLOGIQUE CHAPITRE 1 : ETUDE DE CHOIX DU SITE ET DU TYPE DE BARRAGE I. CHOIX DE SITE DE BARRAGE.............................................................................................................................15 I.1 DONNEES DE BASE.....................................................................................................................................15 I.2 PRESENTATION DES SITES IDENTIFIES..............................................................................................................15 I.3 COMPARAISON PRELIMINAIRE DES SITES IDENTIFIES..........................................................................................17 II. MATERIAUX DE CONSTRUCTION.......................................................................................................................25 III. ANALYSE DES CONDITIONS DE CHOIX DU SITE ET DU TYPE DE BARRAGE....................................................................26 VI CHAPITRE 2 : ANALYSE DE L’ETUDE HYDROLOGIQUE DU SITE DE BARRAGE I. INVENTAIRE ET ANALYSE DES DONNEES DISPONIBLES............................................................................................28 I.1 PLUVIOMETRIE.........................................................................................................................................28 I.2 HYDROMETRIE..........................................................................................................................................28 II. CARACTERISATION DU BASSIN VERSANT.............................................................................................................29 II.1 RESEAU HYDROGRAPHIQUE.........................................................................................................................29 II.2 TOPOGRAPHIE..........................................................................................................................................29 II.3 CLIMAT...................................................................................................................................................29 II.4 TEMPERATURE..........................................................................................................................................31 III. ETUDE DES SERIES D’APPORTS..........................................................................................................................31 III.1 BASE DE DONNEES.....................................................................................................................................31 III.2 METHODOLOGIE.......................................................................................................................................31 III.3 ELABORATION DE LA SERIE D’APPORT AU SITE DU BARRAGE KOURAYZEN...............................................................32 III.4 APPORTS MOYENS ANNUELS RETENUS...........................................................................................................34 IV. ETUDE DES CRUES ANNUELLES..........................................................................................................................36 IV.1 INTRODUCTION.........................................................................................................................................36 IV.2 TEMPS DE CONCENTRATION........................................................................................................................36 IV.3 AJUSTEMENT STATISTIQUE DES DEBITS INSTANTANES MAXIMAUX.........................................................................39 IV.4 FORMULE RATIONNELLE.............................................................................................................................41 IV.5 METHODE USSCS....................................................................................................................................43 IV.6 METHODE DU GRADEX...............................................................................................................................45 IV.7 HYDROGRAMMES DE CRUE..........................................................................................................................49 V. ETUDE DES CRUES SAISONIIERS.........................................................................................................................53 V.1 BUT DE L’ETUDE........................................................................................................................................53 V.2 DETERMINATION DES CRUES........................................................................................................................53 VI. ETUDES DES APPORTS SOLIDES.........................................................................................................................53 VII. CHOIX DE LA HAUTEUR NORMALE DU BARRAGE...................................................................................................55 VII.1 INVENTAIRE DES CONTRAINTES EXISTANTES.....................................................................................................55 VII.2 RESULTATS DE CALCUL DE LAMINAGE.............................................................................................................56 VII.3 CONCLUSIONS..........................................................................................................................................60 PARTIE III : MODELISATION HYDRAULIQUE CHAPITRE 1 : MONTAGE DU MODELE HYDRAULIQUE AU BIEF AVAL DU BARRAGE I. METHODOLOGIE DE CONSTRUCTION DU MODELE HYDRAULIQUE............................................................................62 I.1 INTRODUCTION.........................................................................................................................................62 I.2 DISPOSITIF ET OUTILS INFORMATIQUES UTILISES..............................................................................................62 I.3 DONNEES D’ENTREE ET RESULTATS DE SORTIE..................................................................................................65 II. ETAPES D’ELABORATION DU MODELE HYDRAULIQUE............................................................................................65 II.1 ELABORATION DU FICHIER DE LA GEOMETRIE...................................................................................................65 II.2 ELABORATION DU FICHIER DES DONNEES D’ECOULEMENT..................................................................................68 CHAPITRE 2 : SIMULATION HYDRAULIQUE ET DELIMITATION DES SURFACES INONDEES I. SIMULATION ET DISCUSSION DES RESULATATS.....................................................................................................73 I.1 INTRODUCTION.........................................................................................................................................73 I.2 PROFIL EN LONG.......................................................................................................................................73 I.3 PROFILS EN TRAVERS..................................................................................................................................74 VII I.4 VUE EN TROIS DIMENSIONS DU TRONCON MODELISE........................................................................................75 I.5 VITESSES D’ECOULEMENT...........................................................................................................................76 I.6 COURBE DE TARAGE...................................................................................................................................77 II. DELIMITATION DES ZONES INONDEES.................................................................................................................78 II.1 INTRODUCTION.........................................................................................................................................78 II.2 METHODOLOGIE ET RESULTATS.....................................................................................................................78 II.3 CONCLUSIONS..........................................................................................................................................79 PARTIE IV : ETUDE DE FONDATION ET STABILITE DU BARRAGE CHAPITRE 1 : TRAVAUX DE RECONNAISSANCE ET ETUDE DE FONDATION I. DEFINITION DES TRAVAUX DE RECONNAISSANCE..................................................................................................81 I.1 TRAVAUX DE RECONNAISSANCE AU SITE DU BARARGE.......................................................................................81 I.2 TRAVAUX DE RECONNAISSANCE AUX ZONES D’EMPRUNT...................................................................................83 II. RESULTATS DES TRAVAUX DE RECONNAISSANCE...................................................................................................84 II.1 SONDAGES CAROTTES.................................................................................................................................84 II.2 TRANCHEES..............................................................................................................................................90 III. DEFINITION DES FOUILLES ET ANALYSE D’ETANCHEITE...........................................................................................91 III.1 DEFINITION DES FOUILLES...........................................................................................................................91 III.2 ANALYSE D’ETANCHIEITE.............................................................................................................................91 III.3 CONCLUSIONS..........................................................................................................................................92 CHAPITRE 2 : uploads/Geographie/ rapport-pfe 9 .pdf