Erosion et sédimentation des barrages : perspectives et mise en œuvre de nouvelles formes d’ingénierie.

Abstract

Le phénomène de l’envasement des barrages est la conséquence de l’érosion et du transport solide. Il enregistre les valeurs les plus élevées au Maghreb et plus particulièrement l’Algérie. En matière de quantité, l’infrastructure hydrotechnique Algérienne, forte de 73 grands barrages, d’une capacité de 7 milliards de m3 est amputée annuellement d’une capacité de 45 millions de m3 (B. Remini, 2005). En plus de terres arrachées par l’érosion des bassins versant, une quantité non négligeable en provenance des sapements des berges participe à l’accélération de l’envasement des barrages réservoirs. En plus du problème de la réduction de la capacité des barrages, la qualité des eaux de ces barrages est menacée par le phénomène de l’eutrophisation suite aux rejets des eaux usées d’origines urbaine et industrielle dans les oueds, entraînant des déséquilibres écologiques par la prolifération de la végétation aquatique et l’appauvrissement du milieu en oxygène dissous. L’objectif de cette étude est d’examiner l’importance de l’envasement sur la réduction de la capacité de barrages. Des cas de barrages seront traités. Pour mieux proposer de moyens de lutte contre l’envasement, des études sur le processus de sédimentation seront examinés dans cette thèse. L’évolution de l’envasement du barrage de SMBA sera étudiée d’une façon détaillée. Pour mieux étudier l’impact de l’envasement sur l’accélération de l’eutrophisation, des études expérimentales seront menées au laboratoire sur des vases de barrages différents. Une étude à grandeur nature fera l’objet dans cette étude sur le barrage de Sidi M’hamed Ben Aouda. En effet et en résumé des résultats obtenus, nous pouvons tirer les conclusions suivantes : Les sédiments servent de véhicule aux nutriments qui causent le développement des algues dans les eaux d’un barrage ; La température est un facteur très important, car l'apparition des algues n'a été observée qu'à partir de la température de 20°C. Une concentration élevée en phosphore dans les dépôts de vase accélère le développement des végétaux, ce qui démontre que l'état trophique des plans d'eau dépend en grande partie du phosphore contenu dans les sédiments. La minéralisation des algues mortes sédimentées provoque un relargage intense du phosphore qui donne à l'eau un caractère eutrophe ; La turbidité attenue le phénomène de l'eutrophisation des eaux car la présence des matières en suspension limite le déroulement de la photosynthèse, induisant ainsi une inhibition de la prolifération algale. L’absence de la végétation ou la dominance d’un couvert légèrement résistant aux agents érosifs augmente le risque des pertes de sols de bassins versant de la Mina ; Le climat semi-aride de la région est responsable d’une perte de 7% du volume d’eau retenu chaque année suite à une évaporation intense ; La présence de la vase au fond du barrage a participé à l’apparition de l’eutrophisation de ses eaux. Les photos qui ont été prises sur le site du barrage montrent clairement que celui-ci est affecté par cette pollution. Ses conséquences directes et indirectes sont nombreuses et préoccupantes y compris pour la santé publique (toxicité directe de certaines cyanobactéries) ; La concentration en phosphore à différentes échelles appartient à la classe eutrophe. Ce qui exprime un apport excessif en nutriment dans la retenue de SMBA. La surface du bassin versant est caractérisée par la dominance des activités agricoles, ce qui nous laisse dire que l’eutrophisation dans le bassin de l’Oued Mina est d’origine agricole ; Les données annuelles et mensuelles du pH et de l’oxygène dissous ne montrent pas l’état trophique dans le barrage d’une façon précise car l’effet d’une prolifération algale sur ces deux paramètres apparait sur l’échelle horaire et en fonction de la stratification thermique de la retenue ; Aussi l’utilisation de la vase des barrages dans les domaines agricole et de construction constitue une alternative intéressante à exploiter pour valoriser les quantités énormes de sédiment extraites de ces retenues et par conséquent trouver une solution aux quantités énormes de vases issues des opérations de dévasement.