Résumé La retenue collinaire est un ouvrage destiné généralement à améliorer une agriculture existante par l’irrigation de petits périmètres et par conséquent améliorer les terres irriguées, elle peut avoir d’autres objectifs.





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titreRésumé La retenue collinaire est un ouvrage destiné généralement à améliorer une agriculture existante par l’irrigation de petits périmètres et par conséquent améliorer les terres irriguées, elle peut avoir d’autres objectifs.
date de publication06.07.2017
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Impact de la mobilisation des ressources hydriques dans les zones semi-arides sur le développement durable, Cas du bassin de Timgad, Algérie nord oriental

ATHAMENA Ali1, MENANI Redha1, ATHAMENA Malika2, DJAIZ Fouad1

  1. Université de Batna, département sciences de la terre et de l’univers, laboratoire MGRE

  2. Université de Batna, département de l’hydraulique


Résumé

La retenue collinaire est un ouvrage destiné généralement à améliorer une agriculture existante par l’irrigation de petits périmètres et par conséquent améliorer les terres irriguées, elle peut avoir d’autres objectifs. L’étude de faisabilité de tout terrain (région) reste fondamentale avant d’entreprendre tout projet de recherche appliquée. Notre travail proposé revêt une importance socio-économique pour la région de Timgad. Les résultats de ce travail constituent un apport scientifique utilisable aussi bien par les opérateurs socio-économiques que les décideurs pour tout plan d’aménagement. Dans la région étudiée, Les ressources hydriques sont en étroite relation avec les formations géologiques de la région, donc l’analyse de ces derniers est primordial. L’objectif principal de l’implantation de la retenue de Foum Toub est de contribuer à l’irrigation de la plaine de Foum Toub, de régulariser le débit de l’Oued Foum Toub et de minimiser le phénomène d’envasement du barrage de Koudiet Lemdaour. Pour cela, les sites retenus pour la construction de cet ouvrage sont représentés par un substratum imperméable. Les matériaux meubles, favorable pour servir de zones d’emprunt sont localisés dans les dépressions avoisinantes ainsi que les grès qui peuvent être utilisés comme matériaux de construction de la digue.

Mot Clés : Faisabilité, retenue collinaire, Foum Toub, Timgad




1. Généralités

Les sites proposés se situes plus au Sud du chef-lieu de la commune a environ 2 Km, ils sont localisés entre : 6° 30'–6° 35' de longitude Est et 35° 20'- 35° 25’ Latitude Nord. La région d’étude est occupée par une petite dépression coincée entre deux massifs montagneux, le premier situé au nord, c’est Djebel Tizagrout, le second au sud, c’est Djebel Aslaf. Les crêtes gréseuses de ces deux massifs sont allongées selon un axe NE-SW, englobant une étroite dépression remplie par des formations continentales récentes essentiellement des glacies polygéniques et des éboulis au centre, et des argiles à la périphérie. Plus au sud, les formations sont essentiellement carbonatées et marneuses, formant le massif du Chelia qui s’étend jusqu’à Khenchela, associée à une petite dépression avec un remplissage quaternaire. Les altitudes culminent à des hauteurs de 1331m dans le massif de Tizagrout et 1606 dans celui de Djebel Aslaf. La différence d’altitude constatée s’accompagne également par une diversité climatique c’est ainsi que le climat dans cette région est rude et nettement continental. En plaine, le total des précipitations ne dépasse pas 400 mm, par contre, les massifs montagneux peuvent recevoir jusqu’à 800 mm d’eau (neiges), le climat est défini comme semi-aride, sec et chaud en été avec une température moyenne de 26 °C et une humidité de 36%. En hivers le climat est froid et humide avec une température moyenne de 4 °c et une humidité de 79%.

L’hydrographie est caractérisée par un ensemble d’oueds à écoulement peu important dont le régime irrégulier empêche une réelle détermination de débit. Ainsi toutes les eaux de surface qui proviennent des hauteurs du versant nord du massif de Chélia se dirigent du sud vers le nord à travers Oued Seba puis Reboa pour aboutir dans le barrage de Koudiate El Medouar .



2. Cadre Géologique

La region de Foum Toub se trouve au Sud du Bassin de Timgad et se localise au Nord du Dj.Chelia. C’est une depression qui est comblée par des dépots détritiques marins Miocene. Elle est située dans une région à vastes anticlinaux et synclinaux, orientés NE-SW. Ces structures sont affectées par des accidents (failles) NE-SW et NW-SE, à l’origine de la formation des gorges. Le substratum est marno-calcaire (crétacé) surmonté par des formations gréseuses (miocène). La surface est formée par des dépôts quaternaires (Glacis – Eboulies - Limons). Les Accidents géologiques sont des failles de direction N-S, NNW-SSE, NNE-SSW et E-W





.

3. Cadre Géotechnique

Le programme de reconnaissance géotechnique concernant l’étude de faisabilité des digues et des matériaux d’emprunt a nécessité la récolte de six échantillons (06 pour digue et cuvette) et six autres échantillons pour les zones d’emprunts, afin d’effectuer les essais de laboratoire physique et mécanique au niveau de la digue, de la cuvette et de la zone d’emprunt :
3.1 Essais et interprétations pour la fondation

Les essais granulométriques montrent que les formations rencontrées dans le terrain à une profondeur de (1 à 2m) sont des sols fins argilo limoneuses avec une teneur en CaCO3 de l’ordre de 29 à 30%. La couche sous-jacente est constituée essentiellement par des marnes très durs, compactes, imperméables.

Les valeurs des essais de cisaillement sont inclues dans la norme et vont dans le sens de l’implantation de cette retenue. La capacité portante calculée à partir de ces données indique que ce sol est bon pour un tel ouvrage (10 à 12m de hauteur). La capacité portante du substratum est largement supérieure à celle de ces sols de recouvrement.

Les essais de compressibilité montrent que la courbe oedométrique montre un sol non compressible ayant un module oedométrique satisfaisant. Néanmoins les formations sous-jacentes qui sont essentiellement marneuse, compact, dur, non compressible, présentent souvent des caractéristiques mécaniques meilleurs.

les analyses montrent un sol non agressif ne renfermant que des traces de gypses insignifiantes. Donc le substratum ne présente aucun danger pour les fondations et ne nécessite aucun matériel spécial.
3.2 Essais et interprétations pour la zone d’emprunt

L’analyse granulométrie-sédimentométrie montre une courbe étalée allant des graviers à l’argile avec un pourcentage élevé des éléments fins (Argile-Limon-Sable) fin de l’ordre de 72%) de diamètre compris entre 2 et 0,2 mm, et un faible pourcentage des éléments grossiers (gros sables – graviers de l’ordre des 8%) avec un diamètre situé entre 2,00mm et 20mm.

La densité humide (h =1,58) et la densité sèche (d =1,51) indiquent un sol moyennement dense et non saturé. Les analyses chimiques montrent un sol modérément agressif

(SO4 = 0,54%) fortement carbonaté (CaCO3 =60,00%).

L’équivalent de sable a donné une valeur de 35,77% indiquant un sol peu plastique, identifiant des argiles sableuses sensible à l’eau. L’essai proctor donne une teneur en eau Wopm =12,74 et une densité sèche d max =1,67t/m3.

4. Cadre Hydrologique

Le bassin versant du site N° 03 est pris en considération dans les calculs

Paramètre Morphomètrique du B.V

Symbole

Valeur

Unité

Surface

S

41.46

Km²

Périmètre

P

31.08

Km

Longueur du Talweg Principale

Lt

9.62

Km

Altitude maximale

-

1890.00

m

Altitude minimale

-

1228.00

m

Indice de compacité de Gravelus

Kc

1.36

/

Longueur du rectangle équivalent

L

12.08

Km

Largeur du rectangle équivalent

l

3.44

Km

Indice de pente globale

Ig

34.77

m/Km

Indice de pente moyen

Im

102.59

m/Km

Dénivelée spécifique

Ds

224.36

m

Temps de concentration

Tc

2.89

h

Vitesse de concentration

Vc

3.33

Km/h

Densité de drainage

Dd

3,49

Km/Km²

Densité hydrographique

Dh

12,44

Affluents/Km²

Coefficient de torrentialité

Ct

22,69

 -


4.1 Etude des écoulements du bassin versant

Paramètre

Symbole

Valeur

Unité

Pluie interannuelle



484

mm

Moyenne des Pluies journalières maxima annuelles



44.0

mm

Pluie maximal journalière



49.73

mm

Coefficient de variation



0.35

-

Exposant climatique

b

0.33

-


4.2 Evaluation des apports liquides interannuels

Formule

Lame écoulée (mm)

Apport moyen interannuel (Hm3)

Cordonna

20

0.832

Sami

65.31

2.70

Mallet et Gouthier

51.25

2.13

ANRH

72.28

3.01

Formute dite Algérienne

40.92

1.7 semble la plus fiable


4.3 Etude de débit de crue

Période

Formules en (m3/s)

TURAZZA

SOKOLOVSKY

GIANDOTTI

10 ans

148.92

156.11

86.46

20 ans

191.25

200.49

125.63

50 ans

253.55

265.81

191.39

100 ans

306.03

320.82

253.47


Conclusion

Le bassin versant de la retenue de Foum Toub est allongé avec une pente assez faible et un réseau hydrographique dense, d’où morphologiquement le site est convenable pour la réalisation d’une petite retenue collinaire. Du point de vue alimentation en eau, l’apport liquide est admissible pour un petit ouvrage, mais il faut prendre en considération le taux d’abrasion qui est assez important. Le volume d’apport solide pour la période de vie de l’ouvrage est supérieur au volume d’apport d’eau susceptible d’être emmagasiné par la retenue. De ce fait, cet ouvrage est irréalisable hydrologiquement et économiquement, compte tenu de la limite de la hauteur. Si on envisage le même site pour cette réalisation, il est recommandé d’effectuer des solutions en amont pour diminuer le taux des solides et de transformer cette retenue en un petit barrage compte tenu de l’importance des apports liquides. Les résultats géotechniques montrent que le sol présente des caractéristiques satisfaisantes pour son utilisation au niveau de la digue.


Références bibliographiques

[1].- Djaiz F. 2011.- Le Bassin néogène de Timgad : Etudes Sédimentaire et Tectonique Algérie nord-orientale). Thèse de doctorat ès sciences, Université de Constantine, 260 p.

[2].- Athamena M., Athamena A., Djaiz F. 2006.- Etude de la retenue collinaire a vieux Foum Toub. Pour le compte de la DHW de Batna:1 -21.

[3].- Ghandriche H., 1991.- Modalités de la superposition de structures de plissement – chevauchement d’âge alpin dans les Aurès (Algérie). Thèse de l’Université de Paris Sud, centre d’Orsay, 189 p.

[4].- Laffitte R., 1939. - Etude de la géologie de l’Aurès. Doctorat ès Sciences Paris, Bulletin Service Carte Géol. Algérie, 1 re série, n° 15, 484 p.

[5].- Guiraud R., 1977.- Evolution post-triasique de l’avant-pays de la chaîne alpine en Algérie, d’après l’étude du bassin du Hodna et des régions voisines. Doctorat ès sciences, Nice, 270 p.

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[7].- E.NA.GEO., 1993. Etude géophysique par sondages électriques verticaux dans les régions de Tazoult-Timgad et Ouled Fadhel. Rapport pour le compte de la DHW de Batna: 17-27.

[8].- Tixeront J., 1960.- Les débits solides des cours d’eau d’Algérie et de Tunisie. Etude hydrologique. Série II, Secrétariat agricole, Tunis: 117-121.

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