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L’union de SOGREAH et COTEBA

Barrages de recharge et de protection

contre les crues au Sultanat d’Oman

Journée Elèves Ingénieurs du CFBR, 11 Octobre 2013, Génissiat

Pierre AGRESTI

ARTELIA Eau et Environnement

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L’union de SOGREAH et COTEBA NOS DOMAINES D’ACTIVITÉ

MULTI-SITES

INDUSTRIE

ENVIRONNEMENT

ENERGIE

MARITIME

EAU

BATIMENT

VILLE TRANSPORT

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L’union de SOGREAH et COTEBA CHIFFRES CLÉS 2012

348 M€ chiffre d’affaires

dont 33 %

à l’international

et 50 %

pour des clients privés

3000 collaborateurs

permanents

35

agences en France

44

Implantations

internationales dans

36 pays

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L’union de SOGREAH et COTEBA UN GROUPE TOTALEMENT INDÉPENDANT

410 cadres actionnaires

+800 collaborateurs (via le FCPE)

80 nouveaux cadres partenaires en 2010

100 % du capital détenu

par les cadres et le

personnel

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SO

MM

AIR

E

1 - Introduction

2 - Recharge de nappe phréatique:

Exemple du barrage de Al Khwad

3 - Protection contre les crues

Exemple de l’aménagement du Wadi Aday

(barrage d’Al Amerat)

Barrages de recharge et de protection

contre les crues au Sultanat d’Oman

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Contexte géographique

Sultanat d’Oman, péninsule Arabique

Climat aride ,

Plaine côtière étroite exposée à l’Océan Indien,

Chaine montagneuse en bordure du Golfe d’Oman

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Contexte économique et social

Croissance et développement urbain rapide

Volonté de :

préserver la ressource en eau renouvelable (souterraine),

protéger les infrastructures et développements urbains des crues

Oman

65%

35%

Groundawater and runoff

Desalinisation

Muscat

8%

92%

Ressource en eau renouvelable par habitant Ressources en eau (2009)

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Hydrologie des extrêmes des Wadi:

Grande sècheresses fréquentes et longues

Précipitations intenses :

– convectives :1à 3h : (flash flood) ou

– cycloniques : 24 à 48h - Précipitation > 450 mm/j.

Effet de la mousson (dans le sud du pays)

0

500

1000

1500

2000

2500

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

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1992

1993

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1997

1998

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2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

m3/s

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Barrages de recharge et de protection contre les crues

• De très nombreux barrages de recharge depuis 1980 (petits à

moyens)

• Un barrage de stockage d’eau brute

– Wadi Dayqah : BCR, h=75m, 2009 (VINCI)

• Des grands barrages écrêteurs de crue

– Salalah IGD : digue en terre (2009)

– Wadi Aday: 6 barrages – 1er

mis en service en 2012

– Wadi Samail-Al Khawd: 4 barrages dont 1 BCR de 65m

– Wadi Rafsah-Sur : 3 barrages: 1ere mise en chantier en 2014

Client:

Wadi Dayqah

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1 - Introduction






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Barrage de recharge

Objectifs :

Réalimenter les systèmes d’irrigation traditionnels: falaj

Compenser des pompages des champs captants

Contenir les intrusions d'eau salée dans la région de Batinah

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Barrage de recharge

Principes :

Barrage « sec »

Retention des crues fréquentes ( T=1 à 5 ans) pour la recharge

des nappes phréatiques.

Ré-infiltration amont ou aval, en quelques semaines

Ré-infiltration amont Ré-infiltration aval

Réutilisation des sédiments (sables, graviers, sols fins)

Approt solide moyen ≈110 m3/km2/an

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1 - Introduction






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Wadi Al Khwad Recharge dam

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L’union de SOGREAH et COTEBA Wadi Al Khwad Recharge dam

Vue en plan du barrage et des puits de pompage

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L’union de SOGREAH et COTEBA Wadi Al Khwad Recharge dam

Caractéristiques principales:

• Digue en terre homogène;

• L= 5.1km – h=11m – Vu= 14 hm3

• Evacuateur revêtu de gabions (matelas Reno) L=3km

• Crue de sureté : 12 700 m3/s…(≈ CMP)

• Crue de projet réévaluée à 6000 m3/s (soit T≈ 1000 ans)

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L’union de SOGREAH et COTEBA Recherche de sites

Pas de traitement de fondation (alluvions perméables)

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L’union de SOGREAH et COTEBA Cyclone Gonu

Juin 2007 : Le cyclone GONU frappe Oman 70 morts

4 Milliards $ de dommages Juin 2010 : Le Cyclone PHET (plus au sud)

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L’union de SOGREAH et COTEBA Recherche de sites

Cyclone GONU (Juin 2007):

Q max: 2500 à 3000 m3/s – T entre 250 et 500 ans

Quelques désordres sur les gabions – contre seuil aval détruit

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Protection contre les crues de Mascate

Développement urbain en aval => Nouveaux barrages en amont de

protection contre les crues

Wadi Samail :

Barrage de recharge d’Al Khwad

(existant);

+ 3 nouveaux barrages de protection

Wadi Aday

7 nouveaux barrages de

protection

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1 - Introduction






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Bassin versant de Wadi Aday

Plaine

gorge

► 320 km²

► Altitude maxi: 1560 m

► Plaine:

• altitude: from 60 to 350 m

• pente moyenne: 1 %

► Gorge:

• 8 km

• pente moyenne : 0.4 %

Muttrah

Qurum

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Protection contre les crues du Wadi Aday

Contraintes principales:

► Zone urbaine très dense en aval,

► Urbanisation nouvelle en amont,

► Impact minimum sur le foncier;

► rouge : Parcelles baties(450 ha)

► vert : Nouvelles parcelles à batir (4 000 ha)

Extension urbaine (>20000 nouvelles

maisons)

= approx. 25% de la surface de la cuvette amont

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Les crues du Wadi Aday

► Flash flood fréquentes

► Cyclone Gonu (2007)

2005

March 2007

November 2011

Gonu – June 2007

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Stratégie de protection contre les crues

Stratégie basée sur:

► Reconstruction des routes et des ponts (Muscat Municipality)

► Barrages de protection (Ministry of Regional Municipalities and Water Resources)

► Expropriation et relogement des habitants les plus impactés (gorge intermédiaire).

Objectifs de protection :

► Protection du centre ville pour un épisode cyclonique type Gonu (T=500 ans);

► Protection de la zone amont

► Amélioration de la recharge des nappes

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Aménagement contre les crues

Differentes solutions ont été étudiées:

Barrage unique en sortie aval de la gorge:

Nombreux barrages aux débouchés des montagnes:

► Stockage de 26 x106 m3 << 110 x106 m3

►Seulement 31% de la plaine contrôlée,

►Stockage de seulement 35% du volume ruisselé

Barrage unique a l’entrée amont de la gorge :

pas efficace!

►Une palmeraie et des centaines de maisons

impactées.

pas faisable !

Pas suffisant!

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Aménagement de protection selectionné:

►1 barrage dans la gorge aval (G2)

► 6 barrages dans la plaine amont (B15 à

B7.2)

► 2 canaux de transfert

Total : 87 x106 m3 de stockage

Permettent de relâcher en aval le débit

maximum capable du wadi en aval

Efficacité:

Contrôle de la crue T=500 ans

Amortissement de crue type cyclone “Gonu”

Débit sans

barrage(m3/s)

Débit avec 7

barrages

(m3/s)

Reduction

3 240 530 84 %

64

km²

92

km²

17

km² 13

km² 33.5

km² 27

km²

25,7

km²

20.4

km²

Aménagement contre les crues du Wadi Aday

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►Capacité à RN: 22 Mm3

► L= 5.8 km

► 6 digues, 3 évacuateurs,

2 vidanges

► Canal de dérivation

L= 1.8 km

B= 50 m

Zoom sur Al Amerat Heigths dam (B15)

WADI 1

WADI 2

WADI 3

WADI 4

►1er des 7 barrages prévus

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Al Amerat Heigths dam (B15)

Evacuateur 2

Wadi 4

Wadi 2 & 3

Barrage de

dérivation Evacuateur 1 Barrage

Principal Digue de col

Wadi 1

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► Modele hydraulique de remplissage 2D TELEMAC

Wadi 1

Evac. 2

Evac. 1

Wadi 2

Wadi 3

Wadi 4

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► Modèle hydraulique de remplissage 2D TELEMAC

Water

depth

(m)

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Barrage Principal 1 :

L=399m

H=19m

Evacuateur 1 :

L=319m

H=13m Barrage

principal 2 :

L=1766m

H=23m

Canal de Diversion : L=1800m

Barrage

Principal 3 :

L=560m

H=13,7m

Evacuateur 2

L=120m

H=7,3m

Canal de restitution SW2

Digues de cols 2,3,4 :

L=539m

H=6m and 9,8m

Diversion : L=259 H= 10m

B15 : L= 5,9km

L digue : 3,9 km

Hmax: 23m

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► Grande longueur deversante pour minimiser la surface noyée

► Utilisation des pointement rocheux

Faible débit spécifique : 3 m3/s/m => combinaison de:

► chute en marches d’escalier,

► coursier non revetu

Evacuateur à seuil libre en béton de masse:

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Evacuateur S1 L= 320m

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Evacuateur S2 L= 120m

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Barrage principal – talus aval

Coupe type barrage en

terre

Vidange 1

Granular fill Schist rockfill

Core wall

Upstream slope:

2.5H/1V

Downstream slope:

2.5H/1V

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► Traitement de fondation : paroi de coupure courte +

injections

► Paroi interne en béton plastique : PCC

► Mélange de granulats, ciment (80 kg/m3) et bentonite

Etanchéité interne:

Fiable et peu couteux,

Résiste au surverse accidentelle,

Adapté au pays aride en absence d’argile

Développement urbain aval très proche du barrage

=> Forte exigence sur l’étanchéité de l’ouvrage

Plastic Concrete Core Wall

(PCC)

Flow Test (PCC)

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Al Amerat Heigths dam (B15) – Schistes

Schistes verts: 75% phyllosilicate & 20 % Quartz

Aday Hattat schist

Name/color Grey

Petrographic classification Mica chlorite schist

Main constituents

Quartz and feldspat 10 % - 31%

Chlorite and sericite /Phillosilicates 65%- 85%

Hardness MS- MH

Dry density (kN/m3) 26-27

Absorption (%) 0,6 to 2,5%

Unconfined compressive strength (MPa) 15 to 45

NW SE

S0

S1

S2

Fig.8: Banded Hatat schist, Station 8

Fondation constituée de schistes et d’alluvions

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Al Amerat Heigths dam (B15) – Schistes

► Classification des excavations suivant minéralogie et altération

► Mise en remblai dans les recharges aval des digues

Réemploi des déblais de schistes pour les digues : Economie sur les remblais

Réduction de l’impact environnemental des travaux

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Remblai de schistes– Control de compactage

► Densité in-situ par substitution à grande échelle;

► Controle continu de compactage par “Terrameter”

► Essais à la plaque

► Mesure de tassements sous remblai

Adaptation du controle de compactage

des schistes (weak rok):

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► Cout : 52 M€

► Durée : 30 mois

► Mise en service : Février 2012

► Entreprise:

Travaux: Client :


www.arteliagroup.com

Merci pour votre attention !

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