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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L’union de SOGREAH et COTEBA
NOTRE RÉSEAU DANS LE MONDE
(HORS FRANCE)
Ab
u D
ha
bi | A
lge
r | A
nta
na
na
rivo
| B
ue
no
s-A
ire
s | C
alg
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ton
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Min
h-V
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| J
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sb
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| L
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ille
|
Mu
mb
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| M
asca
te | P
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| R
ab
at
| S
ão
Pa
ulo
| S
ha
ng
aï
| T
an
ge
r | T
oro
nto
|
760
collaborateurs
44
implantations
dans 34 pays
Chiffre d’affaires à
l’international (export + filiales)
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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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
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1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
m3/s
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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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)
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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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)
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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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)
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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
Les crues du Wadi Aday
► Flash flood fréquentes
► Cyclone Gonu (2007)
2005
March 2007
November 2011
Gonu – June 2007
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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
►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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
► Modele hydraulique de remplissage 2D TELEMAC
Wadi 1
Evac. 2
Evac. 1
Wadi 2
Wadi 3
Wadi 4
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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
► Modèle hydraulique de remplissage 2D TELEMAC
Water
depth
(m)
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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
► 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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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
Evacuateur S1 L= 320m
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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
Evacuateur S2 L= 120m
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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
► 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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
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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L’union de SOGREAH et COTEBA
Al Amerat Heigths dam (B15)
► Cout : 52 M€
► Durée : 30 mois
► Mise en service : Février 2012
► Entreprise:
Travaux: Client :
L’union de SOGREAH et COTEBA
www.arteliagroup.com
Merci pour votre attention !