Utilisateur:OUEDRAOGO NONGWENDE/Brouillon

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Apports de particules solides dans un lac de barrage[modifier | modifier le code]

Un lac de barrage est un retenue qui reçoit non seulement des apports en eau du bassin versant qui l'alimente, mais aussi des apports solides issues de l'environnement du lac de barrage. Ces apports solides sont pour la plus part du temps appelés sédiment [1]. Les caractéristiques des sédiments sont fortement liés à la géologie[2] et la morphologie du bassin versant[3] et du cours d'eau, à la conception du lac de barrage et à leur durée d'accumulation dans la retenue du barrage. Les sédiments sont de plusieurs origines et leurs transports se fait principalement sous deux formes soit par charriage ou par suspension.

L'accumulation de ces particules solides encore appelés sédiments, dans la retenue est sources de plusieurs causes dont principalement les conditions d'exploitation du barrage, la qualité de la colonne d'eau, obstruction de prise d'eau, de la manœuvre de vanne et des ouvrages de sécurités ...

Origine des particules solides[modifier | modifier le code]

Les particules solides sont d'origines naturelles ou d'origines anthropiques [4].

Les particules d'origines naturelles sont soient endogènes c'est à dire qui proviennent de la matière organique soient exogènes qui sont des particules minérales. Les particules sont issues de l'érosion éolienne des sols, de l'érosion hydrique du bassin et des feuilles d'arbres transportées par le vent [5].

Les particules d'origines anthropiques sont de nature organique et proviennent des activités industrielles, urbaines et agricoles. Ces particules sont la source d'envasement et de pollution des retenues d'eau car elles contiennent des polluants notamment des métaux lourds. [6]

Transport des particules solides[modifier | modifier le code]

Le transport des sédiment dans les retenues d'eau se fait principalement de deux manières à savoir: par charriage ou par suspension [7]

Le transport par charriage est un mouvement de fond par le cycle de roulement ou saltation qui concerne les matériaux grossier (sable, gravier...).

Le transport par suspension[8] est un transport qui se fait surtout en période de crue. Les particules suspendues dans l'eau se déplacent selon le sens et la vitesse d''écoulement. Selon les source de EDF les matériaux en suspensions constituent normalement 90 à 95% de la totalité des matériaux transportés [9]

En analysant le mécanisme de dépôt des sédiment selon le diagramme de Hjulstrom [10] on constate que la vitesse de sédimentation et le transport des particules sédimentaires est liés à leurs granulométries. Pour les sables fins et galet, plus la vitesse d'écoulement est grande, plus on peut mobiliser des grains de dimension plus grande. Ce phénomène est contraire pour les particules fines de granulométrie plus petites qui ont une force de cohésion entre les grains et un effet électrostatique.

Composition des particules solides[modifier | modifier le code]

Globalement les sédiments sont constitués de plusieurs éléments qui peuvent être regroupés en plusieurs phases[11] : une phase organique, une phase inorganique ou minérale, des polluants et l'eau

L'eau sature les sédiments au fond des barrages. Elle est présente dans toute les composante des sédiments. Une fois les sédiments dragués des barrages, l'eau occupe environ 100 à 300% en masse, c'est à dire que les sédiments issues des retenues sont totalement saturés lors du dragage. Cependant il est bien de noter que le type la teneur en eau des sédiments dépend fortement du type de dragage utilisé.

La phase organique est composée principalement de la matière organique vivante, matière organique fraiche, l'humus, les composés encours d'évolution. Cette phase, en terme de masse, est moins représentative par rapport au phase minérale mais modifie énormément les caractéristiques physiques des particules.

La phase inorganique ou minérale principalement composée de cailloux, gravillons, gravier, sable, des squelettes d'organisme, constitue la partie granulaire[12] [13]des sédiments. C'est essentiellement cette partie qui est à la base de l'envasement des retenues d'eau. Ces particules sont pour la plus part d'origines terrigènes et proviennent de l'érosion des sols.

Les polluants sont fixés aux particules solides et sont sources de pollution de la colonne d'eau de la retenue, du sol et de la nappe phréatique. Selon la littérature [14] les polluants sont essentiellement composés d'éléments trace métalliques qui sont issus des activités humaines de stockage des déchets industriels et urbaines, des pratiques agricoles, les pollution atmosphériques. Il faut aussi signaler que les particules au fond des retenues d'eau son de très fine dimension et sont susceptibles de contenir une quantité énorme de polluants.

  1. ↑ CHAMLEY Hervé, DECONINK Jean-François, Base de la sédimentologie, Dunod 2011, , 213 p. (ISBN 978-2-10-054549-0)
  2. ↑ Macaire, Jean-Jacques., Géologie de la surface : érosion, transfert et stockage dans les environnements continentaux, Dunod, (ISBN 2100059920, OCLC 718012134, lire en ligne)
  3. ↑ Henry, Georges., Géophysique des bassins sédimentaires, Technip, (ISBN 2710806584, OCLC 860541121, lire en ligne)
  4. ↑ « Scénario de gestion de boues de dragage de cours d'eau: Rôle des bactéries dans la mobilisation des polluants métalliques. », sur these.fr,
  5. ↑ « Comportement mécanique des sols fins: Application à la valorisation des sédiments de barrages en technique routière. »,
  6. ↑ « Calcination des sédiments de dragages contaminés: Etudes des propriétés Physico-chimiques »,
  7. ↑ Pascal Gregoire, Nor-Edine Abriak, Samira Brakni et Raouf Achour, « Benthic quality evaluation of immersion zones of sediments dredging », Revue Paralia, vol. 6, no 0,‎ , p. 3.1–3.12 (ISSN 1760-8716, DOI 10.5150/revue-paralia.2013.003, lire en ligne, consulté le )
  8. ↑ Ozgur Kisi, « Suspended sediment estimation using neuro-fuzzy and neural network approaches/Estimation des matières en suspension par des approches neurofloues et à base de réseau de neurones », Hydrological Sciences Journal, vol. 50, no 4,‎ , null–696 (ISSN 0262-6667, DOI 10.1623/hysj.2005.50.4.683, lire en ligne, consulté le )
  9. ↑ C. Sissakian, « Présentation générale de l'aménagement hydroélectrique de Petit-Saut (Guyane française) et du programme de suivi écologique lié à sa mise en eau », Hydroécologie Appliquée, vol. 9,‎ , p. 1–21 (ISSN 1147-9213, DOI 10.1051/hydro:1997001, lire en ligne, consulté le )
  10. ↑ {{Article}} : paramètre « titre » manquant, paramètre « périodique » manquant, paramètre « date » manquant (DOI 10.1016/j.crte.2013.11.021, lire en ligne)d
  11. ↑ BOURABAH, Maghnia Asmahane, « COMPORTEMENT MECANIQUE DES SOLS FINS Application à la valorisation des sédiments de barrages en technique routière », {{Article}} : paramètre « périodique » manquant,‎ (lire en ligne, consulté le )
  12. ↑ « Accueil », sur tel.archives-ouvertes.fr (consulté le )
  13. ↑ (en) « Thèses en ligne de l'Université Toulouse III - Paul Sabatier - thesesups », sur thesesups.ups-tlse.fr (consulté le )
  14. ↑ (en) « Share and promote your research - MyScienceWork », sur MyScienceWork (consulté le )
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