Etude d’un Ouvrage d’ Art Sis au PK 638+600 de la RN9 // Lien de téléchargement : http://whareotiv.com/167b

Etude d’un Ouvrage d’ Art  Sis au PK 638+600 de la RN9

INTRODUCTION 

Ce projet s’inscrit dans le cadre de la reconstruction des anciens ouvrages d’art dégradés sur le réseau routier national. Cette reconstruction a pour but principal le développement des infrastructures de transport en améliorant le tracé et en augmentant la capacité portante des ouvrages existants. Dans ce sens, la Direction des Routes nous a confiés l’étude de reconstruction de l’ouvrage d’art sur Oued El Faija, au point kilométrique PK 638+600 de la route nationale RN 9 reliant Ouarzazate à Zagora. Cette étude comporte les trois missions suivantes : 

• Etude de définition ; 
• Etude d’avant projet ;
• Projet d’exécution.

CHAPITRE I : ETUDE DE DEFINITION

1. DONNEES NATURELLES
1.1 Topographie 

L’ouvrage étudié assure à la RN9, au PK 638+600 la traversée de Oued El Faija. A cet endroit la vallée du cours d’eau est caractérisée par une brèche large et presque plate rendant difficile le repérage des berges du lit mineur. En effet, la dénivelé entre les berges de la vallée et le fond du lit ne dépasse pas 3 m (les berges sont à la côte 646, 5 mNGM alors que le point le plus bas du lit est à 643,74 mNGM). La zone constituant le berceau du lit principal du lit de l’oued est large d’environ 200 m.

1.2 Géologie
1.2.1 Géologie régionale 

Le site du projet appartient à l’unité géologique dite « Moyenne vallée de Draâ ». Cette région est le seul élément de verdure au milieu d’une zone aride, la vallée moyenne de Draâ prend naissance avec les premières palmerais en amont d’Agdz pour se terminer dans les étendues sableuses qui succèdent au dernier bastion cultivé : Le M’Hamid. Son cadre géographique et géologique est l’unité anti-atlasique et le Bani que la vallée recoupe ou longe sur plus de 200 km. La population se concentre dans ce chapelet d’oasis et à longtemps vécu au rythme des saisons hydrologiques qui déterminaient la richesse ou la pauvreté de la Vallée. LA moyenne vallée de Drâa sépare l’anti-atlas oriental de l’anti-atlas occidental par canon (appelé tarhia). Après avoir glisser sur les roches essentiellement rhyolitique,

 l’oued voit son lit s’éclater dans les schistes où il a crée des terrasses qui supportent les palmerais. A chaque étranglement de la vallée, dans des quartzit, une cluse ou foum délimite les oasis et les nappes sous-jacentes, en les individualisant. Le bassin hydrographique de Drâa peut se subdiviser en 3 unités importantes : Le Drâa inférieur, supérieur et moyen. Dans ce dernier les eaux issues de l’Atlas et du sillon pré-africain convergent vers un collecteur commun qui s’est supprimé dans l’anti-Atlas par une tarhia de 35 km qui débute à Zaouia N’Ourbaz. Après avoir franchi cette barrière rhyolitique, l’oued débouche sur les schistes du primaire où il a pu s’étaler et constituer des terrasses assez larges pour supporter les palmeraies. Les resserrements dans les quartzit provoquent une succession de foum qui alternent avec les larges Feija ou combes schisteuses. La vallée a dû se surimposer comme dans la tarhia au cours des divers mouvements orogéniques, en décapant une épaisseur de plus de 200 m de terrais anciens, donnant au relief du Bani un style de type appalachien.

La pente moyenne de L’oued Drâa dans la partie cultivée est comprise entre 2,5 et 2 pour mille. Dans les foum, elle est paradoxalement moins élevée et ne dépasse pas 2 pour mille de moyenne. Cette constatation permet déjà de comprendre le faible rôle de ces cluses dans les échanges entre nappes.

La vallée de Drâa s’est moulée aux constituants géologiques de l’anti-atlas et du Bani qu’elle traverse ou longe tour à tour

Tout au long du lit de l’oued El Faija se développe des formations schisteuses dites : schistes des Feija externes. Par contre dans le quaternaire, c’est le soltanien qui constitue la couche de surface, il débute par un épisode de détritique et se poursuit par les limons fins des palmeraies avec une transition limono-graveleuse. C’est au cours de cette période que les schistes n’ont recouvert par les regs ont été érodés et que se sont formés les sables limoneux des Feija. Presque toujours le lit actuel de l’oued est dominé de 5 à 8 m par une falaise limoneuse soltanienne.

L’actuel et le subactuel sont formés d’alluvion détritique qui proviennent du remaniement des dépôts plus anciens et comble le lit de l’oued. Il faut rattacher à cette époque la formation de dunes de sable particulièrement développées au sud de Zagora et de M’Hamid, ainsi que les cônes de déjection des oueds, les éboulis au pied de falaises et les croutes salines.

1.2.2 Géologie locale 

Sur les berges de l’oued se développe des formations marneuses, marno-sableuses et alluvionnaires. Le lit de l’oued est constitué essentiellement d’alluvions de petit diamètre, de sable et des affleurements schisteux 

1.3 Climatologie
1.3.1 Pluviométrie 

L’ouvrage d’art étudié se situe entre les deux stations Zagora et Tagounite du Ktaoua. Les relevés de ces postes montrent la diminution du facteur pluviométrique de l’amont vers l’aval en fonction de l’altitude et de la latitude. Le régime annuel des pluies est caractérisé par deux saisons relativement humides d’automne et de printemps, séparés par un hiver moins humide et un été très sec. Les saisons sont de durées inégales. L’automne et l’été ont de 4 à 5 moins, le printemps et l’hiver ne dépassent pas 2 à 3 moins. En règle générale, les pluies les plus fortes se produisent en automne. Leur fréquence annuelle varie entre 1 et 25 jours pour une moyenne de 7. 

Le nombre de jours de pluies est restreint et traduit l’intensité relative des précipitations. La station de Zagora enregistre une moyenne annuelle de 74 mm et Tagounite 54 mm. Si l’alternance des saisons sèches et humides au cours De la même année est actuellement démontrée, il est impossible de trouver une périodicité dans les cycles annuels qui sont marqués par une grande irrégularité.

1. 3.2 Température 

La moyenne vallée de Drâa est une région où la température atteint des valeurs très élevés. Le gradient thermique diminue dans la vallée de 0,8°C par dénivelée de 100m. Les températures maximales enregistrées dans la station de Zagora est de 31,2°C. Celle de Tagounite a enregistré 30,9°C. Les écarts journaliers maximas se situe en période hivernale avec une valeur absolue de 40, 2°C (+35,2 et -5°C) à Zagora et 36° (+31 et -5°C) à Tagounite en janvier. Si on défini la saison chaude comme étant la période où les moyennes des maximas mensuels sont supérieures à 30°C, celle-ci dure 7 mois dans la vallée moyenne du Drâa.

2. ETUDE HYDROLOGIQUE
2.1 Méthodologie

 L’objectif principal de l’étude hydrologique est de déterminer le débit de projet qui servira au calcul des débouchés hydrauliques. Pour estimer ce débit on utilise plusieurs méthodes:

Méthodes déterministes : 

Ces méthodes se basent sur un ensemble de formules empiriques qui estiment, pour une zone donnée, la crue à partir des paramètres régissant le ruissellement. L’utilisation de plusieurs formules est conseillée, pour analyser les résultats et éliminer les valeurs jugées peu probables. En pratique, tous les résultats doivent nécessairement être soumis à l’esprit critique de l’ingénieur et à son expérience

Méthodes statistiques : 

Ces méthodes consistent à exploiter les données hydrométriques enregistrées pour étudier la distribution fréquentielle des crues. Leur application suppose que l’on dispose d’une série de données s’étendant sur une période suffisamment longue, une vingtaine d’années d’affilée au minimum.

Quand la série des données hydrométrique est courte, on peut faire recours à une approche hydro-pluviométrique probabiliste permettant d’exploiter l’information pluviométrique disponible, souvent plus étalée que celle des débits : La méthode du Gradex. Cette méthode admet que pour les événements rares l’accroissement des volumes ruisselés est égal à celui des pluies abattues.

Pour notre projet, Puisque les données hydrométriques et pluviométriques ne sont pas disponibles, le calcul du débit de projet sera effectué par des formules empiriques.

3. ETUDE HYDRAULIQUE 

L’étude hydraulique de l’ouvrage de franchissement est réalisée dans le but de conférer à la structure une ouverture et un gabarit suffisants pour faire évacuer la crue de projet arrêtée par l’étude hydrologique, elle se fait en deux phases principales : - Détermination de la côte naturelle du plan d’eau ; - Estimation de l’effet de l’ouvrage sur l’écoulement (remous). La détermination des PHE en régime naturel, puis en en régime modifié, nous permet de fixer la côte minimale de l’intrados en respectant un tirant d’air d’au moins 1 m pour diminuer le risque d’obstruction de l’ouvrage dû au charriage, corps flottants, branchages, etc. Elle nous permet également de connaître le débouché linéaire et fixer la longueur du pont.

3.1 Régime naturel 

En toute rigueur, il faut procéder à la détermination de la ligne d’eau, mais les calculs précis de la ligne d’eau d’une crue donnée sont extrêmement longs et exigent des mesures topographiques et hydrauliques nombreuses sur le tronçon intéressé. Le logiciel HEC-RAS, conçu par le Hydrologic Engineering Center du US Army Corps of Engineers, permet de simuler les écoulements à surface libre et calculer avec précision la ligne d’eau. Pour un ouvrage hydraulique routier, un calcul approché suffit : Pour cela plusieurs formules dérivant de la formule de CHEZY, permettent d’obtenir avec une approximation acceptable, le niveau d’une crue connaissant le débit Q de la crue par calculs hydrologiques et les caractéristiques géométriques du cours d’eau par lever des profils en travers dans la zone du franchissement.

3.2 Régime modifié 

Pour des raisons économiques, lorsqu’il s’agit d’un franchissement d’une grande longueur, On ne donne pas au débouché linéaire du pont la largeur du cours d’eau. On conçoit un ouvrage pour franchir le lit mineur avec des remblais dans le lit majeur. Les culées et les remblais d’accès doivent être fortement protégés. Pour l’ouvrage projeté, qui fait l’objet de la présente étude, on adopte un débouché linéaire de l’ordre de 180 m (largeur du lit mineur). La contraction de la section de l’écoulement aura pour conséquence une surélévation du plan d’eau à l’amont de l’ouvrage et un accroissement de la vitesse d’écoulement sous le pont.

Lien de téléchargement

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