Etude par modèle numerique de la vulnerabilité de l'onde de rupture de barrage a potentiel sismique en Algérie septentrionale.

Abstract

La rupture d'un barrage peut avoir des conséquences catastrophiques en aval par l'explosion des inondations qui entrainent souvent des pertes de vie et de propriétés. Avec le développement des outils de simulation numérique performants, la modélisation des scénarios de catastrophes à l’échelle environnementale ou industrielle est devenue très sollicitée par les chercheurs. La rupture du barrage de Malpasset est devenue un cas de test très utile pour les modèles numériques de l’acheminement des ondes de rupture en raison des nombreuses données recueillies pendant et après l'événement. Une étude comparative mode 2D via les codes : TELEMAC 2D, HECRAS2D et MIKE21-DHI pour la simulation de l'événement du barrage de Malpasset a été réalisée dans ce travail. Selon les résultats de ce test, le modèle TELEMAC 2D surpasse les autres modèles et reproduit des temps réels de parcours des vagues et des profondeurs des tirants d’eau plus proche de la réalité. En conséquence, il a été choisi pour l’élaboration de plans de prévention aux risques à l’inondation (PPRI) relative aux ruptures de quatre barrages, situés en zone sismiques au nord-est de l’Algérie. Il s’agit des sites de barrages : Mexa, Bougous, Hammam Debagh et Foum El-Khanga. Pour ce faire, cinq scénarios de rupture ont été étudiés y compris le cas d’une rupture simultanée de deux ouvrages en exploitation à savoir barrage Hammam Debagh et Foum El-Khanga. L’étude concernée l’évaluation des paramètres hydrodynamiques de l’onde de rupture pour chaque scénario, l’estimation du risque associé et l’évaluation de la vulnérabilité engendrée. Les cartes des hauteurs d’eau maximales, vitesses d’écoulement maximales, le temps d’arrivée de l’onde, la surface inondée, des risques pour les personnes, pour les véhicules et pour les bâtiments sont établis pour chaque scénario. Au terme de cette étude, des cartes d’évaluation du potentiel de la population évacuée, le temps d’alerte et la perte de vie pour les différents scénarios étudiés sont présentées. D’après les résultats de simulation, la rupture simultanée des barrages de Hammam Debagh et Foum El-Khanga sont les plus vulnérables en raison des dispositions topographiques et conditions hydrodynamiques d’écoulement. A lors que, le risque de pertes de vie humaines pour la rupture du barrage de Foum El khanga est moindre en raison de la disponibilité suffisante du temps d’alerte des populations. En ce qui concerne les deux autres barrages, et étonnamment le risque reste modéré et acceptable avec un risque des pertes moin sconsidérable. Les simulations de rupture effectuée par le code TELEMAC-2D, ont montré les risques et les dangers que peuvent encourir les populations dans les vallées dominées par les barrages étudiés. Cependant, il est inéluctable aux décideurs d’améliorer davantage les dispositifs de sécurité et d’alerte afin d’atténuer l’ampleur de l’onde de rupture et d’atténuer considérablement le risque d’inondation à l’aval.