Présentation des sites d’étude :

II.2.1 Le barrage de Ghrib (wilaya d’Ain Defla):

Le barrage de Ghrib est situé sur le cours supérieur de l'Oued Chélif, il accumule les eaux du bassin supérieur en vue de l'irrigation des plaines situées en aval et accessoirement de la production de l'énergie électrique. L'ouvrage est constitué par une digue d'enrochement arrimé.

Construit entre 1926 et 1938 le barrage Ghrib a été parmi les premiers ouvrages en enrochement réalisé en Algérie avec un masque amont en béton bitumineux. Ce masque a rempli convenablement son rôle d'étanchéité souple (ANBT, ?).

Les caractéristiques techniques principales du barrage sont (Djemili, 2006):

 Longueur en crête : 270 m,

 Largeur à la base : 148 m,

Chapitre II____________________ Modélisation du transfert de chaleur dans les masques en béton bitumineux.

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 Hauteur maximale : 72 m ;

 Pente du talus amont : varient de 2/3 à 1/1 ;

 Pente du talus aval : 5/4 ;

 Capacité de la retenue : 300.10⁶ m³. Le masque du barrage Ghrib est composé par :

 Un support ;

 Une couche drainante en béton poreux de 8 centimètres d'épaisseur ;

 Deux couches de 6 centimètres d'épaisseur du béton bitumineux.

Les données angulaires, géographiques et géométriques (Djemili, 2006):

  : Longitude du lieu en degré 02°35’1400’’E ;

 : Latitude du lieu en degré 36°07’5290 N;

 z : Altitude du lieu en m (cote de la crête) 435 m ;

 B : Coefficient de trouble atmosphérique, pour un lieu rural égale à 0.05;

 𝜀𝑠 : Facteur dépend de la couleur dans le cas bitume corps noir égal à 0.95 ;

 r : Coefficient de réflexion de la lumière sur le béton bitumineux r = 0.05.

II.2.2 Le barrage de Bouhnifia (wilaya de Mascara):

La construction du barrage en enrochements de Bouhnifia présente à quelques variantes près les mêmes caractéristiques que celui du barrage du Ghrib. Les travaux débutent en 1930 et cadrent dans le programme hydraulique agricole Algérien. Ils atteignent comme pour le barrage de Ghrib une ampleur exceptionnelle, due en grande partie aux difficultés du terrain.

Le barrage se situe dans la plaine de la Macta et construit sur l’oued El Hammam qui prend sa source dans les montagnes de Daïa, à 50 kilomètres à l'Est de la ville d'Oran, la plus aride des plaines littorales de l'Algérie est également l'une des plus étendues. Le développement agricole de cette région est directement lié au débit des eaux d'irrigation, d'autant plus que les ressources en eaux souterraines sont presque inexistantes (www.insiglo.com/images/30/bdc_3.pdf).

Les caractéristiques techniques principales du barrage sont (ANBT, ?):

 Longueur en crête 464 m ;

 Hauteur au –dessus du thalweg 53 m ;

 Largeur du couronnement 5 m ;

 Fruit du talus amont variable de 0,8/1 à 1/1 ;

 Fruit du talus aval 5/4 ;

 Largeur du massif à la base 137 m ;

 Cube d’enrochements 750.000 m³ ;

 Capacité de la cuvette 72.10⁶ m³.

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Le masque du barrage de Bouhnifia est composé par (Bounaadja, 2009):

 Un support de 40 cm d’épaisseur en enrochement ;

 Une couche drainante en béton poreux de 12 cm d'épaisseur ;

 Deux couches de 6 centimètres d'épaisseur chacune du béton bitumineux ;

 Un avant masque composé d’une couche en béton armé de 12 cm d'épaisseur.

Les données angulaires, géographiques et géométriques :

  : Longitude du lieu en degré 0°3'36" O;

 : Latitude du lieu en degré 35°16'39" N ;

 z : altitude du lieu en m (cote de la crête) 300 m ;

 B : Coefficient de trouble atmosphérique qui prend B=0.05 pour un lieu rural ;

 𝜀_𝑠 : Facteur dépend de la couleur dans le cas bitume corps noir égal à 0.95 ;

 r : Coefficient de réflexion de la lumière sur le béton bitumineux r = 0.05.

Fig. II.1 : Situation géographique des sites d’études.

Chapitre II____________________ Modélisation du transfert de chaleur dans les masques en béton bitumineux.

94 II.2.3 Caractéristiques climatiques :

Avant de faire une analyse de transfert de chaleur pour obtenir la distribution de la température au sein du masque en béton bitumineux, il est nécessaire de définir les données climatiques qui serviront de données d’entrée.

II.2.3.1 Température de l’air :

Les variations saisonnières cycliques de température peuvent entrainer :

- En hiver des gonflements en phase de gel dû à la transformation de l'eau liquide initialement contenue dans les pores en glace, soit par l'effondrement des propriétés mécaniques et en particulier de la portance en phase dégel voire des contraintes pouvant causer la fissuration, ceci dû à la différence de température entre la surface et l’intérieur du masque en béton bitumineux (Mauduit et al., 2013).

- En été, l'effet des températures provoque le fluage des couches bitumineuses du masque. Il est également reconnu que la lumière du soleil et les rayons ultraviolets accélèrent le vieillissement des enrobés bitumineux exposés directement au soleil en oxydant, durcissant et affaiblissant le bitume (Mauduit et al., 2013).

La figure II.1 et II.2 montre les variations de la température moyennes mensuelles des deux sites d’étude de Ghrib et de Bouhnifia.

Pour caractérisé les différents paramètres climatiques, on utilise les stations les plus proches des sites d’étude, la station de Ghriss-Mascara pour le barrage de Bouhnifia (série 1987/2012) et la station de Khemis Meliana pour le barrage de Ghrib (série 1975/2007).

Les températures maximales mensuelles les plus élevées sont observées pendant la période estivale (Juin - Aout) avec une valeur maximale de 35.95 °C au mois d’Aout pour la station de Ghriss-Mascara et de 45.3°C pour la station de Khmis Meliana, les moyennes des minimas de température localisées au mois de Janvier pour les deux station avec 0.78 °C pour la station de Khemis Meliana et de 2.98°C pour la station de Ghriss-Mascara.

La température moyenne annuelle pour la station de Ghriss-Mascara est de 17.02°C et de 20.83 °C pour la station de Khemis Meliana (Yahiaoui, 2015 ; Bellouz et Touati, 2018).

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Fig. II.2 : Variation de la température de l’air de la station de Ghriss-Mascara, série 1987/2012.

Fig. II.3 : Variation de la température de l’air de la station de Khemis Meliana, série 1975/2007.

II.2.3.2 Vent

Le vent est un déplacement d’air provoqué par une différence de pression d’un lieu à un autre. Habituellement ou donne sa direction qui indique le lieu d’où provient l’air ambiant, et sa vitesse, qui agit en combinais ou avec les autres éléments du climat (Azizou, 2015).

La vitesse du vent varie de 0.89 m/s à 2.19 m/s pour la station de Khemis Meliana pour la période 1975/2007(Bellouz et Touati ,2018), et varie de 1.1 m/s à 3.3 m/s pour la station de Ghriss-Mascara (Yahiaoui, 2015).

II.2.3.3 Humidité relative

L’humidité relative c’est le rapport entre la masse réelle contenue et la masse maximale possible de vapeur d'eau dans l'air, ou en d'autres termes, le rapport entre l'humidité absolue et l'humidité maximale. En tant que quotient de deux quantités avec la même unité, il s'agit d'une quantité sans dimension (exprimée en %). L’humidité relative varie de 50 % à 80 % pour la station de Khemis Meliana (Fig. II.4) et de 52 % à 77.1 % pour la station de Ghriss-Mascara.

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Fig. II.4 : Variation de l’humidité relative de la station de Ghriss-Mascara, série 1987/2012.

Fig. II.5 : Variation de l’humidité relative de la station de Khemis Meliana, série1975/2007.