Le Barrage du Hamiz*

INTRODUCTION

Le barrage du Hamiz est construit à 35 km au SE d'Alger, un peu à l'amont du débouché dans la Plaine de la Mitidja de l'Oued Arbatache qui, prenant ensuite le nom d'Oued Hamiz, draine l'extrémité orientale de la grande plaine algéroise. Il se situe ainsi à 6 km du village du Fondouk, à 25 km de la mer.

Régularisant un bassin versant de 139 km2, sur lequel tombent annuellement en moyenne 839 mm d'eau, l'ouvrage est utilisé pour l'irrigation des riches terres de la plaine.

Débit annuel moyen de l'oued : 51,6 millions de m3
Module : 1,6 m3/seconde ;
Module relatif : 12 l/seconde/km2
Débit minimum semi-permanent 120 l/seconde
Débit minimum : 0 l/seconde ;
Coefficient de ruissellement : 0,42
Crue maxima enregistrée : 12 nov. 1935 : 510 m3/seconde.

(Annuaire hydrologique de l'Algérie, année 1947-48)

LE PREMIER BARRAGE (1879)

CONSTRUCTION.

La construction du barrage du Hamiz fut envisagée dès1852. Le choix de l'emplacement était pratiquement commandé par la topographie : avant son débouché dans la partie orientale de la Plaine de la Mitidja, en amont du Fondouk, l'Oued Arbatache s'encaisse d'abord dans des calcaires et des grès, puis dans des schistes plus tendres.

Le barrage fut construit de 1869 à 1879, et cinq contreforts, dont l'établissement avait été rendu nécessaire par l'apparition de trois fissures, furent édifiés de 1887 à 1889. L'ouvrage en maçonnerie ordinaire de 38 m de hauteur est un barrage-poids avec déversoir latéral (cote de base 129,00, niveau du déversoir 164,00, crête 167,00) ; les caractéristiques sont : 161,70 m de long, 6,65 m d'épaisseur à la crête, et 18,15 m à la base (au pied du parement aval)

La capacité théorique était la suivante :

pour une tranche d'eau de 15 m
1 366 400 m3
" " 20 m
3 199 200 m3
" " 25 m
6 066 200 m3
" " 35 m
9 769 700 m3




Comportement après la mise en eau.

Toute la partie rive droite de l'ouvrage étant assise sur les calcaires fissurés du Lutétien, de nombreux ennuis devaient surgir quant à l'étanchéité ; ils furent de deux sortes : des fuites à la base et une considérable augmentation des débits d'une source située près du mur de pied, au fur et à mesure de la montée du plan d'eau.

Une source chaude de 2,37 l/seconde existait en effet, avant l'édification du barrage, sur la rive droite de l'oued, à la cote 131,650

Lors de la mise en eau, une source froide apparut à proximité immédiate de l'autre, à la cote131,940.

Le débit des deux sources augmenta considérablement au fur et à mesure de l'élévation du niveau de l'eau (mai 1890). Cette augmentation n'était sensible qu'à partir d'une hauteur d'eau de 33 m environ. On décida donc de découvrir toute la surface de rocher comprise entre les cotes 32,50 et 36 et d'obturer tout ce qui n'était pas sain.

De décembre 1890 jusqu'en 1910 malgré divers travaux, la situation resta inchangée ; mais à la suite de nouveaux travaux d'étanchement, le débit de la source n'était plus, en 1913, que de 50 l/seconde pour une hauteur de retenue de 33 m. Le débit se réduisit à 25 l/seconde en 1914.

Travaux de consolidation.

Sous l'action des chasses faites par les vannes de fond, un bassin s'était formé à l'aval du barrage. Cette excavation fut attribuée à un tourbillon à axe horizontal se formant sous la vein d'eau sortant des évacuateurs. On vidangea cette excavation en 1905. Les fondations n'étaient pas atteintes, mais le canal tronc commun était endommagé ; la partie menacée fut soutenue par une voûte surbaissée.

En 1916, un contrefort supplémentaire fut construit sur la rive gauche et des travaux furent effectués au contrefort rive droite.

Une nouvelle vidange, identique à celle de 1905, fut faite en 1923. On constata que les fondations étaient toujours intactes, mais que les micaschistes sur lesquels reposait l'ouvrage dans la partie médiane se décomposaient à tel point qu'on pouvait les enlever à la pioche. Un mur de pied et un massif d'enrochements furent construits.



ENVASEMENT.

Le bassin versant de l'Oued Arbatache est constitué en quasi-totalité par des sédiments marneux. On conçoit que l'envasement de la cuvette soit important, malgré l'action des chasses opérées par les vannes de fond. Les chiffres suivants établissent cette importance (année 1914) :

Cotes
Capacité théorique
Capacité réelle

15
1 360 000 m3
500 000 m3
20
3 190 000 m3
1 400 000 m3
25
6 060 000 m3
4 000 000 m3
30
9 760 000 m3
7 700 000 m3
34
14 360 000 m3
12 300 000 m3
LE BARRAGE ACTUEL

Surélévation et renforcement du premier barrage, construction de l'évacuateur

En 1933 fut décidée l'adjonction, à l'amont de l'ancien ouvrage, d'un massif de béton dont le double but était de consolider l'ouvrage en renforçant son profil et de le surélever de 7 m, afin d'augmenter la capacité de la retenue.

D'autre part, le passage des crues sur le déversoir primitif occasionnant sur la rive droite de graves érosions menaçant les appuis, on décida de le remplacer par un déversoir circulaire de superficie permettant l'évacuation de crues de 600 m3/seconde grâce à une galerie souterraine. Les travaux furent exécutés de 1933 à 1935. Ils furent précédés par le fonçage de petits puits de reconnaissance et de quatre sondages destinés a étudier la nature des terrains sous le corps de l'ouvrage .

La galerie souterraine du déversoir résulte d'un aménagement de la galerie de dérivation, établie pour l'évacuation des eaux lors de la surélévation. Le fond de la galerie se trouvant à une cote inférieure à celle de l'ancienne source, cette dernière émigra dans la galerie.

Etablissement du rideau d'étanchéité.

Du fait de la fissuration des calcaires, le débit de la source naturelle située à l'aval du premier barrage augmentait de façon considérable au fur et à mesure de la montée du niveau de l'eau dans la cuvette. A la suite de divers travaux d'étanchement (coulages et placages de béton effectués sur les calcaires d'amont), ce débit fut notablement réduit. Il restait cependant une trentaine de l/seconde en 1916 pour la cote de retenue maxima. Il semble que la situation soit restée identique jusqu'à la surélévation de l'ouvrage.

De 1935 à 1938, en deux campagnes, une série de sondages d'injection réalisèrent un voile d'étanchéité. De plus, l'évacuateur de crues et sa galerie sont protégés par un rideau de cimentation établi à partir de 21 sondages

Le total des pertes est actuellement insignifiant. (Pour l'année 1938, le maximum a été de 15 l/minute).

En 1942, la vanne circulaire du déversoir fut modifiée pour augmenter de 1 m la cote de la retenue.





CARACTERISTIQUES DU BARRAGE ACTUEL.



L'ouvrage, tel qu'il existe actuellement, réalise un barrage-poids de 45m de hauteur (hauteur maxima au-dessus du point le plus bas des fondations : 50 m). La largeur totale à la base est de 41 m (largeur maxima au niveau des fondations : 47 m). La largeur en crête est de 3,30 m. La longueur de la partie droite est de 185,50 m ; la longueur totale développée de 222,00 m. Le fruit du parement amont est de 1/4, celui d'aval est variable (parabolique).

Le cube exact de la maçonnerie de l'ancien barrage n'est pas connu ; le volume de béton de ciment est de 6o.ooo m3.

La retenue était évaluée en 1935 à 22 millions de m3. L'envasement, calculé d'après l'apport solide de l'oued, serait de l'ordre de 200 000 m3/an. Le volume de la retenue est évalué, en 1950, à 17 millions de m3.La superficie du lac plein est de 128 hectares.

Le déversoir a un débit maximum de 750 m3/seconde. La hauteur de la crête du barrage au-dessus de celle du déversoir est de 5 m.Les ouvrages de prise sont constitués par 2 robinets de 5 m3/seconde, les ouvrages de vidange par deux vannes " papillon " de 40 m3/seconde chacune, doublées à l'amont par deux vannes " wagon " de sécurité.

Pour combattre les sous-pressions, deux drains partant du terrain naturel de fondation débouchent dans la galerie de visite.



PERIMETRE IRRIGUE.

La superficie théorique du périmètre irrigué est de 18 000 hectares s'étendant aux régions du Fondouk, St-Pierre-St-Paul, Rivet, et allant jusqu'aux régions côtières, au Cap Matifou et à Aïn-Taya. Le périmètre pratiquement irrigable couvre 12 000 hectares dont 5 500 sont effectivement irrigués à l'heure actuelle.

La distribution s'effectue par une conduite tronc commun de 3 500 m, en béton armé fretté de 1,60 m de diamètre, par deux branches rive droite et rive gauche de 21 et 12 km (die 1,20 m à 0,80 m de diamètre) et par 250 km de conduites secondaires en béton précontraint ou ciment armé d'amiante de 0,60 à 0,10 m de diamètre.

Le réseau de l'ancien syndicat de La Reghaïa est incorporé à celui du Hamiz et peut être alimenté, soit par pompage dans l'Oued Reghaïa, soit par gravité à partir du barrage.

USINE ELECTRIQUE.

L'usine électrique installée au pied du barrage est équipée pour utiliser un volume de 45 millions de m3 après surélévation éventuelle de 20 m du barrage. La chute varie de 17 à 42 m. Fonctionnant comme ouvrage de rupture de charge, l'utilisation est conditionnée par les débits prélevés à l'aval. En dehors des périodes d'irrigation, la centrale peut utiliser sans restrictions les suppléments de cube jugés non nécessaires aux cultures.

L'équipement comprend : deux turbines Francis à axe horizontal d'une puissance unitaire de 635 cv sous 28 m pour un débit de 1 200 l/seconde, deux alternateurs triphasés 5 750 v de 7 350 kva, deux transformateurs élévateurs de 5 750/31 500 v.

SURELEVATION EVENTUELLE DU BARRAGE

En vue d'augmenter le volume de la réserve et d'assurer une meilleure régularisation du débit fourni par le bassin versant, une nouvelle surélévation est projetée (15 m). Elle pose un double problème : résistance des terrains à la poussée, et étanchéité qui devront faire l'objet d’études géologiques plus approfondies.

RESUME - CONCLUSION

Etabli sur l'Oued Arbatache, à son débouché dans la partie orientale de la Mitidja, le barrage da Hamiz est le plus ancien des grands barrages algériens. Il fut en effet construit de 1869 à 1879 pour permettre l'irrigation de la plaine. La gorge qu'il barre est entaillée dans les terrains d'une unité structurale bien nette : la chaîne calcaire apparaissant sous une couverture tertiaire. L'ouvrage est construit, pour la moitié E, sur des calcaires nummulitiques eux-mêmes plaqués contre des grès et argiles rouges permiens. Ceux-ci, par suite d'une virgation d'axe, s'amincissent jusqu'à disparaître au milieu du barrage, pour affleurer de nouveau largement sur la rive gauche, en arrière de l'ouvrage, dont la moitié W est ancrée sur des schistes gris anciens.

Exécuté sans étude géologique, sans examen de la tenue des terrains, sans travaux de reconnaissance importants, fondé en grande partie sur des calcaires fissurés sans rideau d'étanchéité, l'ouvrage a malgré tout atteint son but. Les pertes très importantes ont pu être progressivement réduites. Si bien que lorsqu'on décida de le surélever en le consolidant, en 1933, il put servir d'appui à un important massif de béton. L'ensemble constitue un barrage-poids de 45 m de hauteur, de 41 m à la base, muni d'un déversoir souterrain d'une capacité de 750 m3/seconde ; il régularise un bassin versant de 139 km2. La retenue de 21 millions de m3 devrait permettre l'irrigation d'un périmètre de 18 000 hectares, dont 5 500 sont effectivement irrigués ; elle assure le fonctionnement d'une petite usine hydroélectrique. Cet ouvrage est actuellement le sixième barrage d'Algérie par ordre d'importance. Mais une nouvelle surélévation est à l'étude, dont l'économie est à mettre en parallèle avec d'autres solutions, le but à atteindre restant l'extension et la sécurité des irrigations des bonnes terres de la Mitidja orientale.

Guy DUROZOY

La Géologie et les Problème de l'Eau en Algérie
XIX° Congrès géologique International
Alger 1952

* Ndr. Nous avons retiré du texte la quasi totalité des études et éléments géologiques de ce rapport pour n'en garder que les aspects descriptifs et historiques.

Transmis par Robert BALLESTER



Le Barrage du Hamiz - suite

Lors des crues abondantes, pour réguler en amont la pression hydraulique et stabiliser la hauteur de retenue du lac, exceptionnellement on procédait à des délestages supplémentaires d'eau dans l'oued Hamiz.

Ces déversements préventifs augmentaient le cours de ce qui n'était, en saison chaude, qu'un simple ru asséché, occasionnant ses débordements notamment à hauteur de la route nationale n°5.



Le lit de l'oued trop petit pour contenir une élévation brutale de son débit, la topographie d’une région plane, historiquement soumise à l'érosion marine, le double obstacle que constituaient la voie ferrée Alger-Constantine et la R.N. 5, rendaient cet endroit particulièrement inondable.

Aussi, durant les hivers humides, à pluviométrie élevée, les sols ne pouvaient absorber le surcroît d'eau libérée par le barrage et celle drainée des djebels environnants, l'inondation s'étendait sur des kilomètres pour atteindre parfois les quartiers ouest et sud de la ville de Rouïba.

C'est alors que chacun y allait de son imagination pour se prémunir de la noyade : murets en ciment prompt, blocage de terre, calfeutrage des interstices et bas de porte, etc… Mais, personne ne détenant l'astuce infaillible, un grand nettoyage s'imposait toujours une fois les eaux retirées.



Le camp militaire du service du matériel, situé en bordure de la RN5, entre Rouïba et le hameau du Hamiz, subissait en priorité ce désagrément, lequel était pour la circonstance l'occasion de faire du canotage sur des chemins transformés en " canaux vénitiens ". Et les galopins que nous étions ne se privaient pas, d’autant que souvent il n'y avait pas classe ces jours là !...

Robert BALLESTER