En Tunisie, les problèmes des inondations et du transport sédimentaire se posent de façon critique, en particulier au niveau du bassin versant de la Medjerda. En effet, depuis la mise en service du barrage de Sidi Salem (1981) sur le bassin de la Medjerda, des modifications du régime d’écoulement en aval sont apparues sous la forme d’une diminution de la débitance. Cette diminution a eu pour conséquence d’abaisser la capacité de l’Oued à transporter les sédiments et de favoriser leur dépôt. Ceci a provoqué un engraissement du lit, et par conséquent, une occurrence accrue des inondations. Le recours à la modélisation numérique s’avère nécessaire pour mieux comprendre ce risque.
Une première partie de ce travail se rapporte à une étude expérimentale menée au niveau d’une installation expérimentale de l’Institut National Agronomique de Tunisie (INAT).
L’objectif est de visualiser l’évolution morphologique du fond d’un canal constitué de sable fin sous l’effet d’un écoulement permanent à faible pente. Des simulations numériques ont été effectuées avec différentes lois de transport solide par charriage sur des données expérimentales. L’objectif est de vérifier l’applicabilité de ces lois pour la prédiction de la capacité du transport solide par charriage. Des tests de l’effet du diamètre des matériaux sur la variation du taux de sédiments transportés ont été réalisés. Enfin, des simulations avec différentes formules disponibles sous SISYPHE couplé avec TELEMAC 2D ont été effectuées, pour prédire l’évolution de la couche de sable fin dans le canal.
Dans une seconde partie, des simulations de la Medjerda avec des modèles hydrauliques 1D et 2D ont été réalisées. Ces simulations ont concerné les crues récentes pour lesquelles des données sont disponibles, en particulier la crue spectaculaire de janvier 2003, et la crue la plus récente survenue en février 2012. Dans un premier temps, des simulations numériques 1D ont été réalisées via les deux logiciels MIKE 11 et HEC RAS afin de contrôler le comportement de la ligne d’eau lors de ces crues. Dans un second temps, des modélisations hydrauliques bidimensionnelles 2D via le code TELEMAC 2D ont été effectuées ; le but était de déterminer l’étendue de la crue et d’identifier les zones sensibles à l’inondation.
La dernière partie de ce travail porte sur l’étude du transport sédimentaire au niveau de la Medjerda. Dans un premier temps, une modélisation unidimensionnelle (1D) du transport solide total lors de la crue de 2003 le long de la moyenne vallée de la Medjerda. Une analyse de l’influence des quantités de matériaux transportés lors des crues sur l’évolution géomorphologique de la Medjerda a été faite. Dans un second temps, une modélisation bidimensionnelle (2D) du transport solide a été réalisée en utilisant SISYPHE couplé avec TELEMAC 2D. Enfin, une nouvelle approche de calcul du transport sédimentaire par charriage, basée sur le modèle d’érosion-déposition de Charru, (2006) a été testée. À l’issue de ce travail, une étude comparative entre les différents résultats obtenus, pour vérifier la validité de ces approches pour le cas de la Medjerda, a été effectuée.
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In Tunisia, the problem of flooding and sediment transport is seriously seen, especially in the Medjerda watershed. Since the construction of Sidi Salem dam, there is a remarkable morphological change, especially on the downstream side. We note a gradual enhancement of the river bed in the downstream direction. It turned out that there is a sediment deposition due to the frequent releases of low flow which causes narrowing of the water flow sections that promote catastrophic overflow during major floods.
To limit this risk, we resorted to numerical modeling. Indeed, the first part of this work is related to the study of different sediment transport by thrusting laws, with data from laboratory experiments in the literature, particularly those of Lajeunesse et al. (2010). The aim is to verify the reliability of these laws in the prediction of sediment transport rates thrusting, and also highlighting the effect of the diameter of the materials on the capacity of sediment transport.
In the second part, simulations with 1D and 2D hydraulic models have been conducted. These simulations concerned the recent floods for which data are available, especially the dramatic flood in January 2003 and the latest floods occurred in February 2012. To this end, several simulations were performed. Initially, it was considered 1D hydraulic modeling using the MIKE 11 and HEC RAS software to control the behavior of the water line during these floods. Secondly, we conducted two-dimensional 2D hydraulic modeling using the code TELEMAC 2D ; the goal is to see the extent of the flood and flood zones.
The last part of this work will focus on the study of sediment transport at the Medjerda. Initially, we conducted a one-dimensional modeling (1D) of the total sediment transport along the middle valley of the Medjerda river. It was also interested in the analysis of the influence of the amounts of material transported by Medjerda during flooding on the geomorphological evolution of the river. Secondly, a two-dimensional modeling was performed (2D) of sediment transport using the code TELEMAC 2D, coupled with SISYPHE was also performed. We became interested in the study of sediment transport by thrusting only, to see the effect of this transport mode to the morphological evolution. In addition, we opted for a new approach to calculation of bed load sediment transport model based on the erosion-deposition Charru (2006). At the end of this work, a comparative study between the different results to see the validity of this new approach to the case of Medjerda was considered.
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