CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Au droit du barrage, la côte naturelle du terrain est de 54.5 m NGF. La hauteur au-dessus du talweg est de 10 m; la côte de la retenue normale est donc de 64.5 m NGF, son volume est de 25 Mm³ et sa surface de 420 ha.

La retenue s'étend sur 6 km en remontant le cours de la Garonne et sur 11 km en remontant celui du Tarn.

En ce qui concerne les organes de vidange, le barrage dispose de 6 vannes dont le seuil est à la côte 54.5 m NGF pouvant évacuer 2600 m³/s à la côte 56.5 m et environ 5900 m³/s en écoulement libre (pleine ouverture).

ZONE D'ETUDE

Le tronçon étudié comprend, de l'aval vers l'amont:

la retenue jusqu'au barrage de Malause,

la confluence du Tarn qui se jette dans la retenue et de la Garonne.

Afin de connaître les débits du Tarn et de la Garonne pour différentes conditions hydrologiques (à l'étiage, au module ou pour des crues de périodes de retour données), il sera nécessaire de remonter sur le Tarn jusqu'à la station hydrométrique de Sainte- Livrade et sur la Garonne jusqu'à la station de Castelsarrasin.

Ainsi, on disposera de conditions limites fiables en débits ou hauteurs d'eau, suffisamment éloignées de la confluence avec la retenue.

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Le but de ce travail préliminaire, commun à deux binômes, est de modéliser la zone étudiée et d'obtenir un maillage qui permettra, par la suite, d'étudier l'évolution du transport sédimentaire et d'appliquer différentes conditions hydrologiques à la retenue.

La retenue de Malause sera modélisée grâce au code de calcul TELEMAC qui résout les équations de Saint-Venant par la méthode des éléments finis pour reproduire la distribution des vitesses dans le plan horizontal (en deux dimensions avec intégration sur la hauteur).

Pour le prolongement de la retenue jusqu'au barrage, une modélisation filaire sera suffisante (code Lido ou Mobili) en considérant que la distribution des vitesses est identique sur une section donnée.

REMARQUE: il faut noter que la validité des résultats est directement liée à la précision des données bathymétriques via le maillage (voir le paragraphe "avancement de l'étude au 02/12/97" ). L'importance des conditions limites (débits et hauteurs d'eau) n'est pas non plus à négliger.

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.Il sagit en premier de mesurer la vitesse du courant près du fond pour déterminer la vitesse critique d'érosion en fonction de la granulométrie des sédiments.

.Ensuite, la détermination de zones de recirculation (propices à la sédimentation) ou au contraire de zones où le courant est plus intense doit permettre de prévoir l'évolution qualitative des stocks sédimentaires dans la retenue.

Pour ce faire, nous travaillerons avec, comme conditions limites en entrées de la retenue sur le Tarn et le Garonne, des débits égaux au modules respectifs des deux rivières pour une année moyenne; la condition limite en "sortie" sera bien sûr la hauteur du plan d'eau au droit du barrage de Malause

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On comprend aisément que pour des débits plus importants en entrée de la retenue, le transport solide affectera d'autant plus l'état d'engravement de la retenue.

.Il faut donc, en premier lieu, connaître plus précisément le type de transport sédimentaire:

• Transport par charriage (bedload) dû principalement aux courants sur le fond du lit et à la granulométrie de la rivière. Ces sables et graviers sont transportés par roulement ou saltation sur le fond du lit et pourront être modélisés par le module TSEF de TELEMAC.
• Transport solide par suspension (washload) qui affecte les particules plus fines (argiles, limons), simulé avec le module SUBIEF de TELEMAC.

Ces données seront fournies essentiellement par une étude SAFEGE concernant l'extraction de granulats à Saint-Nicolas de la Grave.

.Il faudra tenir compte de cette particularité lorsque nous entrerons des concentrations de sédiments (transport par suspension) ou des débits solides q_s (transport par charriage) en conditions limites amont.

.Enfin, les débits de crue seront fournis par les deux stations hydrométriques: Sainte Livrade sur le Tarn et Verdun sur la Garonne. Ces données provenant de la DIREN Midi-Pyrénées synthétisent au minimum 25 années de mesure par un ajustement statistique à une loi de Gumbel.

PRECISION IMPORTANTE

Il n'est pas question ici de savoir si l'état d'envasement de la retenue est à l'équilibre ou pas. En effet, le barrage empêchant l'eau de s'écouler à l'aval, le bilan "apports - emports" de sédiments est nécessairement positif; seule une étude portant sur la modélisation de chasses périodiques entraînant une grande quantité de sédiments pourrait déterminer si à long terme il y a, oui ou non, état d'équilibre dans la retenue.

Notre objectif se limite dans ce paragraphe à préciser la répartition spatiale des sédiments au fond de la retenue et à relier cette répartition aux épisodes hydrologiques du Tarn et de la Garonne: la distribution de vitesse obtenue sur le plan d'eau permettra finalement de distinguer les zones de recirculation propices au dépôt solide des zones où le courant est suffisament fort pour éviter toute sédimentation.

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