Laminage de crue et etude de rentabilité economique du barrage ELGRASS

Introduction et but du projet Le contexte hydrologique du Maroc reste principalement influencé par une irrégularité annuelle et une variabilité inter annuelle, très marquées, des précipitations et une hétérogénéité de leur distribution dans l’espace. L’alternance des séquences de forte hydraulicité et de séquences de sécheresses d’intensité et de durée variables est également un trait dominant des régimes hydrologiques. Face à cette variabilité qui caractérise la disponibilité en eau, tant au sein de l’année que d’une année à l’autre, il n’est pas d’autres alternatives que de maitriser et stocker l’eau de surface par les barrages pendant les périodes humides pour pouvoir l’utiliser tout au long de l’année et sécuriser l’approvisionnement en eau lors des années marquées par la sécheresse. Tenant compte de contexte, FEU SA MAJESTE LE ROI HASSAN II a, dès les années 1960, fixé les orientations pour qu’une priorité constante soit donnée aux programmes de développement des ressources en eau pour asseoir les bases de l’économie du pays. Aujourd’hui, grâce aux efforts consentis, le Maroc a intimement lié son développement économique et social à la maîtrise et à la valorisation de l’eau. Les barrages réalisés jouent un rôle clé dans l’économie du pays. Ils contribuent de manière décisive de l’approvisionnement en eau des secteurs de l’eau potable, de l’irrigation et de la production industrielle et énergétique. Ils permettent également la protection contre les inondations de larges zones du territoire national, d’améliorer l’environnement et la qualité des eaux dans les parties aval des cours d’eau dominés par des grands réservoirs. Ils ont enfin contribué à un développement équilibré du pays en permettant l’émergence de véritables pôles régionaux d’activités économiques.

Ainsi dans ce mini-projet nous allons prendre comme exemple le barrage EL GHRASS, qui se situe dans la vallée d’OUED ZA, sur lequel on fera toute une étude. Le but principal de notre étude aura comme objet l’évaluation de la rentabilité économique des choix techniques et économiques du projet d’aménagement à but multiple d’EL Ghrass. Pour se faire nous allons aborder trois grandes parties : La première partie consistera consiste à simuler l’écrêtement de la crue milléniale du barrage EL GHRASS dans le but de protéger l’aval, la deuxième partie sera articulée autour de la définition des performances du barrage EL GHRASS dont le réservoir sera exploité à buts multiples et la troisième partie qui est la plus importante celle de l’évaluation économique ou l’évaluation de la rentabilité du projet.

ère

1

partie :

Dimensionnement de l’évacuateur des crues

I.

But de l’étude : Dans cette partie nous serons amenés à dimensionner un évacuateur de crues de

type déversoir à surface libre. Pour se faire nous allons nous baser sur une simulation mathématique des données statistiques du bassin tout en étudiant diverses crues à savoir la crue pour 5ans, la crue cinquantenale, la crue centennale, et la crue milléniale.

II.

Situation du problème & Rôle du déversoir:

Le risque des crues est un risque majeur pour les barrages. Ainsi le dimensionnement et le bon fonctionnement des évacuateurs de crues sont donc fondamentaux. Un déversoir est une structure construite pour dériver ou évacuer l'eau retenue derrière un vannage ou barrage fixe, dont la hauteur excèderait celle de l'ouvrage ou une certaine limite. Il assure plusieurs fonctions telles que :

1.

Envoyer un « trop plein » d'eau vers un « bras de décharge », pour étaler une crue

quand le débit en amont provoque une montée d'eau incompatible avec la capacité d'absorption des vannages ou de moulins recevant cette eau. 2. Maintenir en amont du déversoir une hauteur importante d'eau dans la rivière permettait aussi d'utiliser des pierres gélives (moins coûteuses et plus facile à tailler) pour les radiers, les fondations et la partie basse et immergée des maçonneries de berges.

Le déversoir doit répondre à un compromis entre capacité de stockage de la retenue et capacité d'évacuation, cette dernière étant souvent liée à la sécurité de l'ouvrage. Selon les cas les déversoirs de barrages peuvent être soit libre, soit vannés. Dans le cas d'un déversoir libres, les caractéristiques d'évacuation seront déterminées par ses dimensions et son coefficient de débitance. On peut faire varier le coefficient de débitance d'un déversoir en modifiant la section du déversoir, en modifiant les conditions d'approche de l'eau (curage à l'amont), ou en modifiant la géométrie du réservoir (labyrinthe). Dans le cas d'un déversoir vanné, c'est la loi de fonctionnement de la vanne.

III. Laminage des crues :

1.

Définition :

On appelle laminage d’une crue la réduction du débit de pointe de son hydrogramme par des moyens naturels ou artificiels. Le laminage naturel a lieu le long du tronçon de rivière. Les forces de frottement du fond du canal et des berges causent une réduction de la pointe de l’hydrogramme.

Le laminage artificiel se fait à travers un réservoir. Lorsqu’une onde de crue entre dans un réservoir muni d’un système de vidange, le débit sortant produit un hydrogramme ayant une pointe décalée dans le temps et plus faible que celle de l’hydrogramme d’entrée.

D’où l’intérêt pour chaque ingénieur que ce soit hydraulicien ou autre d’étudier profondément le problème de laminage.

2.

Simulation mathématique du réservoir :

on a : (

(

(

avec : Variation du volume dans le réservoir pondant . (

Débit entrant du réservoir.

(

Débit sortant du réservoir.

La résolution analytique de cette équation différentielle n’est pas évidente. On la résolue à l’aide d’une méthode approximative. Ainsi, l’équation équivalente à (1) est :

[(

⁄

(

⁄ ]

Avec : Sont respectivement les débits entrants au début et à la fin de l’intervalle de temps DT, en m3/S. : Sont respectivement les débits sortants au début et à la fin de l’intervalle de temps DT, en m3/S. : Sont respectivement les volumes stockés au début et à la fin de cet intervalle en m3/s. : L’intervalle de temps pour lequel l’approximation se fait, en secondes. Les débits évacués par les vidanges de fond se calculent avec l’équation :

( Avec:

Nombre des vidanges = 3 Section du vidange = 5m2 Niveau d’eau du réservoir, en NGM. Niveau des vidanges = 635 NGM Les débits lâchés par l’évacuateur de surface se calculent avec l’équation :

( Avec: = 2,144 Longueur de crête : 60 m Niveau du seuil : 675 m en NGM.

IL faut signaler que dans cette première partie on a tenu compte des hypothèses suivantes : Les débits turbinés et ceux d’AEPI ont été considérés constants et égaux respectivement à 13 m3/s, capacité maxima des turbines, et à 1 m3/s pour l’AEPI, valeur proche de celle maxima, en régime de croisière. Nous avons considéré que les vidanges de fond restent fermées jusqu’au moment où le déversement s’arrête, par suite de la décrue des eaux. Nous avons considéré aussi que l’arrivée d’une crue exceptionnelle le réservoir est au niveau normal de 675 m NGM. 3.

programmation à l’aide de l’outil informatique MATLAB: Dans cette partie on détermine les débits entrants et sortants et la hauteur du

déversoir qui est la hauteur maximale de la tranche de hautes eaux. On effectue ces calculs pour 5 ans, 50 ans, 100 ans et 1000 ans.

On a eu recours au langage de programmation MATLAB pour déterminer la hauteur du déversoir, car c’est un langage très puissant et qui permet de faciliter les calculs énormément. Les données utilisées dans cet algorithme sont : 

hydrogramme des crues : il schématise les débits entrants pour les périodes

d’étude à savoir : 5 ans, 50 ans, 100 ans, 1000 ans. L’hydrogramme des crues millénnales est représenté ci-dessous :



le débit de pointe : c’est le débit entrant maximal dans une année. C’est avec

lequel on a pu déterminer les débits entrants pour toutes les périodes. Il est représenté dans le graphe ci-dessous :

Pour notre algorithme on avait pris comme valeurs initiales 0 pour le débit de sortie : Qs=0 m3/s et pour le volume stocké dans le barrage : Stock= 102543000 m3 et un niveau d’eau initial Nr= 675 NGM. Tous les résultats sont issus du programme Matlab pour plus de précision et détails nous avons mis tous les algorithmes ainsi que les résultats dans les CD ainsi que dans l’annexe. Il faut signaler aussi que les résultats obtenus par Matlab pourront être affichés dans la fenêtre de Matlab mais aussi ils peuvent être transférés directement vers Excel pour bien voir les résultats sous forme de tableau. Voici une vue du programme utilisé pour le laminage :

4. résultat

:

Après avoir programmé, nous avons obtenus les résultats souhaités :  la variation du stock d’eau : avec le programme conçu, on a déterminé le débit entrant, le débit sortant, volume d’eau, et le niveau d’eau. Et avec ces données, on peut déterminer la hauteur du déversoir. Voici un exemple d’un tableau qui résume tous les données voulus pour la période de 1000 ans : Temps Débit entrant 1 235 2 706 3 1529 4 2265 5 2765 6 3000 7 2823 8 2530 9 2059 10 1706 11 1353 12 1000 13 764 14 588 15 471 16 382 17 411 18 705 19 1030 20 1500 21 1970 22 2353 23 2706 24 2882 25 3000 26 2912 27 2764

Débit sortant Volume emmegasiné Niveau d'eau 0 102543000 675 16,34925708 104206565,4 675,2527831 97,55007325 108015590,3 675,8315743 293,0151504 114103348,6 676,7311819 597,6152359 121456185,5 677,7841786 955,572884 128862832,2 678,8070787 1269,289447 135102122 679,6003382 1493,85727 139511617,8 680,128087 1607,806731 141909835 680,3856551 1638,991085 142556162,1 680,4550706 1609,090396 141936522,2 680,3885213 1529,233088 140262476,5 680,2087291 1415,643837 137896382,7 679,9474944 1276,625217 135244652,6 679,618046 1142,397034 132591231,2 679,2883875 1018,048841 130060374,9 678,9712606 904,3353138 127861104,7 678,6697429 840,1659468 126579419,6 678,4940252 837,8326372 126532212,3 678,4875531 900,7949096 127791198,3 678,6601588 1034,163862 130375112,3 679,0130591 1207,932134 133899005,3 679,4508641 1422,762518 138029771,1 679,9640665 1627,303687 142314413,4 680,4291068 1826,956024 146368826,9 680,8645502 1993,37997 149788443,5 681,2154995 2112,328685 152241004,1 681,4603638

28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

2529 2353 2118 1823 1588 1353 1176 1000 853 706 588 530 441 382 353 323 294 265 264 235 230

2181,669619 2206,242309 2193,195913 2139,578878 2053,273646 1945,661375 1820,910719 1687,427074 1554,07945 1421,020091 1276,004937 1146,693056 1031,789274 917,8855093 820,3215098 737,715179 666,5517975 602,3424621 547,9404723 501,221478 460,3053851

153649448,9 154144971,5 153882113,7 152796318,2 151029290,9 148790916,7 146248304 143551981,1 140786386,6 137997142,5 135232611,4 132677712,5 130325648,1 128127819,8 126176518,3 124463040,7 122936343,1 121559441,6 120354083,8 119286732,9 118324391

681,6009833 681,6504564 681,6242126 681,5158065 681,3393861 681,1159062 680,8516061 680,5620214 680,264997 679,9600127 679,6165501 679,2991319 679,0069137 678,7063093 678,4387878 678,2038718 677,9943685 677,7988415 677,6276745 677,4761052 677,3394477

Pour les autres on a obtenu comme résultats : 3500

Qe et Qs pour 1000 3000 2500 2000 QEi 1500

QSi

1000 500 0 0

10

20

30

40

50

60

1200

Qe et Qs pour 100 ans

1000 800

QEi

600

QSi

400 200 0 0

10

20

30

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

40

50

60

Qe et Qs pour 50 ans

QEi QSi

0

10

20

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

30

40

50

60

Qe et Qs pour

QEi QSi

0

10

20

30

40

50

60

Toutes les autres informations concernant ces résultats sont disponibles dans l’annexe.

Le tableau ci- dessous résume les simulations et donne les résultats pour les différentes périodes historiques :

T (ans) QEmax,m3/s QSmax,m3/s Volume, Mm3 NRmax, m NGM

1000 3000 2206,242309 154,1449715 681,6504564

100 1100 792,62357 125,608689 678,360939

50 950 678,751079 123,200607 678,030793

5 450 303,671739 114,387486 676,772905

A partir de ces données on peut conclure que la hauteur de l’évacuateur pour que l’eau ne déborde pas sur le barrage est

H = 6,6504564 m On peut ajouter une marge de sécurité en prenant H=7 m.

V. Conclusion : A partir des résultats obtenus on peut dire que les débits Qs sont inférieurs aux débits Qe, et par suite nous pouvons conclure que le déversoir à une grande utilité puisqu’il nous permet de réduire le débit de pointe chose qui va protéger la population par exemple contre ces crues et réduire ainsi les inondations. Nous avons noté aussi que d’après l’hydrogramme, nous constatons que notre barrage régularise le débit pour le pas de temps auquel on travaille donc notre ouvrage peut être considéré comme un organe d’accumulation. Et par suite nous pouvons déduire que le barrage EL GHRASS a deux rôles principaux : 1- renforcer l’accumulation des eaux de surface. 2-régulariser le cours d’eau afin de protéger l’aval contre les crues. Le déversoir doit répondre ainsi à un compromis entre capacité de stockage de la retenue et capacité d'évacuation, cette dernière étant souvent liée à la sécurité de l'ouvrage

2

ème

PARTIE :

REGULARIASATION

I.

Introduction:

Le Maroc dispose de ressources en eau relativement importantes : le potentiel hydraulique mobilisable est estimé à 21 milliards de m3 (16 milliards de m3 d’eaux de surface et 5 d’eaux souterraines. Mais l’appartenance du Maroc aux domaines semi-aride et aride et la croissance soutenue de la demande en eau sont à l’origine de l'insuffisance des ressources disponibles et de conflits entre utilisations dans les moments de pénurie. L'eau représente une ressource insuffisante en comparaison avec les besoins en progression rapide. La courbe de la mobilisation des eaux va pratiquement plafonner dès 2013, à un moment où la population va continuer d'augmenter, quoiqu’à un rythme moins rapide. Les perspectives sont d’ores et déjà difficiles, encore plus si la tendance à l’irrégularité, sinon même à l’assèchement climatique se confirme. Per capita, la ressource en eau a déjà tendance à diminuer du fait de la croissance démographique. De 1990 à 2000, les ressources en m3 par habitant et par an ont baissé de 1200 à 950. D’ici 2020, la ressource ne sera plus que de 632 m3/h/an, à un moment où la demande en eau totale aura atteint le plafond des 20 à 21 km3 d’eaux mobilisables. Le pays descendra au seuil de pénurie (500 m3/h/an) vers 2030. Comparé aux pays maghrébins voisins qui ont déjà atteint ce seuil, le Maroc a des possibilités réelles. Mais il va falloir lancer des programmes d’économie et progresser dans l’efficience d’usage, réviser certaines allocations de ressources, pour répondre aux besoins croissants. Les choix futurs risquent donc d’être critiques. Cette situation est sans doute à l’origine des efforts, depuis toujours enregistrés, à travers l’histoire, pour la maîtrise de l’eau (irrigation des montagnes, palmeraies, khettaras et séguias des oasis ou du Haouz) ; elle est plus particulièrement à la base de la politique audacieuse adoptée pour le développement de l’irrigation, en particulier et du secteur de l’eau, en général. En conséquence La politique de l’eau au Maroc doit avoir pour préoccupations majeures : - gérer une ressource qui a tendance à être rare et surtout irrégulière, alors que la population continue de croître, ce qui impose aussi le choix pour une utilisation plus économique de la ressource et donc une politique de sensibilisation, d’éducation et de mise en place d’institutions idoines pour mener à bien les politiques sectorielles, à décider et à orienter sur la base d’une appréhension intégrée et globale des problèmes; - gérer les records pluviométriques et les excès momentanés, responsables de catastrophes, ce qui sous-entend un dispositif de régularisation, de surveillance, de protection et des évolutions positives en termes d’occupation des sols et d’utilisation des ressources.

II.

But de la partie :

Le but de cette partie consiste à définir les performances du barrage EL GHRASS, dont le réservoir sera exploité à buts multiples, AEPI, irrigation, production d’énergie hydroélectrique et protection contre les crues et ceci à travers le calcul des déficits en AEPI, en irrigation et en énergie exclusive en plus du calcul des puissances et des énergies.

III.

données d’entrée et conditions aux limites : / Apports / / Précipitations /

/ évaporation/

/ Besoins en eau potable /

/irrigation/ / Énergie exclusive /

Schématisation des différents besoins : On entend dire par les apports les séries hydrologiques au niveau des sites de barrages qui sont déterminés à travers les apports naturels observées sur les situations hydrologiques. Les séries des débits moyens mensuels ont été déterminées par les études hydrologiques faites dans le cadre des plans directeurs. Pour les apports ils sont donnés mensuellement sur toute la période de simulation. (Voir l’annexe)

Les besoins en irrigation ont été considères constants d’une année à l’autre durant toute la période d’étude pour une valeur de 34

. Quant à l’AEPI, on a supposé que

la demande en eau potable varie d’une façon rectiligne jusqu’à 2035 où cette demande reste constante égale à 48Mm3/an. L’énergie hydroélectrique est produite par des turbines de débits lâchés (production secondaire), toutefois on peut procéder à des turbinages exclusifs en hiver quand il y a beaucoup d’eau et pas d’expression des demandes en eau, où le débit de pointe est 13 m3/s pour une hauteur de chute égale à 50 m.

Pluie(mm) 20 15 10

Pluie(mm)

5 0 S

O

N

D

J

F

M

A

M

J

J

A

Evaporation(mm) 500 400 300 Evaporation(mm)

200 100 0 S

O N

D

J

F M A M

J

J

A

AEPI (%) S O N D J F M A

IRR (%) S O N D J F M A

Energie pointe 90 80 70 60 50 Heures

40 30 20 10 0 S

O

N

D

J

F

M

A

M

J

J

A

IV. La régularisation et estimation des performances du barrage :

L’algorithme qui explique l’influence des facteurs qu’on avait cités auparavant à savoir Les apports, les précipitations, l’évaporation, AEPI, l’irrigation et l’énergie hydroélectrique sur le volume de l’eau dans le barrage est donné ci-dessous :

1. Utilisation du langage de programmation MATLAB pour la simulation : La simulation a été effectuée dans la période qui s’étale entre l’année 2011 et 2080. Pour ce faire on a eu recours au langage de programmation MATLAB qui un logiciel très puissant et permet de résoudre des problèmes très complexes. Notre travail s’articule essentiellement autour du calcul des déficits que ce soit le déficit en eau potable ou le déficit en irrigation ou bien le déficit en énergie exclusive ainsi que le calcul des puissances sans oublier le calcul de l’énergie.

Et voilà un échantillon des résultats obtenus par MATLAB qui ont été transférées vers Excel Les autres sont disponibles sur le CD. Année Mois

2011 2011 2011 2011 2011 2011

1 2 3 4 5 6

Stock initial (Mm3) 102,5432583 96,69326222 97,53640548 97,3954549 96,40236714 96,70463168

dmde AEPI déficit Déficit (Mm3) AEPI IRR (Mm3) (Mm3) 0,7194 0 0 0,5478 0 0 0,5478 0 0 0,5478 0 0 0,5478 0 0 0,3828 0 0

Ene exclu (GWh) 0 0 0,2753134 0,4676294 0,3850215 0,3031594

Productible Stock final (GWh) (Mm3) 0,36191 0,3628828 0,4372789 0,5892817 0,5065218 0,4652963

96,6932622 97,5364055 97,3954549 96,4023671 96,7046317 97,4963128

2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

97,49631279 98,94259795 97,86876055 96,11435789 94,92888459 94,18320546 94,0113736 96,5435057 97,4223707 97,28184157 96,28904811 97,00792664 97,41694962 98,86291099 97,78907359 96,03467093 94,77912807 94,03344894 93,86161708 96,39374918

0,3828 0,3828 0,3828 0,7194 0,7194 0,7194 0,8691565 0,6618348 0,6618348 0,6618348 0,6618348 0,462487 0,462487 0,462487 0,462487 0,8691565 0,8691565 0,8691565 1,018913 0,7758696

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0,2751637 0,4673754 0,3855813 0,3030444 0 0 0 0 0 0 0 0

0,2426111 0,322729 0,482439 0,5209174 0,5599327 0,5999189 0,3617373 0,3627512 0,4370707 0,5889838 0,5071988 0,4651403 0,2425498 0,3226472 0,4823144 0,5206637 0,5596595 0,5996262 0,3615645 0,3626196

98,9425979 97,8687605 96,1143579 94,9288846 94,1832055 94,0113736 96,5435057 97,4223707 97,2818416 96,2890481 97,0079266 97,4169496 98,862911 97,7890736 96,0346709 94,7791281 94,0334489 93,8616171 96,3937492 97,3083359

2- Explication de la méthode de résolution par MATLAB: Les données utilisées sont :  

Les apports mensuels. La table HSV



Les données sur la pluie et l’évaporation.



Les données sur la demande en AEPI et en irrigation



Les données sur la production en heure de pointe d’énergie.

L’idée est de faire 2 choses à savoir : 

Tenir compte du laminage s’il y a lieu



réaliser tous les calculs liés à la production d’énergie.

Nous avons procédé comme suit : 1.

Nous avons commencé par définir une situation initiale à partir de laquelle tous les

calculs seront faits en définissant un volume initial et une surface initiale. 2. Nous avons ajouté après les apports mensuels. Si la hauteur d’eau dans le barrage excède le niveau du seuil du déversoir, le programme réalise automatiquement un laminage. A la fin de cette étape on obtient un volume V1 3. Nous avons ajouté après les précipitations. A partir d’une surface moyenne on calcule avec la hauteur de pluie mensuelle connue un nouveau volume V2 qui peut être laminé ou non. 4. Nous avons éliminés après tout ce qui est dû aux évaporations. 5. Nous obtenons après un nouveau volume Vutile. ; Puis nous avons tenu compte des priorités des différentes demandes à savoir AEPI, irrigation…. Selon que le Vutile est suffisant ou non, on satisfait toute la demande où on enregistre un déficit. On obtient après l’opération un volume V4. 6. Après avoir calculé le nouveau volume et enregistrer s’il y’a lieu un déficit nous avons passé à l’irrigation. Comme précédemment on peut les satisfaire totalement comme on peut enregistrer des déficits. L’eau de l’irrigation sert à produire également de l’énergie tant que le niveau est audessus du niveau de prise du barrage (fixé à 660m). 7. En dernier lieu nous vérifions si il y a nécessité de produire de l’énergie de pointe. Si c’est le cas le programme calcule l’énergie et la puissance fournie par le barrage.

3.

Résultats :

Après avoir effectué les calculs avec le programme créé, on a obtenu les résultats de simulations pour chaque année qui figurent dans le CD. Ce tableau ci-dessous donne ces résultats de simulation pour les années : 2011, 2034, 2049 :

HORIZON Demande Mm3/AN Déficit max. (%) Nombre d'années déficitaires

2011 AEPI 6,6 0 0

HORIZON PP0,9 MW Productible GWh

2011 IRR 34 0 0

2011 17,14 128,3621 84

2034 AEPI 38,2 0 0

2034 8,69 76,932 771

2034 IRR 34 0 0

2049 AEPI 48 0 0

2049 IRR 34 0 0

2049 10,42 144,0470 63

V. Conclusion : Grace à la régularisation des eaux nous avons pu estimer les performances du barrage, ainsi et à partir des besoins que nous devons satisfaire nous pouvons juger si nous avons un déficit ou non que ce soit en AEPI, en irrigation ou en énergie exclusive chose qui se reflétera directement sur la politique de la gestion de l’eau. Pour mener à bien notre travail il a fallu utiliser les outils informatiques -MATLAB dans notre cas- car sinon ça deviendrait impossible de résoudre de tels problèmes d’où l’importance de ces outils.

3

ème

partie :

EVALUATION ECONOMIQUE (Rentabilité)

I.

Présentation et méthodologie de l’analyse économique :

Cette dernière partie est la partie la plus importante et la plus importante dans le projet de réalisation du barrage ainsi on aura l’occasion d’étudier la rentabilité économique du barrage EL GHRASS du point de vue de l’économie nationale. Dans la présente étude, la rentabilité du projet d'aménagement intégrée El Ghrass est évaluée du point de vue de l'économie nationale, en prix économiques constants de 1991. L'étude de rentabilité porte sur une période de 42 années, à partir du 1993, date présumée du début des investissements, jusqu'en 2035, moment présumé du commencement du régime de croisière. La méthode utilisée pour l'identification des coûts et des avantages économiques du projet consiste à dresser un bilan, pour chaque année de la période d'étude, des situations avec et sans projet, en termes d'intrants, consommés par le projet et d'extrants, produits par le projet, pendant les années de construction et d'équipement, dans un stade transitoire et dans celui de croisière. Le projet évalué dans cette étude est un projet à buts multiples, dont les principales catégories de bénéfices sont engendrées par: L'alimentation de l'eau potable et industrielle" des villes d'Oujda et de Taourirt; La réduction du taux d'envasement du réservoir Mohammed V ; La protection du barrage Mohammed V; L'intensification de l'agriculture irriguée; La réduction des dégâts produits par les crues de l'Oued Za, en aval du site d'El Ghrass;  La production d'énergie hydro-électrique.     

Dans le cadre d'une analyse détaillée, portant sur chaque année de la période d'étude, le bilan est calculé en termes d'avantages et des coûts respectifs, pour les situations avec et sans le projet d'aménagement El Ghrass.

Les étapes successives parcourues en appliquant cette méthodologie sont présentées plus bas.

Le calcul économique est limité à 2035. Bien que la période de l'étude est moins que la vie économique du barrage, qui est de 50 ans, il est considéré que la contribution des coûts et des avantages au-delà de J'an, 2025 sera minimale avec un taux d'escompte supérieur à 8%. Le taux de rentabilité ne changera donc pas du tout en considérant une période de 50 ans. L'étude de rentabilité du barrage El Ghrass est basée, en bonne partie, sur les résultats des études antérieures et sur l'APD du barrage. L'information obtenue a permis, entre autres, d'estimer les coûts et les avantages, et de définir les données d'entrée et les conditions aux limites pour la simulation de J'exploitation du réservoir El Ghrass.

II.

CLASSIFICATION DES COUTS DU PROJET :

Les coûts de notre projet sont classés comme suit : 1.

Coûts d'investissement et de remplacement des équipements:

   

du barrage d EI Ghrass. de l'usine hydro-électrique. des installations pour l'AEPI. de l'équipement hydre-agricole.

2.

Coûts annuels:



d'entretien et d'exploitation du barrage.



d'entretien et d'exploitation de l'usine hydro-électrique.



d'entretien et d'exploitation des installations pour l'AEPI.

Les dépenses relatives aux investissements, sans tenir compte des aspects financiers, et les coûts annuels sont introduits dans le tableau de cash-flow à la fin de l'année concernée.

III.

Les avantages du projet :

Dans le cas de notre projet les avantages consistent en avantages directs, produits entièrement par le projet El Ghrass, et ceux qui découlent des dépenses évités des solutions de remplacement. Ces derniers se réfèrent à l'AEPI, la protection du barrage Mohammed V et la réduction du taux d'envasement de son réservoir.

1. Les avantages directs résultent de :    

la production d'hydro-électricité. la réduction des dégâts causés par les crues de l'oued Za. la production agricole additionnelle. l'augmentation des volumes régularisables par le réservoir Mohammed.

2. Les avantages qui découlent de l'évitement des dépenses propres aux solutions de remplacement sont représentés par:  l'investissement et les coûts annuels d'exploitation et d'entretien du barrage Sidi Messaoud; solution de remplacement du barrage El Ghrass, la plus adéquate.  l'investissement et les frais annuels d'exploitation et d'entretien de la solution de remplacement pour l'AEPI d'Oujda et de Taourirt.  l'excès de réduction de l'envasement du Mohammed V imputable au barrage Sidi Messaoud. Les bénéfices correspondant à ces avantages ont été introduits dans le tableau de cash-flow.

IV.

TAUX DE RENTABILITE INTERNE (TRI) ET VALEUR AJOUTEE ACTUALISEE NETTE NAN) :

Les dépenses et les bénéfices sont introduits dans le tableau du cash-flow selon l'échelonnement de la réalisation des ouvrages, le rythme de mise en valeur de la superficie irriguée et l'évolution de la production d'hydroélectricité, sur la période du calcul économique.

V. Méthodologie

du travail :

1. Analyse du travail effectué : Tout d’abord nous devons définir en quoi consiste l’actualisation puisqu’on sera confronté à cette notion au fur et à mesure que nous progressons dans notre projet Actualisation : consiste à ramener sur une même base des flux financiers non directement comparables qui se produisent à des dates différentes. Cela permet non seulement de les comparer mais également d'effectuer sur eux des opérations arithmétiques

Définition du cash-flow : Un flux de trésorerie (cash-flow au sens original anglo-saxon) est la différence des encaissements (recettes) et des décaissements (dépenses) engendrés par l'activité d'une organisation Et par suite :

Cash-flow = Avantage –totale des couts

Cash-flow actualisé= cash flow*1/(1+A)^t

Donc:   

A peut avoir comme valeurs 8%, 10% ,12% T = année VAN=  cash flow actualisés



Résultats: VOICI UNE IMAGE DU PROGRAMME FAIT SUR MATLAB POUR LE CALCUL

ECONOMIQUE :

Dans un premier temps on ne considère que les avantages directs et on obtient le tableau que nous avons nommé Cach-flow1 :

Cash-flow1 : en prenant seulement les avantages directs en considération les avantages directs : Année CASH FLOW1

CASH FLOW1 CASH FLOW1A A 8% 10%

CASH FLOW1 A 12%

2006

-117,84

-117,84

-117,84

-117,84

2007

-301,54

-279,2037037

-274,1272727

-269,2321429

2008

-439,44545

-376,7536437

-363,1780579

-350,3232223

2009

-437,57455

-347,3607856

-328,7562359

-311,4569216

2010

-60,1

-44,17529415

-41,04910867

-38,19463651

2011

-59,85022

-40,73305407

-37,16227779

-33,96062215

2012

-59,59139796

-37,55268902

-33,63779061

-30,19085676

2013

-59,32320657

-34,61452125

-30,44218505

-26,83480594

2014

-59,04530665

-31,90034196

-27,54507132

-23,84740905

2015

-58,75734675

-29,39330202

-24,91885082

-21,18848828

2016

-58,4589627

-27,07781084

-22,53846078

-18,82222143

2017

-58,14977715

-24,93944269

-20,38114215

-16,71667139

2018

-57,82939908

-22,96485003

-18,42622872

-14,84336638

2019

-57,49742333

-21,14168323

-16,65495547

-13,17692543

2020

-57,15343006

-19,45851631

-15,05028442

-11,69472415

2021

-56,79698422

-17,90477814

-13,59674645

-10,37659667

2022

-56,42763505

-16,47068878

-12,28029745

-9,204569604

2023

-56,04491544

-15,14720053

-11,08818774

-8,162624772

2024

-55,64834138

-13,9259434

-10,00884334

-7,236487504

2025

-55,23741134

-12,79917459

-9,031758146

-6,413437794

2026

-54,81160563

-11,75973173

-8,147395918

-5,682141844

2027

-54,37038575

-10,80098963

-7,347101268

-5,032501792

2028

-53,91319372

-9,916820188

-6,623018771

-4,455521674

2029

-53,43945133

-9,101555345

-5,968019478

-3,943187869

2030

-52,94855947

-8,349952739

-5,375634163

-3,488362466

2031

-52,43989732

-7,65716394

-4,839992667

-3,084688156

2032

-51,9128216

-7,018705045

-4,355768807

-2,72650341

2033

-51,36666574

-6,430429453

-3,918130321

-2,408766841

2034

-50,80073904

-5,888502676

-3,522693402

-2,126989743



2035

-50,2143258

-5,389379014

-3,165481403

-1,877175937

2036

-49,60668439

-4,929779971

-2,842887317

-1,655768136

2037

-48,97704637

-4,506674282

-2,551639702

-1,459600112

2038

-48,32461545

-4,117259413

-2,288771736

-1,285854062

2039

-47,64856652

-3,758944458

-2,051593099

-1,132022585

2040

-46,94804463

-3,429334292

-1,837664448

-0,995874789

2041

-46,22216385

-3,126214914

-1,644774227

-0,875426077

2042

-45,47000618

-2,847539884

-1,47091761

-0,768911218

2043

-44,6906204

-2,591417759

-1,314277378

-0,674760335

2044

-43,88302086

-2,35610048

-1,173206554

-0,59157751

2045

-43,04618622

-2,139972617

-1,046212631

-0,518121717

2046

-42,17905816

-1,941541413

-0,93194326

-0,453289826

2047

-41,28054006

-1,75942758

-0,829173243

-0,396101458

2048

-40,34949561

-1,592356774

-0,736792733

-0,345685496

VAN à 8%, 10% et 12%, et Le taux de rentabilité :

Cash-flow 1 Taux

VAN1

8%

-1652,7672

10%

-1501,6968

12%

-1385,6956

Ainsi:

TRI1=35,06

La courbe représentative du VAN en fonction du taux d’actualisation est donnée par la figure ci-dessous :

VAN1 -1350 0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

-1400

y = 6676,8x - 2181,1

-1450 -1500

VAN1

-1550

Linéaire (VAN1) -1600 -1650 -1700

 Cash-flow2 : en incluant en plus les avantages des solutions de remplacement :

Année

CASH FLOW2

CASH FLOW2 A CASH FLOW2 A CASH FLOW2 A 8% 10% 12%

2006

-45,015

-45,015

-45,015

-45,015

2007

-136,47

-126,3611111

-124,0636364

-121,8482143

2008

-121,25545

-103,9570045

-100,2111157

-96,66410236

2009

-125,35955

-99,51445251

-94,18448535

-89,22845156

2010

11,8

8,673352263

8,059558773

7,499113325

2011

12,04978

8,200877796

7,48196534

6,837368778

2012

12,30860204

7,756507152

6,947884965

6,23592085

2013

12,57679343

7,338438169

6,45388365

5,689102639

2014

12,85469335

6,944990838

5,996809319

5,191795046

2015

13,14265325

6,574598714

5,573767943

4,739372517

2016

13,4410373

6,22580095

5,182101734

4,327654282

2017

13,75022285

5,897234892

4,819369225

3,952860495

2018

14,07060092

5,587629216

4,483327076

3,611572798

2019

14,40257667

5,295797551

4,171913438

3,300698844

2020

14,74656994

5,02063256

3,88323276

3,017440379

2021

15,10301578

4,761100444

3,615541898

2,759264516

2022

15,47236495

4,516235839

3,367237412

2,523877883

2023

15,85508456

4,285137079

3,136843955

2,309203341

2024

16,25165862

4,066961791

2,923003653

2,113359026

2025

16,66258866

3,86092281

2,724466394

1,934639464

2026

17,08839437

3,66628438

2,540080937

1,771498565

2027

17,52961425

3,482358624

2,368786782

1,622534288

2028

17,98680628

3,308502268

2,209606729

1,486474826

2029

18,46054867

3,144113595

2,061640067

1,362166148

2030

18,95144053

2,988629613

1,924056333

1,248560764

2031

19,46010268

2,841523423

1,796089602

1,144707586

2032

19,9871784

2,702301773

1,677033255

1,049742787

2033

20,53333426

2,570502785

1,566235191

0,962881549

2034

21,09926096

2,445693841

1,463093427

0,883410606

2035

21,6856742

2,327469613

1,367052077

0,810681517

2036

22,29331561

2,215450239

1,277597666

0,744104591

2037

22,92295363

2,109279617

1,194255736

0,683143394

2038

23,57538455

2,008623826

1,116587754

0,627309782

2039

24,25143348

1,913169653

1,044188255

0,576159419

2040

24,95195537

1,822623218

0,976682238

0,529287715

2041

25,67783615

1,736708706

0,91372276

0,486326158

2042

26,42999382

1,655167172

0,854988741

0,446938992

2043

27,2093796

1,577755441

0,800182941

0,41082021

2044

28,01697914

1,504245075

0,749030101

0,377690834

2045

28,85381378

1,434421416

0,701275237

0,347296447

2046

29,72094184

1,368082692

0,656682075

0,319404964

2047

30,61945994

1,305039183

0,615031607

0,293804604

2048

31,55050439

1,245112451

0,576120767

0,270302059

Cash-flow 2 taux

VAN2

8%

-228,46829

10%

-254,20331

12%

-268,25728

TRI2=7,53

Ainsi :

La courbe représentative du VAN en fonction du taux d’actualisation est donnée par la figure ci-dessous :

VAN2

-225 -230 -235 -240

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

y = -994,72x - 150,84

-245 -250

VAN2

-255

Linéaire (VAN2)

-260 -265 -270 -275

 Année

Cash-flow3 : en incluant en plus les bénéfices induits :

CASHFLOW3 CASHFLOW3 A CASHFLOW3 A CASHFLOW3 A 8% 10% 12%

2006

-45,015

-45,015

-45,015

-45,015

2007

-136,47

-126,3611111

-124,0636364

-121,8482143

2008

-121,25545

-103,9570045

-100,2111157

-96,66410236

2009

-125,35955

-99,51445251

-94,18448535

-89,22845156

2010

18,4

13,52454929

12,56744758

11,69353264

2011

18,64978

12,6927269

11,58004607

10,58238603

2012

18,908602

11,91562669

10,6734129

9,579686249

2013

19,1767934

11,18947478

9,84072723

8,674607461

2014

19,4546934

10,51076548

9,075758028

7,85742435

2015

19,7426533

9,876241897

8,372812224

7,119398682

2016

20,0410373

9,282877971

7,726687444

6,452677644

2017

20,3502228

8,727861764

7,132628962

5,850202782

2018

20,6706009

8,208580023

6,586290473

5,305628411

2019

21,0025767

7,722603854

6,083698344

4,813248499

2020

21,3465699

7,267675433

5,621219039

4,367931142

2021

21,7030158

6,841695696

5,195529424

3,965059841

2022

22,0723649

6,442712925

4,803589708

3,600480851

2023

22,4550846

6,068912158

4,44261877

3,270455991

2024

22,8516586

5,718605383

4,110071667

2,97162032

2025

23,2625887

5,390222433

3,803619134

2,700944192

2026

23,6883944

5,082302549

3,521128881

2,455699214

2027

24,1296142

4,793486558

3,26064855

2,233427725

2028

24,5868063

4,522509614

3,020390155

2,031915395

2029

25,0605487

4,268194471

2,798715909

1,849166656

2030

25,5514405

4,029445239

2,59412528

1,683382646

2031

26,0601027

3,805241595

2,405243189

1,532941409

2032

26,5871784

3,594633414

2,230809244

1,39638013

2033

27,1333343

3,396735786

2,069667908

1,272379176

2034

27,699261

3,210724398

1,920759533

1,159747772

2035

28,2856742

3,03583124

1,783112174

1,05741113

2036

28,8933156

2,871340634

1,655834118

0,964398889

2037

29,5229536

2,716585538

1,538107056

0,879834731

2038

30,1753846

2,570944124

1,429179863

0,802927048

2039

30,8514335

2,433836595

1,3283629

0,732960549

2040

31,5519554

2,304722238

1,235022824

0,669288724

2041

32,2778362

2,183096687

1,148577838

0,611327059

2042

33,0299938

2,068489377

1,068493358

0,558546939

2043

33,8093796

1,960461187

0,994278047

0,510470163

2044

34,6169791

1,858602247

0,925480197

0,466664006

2045

35,4538138

1,762529908

0,861684415

0,426736779

2046

36,3209418

1,671886851

0,8025086

0,390333832

2047

37,2194599

1,586339331

0,747601176

0,35713395

2048

38,1505044

1,505575551

0,696638557

0,326846119

Cash-flow 3 Taux

VAN3

8%

-166,23292

10%

-205,82171

12%

-229,58056

Ainsi :

TRI3= 2,66

VAN3

0 0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

-50 -100 -150 -200 -250

VAN3

y = -1583,7x - 42,176

Linéaire (VAN3)

Interprétation des résultats :  Pour les TRI à 8% : Vu que la valeur de tri à l’année 2006 est supérieur à 8% donc il est préférable d’investir cette année qu’au cours des autres années.  Pour les TRI à 10% : On note la même chose pour un taux de 8%, il est plus intéressant d’investir la première année.  Pour les TRI à 12% : Nous pouvons dire quele TRI reste toujours inférieur au taux d’actualisation pour 12%.

VI.

Conclusion :

A travers les trois parties traitées lors de ce mini-projet nous avons pu toucher la difficulté rencontrée lors de dimensionnement d’un barrage. Ce dernier doit répondre à certains critères pour qu’il puisse remplir toutes ses fonctions. Mais nous avons remarqué qu’il faut tenir compte d’un point très important celui de l’analyse économique pour étudier la rentabilité de ce barrage. Enfin nous avons eu l’occasion de voir à quel point les outils informatiques –MATLAB pour notre cas- sont importants dans la réalisation et le dimensionnement de n’importe quel ouvrage d’où la nécessite de maitriser ces outils.

ANNEXE :

PARTIE 1 : Voici les valeurs des débits entrant et sortant, volume d’eau emmagasiné et le niveau d’eau pour les autres périodes : 

Pour 100 ans : Pas de temps

NR

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

675 675,093352 675,310229 675,664712 676,103387 676,552416 676,951242 677,245341 677,429744 677,515581 677,527544 677,476823 677,382911 677,267282 677,142987 677,018298 676,902234 676,830643 676,824498 676,890745 677,031567 677,223705 677,451852 677,69119 677,918358 678,107739 678,244214 678,326422 678,360939 678,355772 678,307821 678,224219 678,115674

QE (Débit QS (Débit de d’entrée) sortie) 86,1666667 0 258,866667 3,66909452 560,633333 22,2279178 830,5 69,7150369 1013,83333 149,096678 1100 248,821778 1035,1 350,624893 927,666667 432,8122 754,966667 487,210805 625,533333 513,255327 496,1 516,920933 366,666667 501,439577 280,133333 473,192532 215,6 439,171625 172,7 403,557285 140,066667 368,853469 150,7 337,498523 258,5 318,626128 377,666667 317,023234 550 334,44561 722,333333 372,496949 862,766667 426,57139 992,2 493,875551 1056,73333 567,926966 1100 641,333349 1067,73333 704,762617 1013,46667 751,692659 927,3 780,444471 862,766667 792,62357 776,6 790,796536 668,433333 773,907362 582,266667 744,753992 496,1 707,46358

S (stock) 102543000 103157347 104584614 106917471 109828067 112885956 115601958 117661691 118960260 119564721 119648965 119291791 118630462 117816198 116940911 116062852 115268212 114780676 114738831 115189974 116156294 117509329 119115945 120801358 122401075 123761849 124757298 125356921 125608689 125571003 125221244 124611454 123819728

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48



677,990428 677,851461 677,707198 677,560412 677,413318 677,272966 677,140221 677,013306 676,892563 676,782634 676,682011 676,589161 676,505276 676,428948 676,358646

431,2 366,666667 312,766667 258,866667 215,6 194,333333 161,7 140,066667 129,433333 118,433333 107,8 97,1666667 96,8 86,1666667 84,3333333

665,236497 619,408648 573,001925 527,036668 482,278571 440,824102 402,776465 367,486029 334,928093 306,174628 280,62048 257,707882 237,574822 219,735829 203,720916

122908594 121929991 120914089 119880422 118844588 117856224 116921439 116027703 115202355 114453735 113768496 113136183 112564932 112045139 111566381

NR 675 675,080684 675,268426 675,57611 675,961394 676,356052 676,708335 676,978624 677,147598 677,230493 677,248701 677,211463 677,135423 677,03915 676,931834 676,822044 676,722352 676,660937 676,655778 676,713318 676,836515 677,009202

QE 74,4166667 223,566667 484,183333 717,25 875,583333 950 893,95 801,166667 652,016667 540,233333 428,45 316,666667 241,933333 186,2 149,15 120,966667 130,15 223,25 326,166667 475 623,833333 745,116667

QS 0 2,94820855 17,8901371 56,2515672 121,262877 203,137746 287,233818 358,031357 404,860738 428,526198 433,784013 423,053881 401,422582 374,584594 345,406717 316,383812 290,776167 275,36301 274,081064 288,491504 320,160529 366,362934

S 102543000 103073982 104309514 106334383 108869931 111548715 113947761 115788432 116973388 117557133 117685351 117423126 116887646 116209697 115469790 114722118 114043215 113624978 113589845 113981696 114820668 115998803

Pour 50 ans : Pas de temps 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

677,208473 677,418745 677,619474 677,791272 677,918413 677,996745 678,030793 678,029881 677,990908 677,918009 677,821972 677,71086 677,591077 677,465757 677,337405 677,208098 677,084085 676,965117 676,848436 676,740711 676,642557 676,552342 676,468807 676,393032 676,323839 676,259931

856,9 912,633333 950 922,133333 875,266667 800,85 745,116667 670,7 577,283333 502,866667 428,45 372,4 316,666667 270,116667 223,566667 186,2 167,833333 139,65 120,966667 111,783333 102,283333 93,1 83,9166667 83,6 74,4166667 72,8333333

422,196113 483,906097 545,377541 599,900482 641,351607 667,345561 678,751079 678,444731 665,396582 641,218395 609,824933 574,165005 536,533018 498,082809 459,702745 422,08859 387,034152 354,3714 323,282785 295,43782 270,804978 248,803955 228,993398 211,503554 195,94264 181,926687

117402068 118882801 120296338 121506136 122401465 122953080 123200607 123193955 122911973 122398619 121722330 120939878 120096363 119213864 118310009 117399428 116526129 115696447 114901848 114168243 113499812 112885451 112316573 111800548 111329346 110894133

QE 35,25 105,9 229,35 339,75 414,75 450 423,45 379,5 308,85 255,9

QS 0 0,96571506 5,89976202 18,7435396 40,9881719 70,7964481 102,864516 131,46041 152,309558 165,293586

S 102543000 102795314 103386201 104365254 105613060 106962592 108212589 109223178 109935630 110362849

 Pour 5 ans : Pas de temps 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

NR 675 675,03834 675,128127 675,276896 675,466504 675,671568 675,861509 676,014564 676,119182 676,181916

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48



676,211446 676,211343 676,18923 676,154111 676,111793 676,066217 676,023104 675,996387 675,995715 676,025152 676,086732 676,173812 676,278927 676,391852 676,502387 676,600514 676,677538 676,730476 676,76131 676,772905 676,76341 676,735608 676,694094 676,64273 676,584862 676,522286 676,456501 676,38879 676,322497 676,258343 676,195859 676,136921 676,082067 676,030715 675,981798 675,935697 675,893056 675,853273

202,95 150 114,6 88,2 70,65 57,3 61,65 105,75 154,5 225 295,5 352,95 405,9 432,3 450 436,8 414,6 379,35 352,95 317,7 273,45 238,2 202,95 176,4 150 127,95 105,9 88,2 79,5 66,15 57,3 52,95 48,45 44,1 39,75 39,6 35,25 34,5

171,526851 171,505055 166,830247 159,49521 150,80366 141,626413 133,123772 127,943435 127,814111 133,523651 145,733593 163,596447 186,056487 211,234881 236,891133 260,474642 279,501816 292,836055 300,697429 303,671739 301,235405 294,139666 283,64967 270,847875 256,662954 241,613173 226,121705 210,538101 195,644707 181,582851 168,227094 155,945046 144,796153 134,612096 125,143788 116,433761 108,566028 101,392947

Le programme utilisé (existe sur le CD)

110563947 110563248 110412656 110173499 109885310 109574936 109281337 109100222 109095802 109295283 109714644 110307660 111023495 111792512 112545256 113213504 113738035 114098544 114308521 114387486 114322823 114133492 113850780 113500993 113106910 112680771 112232772 111771657 111320205 110883319 110457799 110056433 109682874 109333171 109004213 108700822 108420200 108158387

%PREMIER PROGRAMME DE LAMINAGE DES CRUES %PAR TEGUEDI ET SNAIKI clc help laminage disp(' CHARGEMENT EN COURS'); tic t=xlsread('crue.xls','A2:A50');tmax=48; Q1000=xlsread('crue.xls','B2:B50'); Q100=Q1000*1100/max(Q1000); Q50=Q1000*950/max(Q1000); Q5=Q1000*450/max(Q1000); QE=[Q1000 Q100 Q50 Q5 ];nbreQ=4; H=xlsread('données.xls','A2:A53'); V=xlsread('données.xls','B2:B53'); toc caractere=input('Veuillez appuyer une "Entrer"'); S=[V(38) V(38) V(38) V(38)];QS=[0 0 0 0];DT=3600; CD=2.144;L=60;NS=675;NR=[NS NS NS NS]; for numQ=1:nbreQ for j=1:tmax Vmax(j,numQ)=S(j,numQ)+DT*(QE(j,numQ)+QE(j+1,numQ)-QS(j,numQ))/2; i=recherche_de_borne(V,Vmax(j,numQ)); Hmax(j,numQ)=interpolation(V(i),V(i+1),H(i),H(i+1),Vmax(j,numQ)); QSmax(j,numQ)=(Hmax(j,numQ)>=NS)*CD*L*(Hmax(j,numQ)-NS)^1.5; S(j+1,numQ)=Vmax(j,numQ)-DT*QSmax(j,numQ)/2; i=recherche_de_borne(V,S(j+1,numQ)); NR(j+1,numQ)=interpolation(V(i),V(i+1),H(i),H(i+1),S(j+1,numQ)); QS(j+1,numQ)=(NR(j+1,numQ)>=NS)*CD*L*(NR(j+1,numQ)-NS)^1.5; end end STOCK=QE-QS; PT=t(2:49); %PT mis pour Pas de Temps entete={'Pas de temps','NRi','NRi+1','QEi','QEi+1','QSi','QSi+1','Si','Si+1'}; % 1000ans NR1000=NR(:,1);NR1000init=NR1000(1:48);NR1000fin=NR1000(2:49);NR1000max=max(NR1 000); QE1000=QE(:,1);QE1000init=QE1000(1:48);QE1000fin=QE1000(2:49);QE1000max=max(QE 1000);

QS1000=QS(:,1);QS1000init=QS1000(1:48);QS1000fin=QS1000(2:49);QS1000max=max(Q S1000); S1000=S(:,1);S1000init=S1000(1:48);S1000fin=S1000(2:49);S1000max=max(S1000); STOCK1000=STOCK(:,1); data1000=[PT NR1000init NR1000fin QE1000init QE1000fin QS1000init QS1000fin S1000init S1000fin]; recap1000=[QE1000max;QS1000max;S1000max/1e6;NR1000max]; % 100ans NR100=NR(:,2);NR100init=NR100(1:48);NR100fin=NR100(2:49);NR100max=max(NR100); QE100=QE(:,2);QE100init=QE100(1:48);QE100fin=QE100(2:49);QE100max=max(QE100); QS100=QS(:,2);QS100init=QS100(1:48);QS100fin=QS100(2:49);QS100max=max(QS100); S100=S(:,2);S100init=S100(1:48);S100fin=S100(2:49);S100max=max(S100); STOCK100=STOCK(:,2); data100=[PT NR100init NR100fin QE100init QE100fin QS100init QS100fin S100init S100fin]; recap100=[QE100max;QS100max;S100max/1e6;NR100max]; % 50ans NR50=NR(:,3);NR50init=NR50(1:48);NR50fin=NR50(2:49);NR50max=max(NR50); QE50=QE(:,3);QE50init=QE50(1:48);QE50fin=QE50(2:49);QE50max=max(QE50); QS50=QS(:,3);QS50init=QS50(1:48);QS50fin=QS50(2:49);QS50max=max(QS50); S50=S(:,3);S50init=S50(1:48);S50fin=S50(2:49);S50max=max(S50); STOCK50=STOCK(:,3); data50=[PT NR50init NR50fin QE50init QE50fin QS50init QS50fin S50init S50fin]; recap50=[QE50max;QS50max;S50max/1e6;NR50max]; % Pour 5ans NR5=NR(:,4);NR5init=NR5(1:48);NR5fin=NR5(2:49);NR5max=max(NR5); QE5=QE(:,4);QE5init=QE5(1:48);QE5fin=QE5(2:49);QE5max=max(QE5); QS5=QS(:,4);QS5init=QS5(1:48);QS5fin=QS5(2:49);QS5max=max(QS5); S5=S(:,4);S5init=S5(1:48);S5fin=S5(2:49);S5max=max(S5); STOCK5=STOCK(:,4); data5=[PT NR5init NR5fin QE5init QE5fin QS5init QS5fin S5init S5fin]; recap5=[QE5max;QS5max;S5max/1e6;NR5max]; %Transfert des données à Microsoft Excel fprintf('Calculs effectués\n') caractere=input('Appuyer une "Entrer"'); disp('Veuillez patienter ...'); tic warning off MATLAB:xlswrite:AddSheet %Pour 1000ans [ecriture1000 message1000]=xlswrite('resul.xlsx', entete,'1000ans','A2'); [ecriture1000 message1000]=xlswrite('resul.xlsx', data1000,'1000ans','A3'); %Pour 100ans [ecriture100 message100]=xlswrite('resul.xlsx', entete,'100ans','A2');

[ecriture100 message100]=xlswrite('resul.xlsx', data100,'100ans','A3'); %Pour 50ans [ecriture50 message50]=xlswrite('resul.xlsx', entete,'50ans','A2'); [ecriture50 message50]=xlswrite('resul.xlsx', data50,'50ans','A3'); %Pour 5ans [ecriture5 message5]=xlswrite('resul.xlsx', entete,'5ans','A2'); [ecriture5 message5]=xlswrite('resul.xlsx', data5,'5ans','A3'); %Tableau récapitulatif entetehoriz={'1000','100','50','5'}; entetevert={'T (ans)';'QEmax,m3/s';'QSmax,m3/s';'Volume, Mm3';'NRmax, m NGM'}; [ecriture message]=xlswrite('resul.xlsx', entetevert,'resul','A2'); [ecriture message]=xlswrite('resul.xlsx', entetehoriz,'resul','B2'); [ecriture message]=xlswrite('resul.xlsx', recap1000,'resul','B3'); [ecriture message]=xlswrite('resul.xlsx', recap100,'resul','C3'); [ecriture message]=xlswrite('resul.xlsx', recap50,'resul','D3'); [ecriture message]=xlswrite('resul.xlsx', recap5,'resul','E3'); toc disp('les données sont transférées'); disp('\n-------------------------------Merci voir les résultats dans excel----------------------------------');

PARTIE 2: Données des apports: SEP 21,78 12,825 27,21 25,275 6,615 5,835 10,89 79,71 19,83 73,485 56,76 30,72 6,615 12,06 6,225 6,615 9,72 6,225 7,38 39,66 10,5 19,05 43,545 5,445 6,615 6,225 14,385 6,615 18,66 11,28 9,72 16,335 17,88 6,615 6,225 6,225 7,005 5,055 6,615 9,72 13,215 22,935 5,835 7,77 7,77 5,835 11,28 5,055

OCT 6,435 15,27 8,43 23,7 17,67 9,24 65,085 25,71 10,05 36,165 15,27 8,835 22,905 6,825 7,23 6,435 6,825 25,71 6,825 44,19 13,26 8,835 10,44 7,635 11,655 14,055 51,42 8,04 8,04 11,25 9,24 22,095 6,435 7,23 6,825 47,01 19,29 5,22 15,27 6,825 5,22 12,45 6,435 6,825 7,23 8,43 18,48 6,435

NOV 17,88 31,11 47,82 22,935 7,005 7,38 9,72 13,605 7,38 11,67 41,985 16,725 10,11 12,825 5,835 7,38 5,055 6,225 6,225 8,16 24,495 6,225 10,5 9,72 7,38 6,225 15,165 13,215 7,77 10,5 14,775 13,605 5,055 8,16 5,835 14,775 27,6 6,615 7,77 6,225 18,66 7,38 12,435 7,005 7,77 7,38 5,445 5,835

DEC 5,22 28,125 20,49 6,03 4,815 6,03 6,825 9,24 8,04 8,04 8,04 17,67 17,28 6,825 4,815 7,23 4,815 12,45 24,105 11,25 14,865 4,815 5,625 9,24 10,44 6,435 13,665 10,05 17,67 10,845 7,23 7,23 10,05 8,04 4,815 7,635 5,625 6,825 6,435 7,23 10,44 7,23 11,25 6,825 7,23 8,04 6,825 7,23

JANV 5,625 6,825 7,635 7,635 5,22 5,22 9,24 6,03 11,25 8,04 11,655 6,435 6,03 6,03 6,435 5,625 10,05 9,24 13,665 8,04 8,43 10,44 13,665 16,875 8,43 5,625 14,46 6,03 20,49 12,06 6,825 7,635 6,825 17,28 5,22 8,04 6,03 6,825 8,04 10,845 11,655 7,635 8,04 6,825 7,23 14,46 8,835 8,43

FEV 14,52 9,435 14,88 6,9 11,25 5,445 6,525 11,97 6,9 6,525 20,325 20,325 5,805 5,445 5,445 5,805 6,165 8,715 5,805 6,525 5,445 7,98 7,62 9,435 14,145 5,085 6,165 11,61 11,25 9,795 10,53 10,53 5,805 11,97 4,71 7,62 5,805 12,345 6,525 7,26 9,435 10,155 9,075 9,075 7,98 9,435 7,98 10,89

MARS 22,905 62,67 11,655 5,625 8,04 5,22 5,625 7,23 6,03 55,44 10,44 45 5,625 4,815 5,22 5,22 10,05 12,06 6,825 8,835 6,03 49,815 15,27 13,665 9,24 14,46 6,03 42,18 9,24 16,47 11,25 7,23 7,635 12,855 4,425 7,23 8,04 6,435 7,23 7,635 14,865 13,26 12,45 8,43 10,05 7,635 8,04 7,635

AVR 5,055 25,275 9,33 3,105 3,495 3,495 72,705 27,99 3,105 29,94 7,38 27,99 3,105 2,34 10,89 3,105 12,06 91,365 4,665 12,825 14,385 6,615 43,545 59,88 19,83 46,65 8,55 4,275 14,775 10,89 16,335 9,72 7,38 38,49 3,885 15,555 3,105 7,38 5,055 68,82 6,615 42,375 10,11 269,82 19,05 5,835 7,38 5,445

MAI 19,29 20,49 21,69 12,45 21,3 3,615 12,06 10,05 3,615 6,435 4,425 29,73 3,615 2,415 4,02 20,895 18,885 12,45 21,3 11,25 85,575 6,435 19,68 30,54 8,835 21,3 5,22 10,845 11,655 7,635 9,645 106,47 5,625 6,435 20,895 15,27 10,44 6,435 7,23 12,855 11,655 6,435 6,03 34,95 52,23 11,25 6,03 5,625

JUIN 13,995 11,28 15,165 8,16 10,5 7,77 10,89 11,67 15,165 9,72 8,55 14,775 12,825 6,225 8,55 8,55 9,72 11,28 8,55 8,94 11,28 27,6 11,67 17,49 8,55 10,11 17,1 8,94 37,32 7,38 20,61 7,77 5,835 5,445 5,055 15,555 5,835 9,72 5,445 5,835 12,825 7,38 6,225 17,49 10,5 6,615 5,835 5,835

JUIL 8,43 15,675 9,645 5,625 9,645 3,21 12,06 9,645 6,825 10,05 6,435 12,855 5,625 4,425 8,04 6,825 6,825 11,25 7,23 7,23 11,25 11,655 11,25 12,855 8,04 10,05 9,24 8,04 16,065 7,635 6,03 8,04 7,23 5,625 14,055 9,24 5,22 8,43 4,425 10,44 5,625 5,22 6,03 6,825 25,305 5,22 4,02 5,625

AOUT 10,845 13,26 9,24 7,635 16,065 18,075 11,25 11,655 8,43 10,845 8,43 12,06 7,23 4,815 7,23 12,45 8,43 14,865 18,48 10,44 10,845 14,055 10,845 14,46 8,835 20,895 10,05 14,865 11,655 6,435 6,03 6,435 7,23 6,03 6,03 4,815 5,22 9,24 5,22 6,03 6,03 6,435 6,03 13,665 21,69 5,625 5,625 4,02

ANNEE 151,98 252,24 203,19 135,075 121,62 80,535 232,875 224,505 106,62 266,355 199,695 243,12 106,77 75,045 79,935 96,135 108,6 221,835 131,055 177,345 216,36 173,52 203,655 207,24 121,995 167,115 171,45 144,705 184,59 122,175 128,22 223,095 92,985 134,175 87,975 158,97 109,215 90,525 85,26 159,72 126,24 148,89 99,945 395,505 184,035 95,76 95,775 78,06

52,095 133,785 16,725 6,825 7,635 8,715 8,835 6,225 5,625 5,835 4,425 13,215 6,435 8,55 9,645 9,24 7,98 7,23 4,665 4,425 7,38 4,815 4,665 5,22 5,835 6,435 8,04 7,26 6,825 55,215 35,76 10,11 6,825 8,94 63,075 8,55 6,435 6,03 6,525 6,825 4,275 4,815 13,995 4,425 4,665 4,815 5,055 4,815 5,625 6,165 6,435 4,275 31,335 5,055 4,02 5,445 5,22 27,99 8,04 7,635 6,525 6,435 5,055 7,635 5,055 7,635 8,16 15,27 14,385 14,46 8,04 6,525 8,43 6,615 5,625 19,44 4,02 7,77 56,25 67,26 12,45 10,44 10,53 8,04 6,615 5,625 7,005 10,44 7,3095 24,186 6,2205 7,191 9,963 20,4825 42,1845 6,1035 4,9815 57,153 36,6405 18,8565 8,2755 7,3485 8,4765 12,33 6,459 5,5041 27,83808 11,7315 6,9195 5,5041 60,6525 19,605 7,737 6,669 7,3119 6,3855 5,745 6,1035 9,9225 6,92064 1,4784765 5,90587 6,14692 5,50411 1,95955 2,93284 9,17568 2 2,99376 8 2 2 8 2,68272 2,531088 1,90512 3,495312 14,7 18,075 6 7,155 7,245 5,715 5,16 4,17 26,835 5,4 4,215 41,46 289,65 22,05 10,05 10,05 8,85 5,4 5,475 5,4855 5,445 4,155 35,685 91,326 30,321 8,853 6,765 0 5,208 59,5725 17,2395 3,3495 4,137 20,139 24,6045 10,5645 6,822 8,0235 6,2025 5,9805 5,934 11,5485 10,0875 9,9885 10,821 165,51 10,092 6,822 6,7935 6,3975 10,2825 6,9135 24,624 8,5485 4,6545 9,5595 4,08 5,031 6,822 5,0385 5,2515 6,246 4,443 3,9795 11,9295 4,419 72,222 14,8905 8,841 5,7195 6,8295 5,9805 6,3114 6,6132 67,215 19,227 9,9285 8,3175 73,977 16,2 5,8155 6,3735 6,8325 8,0325 108,153 9,0045 4,98 6,891 6,7485 33,588 6,063 7,6425 8,1825 10,104 7,2705 5,757 12,957 13,203 10,512 435,868 40,014 5 5

4,02 260,745 4,815 88,395 6,03 158,22 5,625 139,515 5,22 87,48 4,815 97,485 13,26 124,23 10,05 212,475 6,1065 228,522 44,595 163,83828 4,379184 142,910201 4,981824 9,75 13,56 25,2615 15,3885 8,244 3,789 5,2695 8,9955 16,53 475,882

50,214816 114,42 421,6305 287,718 135,2835 269,703 70,5885 229,0476 263,5725 138,558 475,8825

Pour le tableau des résultats de simulation d’exploitation il est donné dans le CD.

Le programme utilisé pour la régularisation (existe sur le CD) : 

4. %PROGRAMME MATLAB DE REGULARISATION DES EAUX DE SURFACES 5. %PAR TEGUEDI ET SNAIKI 6. clc 7. help regularisation 8. disp('Chargement des données') 9. disp('Veuillez patienter ...'); 10. tic 11. APPORT=1e6*xlsread('données.xlsx','Apport','D6:O74'); 12. AN=xlsread('données.xlsx','Apport','A6:A74');An_max=length(AN); 13. Hpluie=0.001*xlsread('données.xlsx','Pluie-evap','B8:M8'); 14. Hevap=0.001*xlsread('données.xlsx','Pluie-evap','B7:M7'); 15. dmdeannuelAEPI=1e6*xlsread('données.xlsx','AEPI_IRR','D4:D72'); 16. coefmensuelAEPI=0.01*xlsread('données.xlsx','AEPI_IRR','H4:S4'); 17. dmdeannuelIRR=1e6*xlsread('données.xlsx','AEPI_IRR','E4:E72'); 18. coefmensuelIRR=0.01*xlsread('données.xlsx','AEPI_IRR','H3:S3'); 19. heurPointePOW=xlsread('données.xlsx','Energie_exclusive','B4:M4'); 20. HSV=xlsread('données.xlsx','HSV','A7:C58'); 21. H=HSV(:,1);S=1e6*HSV(:,2);V=1e6*HSV(:,3); 22. dmdeAEPI=dmdeannuelAEPI*coefmensuelAEPI; 23. dmdeIRR=dmdeannuelIRR*coefmensuelIRR; 24. toc 25. caractere=input('Chargement des données réussi. appuyer une "Entrer" pour continuer'); 26. RO=1000;g=9.81; 27. NS=675; Vmax=interp1(H,V,NS,'linear');Smax=interp1(H,S,NS,'linear'); 28. Q0=13; %débit équipé 29. H0=50; %Hauteur de chute correspondant au niveau de seuil 30. P0=5.6e6; %Puissance équipée 31. n=0.88; %rendement 32. NT=NS-H0; %côte de la turbine 33. NP=660; % niveau de la prise 34. NRinit(1,1)=input('Veuiller définir le niveau initial de la retenue : '); 35. Sinit(1,1)=interp1(H,S,NRinit(1,1),'linear'); 36. Vinit(1,1)=interp1(H,V,NRinit(1,1),'linear'); 37. %Tranche morte 38. VTM=12.4;HTM=interp1(V,H,VTM,'linear');STM=interp1(V,S,VTM,'linear'); 39. for i=1:An_max 40. for j=1:12 41. S0(i,j)=Sinit(i,j);V0(i,j)=Vinit(i,j); 42. %Après apports 43. V1(i,j)=V0(i,j)+APPORT(i,j);

44. 45. 46. %laminage après APPORT 47. Vlam(i,j)=(V1(i,j)>Vmax)*(V1(i,j)-Vmax); 48. V1(i,j)=laminer(V1(i,j),Vmax); 49. if Vlam(i,j)>0 50. H1(i,j)=NS; 51. S1(i,j)=Smax; 52. else 53. H1(i,j)=interp1(V,H,V1(i,j),'linear'); 54. S1(i,j)=interp1(H,S,H1(i,j),'linear'); 55. end 56. %précipitation 57. Smoy(i,j)=(S0(i,j)+S1(i,j))/2; 58. Vpluie(i,j)=Smoy(i,j)*Hpluie(j); 59. V2(i,j)=V1(i,j)+Vpluie(i,j); 60. 61. 62. %laminage après les précipitations 63. Vlam(i,j)=Vlam(i,j)+(V2(i,j)>Vmax)*(V2(i,j)-Vmax); 64. V2(i,j)=laminer(V2(i,j),Vmax); 65. if Vlam(i,j)>0 66. H2(i,j)=NS; 67. S2(i,j)=Smax; 68. else 69. H2(i,j)=interp1(V,H,V1(i,j),'linear'); 70. S2(i,j)=interp1(H,S,H1(i,j),'linear'); 71. end 72. 73. %évaporation 74. Sevap(i,j)=(Smax>S2(i,j))*Smoy(i,j)+(Smax