École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : Master GC · S3 · UE2 — Hydraulique & Barrages

  • Hydrogéologie & Gestion des Eaux Souterraines

    Au Niger, les eaux souterraines assurent l’essentiel de l’alimentation en eau potable des villes secondaires et du monde rural, ainsi qu’une part croissante de l’irrigation et de l’abreuvement du bétail. Le pays repose sur de grands systèmes aquifères sédimentaires (bassin des Iullemmeden à l’ouest, bassin du Tchad à l’est), sur des aquifères de socle fissuré (Liptako, Damagaram-Mounio, Aïr) et sur des nappes alluviales (vallée du fleuve Niger, goulbis, dallols). L’ingénieur GCI rencontre les eaux souterraines à double titre : comme ressource à mobiliser (forages, champs captants pour l’AEP) et comme contrainte ou enjeu pour les travaux (fouilles noyées, remontées de nappe, pollution de chantier). Ce cours de Master apporte les méthodes quantitatives de l’hydrogéologie (essais de pompage, bilans, modélisation) et les outils de gestion durable de la ressource.

    Objectifs d’apprentissage

    • Caractériser les aquifères du Niger et analyser leur potentiel pour les projets GCI.
    • Réaliser un bilan hydrogéologique et dimensionner un champ captant pour l’AEP.
    • Analyser les interactions entre les travaux GCI et les eaux souterraines.
    • Concevoir les systèmes de protection et de gestion durable des ressources.

    Prérequis

    Hydrologie & Hydraulique Souterraine (HYS4102, Licence GCI S4) : loi de Darcy, perméabilité, écoulement vers un puits ; Géotechnique Avancée & Fondations Spéciales (Master GCI).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Hydrogéologie du Niger
    2. Leçon 2 — Hydrogéologie Quantitative
    3. Leçon 3 — Interactions Travaux GCI et Eaux Souterraines
    4. Leçon 4 — Gestion Durable des Ressources en Eau

    Travaux pratiques (10 h)

    • TP 1 (Leçon 1) : mesures piézométriques et analyse physico-chimique de terrain (conductivité, pH, fluorures, nitrates, fer).
    • TP 2 (Leçon 2) : interprétation d’un essai de pompage (Theis, Cooper-Jacob) sous tableur ou logiciel.
    • TP 3 (Leçon 3) : dimensionnement d’un rabattement de nappe pour une fouille.
    • Application (Leçon 4) : étude hydrogéologique d’un projet d’AEP rurale.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 10 h, TD 10 h, TP 10 h, TPE 30 h, soit 60 h ; 3 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, étude AEP), examen terminal 60 % ; nature mixte.

    Bibliographie

    • G. Castany, Principes et méthodes de l’hydrogéologie, Dunod.
    • BRGM, Atlas hydrogéologique du Niger (brgm.fr).
    • G. de Marsily, Hydrogéologie quantitative, Masson.
    • G. P. Kruseman & N. A. de Ridder, Analysis and Evaluation of Pumping Test Data, ILRI.

  • Barrages & Aménagements Hydrauliques

    Au Niger, où la pluviométrie varie de plus de 700 mm/an à l’extrême sud à moins de 100 mm/an au nord, et où l’écoulement se concentre sur quelques semaines d’hivernage, la maîtrise de l’eau par les barrages conditionne l’irrigation, l’élevage, l’alimentation en eau et l’énergie. Du grand aménagement de Kandadji sur le fleuve Niger aux centaines de petits barrages et retenues collinaires des régions de Tahoua, Maradi, Zinder ou Dosso, l’ingénieur GCI doit savoir concevoir des ouvrages adaptés aux fortes crues, à l’évaporation intense et aux matériaux locaux. Ce cours de Master couvre la conception et le dimensionnement des barrages (surtout en remblai, majoritaires au Sahel), de leurs ouvrages annexes, ainsi que la sécurité et la surveillance des ouvrages.

    Objectifs d’apprentissage

    • Concevoir et dimensionner les différents types de barrages adaptés au contexte sahélien.
    • Analyser la stabilité des barrages en remblai et en béton sous les charges de service.
    • Dimensionner les ouvrages annexes : déversoirs, vidanges de fond, prises d’eau.
    • Comprendre les enjeux de sécurité des barrages et les procédures de surveillance.

    Prérequis

    Mécanique des Fluides & Hydraulique (HYD2201, Licence GCI S2) ; Mécanique des Sols 2 & Fondations (Licence GCI) : écoulements en milieu poreux, résistance au cisaillement, stabilité des pentes.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Types de Barrages et Contexte Sahélien
    2. Leçon 2 — Barrages en Remblai
    3. Leçon 3 — Ouvrages Annexes
    4. Leçon 4 — Sécurité et Surveillance des Barrages

    Travaux pratiques (8 h)

    • TP 1 (Leçon 2) : perméabilité d’une argile de noyau compactée (perméamètre à charge variable) et vérification des critères de filtre de Terzaghi.
    • TP 2 (Leçon 3) : canal hydraulique — coefficient de débit d’un seuil déversant et ressaut hydraulique en pied de coursier.
    • Application de synthèse (Leçon 3) : dimensionnement complet d’un barrage de 50 Mm³ au Niger.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 20 h, TD 10 h, TP 8 h, TPE 42 h, soit 80 h ; 4 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, projet de dimensionnement), examen terminal 60 % ; nature mixte (cours et problèmes chiffrés).

    Bibliographie

    • CIGB/ICOLD, Barrages et Risques, CIGB Publications.
    • G. Degoutte (dir.), Petits barrages — Recommandations pour la conception, la réalisation et le suivi, Cemagref Éditions.
    • USBR, Design of Small Dams, U.S. Bureau of Reclamation.
    • W. Hager, A. Schleiss, Constructions hydrauliques, Traité de Génie Civil vol. 15, PPUR.