VERIFICATION DE LA STABILITE DU BARRAGE ZONGO II ET DE SES ANCRAGES APRES SA PREMIERE MISE EN EAU

Re ue In e na ionale de la Reche che Scien i ique
(Re ue-IRS)
ISSN: 2958-8413
Vol. 3, No. 6, No emb e 2025
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VERIFICATION DE LA STABILITE DU BARRAGE ZONGO II ET DE SES
ANCRAGES APRES SA PREMIERE MISE EN EAU
NTEME Mpio Cicé on1, MANTEKO Ma ondo Emmanuel1, MUKE Dé oué1, MAKAYA
Lu ua Ange1, DINGADIA Wasam Be in2, MABWA Kingoma Ch is ian1, Okondo
Nkoso Michel1.
1 Cen e de Reche che Géologiques e Miniè es (CRGM), B.P. :898, Kinshasa I, Minis è e de la Reche che
Scien i ique e Inno a ion Technologique, République Démoc a ique du Congo.
2 Cen e de Reche che Eaux e En i onnemen (CREE), Minis è e de la Reche che Scien i ique e Inno a ion
Technologique, Kinshasa, République Démoc a ique du Congo.
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Abs ac : Any dam mus be s able o unc ion no mally because a ailu e can ha e
se ious consequences on he en i onmen . This is why he aim o his wo k is o
e alua e he s abili y o he Zongo II dam and i s ancho s a e i s i s
impoundmen . This e alua ion is done acco ding o he esul s o he auscul a ion
and o achie e his, we had adop ed he echniques o e alua ing he s abili y o
g a i y dams, in pa icula he analy ical calcula ion me hod. Geologically, he e is
an al e na ion o clay and sands one laye s a ec ed by aul s on i s igh bank,
which is one o he ancho ing a eas o he dam ollowed by clay sand. These
sands ones ha e a good esis ance o wea (28 and 30) and a good esis ance o
simple comp ession (88.1 Mpa) so good bea ing capaci y bu also e y good
building ma e ials al hough hey a e good aqui e s. Acco ding o he esul s o he
auscul a ion ob ained, he Zongo II dam is in good condi ion, which e lec s a
judicious choice o he si e in ela ion o i s loca ion because a he cu en ime
when i is subjec ed o excessi e s esses, he changes obse ed do no exceed 5
mm. Wi h ega d o he alues o he SR ollo e sa e y o 1.9 and slip o 8.17; The
isk o up u es is low and a om being en isaged, bu auscul a ion mus be
egula . Fac o s con ibu ing o his good geological and geo echnical s abili y
include he ancho ing o he ounda ion o a dep h o 5 m and he minimiza ion o
unde p essu e h ough he sealing o aul s wi h g ou injec ions and wa e p oo ing
wo k (wa e p oo ing walls) and d ainage. O cou se, o unde s and his s abili y, i is
a ques ion o compa ing he ini ial auscul a ion alues, as e e ences, and hose
a e he i s impoundmen ha he dam is hen subjec ed o s esses such as
wa e p essu e, unde p essu e, e c. The sugges ions boil down o p omo ing and
inancing scien i ic esea ch o he moni o ing o he igh bank, which has al eady
been cap icious since he cons uc ion and con ede a ion o he g a i y dam a his
si e.
Keywo ds : Inking, Auscul a ion, Li .
Résume : ou ba age doi ê e s able pou onc ionne no malemen ca une
up u e peu a oi des g a es conséquences su l’en i onnemen . C’es pou quoi le
bu de ce a ail es d’é alue la s abili é du ba age Zongo II e de ses anc ages
ap ès sa p emiè e mise en eau. Ce e é alua ion se ai en onc ion des ésul a s
d’auscul a ion e pou y a i e , nous a ions adop é les echniques d’é alua ion de
la s abili é des ba ages poids no ammen la mé hode de calcul analy ique.
Géologiquemen , on a une al e nance des couches a gileuses e g éseuses
a ec ées pa des ailles à sa i e d oi e qui es l’une des zones d’anc ages du
ba age sui i de sable a gileux. Ces g ès on une bonne ésis ance à l'usu e
(28 e 30) e une bonne ésis ance à la comp ession simple (88.1 Mpa)
donc une bonne po ance mais aussi de ès bons ma é iaux de
cons uc ion bien qu’ils soien des bons aqui è es. En e u des ésul a s
d’auscul a ion ob enus, le ba age Zongo II es en bon é a , ceci adui un choix
judicieux du si e pa appo à son emplacemen ca au momen ac uel qu’il es
soumis aux con ain es excessi es, les modi ica ions obse ées ne dépassen pas
5 mm. Au ega d des aleu s des sécu i és au en e semen SR de 1,9 e au
glissemen de 8,17 ; les isques de up u es son aibles e loin d’ê e en isagées
mais l’auscul a ion doi ê e éguliè e. Les ac eu s a o isan ce e bonne s abili é
su les plans géologique e géo echnique son no ammen l’anc age de la onda ion
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à une p o ondeu de 5 m e la minimisa ion de la sous-p ession pa le colma age
de ailles a ec injec ions de coulis e les a aux d’é anchéi é ( oiles d’é anchéi é)
e le d ainage. Ce es, pou comp end e ce e s abili é, il s’agi ici d’une
compa aison des aleu s ini iales d’auscul a ion, comme é é ences e celles ap ès
la p emiè e mise en eau que le ba age es alo s soumis aux con ain es elles que
la poussée d’eau, la sous-p ession e c. Les sugges ions se ésumen à a o ise e
inance la eche che scien i ique pou le sui i de la i e d oi e déjà cap icieuse
depuis la cons uc ion e con édé a ice du ba age de ype poids à ce si e.
Mo s clés : Anc age, Auscul a ion, Po ance.
Digi al Objec Iden i ie (DOI): h ps://doi.o g/10.5281/zenodo.17687970
1 In oduc ion
Vue les p oblèmes majeu s d’é anchéi é e ieillissemen des s uc u es hyd auliques ou d’au es
pa amè es, les conséquences désas euses que peu en causées les up u es des ba ages dans
l’en i onnemen , où on no e les pe es ma é ielles e en ies humaines, leu s aspec s s a iques
in é essen les scien i iques pou la sécu i é en géné al donc la nécessi é d’auscul a ion
éguliè emen . C’es pou quoi, le choix du p ésen a ail pou sui comme objec i de e oi les
condi ions de s abili é du ba age Zongo II e des oches en i onnan es ou en s’appuyan
su l’auscul a ion dans le souci de dé ec e e p é eni les isques de up u e, de en e semen , de
basculemen e de glissemen s’ils se p ésen en .
Les plus g andes mo i a ions s’expliquen du ai que plus ô une anomalie es dé ec ée, moind es en
son les conséquences en e mes de a aux ou de cou d’exploi a ion, ces in o ma ions associées à
d’au es é udes pou on épond e aux a en es des esponsables de la SNEL, ca l’aspec sécu i é du
ba age p ime a an ou e considé a ion.
En ce qui conce ne le ba age Zongo II, a ec sa longueu de la c ê e de 196 m, une hau eu
maximale de 25 m, olume de 13 000 000 m3 e un débi ès impo an don les oches p ésen en de
discon inui és comme le cas de Malpasse e son en con ac d'une nappe ph éa ique ; les
mêmes scena ios peu en se p odui e ?
Face à ou es ces p éoccupa ions, ces di é en s obs acles su ou ceux de l’acciden du Malpasse en
F ance e de Solai de niè emen au Kenya, susci en des ques ions pe inen es ci-ap ès auxquelles
nous a ons épondu dans ce a ail :
• exis e- -il une s abili é au sein du bassin de e enue d’eau Zongo II e de ses zones d’anc age,
quels son les compo emen s ac uels de ce massi ocheux en i onnan le ba age
Zongo II ace aux p essions di e ses, qu’elles soien in e s i ielles ou hyd os a iques ap ès sa
p emiè e mise en eau ?
• commen la sous-p ession es -elle gé ée pou édui e les o ces à la onda ion du ba age Zongo
II e au con ac ba age-anc ages ?
• y a- -il des mécanismes de dé ec ions de compo emen ano mal du ba age e de ses
onda ions, de ous dégâ s pa iculie s e des condi ions excep ionnelles dans les en i ons ?
Ou e ces ques ions impo an es, une é ude su le p oblème de sou ènemen des i es du ba age
a é é ai e pou la p o ec ion de ces de niè es e pou é i ie s’il y a é olu ion depuis l’acciden
su enu à la cons uc ion.
1 2. Zone d’é ude
2.1. Aspec s géog aphiques du sec eu d’é ude
L’aménagemen hyd oélec ique de Zongo II se ou e dans la p o ince du Kongo-cen al en
République Démoc a ique du Congo en e 4° 46’16’’ de la i ude du Sud e 14°52’40’’de longi ude Es
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a ec l’al i ude de 200m à 500 m. Il es é igé dans le li de la i iè e Inkisi qui, a ec sa o me en « V » à
la p oximi é de la cen ale hyd oélec ique, des lancs ab up s a ec la coulée d’eau o en ielle es un
a luen du leu e Congo. Il p end son o igine au No d de l’Angola ou en se con e gean au Sud de la
R.D.C. Ce e i iè e é oi e a comme al i ude en amon qui se ou e en e 800 e 1200m e en e 300
e 800m d’al i ude en a al. La su ace du bassin e san en amon de ce e cen ale es d’en i on 14
600Km2 e le ba age Zongo II se sépa e de celui de Zongo I à une dis ance de 1,4 Km en amon
cons ui à des années soixan e e à 1,9 Km pa appo à la cascade Zongo de ce e même i iè e
Inkisi qui cons i ue un ès bon cad e ou is ique enommé SELI SAFARI CHUTE. L’a al du ba age se
ou e en i on pa appo à l’embouchu e en e le leu e Congo e son a luen Inkisi.
Fig. 01 : Si ua ion géog aphique de la Cen ale hyd oélec ique Zongo II.
2.2. Aspec s géologiques
La plupa des oches qui a leu en su le si e de Zongo son des g ès de couleu ose en g ain moyen
ou in e les dépô s meubles ou communémen appele du g ès A kosique ou g ès d’Inkisi. A ce ains
end oi s les oches son du es, aiblemen al é ées e ès o emen al é ées au u e à mesu e qu’on
s’éloigne de la p o ondeu e s la su ace e ce aines son épaisses. Les couches de la zone son
paléozoïques, mésozoïques e cénozoïques. Pa mi lesquelles, les couches paléozoïques son
appa ues à l'oues e au sud, y comp is les oches d'Inkisi e de Mpioka (Fig. 02)
Fig. 02 : Ca e géologique de Zongo e ses en i ons (KAMBALE e MWESHI, 2014).
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2.3. Aspec pé og aphique
Ap ès un le é dé aillé de l’aménagemen hyd oélec ique mais su ou dans la zone en i onnan e du
ba age Zongo II, une é ude sys éma ique de la zone d’anc age de l’ou age e ses pé iphé ies a ec
comme inali é l’examen de la mo phologie e l’é a des oches. Les échan illons p éle és on é é
amenés au labo a oi e pou la con ec ion des lames minces.
Fig. 03 : Lame mince en lumiè e pola isée e na u elle.
2.4. Aspec s géo echniques
Tou p oje de ba age commence pa une é ude géologique, géophysique e géo echnique
qui es p og essi emen a inée au u e à mesu e que le p oje se dé eloppe e que les
choix se p écisen su le ype e la hau eu du ba age. Ces é udes abou issen à la
dé e mina ion de la na u e de di é en es o ma ions (meuble ou cohé en e) p ésen es su le
si e, leu s ex ensions géomé iques, leu s p op ié és mécaniques (pe méabili é, dé o mabili é,
ésis ance mécanique, al é abili é à l'eau) e la eche che de discon inui és ( ailles, ac u e,
diaclase, zone de dissolu ion ou ka s s) (NZAU Mbudi, 2017). En ce qui conce ne le cas de
Zongo II, u l’acciden de la i e d oi e du ba age qui s’é ai p odui au momen de la
éalisa ion ; les géologues a aien p oposé de éalise des o ages géo echniques dans le
cad e de la econnaissance du e ain pou la li hologie en p o ondeu don ci-ap ès la ca e
p ésen e dans la igu e 03 e les in o ma ions ela i es dans le ableau 01.
Fig. 04 : La ca e de o ages exécu és au si e du ba age Zongo II.
Micas
Feldspa hs
Qua z

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2.5. La ésis ance à la comp ession uni-axiale ou la comp ession simple
Voici Donc le ésul a de l'essai à la comp ession simple e ec ué su l’échan illon p éle é au
ni eau de la ca iè e ayan se i à la p oduc ion de ma é iaux pou la cons uc ion du ba age
de Zongo II.
Tableau 01 : Essai de comp ession simple.
ESSAI DE COMPRESSION SIMPLE SUR UN ECHANTILLON DE GRES D’INKISI
Opé a eu :
Labo a oi e SINOHYDRO ZONGO II
Type d’Ép ou e es :
Cylind ique
P o enance de l’échan illon
Zongo
Ép ou e e n°
1
Na u e de la oche :
G ès eldspa hique
Da e de p élè emen :
07/07/2017
Da e d’éc asemen :
15/01/2018
Diamè e (Cm)
5
Hau eu (Cm)
10
Élancemen
2
Su ace comp imée (Cm2)
19.6
Poids (kg)
0, 359
Densi é
2,51
Cha ge de up u e (Kg)
1726,76
Con ain e de up u e (Kg /m2)
881
Con ain e de up u e (N/mm2)
88.1
Con ain e de up u e(Mpa)
88.1
A ec 1N/mm2 = 1Mpa
Selon les ésul a s de ce essai su l'échan illon de la oche p éle ée au ni eau de la
ca iè e (pou la cons uc ion du ba age Zongo II), la ésis ance à la Comp ession uni axiale
es de 88.1MPa, c'es donc une oche du e ca sa ésis ance à la comp ession se ou e
dans la ou che e de 40 à 110 MPa pou une oche du e (KELLER, 2000). En
considé an la quali é de oche e l'exigence du ba age e u que ce e ésis ance à la
comp ession es éle ée dans le sens que ce e aleu se ou e en e 60 e 200 MPa
(wikigeo ech consul é 10/03/2018). Nous pou ons décla e que ce échan illon possède des
ès bonnes ca ac é is iques du poin de u ésis ance à la comp ession simple. Ce son aussi donc de
bon ma é iaux de cons uc ion.
2.7. Essai los Angeles
Le coe icien de Los Angeles qui es en appo a ec la ac u abili é d'une oche, es la
maniè e don celle-ci se compo e con e la agmen a ion e l'usu e. L'essai Los Angeles
pe me donc de mesu e la ésis ance combinée en e la agmen a ion pa chocs e l'usu e
pa o emen s écip oques des élémen s d’un g anula . Nous a ons e ec ué l’essai Los
Angeles su l’échan illon p éle é au LN e TP don les ésul a s son le sui an :
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Tableau 02 : Résul a de l’essai Los Angeles.
Échan
Opé a eu
Classe
g anulomé
ique
(ASTM;
AFNOR)
Nomb
e de
boule
s
Poids de
la p ise
d’échan
en g(P)
Nomb e
de
ou s
Re us au
Tamis
n°12,5 en
g(P)
p p’p
Coe icie
n Los
Angeles
(p/p)
100
N°1
LB.
SINOHY
DRO
B
11
5000
500
3570
1430
30
É an donné que la aleu du coe icien de Los Angeles a ie de 20 à 50% pou des bons
ma é iaux e plus de 50% de coe icien pou les mau ais ma é iaux (HABIB, 1983), nous
pou ons di e a ec ce i ude que l’échan illon qui a se i comme ma é iaux de cons uc ion es un
bon ma é iau.
2.8. CARACTERISTIQUES HYDROGEOLOGIQUES
Pou le mécanicien des oches, l’eau es en géné al une nuisance, don il au comp end e e minimise
ses e e s. La pe méabili é (ou conduc i i é hyd aulique) ca ac é ise l’ap i ude du milieu solide à laisse
ci cule des luides (liquide ou gaz) au sein de son espace po eux (LARIVE ; 2002). Les eaux
sou e aines con enues dans la zone d’é ude se compo en de deux maniè es : l’eau in e s i ielle de la
couche meuble e l’eau ci culan dans les ailles du Qua e nai e, alimen ée pa les p écipi a ions
a mosphé iques puis é acuée e s la allée ; le débi n’es pas g and. Les eaux qui ci culen dans les
discon inui és des oches son alimen ées pa les p écipi a ions a mosphé iques. Ces eaux son
égalemen é acuées e s la allée mais aussi e s la i iè e Inkisi (SYNOHYDRO, 2014). En géné al,
la pe méabili é des oches dans ce e zone a ie de 0,04 à 2,8 Lu, donc ce son les oches aiblemen
pe méables. Les aleu s le plus éle ées, nous on condui s à conclu e qu’il y a bel e bien p ésence
des ailles.
3. Mé hodologie
3.1. É ape de e ain
Ho mis les di é en s disposi i s d’auscul a ion, les ma é iels d’in es iga ion géologique u ilisés
comp ennen une boussole de géologue, ma eau de géologue, une masse, GPS, des sache s,
ma queu s, une mache e, un ca ne de e ain, un appa eil pho o numé ique, des s ylos, c ayons,
eu es, la es, une ca e géologique e plusieu s au es accessoi es.
3.2. É ape de labo a oi e :
Ce e é ape a consis é à :
➢ Con ec ionne e analyse les lames minces pou p écise la na u e
pé og aphique des oches p éle ées pa la é i ica ion ;
➢ Essais géo echniques pou la é i ica ion de compo emen géo mécanique ;
➢ T ai emen s a is ique des données d’auscul a ion.
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3.3. T a ail documen ai e :
La e ue de la li é a u e a é é adop ée su :
➢ la géologie du si e e condi ions géo echniques de ce de nie ;
➢ les echniques d’é alua ion de la s abili é des ba ages poids no ammen : le
calcul analy ique e p incipalemen l’u ilisa ion des logiciels Cadam ;
➢ les echniques d’auscul a ion.
Signalons la pe inence de mic oscope op ique pola isan e plusieu s au es accessoi es qui on se i
à analyse les lames minces ou en ajou an l’appo des logiciels els que Win- enso , A c Gis e
l’o dina eu po able pou le ai emen de ces données.
3.4. In e p é a ion
Les a aux de ai emen e d’in e p é a ion a condui à :
➢ La é i ica ion des condi ions géologiques e géo echniques en u ilisan les
echniques adi ionnelles de le é en phase d’exploi a ion, d’où l’absence des
ca es. Le le é é ai cons i ué de la desc ip ion in si u de di é en s li ho aciès,
a ec p élè emen des échan illons ;
➢ La p ise de mesu e su la géomé ie du ba age e de l’in e ace ba age-
colonne d’eau ;
➢ La p ise de mesu e d’auscul a ion du ba age e de ses anc ages lo s du
con ôle mensuel su la su eillance de su e é pou le mois de juille 2017
compo an la écol e des données d’auscul a ion.
Tableau 04 : S a is ique du déplacemen inclinomè iques su le alus de la i e
gauche du mois d’a i d’AVRIL (al i ude : m déplacemen : mm).
DS-IN1
DS-IN2
DS-IN3
DS-IN4
DS-IN5
DS-IN6
DS-IN7
DS-IN8
Al
Dép
Al
Dép
Al
Dép
Al
Dép
Al
Dép
Al
Dép
Al
Dép
Al
Dép
388
0,0
378
0,0
365
-0,1
357
-0,1
388
-0,1
378
-0,1
365
0,0
357
0,0
390
0,0
380
0,2
367
-0,4
359
-0,1
390
0,0
380
-0,4
367
-0,1
359
-0,1
392
-0,1
382
0,1
369
-0,4
361
-0,1
392
0,1
382
-0,3
369
-0,1
361
-0,1
394
-0,1
384
0,1
371
-0,3
363
0,1
394
0,1
384
-0,1
371
-0,2
363
0,1
396
-0,1
386
0,2
373
-0,3
365
-0,1
396
0,1
386
0,0
373
-0,3
365
0,2
398
-0,1
388
0,2
375
-0,3
367
-0,1
398
0,0
388
0,0
375
-0,4
367
0,2
400
-0,1
390
-
377
-0,2
369
-0,3
400
-0,2
390
-
377
-0,5
369
-0,1
402
-0,5
392
-
379
-0,1
371
-
402
-0,1
392
-
379
-0,4
371
-
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4. Résul a s
4.1. Vé i ica ion de la s abili é du ba age zongo II e de ses anc ages ap ès sa p emiè e
mise en eau
4.1.1. Sollici a ions
4.1.2. Fo ces e ac ions à considé e
Lo sque le ba age es empli au ni eau des plus hau es eaux (cas de dimensionnemen ), les
p incipales o ces à considé e son : la poussée de l'eau (Eam), le poids p op e (P), la poussée des
e es (FT), la sous-p ession (S) illus ées dans la igu e 05 (CARRERE, 1991).
Fig. 05 : Fo ces e ac ions à considé e .
D'au es cha ges on égalemen un e e , soi su la s abili é du ba age, soi su l'é a de con ain es
in e nes :
Ea : la poussée de l'eau à l'a al, selon les condi ions de subme sion du pied a al,
D : les e e s sismiques dynamiques,
T : les e e s he miques.
D'au e pa , ce sys ème s a ique ès simple implique des condi ions p écises à la onda ion : la
onda ion doi ê e ocheuse, son module d'élas ici é doi ê e éle é (peu dé o mable) e sa
pe méabili é aible (é anchéi é).
4.1.3. Sécu i é au en e semen
Le ac eu de sécu i é au en e semen géné alisé du p o il au ou du poin a al de la onda ion peu
ê e calculé :
𝑆𝑅=∑𝒔𝒕𝒂𝒃
∑𝑴𝒐𝒃𝒊𝒍 =𝑴𝒑
𝑴𝑬+𝑴𝑺=𝑷.𝟐
𝟑𝒃
𝑬.𝟏
𝟑𝒉+𝑺.𝟐
𝟑𝒃
A ec 𝑏=𝑚.ℎ 𝑒𝑡 𝑚=√𝜌.𝐸
𝜌.𝐵−𝐾𝜌𝐸, on ob ien 𝑆𝑅=2
1+𝐾(.𝜌𝐸
𝜌𝐵)
Lo squ’on applique ce e o mule pou ou e le ac eu de sécu i é pou le en e semen dans le cas
de Zongo II, a ec :
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Fig. 10 : Les déplacemen s a an , pendan e ap ès la mise en eau au poin DS-M2 à la i e d oi e.
Fig.11 : Les déplacemen s a an , pendan e ap ès la mise en eau au poin DS-M3 à la i e d oi e.
Fig. 12 : Les déplacemen s a an , pendan e ap ès la mise en eau au poin DS-M4 à la i e d oi e
0,06
0,24
0,42
0,6 0,65 0,68 0,71
JANVIER
FEVRIER
MARS
AVRIL
MAI
JUIN
JUILLET
Déplacemen s (mm)
Mois
DS-M3 ( 374 m)
0,27
0,74 0,88 0,91 0,93 0,93 0,93
JANVIER FEVRIER MARS AVRIL MAI JUIN JUILLET
Déplacemen s (mm)
Mois
DS-M4 (400 m)
0,09 0,2 0,33 0,46 0,58 0,7 0,82
JANVIER FEVRIER MARS AVRIL MAI JUIN JUILLET
Déplacemen s (mm)
Mois
DS-M2 (382 m)

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Fig. 13 : Les déplacemen s a an , pendan e ap ès la mise en eau au poin DS-M5 à la i e d oi e.
Fig. 14 : Les déplacemen s a an , pendan e ap ès la mise en eau au poin DS-M6 à la i e d oi e.
Fig. 15 : Les déplacemen s a an , pendan e ap ès la mise en eau au poin DS-M7 à la i e d oi e.
Tou es ces g aphiques illus en les dé o ma ions mesu ées au ni eau des ainchons. Lo s de
l’analyse de celles-ci, les leçons son les sui an es :
3,36
4,39
5,42 5,52 5,62 5,8 6
JANVIER FEVRIER MARS AVRIL MAI JUIN JUILLET
Déplacemen s (mm)
Mois
DS-M5 (382 m)
0,46
1,03
1,6 1,62 1,65 1,73 1,82
JANVIER FEVRIER MARS AVRIL MAI JUIN JUILLET
Déplacemen s (mm)
Mois
DS-M6 (374 m)
0,23
0,93 1,16 1,4 1,64 1,93 2,22
JANVIER FEVRIER MARS AVRIL MAI JUIN JUILLET
Déplacemen (mm)
Mois
DS-M7 (400 m )
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- la i e d oi e ne se déplace pas o alemen mais ce aines zones sous
l’in luence de la mise en eau du ba age, susci en une bonne obse a ion e
p ésen en de modi ica ions bien que pe i e ;
- bien que l’endommagemen de ce ains disposi i s d’auscul a ion, le maximum
de déplacemen es au ou de 3 mm ;
- à la di é ence de la i e gauche, celle-ci es oujou s spéciale ca les au es
ypes de disposi i s d’auscul a ion en egis en aussi des déplacemen s.
5. Discussion
Tou p oje de ba age commence pa une é ude géologique, géophysique e géo echnique
qui es p og essi emen a inée au u e à mesu e que le p oje se dé eloppe e que les choix
se p écisen su le ype e la hau eu du ba age. Ces é udes abou issen à la dé e mina ion
de la na u e de di é en es o ma ions (meuble ou cohé en e) p ésen es su le si e, leu s
ex ensions géomé iques, leu s p op ié és mécaniques (pe méabili é, dé o mabili é, ésis ance
mécanique, al é abili é à l'eau) e la eche che de discon inui és ( ailles, ac u e, diaclase, zone de
dissolu ion ou ka s s) (NZAU Mbudi, 2017).
De ce ai , une analyse a po é su les obse a ions de ous ces aspec s géologiques,
hyd ogéologiques, e les compo emen s géo echniques su l’ensemble du e ain e
pa iculiè emen au ni eau du ba age e su le déplacemen de ses zones d'anc age. Ap ès
un le é dé aillé de l’aménagemen hyd oélec ique mais su ou dans la zone en i onnan e du ba age
Zongo II, une é ude sys éma ique de la zone d’anc age de l’ou age e ses pé iphé ies a ec comme
inali é l’examen de la mo phologie e l’é a des oches. Les échan illons p éle és on é é amenés au
labo a oi e pou la con ec ion des lames minces.
L’essai de comp ession uniaxiale ou de comp ession simple consis e donc à comp ime un
échan illon de oche ou de bé on, de o me no malisé, en e deux pla eaux pa allèles
d'une p esse igide. Selon les ésul a s de ce essai su l'échan illon de la oche p éle ée
au ni eau de la ca iè e (pou la cons uc ion du ba age Zongo II), la ésis ance à la
Comp ession uniaxiale es de 88.1 MPa, c'es donc une oche du e ca sa ésis ance à la
comp ession se ou e dans la ou che e de 40 à 110 MPa pou une oche du e
(KELLER, 2000). En considé an la quali é de oche e l'exigence du ba age e u que ce e
ésis ance à la comp ession es éle ée dans le sens que ce e aleu se ou e en e 60
e 200 MPa (wikigeo ech consul é 10/03/2018). Nous pou ons décla e que ce échan illon
possède de ès bonne ca ac é is ique du poin de u ésis ance à la comp ession simple.
Ce son aussi de bon ma é iaux de cons uc ion.
La ésis ance aux chocs e à l'usu e dépend de la na u e de g ains e de celle du cimen . Elle
es mesu ée au labo a oi e pa l'essai Los Angeles. É an donné que la aleu du coe icien de
Los Angeles a ie de 20 à 50% pou des bons ma é iaux e plus de 50% de coe icien pou les
mau ais ma é iaux (HABIB, 1983), nous pou ons di e a ec ce i ude que l’échan illon qui a se i
comme ma é iaux de cons uc ion es un bon ma é iau.
Quan à la s abili é qui es la capaci é d’un ou age à ésis e à des o ces qui enden à le en e se ,
glisse ou à la up u e Lo s de la éalisa ion des ba ages, il au men ionne que quel que soi le ype
de ba age, les exigences ela i es à la sécu i é son p imo diales du an ou e la ie de l'ou age. Le
ba age doi ê e con inuellemen auscul é e soumis à une su eillance a en i e (ROLAND, 2010).
A ec les aleu s admises pou K= 0.85 e m = 0.20, on ob ien un ac eu de sécu i é au en e semen
S = 1.9 e celui au glissemen 𝑆𝐺 = 8,17 ; sachan que la sécu i é au glissemen es assu ée si SG≥
1 (CARRERE, 1991). Pa conséquen les isques de up u e du ba age Zongo II son loin d’ê e
en isagées sau acciden ellemen é an donné que c’es un ou age humain e pas é e nel, mais
su ou les au es ac eu s pou an é olués dans le emps no ammen l’eau con enue dans ces
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o ma ions g éseuses bien que mai isée à p ésen . Ceci signi ie que géologiquemen , le e ain
ésis e aux con ain es e su ou les a aux de la s abili é du ba age e de ses anc ages é aien ès
bien ai s.
La sécu i é d’un ba age en exploi a ion epose essen iellemen su sa su eillance pe manen e.
L'in e p é a ion des mesu es d'auscul a ion doi ê e e ec uée en conce a ion a ec le p oje eu de
l'ou age qui se a mieux à même de dé e mine la g a i é des anomalies é en uellemen cons a ées
(dans plusieu s pays le p ojec eu es obliga oi emen impliqué dans ce e opé a ion). A in de s’assu e
de sa iabili é dans le u u , une analyse su les ésul a s ob enus de l’auscul a ion du ba age Zongo II e de
ses zones d’anc age a é é ai e pou é alue sa s abili é ap ès sa p emiè e mise en eau ; ceci es un examen
su l’é a de san é de ce de nie .
En ma iè e de la su eillance sécu i ai e, l’aménagemen hyd oélec ique Zongo II peu ê e le
p emie en R.D.C. pa ce qu’il es bien su eillé e comp e au o al plus de 700 appa eils
d’auscul a ion ins allés e en onc ionnemen depuis sa cons uc ion jusqu’à nos jou s ; epa is
en ois don 413 son ins allés dans le ba age ; 258 dans la gale ie e 62 dans l’usine. Les
ous d’inclinomè e son de 418 m de p o ondeu e équipés à eux seuls à 418 appa eils don
les inclinomè es e le aux d’ins alla ion des appa eils a ein 100 %, pa mi lesquels 98 %
onc ionnen no malemen .
6. Conclusion e ecommanda ions
Au e me de ce e é ude qui es une con ibu ion au s ade de l’exploi a ion de l’ou age pou sa su ie, la
inali é es de p ésen e les aspec s géologiques, géo echniques ainsi que comp end e les
compo emen s de ces oches qui suppo en e cons i uen les ma é iaux de cons uc ion pou l’ou age
à a e s l’auscul a ion a in d’es ime l’é a de san é du ba age pendan qu’il es soumis aux con ain es
de la p emiè e mise en eau. Ici, nous che chions l’impac néga i que peu a oi la géologie lo squ’il y
a up u e d’un ba age dans le souci de la p é eni si le isque se p ésen e.
A ce e e , les in o ma ions ecueillies enseignen que la géologie du si e es cons i uée de
o ma ions g éseuses à di é en s aciès, su ou aillées débi an en plaque e e compac es en
al e nance a ec les shales mais en su ace on ema que un dépô sablo-a gileux.
Le ba age Zongo II a enco e ous ces disposi i s d’auscul a ion pa appo aux au es ba ages de la
égion de Zongo no ammen N’sanga e Zongo I (SNEL, 2017), nous ema quons qu’ap ès sa
p emiè e mise en eau, celui-ci bouge mais le isque de up u e es loin d’ê e en isagée ca les
issu omè es ins allés à son sein ne mon en pas de g and déplacemen (ne dépassan pas 5 mm).
Pa con e, les aleu s de chu e d’eau de ce ains piézomè es changen selon le ni eau d’eau de la
e enue en compa aison de celles a an la mise en eau andis que d’au es aleu s ne p ésen en pas
un g and changemen . Les jauges à a ma u e ins allées aux annes de chasse de la c ue, les aleu s
ele ées ap ès la mise en eau mon en un ès pe i changemen de cha ge.
En e u des ésul a s d’auscul a ion ob enus ap ès analyse géné ale des données, le ba age Zongo
II es en bon é a , ceci adui un choix judicieux du si e pa appo à son emplacemen ca au momen
ac uel qu’il es soumis aux con ain es excessi es, les modi ica ions obse ées ne dépassen pas 5
mm.
Men ionnons que les ac eu s a o isan ce e bonne s abili é du ba age Zongo II géologiquemen e
géo echniquemen son :
- la ésis ance du poids de l’ou age aux con ain es qui es g ande pa appo
à la poussée de l’eau a ec son épaisseu de la onda ion enc ée de 5 m, une
la geu a ian selon la géologie du e ain ;
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- la minimisa ion de la sous-p ession pa le colma age des ailles a ec injec ions de
coulis e les a aux d’é anchéi é ( oiles d’é anchéi é) ainsi que le d ainage du bassin
de e enue e de ses anc ages.
Au ni eau des anc ages à la i e d oi e, déjà p obléma ique depuis la
cons uc ion du ba age, celle-ci mé i e enco e une su eillance impo an e ;
c’es pou quoi le nomb e impo an des disposi i s d’auscul a ion no ammen les
indica eu s de déplacemen en ois di ec ion e les inclinomè es. Ap ès la
mise en eau du ba age, les déplacemen s obse és à pa i des indica eu s de
déplacemen à ois poin s (DS-M1 à DS-M7) son géné alemen aible d’o d e
millimé ique a ec une aleu maximale au ou de 3,5 mm.
Pou les qua e ensembles d’inclinomè es ins allés su le alus de ce e i e, pendan
la mise en eau, le changemen obse é é ai de l’o d e de 2,00 mm, p esque le
même ap ès la mise en eau. A la i e gauche depuis le débu des a aux de
cons uc ion du ba age, la i e gauche p ésen e moins de dange que celle de
d oi e ; c’es pou quoi elle n’a que 8 sé ies d‘inclinomè es a in de su eille son
déplacemen la é al e s le ba age. Sui an la même logique, le déplacemen
maximal obse é ap ès la mise en eau du bassin de e enue n’es que d’un millimè e
(1 mm).
Comp e enu de ce qui p écède, nous ecommandons :
1. De me e à jou les disposi i s d’auscul a ion ca ô une anomalie es
obse ée moins en se ai les conséquences ;
2. Une é ude géologique app o ondie pou l’é olu ion de la i e d oi e déjà
in e pella ice pendan la cons uc ion ;
3. De acili e la communica ion a ec les scien i iques congolais en app enan
la langue o icielle de la R.D.C e d’u ilise la même nomencla u e des
disposi i s d’auscul a ion ;
4. Change les disposi i s abimés no ammen les indica eu s de placemen s en
ois di ec ions no és DS-M à la i e d oi e ;
5. Sui e l’é olu ion du ni eau piézomé ique ca à pa i de la mise en eau, il y a
une augmen a ion compa a i emen aux aleu s obse ées a an ce e
de niè e su ou que la zone du ba age p ésen e les oches aillées même si
ces discon inui és on é é colma e pa les injec ions des coulis e de oiles
d’é anchéi é ;
6. Une é ude de mécanique des s uc u es dé aillée du ba age poids de Zongo,
en u ilisan le logiciel pou s abili é des ba ages poids CADAM de l’école
poly echnique de Mon éal.
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