UTILISATION OPTIMALE DU SYSTÈME DE POSITIONNEMENT GPS POUR LES TRAVAUX D'AUSCULTATION DE BARRAGES

 

Jusqu'à maintenant, les auscultations topographiques de barrages se font à I'aide d'instruments classiques tels que les niveaux de haute précision, les théodolites et les distance-mètres. Cette méthode donne des résultats de pré6cision de l'ordre de ±2 mm en altimétrie et mieux que ±5 mm en planimétrie mais elle est dispendieuse et requiert un long temps d'exécution. Avec le complètement de sa constellation, le système de positionnement GPS peut apporter des solutions aux lacunes de I'auscultation par mesures conventionnelles. Cependant, il a aussi ses propres faiblesses.

La présente étude porte sur l'utilisation optimale du système de positionnement GPS pour les auscultations de barrages. La recherche présente I'analyse des effets des obstructions causées par la structure du barrage sur la détermination des lignes de base. Elle porte aussi sur I'étude de l'impact de la troposphère sur les altitudes GPS et la sélection des mesures conventionnelles complémentaires pour l'intégration adéquate avec les mesures GPS pour mener à bien la mission d'auscultation des barrages.

Ce mémoire présente le contexte théorique cernant la recherche. Une revue des différents types de barrages, des causes de leur déformation, des types de mesures et d'analyse est présentée. Elle facilitera la mise en place d'une méthodologie d'utilisation optimale du positionnement GPS pour chaque type de barrages. L'analyse des résultats des simulations et des tests terrain avec un panneau d'obstruction orienté dans 4 directions (Est, Ouest, Nord et Sud) a montré que les obstructions affectent les précisions et la détermination des lignes de base. L'analyse est effectuée comparativement aux résultats des lignes de base issues des mesures conventionnelles et celui du cas où il n'y a pas présence d'obstruction dans les levés GPS.

Le traitement de 15 lignes de base dont les dénivelées varient entre 2 m et 115 m, en utilisant 5 différents modèles troposphériques et 12 options de calculs possibles (avec ou sans estimation d'un paramètre troposphérique et avec ou sans contrainte sur ce demier), a permis de démontrer que le modèle différentiel de Essen et Froome donne les meilleures performances. La comparaison des dénivelées issues du traitement GPS à celles issues du nivellement géométrique et du chaînage vertical et corrigées de l'ondulation relative du géoïde, a montré que dans 80% des cas, les écarts obtenus par le modèle de Essen et Froome sont inférieurs à ±3 mm, ce qui correspond à la précision requise pour les altitudes dans les travaux d'auscultation de barrages. Les 20% des cas restants, dont les écarts sont supérieurs à ±3 mm, sont dus en grande partie à l'imprécision associée à l'ondulation relative du géoïde.