La technique de la houille blanche. Usines hydroélectriques. Transport de l'énergie électr...

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- - LA TECHNIQUE
  - DU LA
  - HOUILLE BLANCHE
  - TOME I
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- - LA TECHNIQUE
  - HOUILLE BLANCHE
  - USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - TRANSPORT DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - ÉLECTROMÉTALLURGIE — ÉLECTROCHIMIE
  - TOME I
  - CRÉATION ET AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU
  - ET DES USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - HISTORIQUE - HYDROLOGIE — HYDRAULIQUE RÉGIMES DES COURS D’EAU BASSINS — CANAUX LACS — RÉSERVOIRS ARTIFICIELS JAUGEAGES - BARRAGES - CONDUITES FORCÉES - TURBINES AMÉNAGEMENTS DES CHUTES D’EAU USINES HYDROÉLECTRIQUES — USINES CENTRALES PROJETS DE CHUTES D’EAU ET D’USINES HYDROÉLECTRIQUES LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU EN FRANCE ET A L’ÉTRANGER
  - OUVRAGE COURONNE PAR LA SOCIETE D ENCOURAGEMENT POUR LINDUSTRIE NATIONALE .BAtt lA.*mnrrir IteftiWUjlELLE d’amiens et par la société INDUSTRIELLE DE ROUEN
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  - PAR
  - nne PACORET
  - INGÉNIEUR TÏÏVIL
  - éface de M. A. BLONDEL
  - EN chef des ponts et chaussée sV^J
  - SEUR A L’ÉCOLE DES PONTS ET CHAUSSÉES Vr/) „
  - membre de l’académie des sciences
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  - TROISIÈME É0ITI0N COMPLÈTEMENT REFONDUE ET CONSIDÉRABLEMENT AUGMENTÉE
  - PARIS (VI*)
  - II. DUNOD ET E. PINAT, ÉDITEURS
  - 47 et 49, Quai des Grands-Augustins 1919
  - Tous droits de reproduction, de traduction et adaptation réservés pour tous pavs Copr. by Dunod et Pinat 1919. F *'
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  - PRÉFACE
  - Onze ans se sont écoulés depuis l’époque où je présentais aux lecteurs la première édition du grand ouvrage de M. Pacoret.A ce moment se terminait la période des découvertes et des grands progrès techniques qui avait créé et développé l’industrie de Ja houille blanche ; ma préface de 1907 leur était naturellement consacrée. Je ne reproduirai pas aujourd’hui ces considérations,qui ont d’ailleurs trouvé place'en grande partie, daps l’historique'écrit par M. Pa-coret. Mais j’exposerai quelques remarques sur un sujet de plus grande actualité : l’influence de la guerre sur le développement présent et futur de la houille blanche et de ses applications.
  - La guerre a donné, comme chacun le sait, une forte impulsion au développement de la houille blanche; l’Histoire dira un jour plus en détail quelle importance capitale a eue pour les industries de guerre l’appoint de nos réserves de houille blanche; cet appoint a procuré d’autre part, au point de vue financier, une économie d’environ 2 milliards de francs sur nos importations. Des publications faites par des personnalités officielles fort autorisées, M. le Colonel de la Brosse, MM. René Tavernier, Paul Lévy-Salvador, le Commandant H. Cahen, et par des auteurs très documentés, MM. Paw-lowski, Soubrier, etc., ont dressé déjà un bilan provisoire du développement de nos entreprises hydro-électriques assez détaillé pour qu’il me suffise d’y renvoyer le lecteur et de rappeler ici les caractéristiques principales de ces initiatives. Elles ont montré, contrairement à l’opinion de certains esprits chagrins,qu’il existe en France une vitalité industrielle.
  - Dès août 1915, avec un remarquable esprit d’initiative,nos ingé-
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  - PRÉFACE
  - nieurs ont, entrepris, sans attendre le résultat de nouvelles études, l’exploitation plus intensive de nos installations hydro-électriques. Il fallait, en effet, dans un temps relativement court, récupérer d’une autre façon le combustible que ne pouvaient plus nous fournir les mines des régions envahies et celles inexploitables de la zone des armées(1). On reprit alors d’anciens projets et on songea à en établir de nouveaux. Il y eut là, comme l’a signalé M.de la Brosse, qui a donné de précieuses directions à ces efforts, un fait d’autant plus remarquable que les circonstances étaient par beaucoup de côtés défavorables : « la main-d’œuvre était pour ainsi dire introuvable, les transports difficiles, les bois de construction avaient doublé de prix, les fers plus que triplé, le crédit s’était énormément resserré et malgré ces obstacles, on.a assisté à ce spectacle imprévu mais réconfortant de voir des sociétés réputées pour leur prudence engager d’énormes capitaux, de grands chantiers s’ouvrir, se peupler d’ouvriers recrutés dans les milieux les plus variés et recevoir peu à peu tous les matériaux nécessaires. »
  - C’est ainsi que des usines dont on ne prévoyait l’aménagement que dans un temps relativement éloigné, sont actuellement en activité. D’autres stations, et elles sont en grand nombre, ont complété ou renforcent leurs installations ; de sorte que la puissance aménagée dans notre pays peut atteindre 1.650.000 chevaux d’étiage à la fin de 1918, contre*650.000 chevaux générés dans les usines thermiques (dont plus de 300.000 dans la région parisienne).
  - Pendant toute la durée de la guerre, la puissance de ces chutes fut au service de la France. L’électro-chimie a développé le matériel chimique de guerre, produits nitrés, chlorés, phosphorés, etc. L’électrométallurgie a forgé des armes. Les transports électriques d’énergie ont alimenté les moteurs des usines de guerre ; les conduites sous haute pression d’A. Berges ont. servi à emboutir des obus.
  - Il est juste d’ajouter que les pouvoirs publics, auxquels avant la guerre on reprochait justement une inertie cpii a retardé de plus de dix ans certaines entreprises, ont aidé de leur mieux dans cette période critique les initiatives industrielles ; non seulement les
  - (>) Après la Marne, noire bassin houiller exploitable était, en effet s ramené à 26 0 0.
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- - PRÉFACE
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  - délais nécessaires pour les décrets des concessions ont été réduits, mais l’État a même favorisé les entreprises importantes par des avances opportunes. De même les bénéfices de guerre faits par les grandes entreprises et qui ont été critiqués par ailleurs, ont joué un rôle utile en permettant à certaines Sociétés d’engager d’importants capitaux nouveaux dans les entreprises de houille blanche auxquelles elles répugnaient à s’intéresser en temps normal.
  - Os conditions favorables ne se continueront évidemment pas après la guerre ; mais il y aura pendant longtemps une abondance de capitaux flottants et il est à souhaiter qu’ils s’emploient de la façon la plus avantageuse pour notre économie nationale.
  - Autrefois* quand nous possédions à l’étranger d’importants placements qui nous rendaient créditeurs de notre balance commerciale, malgré notre faible exportation, il n’y avait pas d’inconvénient à admettre en France l’introduction des charbons étrangers, vendus à un prix peu élevé, et le développement des chutes d’eau était ainsi limité parleur prix de revient, comparé à celui des usines à vapeur ; les progrès considérables réalisés dans la production de l’électricité par l’installation des turbines à vapeur réduisaient progressivement la consommation de charbon par K WH sort ant des usines thermiques; Le prix d’installation du cheval thermique s’était abaissé considérablement par la concurrence ; l’automati-
  - cité introduite de plus en plus dans la conduite des machines et des chaudières réduisait d’autre part la main-d’œuvre nécessaire à la conduite de ces usines. C’est pourquoi j’appelais alors l’attention des hydro-électriciens sur les dangers de cette concurrence pour la vitalité des entreprises hydro-électriques.
  - Mais la guerre a changé complètement notre situation économique ; nos placements à l’étranger se sont considérablement ré-•duits, nos houillères ont été dévastées, le prix de revient des malchines thermiques a considérablement augmenté et le prix de la 'houille, qui a atteint pendant la guerre un niveau insensé, ne re-îviendra jamais au taux très bas qu’il avait avant la guerre. Ces conditions ont fait admettre par beaucoup que la comparaison s’était définitivement modifiée en favêur des chutes d’eau, et que jjij des usines hydro-électriques médiocrement situées réaliseront des fj prix de revient de l’énergie inférieurs à ceux des centrales à vapeur.
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  - PRÉFACE
  - Mais les frais d’installation des usines hydro-électriques ont augmenté parallèlement. Bien que les prix actuels du matériel et de la main-d’œuvre doivent certainement s’abaisser beaucoup dans un avenir plus ou moins rapproché,' il semble que les frais de captation et d’équipement des chutes resteront après lq, conclusion de la paix à peu près doubles de ce qu’ils étaient il y a dix ans ; si l’on tient compte, d’autre part, du fait que le taux de l’intérêt de l’argent a augmenté de 50 0/0, -on voit que dans les usines hydroélectriques à créer, le kilowatt installé entraînera des frais d’intérêt et d’amortissement’ annuels environ triples par rapport à leurs valeurs antérieures. Quand donc la houille reviendra, par la reprise des transports maritimes, par la livraison de houilles a-llemandes à nos Sociétés houillères dont les installations ont été endommagées et par le jeu de la concurrence inévitable des charbonnages étrangers sur le marché mondial, à un prix nouveau qui ne dépassera pas le double de ce qu’il était autrefois, la comparaison ne sera sans doute pas plus à l’avantage de la houille blanche qu’avant la guerre. Mais il ne suffit plus désormais de considérer les prix de revient du kilowatt, il faut veiller à améliorer constamment notre balance commerciale en réduisant les exportations de numéraires à l’étranger pour l’acquisition des matières premières ; parmi ces matières, le charbon joue un rôle éminent, même quand le prix en est faussé par la surélévation des prbP’du fret.
  - Dans la période qui a précédé la guerre, nos mines ne produisaient pas beaucoup plus des deux tiers du tonnage de charbon nécessaire à notre industrie (environ 60 millions de tonnes sur 80 millions que nous consommons). Le complément devait être emprunté soit aux autres combustibles, lignite, huile, pétrole, etc., soit aux charbons importés. Nous avons dû aussi acheter plus de 20 millions de tonnes de charbon en 1912, ce qui représentait au cours d’alors une somme dépassant légèrement 400 millions de francs. Pendant la guerre, la même importation occasionnait une dépense annuelle voisine de 5 milliards (1), correspondant à l’intérêt d’un capital de 100 milliards.
  - P) D’après M. Paul Lévy-Salvador, chef du service technique de l’hydraulique agricole au Ministère de l’Agriculture.
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  - G’est ainsi que nous avons pu calculer que l’usine de Génissiat sur le Haut-Rhône si elle avait été construite avant 19-14, ainsi que les lignes de transport de l’énergie sur Paris, aurait permis non seulement d’amortir toutes les installations de cette entreprise par le bénéfice de 150 à 200 millions qu’elle aurait réalisé pendant les trois ou quatre premières années de la guerre, par la vente d’environ un milliard de kilowatt-heures, chaque année, mais encore d’éviter une sortie de numéraire d’environ 800 millions qu’a exigé l’achat du charbon nécessaire à produire la même énergie dans les usines à vapeur.
  - On pourra donc être amené par cette considération à installer en France — en vue de l’intérêt national et non pas des intérêts privés — des usines hydro-électriques, même si le prix de revient en est peu avantageux. Mais il va sans dire que dans ce cas, la communauté, profitant du résultat obtenu, devrait être appelée à subventionner les entreprises insuffisamment rémunératrices pour leur permettre de soutenir la concurrence contre le prix de l’énergie provenant des usines à vapeur brûlant des charbons importés. G’est seulement sous cet aspect qu’on devrait considérer la possibilité de l’intervention de l’État, ou d’autres communautés administratives dans la construction et l’exploitation des chutes d’eau.
  - Est-ce à dire que l’on doive entreprendre immédiatement, comme, le propose la presse quotidienne, la mise en valeur de toutes nos richesses de houille blanche et k substitution générale de la houille blanche à la houille noire dans toutes les régions de la France où peut régner la houille blanche, c’est-à-dire au sud d’une ligne allant de La Rochelle à Belfort? Il faut être très réservé dans la réponse à cette question.
  - D’abord, il faudrait déterminer d’une manière définitive quelle est l’importance de la puissance brute disponible de nos chutes d’eau utilisables. Sans être trop optimiste, on peut l’évaluer à environ 10 millions de chevaux moyens, c’est-à-dire utilisables pendant plus de cent quatre-vingt jours par an. D’ailleurs, comme l’a jus-
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  - PRÉFACE
  - tement fait remarquer M. le Commandant H. Eahen, dans une communication au Congrès Général du Génie Civil (1917), les inventaires sont très variables ; et en principe, ils ne peuvent être exacts, car ils varient et progressent à mesure que se perfectionnent les méthodes d’exploitation, si bien qu’on arrive à l’heure actuelle à considérer des débits de trois mois.
  - Mais les statistiques ont cependant une valeur comparative. D’autre part, elles nous montrent que nous pourrions prétendre à la première place en Europe pour les forces hydrauliques ; et d’autre part, elles nous enseignent que, tandis que nous n’avions aménagé cju’à peine le 1 /10 environ de la puissance totale utilisable sur notre territoire, l’Allemagne, bien moins favorisée que nous au point de vue des ressources en houille blanche (un million et demi environ), utilisait avant la guerre environ le tiers de la puissance maximum que sont capables de lui fournir ses chutes.
  - Quand on se propose de remplacer le charbon par l’énergie électrique, on n’a pas à considérer l’économie d’énergie potentielle, mais l’économie en argent qu’on peut espérer réaliser par l’emploi de l’énergie hydroélectrique ; or elle n’est pas la même dans tous les cas; en effet, 1 kilowatt-heure électrique produit grossomodo lamême quantité de chaleur que 100 grammes de charbon environ, mais la même puissance mécanique en chevaux que 1 kilogramme au moins de charbon brûlé en marche industrielle (c’est-à-dire y compris les mises en feu), dans une machine fixe. L’énergie électrique permet donc une économie de charbon dix fois plus grande dans les applications mécaniques et électro-chimiques du courant électrique que dans les applications thermiques ; sous réserve .cependant pour ces dernières que la concentration plus grande de chaleur obtenue peut donner à l’énergie électrique une supériorité marquée.
  - En fait, les industries électro-chimiques et électro-thermiques spéciales (aciers fins, ferros, etc.) peuvent utiliser avantageusement l’énergie électrique à bon marché (ne coûtant pas plus de 1 centime le kilowatt-heure) dans les limit es où la surproduction ne gênera pas l’écoulement de leurs produits. Avant la guerre, ces industries exportaient les deux tiers de leur production ; elles avaient traversé plusieurs crises, notamment celle du carbure de calcium. Pendant la guerre, les industries des nitrates,de la cyanamide, des chlo-
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  - 4 rates, ont été favorisées par les besoins de.la Peiense nationale; de
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  - i même l’électrométallurgie, que les mêmes causes ont rendue pros-% père : de 21.000 tonnes en 1913, la fabrication des aciers élec-j triques de premier choix s’est élevée à plus de 60.000. Les ferros \ ont vu également, la demande s’augmenter dans de grandes pro-* ; portions. Mais il en a été de même dans d’autres pays, et la co.n-4 eurrence des usines très économiques de Scandinavie, de Finlande, du Canada, etc..,rendra désormais la lutte plus difficile'sur les mar-*.c cliés extérieurs. Il en est de même a fortiori pour nos productions | d’aluminium, de carbure, de chlore, de sodium, etc., auxquelles la guerre avait donné un grand essor. Il faudra une grande habileté connqerciale pour maintenir la prospérité de ces fabrications.
  - Plus complètement assuré est l’avenir des distributions d’énergie pour la force motrice.
  - Cependant, parmi les prévisions faites au début de l’exploitation * de la houille blanche, il en est une que les événements paraissent | vouloir démentir : c’est le développement (ou seulement le main-tien) du travail à domicile dans les grandes villes et les campagnes par le petit moteur électrique. Malgré les avantages facilement apportés par la distribution de la petite, force motrice dans les ateliers familiaux, les nécessités de la concentration industrielle font disparaître le travail à domicile,qui n’a pu concurrencer le travail à l’usine ; ce dernier réalise un prix de revient plus économique paisible de la réduction des frais généraux; seule la main-d’œuvre des femmes et des enfants peut lutter avantageusement dans l’atelier à domicile, tandis que les hommes le désertent de plus en plus, aussi bien dans le Rhône, la Loire, le Puy-de-Dôme ou l’Eüre qu’en Suisse. Le développement toujours attendu des applications de l’électricité dans l’agriculture reste également dans des limites encore’bien modestes, soit au point de vue du nombre d’applica^ '|tions, soit surtout au point de vue de la consommation d’énergie; ^les frais d’établissement sont encore trop élevés et seuls des Sociétés fou des Syndicats pourront supporter ces frais, surtout lorsqu’il s’agit d’outillage électrique pour le labourage. La seule utilisation agricole vraiment répandue jusqu’ici, celle du pompage, continuera à se développer dans toutes les régions où la clientèle sera suffisamment dense ; mais en général, pour toutes les applications agricoles,
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  - on se plaint de la mauvaise utilisation et du coût élevé des, réseaux qu’il faut construire.
  - La véritable utilisation de la force motrice est celle qui résultera de son emploi dans toutes les usines pour les manœuvres mécaniques y compris le levage et le transport des matières, dans les manufactures pour toutes les fabrications et dans les villes pour tous les services municipaux, pour la petite force motrice dans les ateliers, magasins et chez les particuliers (chez lesquels une publicité bien faite comme elle l’est dans les villes américaines finirait par produire une augmentation analogue de la clientèle), et d’autre part dans toutes les entreprises de transports publics sur voies ferrées et sur voies navigables.
  - Si l’on se préoccupe seulement de réduire l’importation de houille» on ne fera pas de différence entre ces diverses utilisations ; si on se propose de favoriser l’exportation, on devra se préoccuper non seulement de réduire les frais de transport des matières, mais plps encore d’abaisser par la force motrice à bon marché le prix de toutes les transformations de ces matières dans les usines et ateliers, surtout lorsque la main-d’œuvre joue le rôle principal dans le prix de revient.
  - Dès qu’il s’agit de créer des débouchés à grande distance des chutes d’eau pour l’énergie électrique qu’elles produisent, apparaît le rôle capital de la technique mécanique et électrique dans le développement de, la houille blanche, et la relation étroite qu’il y a entre les deux choses. On ne peut comprendre les progrès de l’industrie hydro-électrique que si l’on suit parallèlement les progrès de la ^ . science.
  - Lors de la dernière édition de l’ouvrage de M. Pacoret (1910), se terminait 'une période remarquable de découvertes et de progrès scientifiques et techniques qui avait créé l’industrie de la houille blanche. Ces découvertes étaient caractérisées d’une part, au point de vue hydraulique, par le progrès de la construction des turbines hydrauliques, l’utilisation des hautes chutes, dont les promoteurs furent deux habitants de l’Isère : Fredet à Brignoud en 1867 (hauteur de conduite 160 mètres) et Bergès à Lancey en 1868 (hauteur 500 mètres), la régularisation des chutes par des lacs naturels ou
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  - artificiels, et d’autre part, au point de vue électrique, par le transport de l’énergie à haute tension, découverte de Marcel Deprez, puis par le développement du transformateur à courant alternatif et l'invention du moteur à champ tournant par Tesla.
  - Entre 1900 et 1907 était survenue une série d’importants progrès techniques qui ont révolutionné les conditions plus profondément qu’on ne s’en est aperçu, la production dé l’énergie électrique et son utilisation ; d’yme part, le perfectionnement et l’augmentation de puissance et de rendement des turbines centripètes, l’amélioration de leurs procédés de régulation ; d’autre part, au point de vue électrique, l'apparition des isolateurs suspendus créés par Hewlett et l’emploi de conducteurs aériens en aluminium, l’amélioration des procédés d’isolation 4,es transformateurs et l’augmentation de capacité de rupture des isolateurs à haute tension ; ces actions ont été. très nettes pour ceux qui suivaient de près les problèmes du transport de l’énergie. L’est ainsi que quand il s’est agi de transmettre l’énergie du Haut-Rhône à Paris, on a pu substituer, en 1906, à un projet de transport à courant continu haute tension à 450 kilomètres, qui d’ailleurs n’était devenu possible que depuis peu (1900) par suite des perfectionnements des machines génératrices par M. Thury, un projet de transport triphasé à 120.000 volts avec une usine génératrice située dans les gorges étroites du Rhône et des lignes aériennes triphasées d’une capacité de 20.000 kilowatts chacune (1).
  - Le transport d’énergie hydro-électrique passait à cette époque par un tournant important de son histoire, et il faudrait une nouvelle évolution aussi importante de nos méthodes techniques pour modifier d’une manière sensible les méthodes actuellement utilisées.
  - P) Qu'on me permette à cette occasion de signaler combien le monde industriel français était à cette époque peu au courant des progrès réalisés aux États-Unis. Notre projet fut considéré par la plupart d'entre eux comme chimérique parce qu'ils ne connaissaient ni l'installation de transport d'énergie 1)0.000 volts de Muskegon-Grand-Rapids, qui fonctionne avec un pdein succèsdepuis 1905, mais sans interrupteur, ni les expériences parfaitemsnt probantes qui venaient d’être faites sur l’interrupteur triphasé de 25.000 kilowatts 110.000 volts de la Cie Westinghouse. A ce moment nous avions en mains tous les éléments pour être parfaitement sûrs du succès du projet que nous présentions et que M. Harlé a adopté en demandant la concession de l’entreprise. Aussi est-ce avec quelque surprise que j’ai vu dans un récent article nécrologique sur cet excellent ami, trop tôt enlevé à la grande industrie française, un ingénieur-électricien exprimer l’avis que M. Ilarlé s’était, en cette circonstance, lancé trop à la légère ; M. Harlé était simplement mieux renseigné que celui qui le critique aujourd’hui.
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  - PRÉFACE
  - Tant, que celles-ci subsisteront, nous ne pourrons constater qu’un développement progressif de l’utilisation des chutes d’eau partrans-ports d’énergie.
  - (le développement peut être influencé au point de vue économique non seulement par l’augmentation de la tension (qui atteint déjà 150.000 volts à l’installation du Big Creek de la Pacific Light and Power Go.), mais encore par la simplification de l’appareillage et des sous-stations. On ne peut que se féliciter à ce point de vue de voir les installations à haute tension renoncer à l’emploi des interrupteurs automatiques à huile ou à cornes sur la haute tension; un progrès remarquable réalisé aux Etats-Unis dans ces derniers temps consiste dans la création de sous-stations de haute tension à l’air libre sans aucun abri; l’expérience a été jusqu’ici favorable à cette organisation un peu paradoxale aux États-Unis ; le sera-t-elle aussi en Europe? Il est à souhaiter qu’un essai en grand permette bientôt d’en juger.
  - La technique de la houille blanche a continué à provoquer en France d’importants travaux ; le Congrès de la Houille Blanche de 1914, que la guerre a malheureusement interrompu, mais dont les organisateurs ont publié les travaux, offre à ce point de vue un remarquable ensemble de recherches ; au moment où la France vient de perdre dans la personne de Bazin l’un des plus illustres créateurs de l’hydraulique, on est heureux de pouvoir applaudir aux travaux de la nouvelle école française d’hydraulique qui, avec MM. de Sparre, Bateau, Oamichel, Eydoux, etc., continue à développer la théorie des coups de bélier entamée par les travaux initiateurs de JoukowTsky, le calcul et l’expérimentation des conduites forcées, des réservoirs accumulateurs, etc. Pendant le même temps, l’étude des régulateurs hydrauliques, commencée par M. Léauté, a été encore poursuivie dans notre pays par de remarquables études et expérimentations, telles quç celles de Ghipart, Barbillion, etc.
  - Tout perfectionnement apporté dans les appareils automatiques entraîne une réduction correspondante de la main-d’œuvre nécessaire dans les usines génératrices, et par suite une réduction du prix de revient de l’énergie d’autant plus importante que le prix de la main-d’œuvre tend à s’accroître et qu’il jouera toujours un rôle
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  - XV
  - considérable dans l'augmentation du prix du charbon. On peut espérer se rapprocher de plus en plus de l’idéal qu’est l’usine hydroélectrique complètement automatique; Un exemple de ce genre est déjà fourni par la récente usine hydro-électrique américaine de la Iowa Railway and Light Company à Cedar Rapids. L’exemple en sera suivi, et le jour n’est peut-être pas éloigné où il suffira d’un ou deux ingénieurs ou contremaîtres pour conduire une usine génératrice plus puissante ; la main-d’œuvre manuelle n’aura à intervenir que pour les réparations de machines, assez rares, et pourra être fournie pour des équipes volantes envoyées par les constructeurs ou par des entreprises d’entretien.
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  - Il me paraît d’autant plus opportun aujourd’hui (comme d’ailleurs dans ma préface précédente), de rappeler cette sujétion absolue de l’accroissement des transports d’énergie aux progrès de la science électrique, que. les esprits superficiels en France sont portés à attribuer le retard du développement de la houille blanche à un défaut d’initiative de nos industriels (1).
  - Nulle part cependant l’industrie n’a développé avec plus de hardiesse les usines hydro-électriques qu’en France, au risque de ne pas retirer de ces capitaux un revenu très rémunérateu<r.
  - Le désappointement qui se fait jour quelquefois dans la presse
  - P) C'est le même état d’esprit qui faisait attribuer naïvement, avant la guerre, le déclin de notre marine marchande au défaut dpnitiative des armateurs ou le déclin de notre commerce d’exportation à l’inertie de nos commerçants et de nos commis voyageurs. En réalité, étant donné l’interdépendance moderne des marchés et des entreprises du monde entier, le développement de telle ou telle industrie ou de tel ou tel commerce est fonction beaucoup moins des initiatives individuelles, qui finissent, toujours par se produire, au besoin de la part d'étrangers venant en France, que des conditions générales de la production, c’est-à-dire de l’abondance et du prix plus ou moins bas des matières premières et de la main-d'œuvre. Si nos armateurs avaient pu faire construire en France les navires et les machines aux mêmes prix que leurs concurrents étrangers, obtenir la main-d’œuvre dans les mêmes conditions et disposer comme eux d'un fret de sortie abondant, ils auraient engagé de très grands capitaux dans les entreprises maritimes et avec le même succès que leurs concurrents. De même notre commerce d’exportation est limité par notre prix de revient trop élevé. De même, le développement de la houille dépend à la fois du prix d’établissement des usines et du rayon d’action dans lequel on peut transporter l’énergie économiquement, c’est-à-dire, en dernière analyse, des tensions électriques plus ou moins élevées qu’on peut pratiquement réaliser dans les appareils et les lignes sans dépenses excessives.
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  - quotidienne,à propos de la lenteur de la mise en œuvre de nos forces hydrauliques, paraît dû à la confusion que fait trop facilement le grand public entre les prophéties d’avenir ét les réalisations. Depuis la célèbre expérience de Lauffen-Francfort (1891), des possibilités presque indéfinies s’ouvrent à l’esprit des faiseurs de projets, tant pour l’augmentation des puissances captées que pour l’accroissement des voltages des transmissions et des distances de transmission. Mais ces possibilités ne sont que rêves tant qu’elles ne sont pas appuyées sur des réalités d’exécution et ces dernières dépendent uniquement des constructeurs de matériel mécanique et électrique et des progrès qu’ils font dans l’exécution de ces appareils. Ces progrès, à moins de grandes inventions nouvelles, de plus'en plus difficiles, sont forcément lents et progressifs et il ne sert à rien de vouloir les devancer par des prophéties ; on est d’ailleurs prophète à bon compte en matière de hduille blanche et de transports d’énergie, si on laisse aux constructeurs la tâche de réaliser ces affirmations audacieuses par des recherches opiniâtres, mais encore faut-il leur en laisser le mérite exclusif: Alors qu’en 1891 une tension de 40.000 volts et une distance de 100 kilomètres étaient des limites difficilement réalisables, nous sommes arrivés aujourd’hui à constater le bon fonctionnement de plusieurs installations dépassant des portées de, 400 kilomètres, aux États-Unis, et la tension de 110.000 volts est devenue courante, tout cela grâce aux progrès réalisés dans la construction des isolateurs et à la précision plus grande apportée dans l’isolement des machines à haute tension.
  - Nous pouvons avancer sans risques qu’avant 50 ans des tensions de 200.000 volts seront réalisées toutes les fois que la puissance à transporter sera suffisante pour permettre l’emploi de conducteurs suffisamment gros pour réduire la perte par effluves ; que des distances de transport de 1.000 kilomètres seront atteintes; et que l’usine génératrice pourra être installée avec une puissance considérable et un prix de revient très bas ; les chutes du Zambèze seront sans doute un jour utilisées de cette manière. Nous pouvons prophétiser également que les mines de charbon de Westphalie seront un jour couvertes d’usines génératrices puissantes qui déverseront l’énergie sur de très grandes éten-
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  - dues de l’Allemagne du nord, de la Hollande, de la Belgique, peut-être même de l’est de la France ; sans attendre jusqu’à cette date, nous pouvons prévoir que bientôt l’Angleterre sera pourvue d’un réseau à haute tension répartissant l’énergie provenant d’un petit nombre de super-centrales installées sur les houillères et que ce réseau sera unifié ; un jour viendra de même où lçs différents réseaux français des Alpes, du Plateau Central, des Pyrénées, pourront être reliés entre eux directement ou par l’intermédiaire de réseaux alimentés par usines à -vapeur et où tout l’ensemble sera connecté par un super-réseau.
  - Ce rêve d’avenir se réalisera, non pas par l’effet d’articles ou de brochures, mais par la simple force des choses lorsque le matériel convenable aura été conçù par les constructeurs et qu’il aura suffisamment la sanction de l’expérience pour permettre aux Sociétés exploitantes d’envisager comme pratiques et avantageux ces groupements.
  - La plus grande difficulté à résoudre pour arriver à réaliser l’interconnexion des réseaux électriques c’est d’établir des règles d’unification entre les tensions et les fréquences des différents réseaux ; les efforts que l’on vient de faire pendant la guerre dans ce sens ont montré la difficulté qu’il y a de fixer des tensions normales en France ; encore sommes-nous plus heureux, au point de vue des fréquences, que nos amis des États-Unis qui n’ont pu se mettre d’accord encore pour choisir entre les fréquences 50 et 60, et qui ont en outre des distributions nombreuses à 25 périodes et même à d’autres fréquences. L’accord qui s’est fait en France entre les exploitants pour la fréquence normale de 50 (et n’admettant 25 que comme fréquence exceptionnelle), constitue un progrès des plus heureux.
  - On ne pensait pas, il y a quelques années, que Ja fréquence 50 pût convenir à des transports atteignant jusqu’à près de 500 kilomètres comme on en voit des exemples avec cette fréquence aux États-Unis. Les effets d’inductance et de capacité deviennent en effet importants à cette fréquence, et c’est ce qui a paru justifier jusqu’à présent en France l’adoption de la fréquence 25 pour les grands réseaux du sud-est et du sud-ouest, qui sont aujourd’hui le seul obstacle à l’imiformisation complète; car, grâce aux progrès
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  - cle la construction des commutatrices, la transformation du triphasé 50 périodes en courant continu ne présente plus aujourd’hui de difficulté pratique. Il en est a fortiori de même de la transformation de ce. courant par moteurs générateurs.
  - Ce sont ces progrès, ainsi que ceux de la construction des génératrices à courant continu à haute tension qui ont permis de développer aux États-Unis les grands réseaux de traction électrique employant sur la locomotive un.courant continu haute tension et dont l’exemple le plus satisfaisant est actuellement le « Chicago-Milwaukee and St-Paul Railway ». Les comparaisons d’exploitation entre ces chemins de fer à courant continu alimentés par réseaux triphasés haute tension avec les entreprises de traction à courant monophasé, utilisé directement ou transformé en triphasé sur la locomotive, font ressortir actuellement une telle économie d’entretien et d’exploitation en faveur du courant continu haute tension que la traction monophasée aux fréquences 15 ou 16,2/3 auxquelles l’expérience avait forcé de descendre, ne paraît plus avoir devant elle l’avenir qu’on se plaisait à lui prédire il y a quelques années. C’étaient d’ailleurs les Allemands qui, par le désir d-e s’attribuer une supériorité en traction électrique et de vendre dans le monde entier un matériel monophasé qu’ils avaient spécialement étudié, avaient habilement répandu dans la presse technique et même essayé d’imposer aux Congrès internationaux de chemins de fer l’idée d’une supériorité définitive de la solution monophasée. C’est grâce au sang-froid et à l’impartialité des ingénieurs des compagnies françaises de chemins de fer que cette manœuvre a échoué, et on doit s’applaudir aujourd’hui dè ne pas s’être laissé trop entraîner par la mode, car il est établi maintenant qu’une locomotive à courant monophasé entraîne des dépenses annuelles de 10.000 francs environ supérieures à celles d’une locomotive à courant continu haute tension, et quels que soient les frais d’établissement et d’entretien des sous-stations transformatrices .nécessaires, ils restent faibles en comparaison de ces dépenses supplémentaires entraînées par le matériel roulant. On peut donc prévoir à bref délai la disparition complète du courant monophasé à 15 ou 16 périodes qui menaçait gravement de compromettre l’unification des réseaux de distribution; il est à espérer que d’ici
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  - pou les Compagnies de chemins de fer français emploieront un système uniforme de traction électrique à courant continu et de distribution triphasée pouvant,grâce aux sous-stations transformatrices qui réduisent les variations de tension aü primaire, servir en même lumps à la distribution de l’énergie pour la force et la lumière dans une quinzaine de départements des régions des Alpes, du Plateau Outrai et des Pyrénées, dans la mesure où cette exploitation sera justifiée par des conditions économiques.
  - Une véritable révolution dans les conditions du transport de l’énergie se produirait le jour'où un nouveau-progrès du matériel électrique permettrait de remplacer, pour les transports à très liante tension, les canalisations aériennes, encombrantes et exposées aux risques des dégâts mécaniques et électriques causés par le vent et les orages, par des canalisations souterraines. L’époque où cette transformation -sera possible n’est peut-être pas aussi éloignée qu’on le croyait jusqu’à présent, car dans le cas de l’emploi des courants alternatifs, la compensation des courants de charge dus à la grande capacité des câbles est possible par l’emploi d’ «auto-inductions réparties » dont la dépense seule est encore exagérée, et on pourra éviter les oscillations locales par des procédés d’amortissement convenables ; et diantre part, les procédés d’isolement des conducteurs font constamment de nouveaux progrès.'
  - Lt d’autre part, l’emploi du courant continu série à haute tension pour les transports spéciaux d’un point à un autre, aura devant lai un nouveau champ d’application si, comme on l’espère en ce moment, la puissance unitaire des dynamos génératrices ou leur tension unitaire peut être augmentée. *
  - L’est également de l’isolement des câbles électriques à très haute tension que dépend la réalisation des transports d’énergie à travers des détroits ou bras de mer. Un transport d’énergie produite par la bouille blanche à travers un détroit existe déjà depuis quelques années entre Malmoë et Copenhague pour l’alimentation en énergie <“lecfrique de cette dernière ville, au moyen d'une chute d’eau ins-
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  - tallée en Suède ; les câbles électriques sous-marins transmettent du courant altérnatif à 20.000 volts, tension encore insuffisante pour une traversée comme celle du Pas-de-Calais ; des câbles sous-marins transportant des courants triphasés à 50.000 ou 60.000 volts permettraient de franchir ce détroit, avec double transformation sur les rives, et si le reste du parcours était réalisé par des lignes aériennes à 120.000 volts, l’énergie provenant du charbon brûlé sur le carreau des mines galloises pourrait être vendue en France à un prix suffisamment bas pour éviter le transport du charbon par mer. Un projet de ce genre avait été envisagé en 1917, mais les conditions techniques et économiques ne sont pas encore suffisamment favorables ; elles le deviendront rapidement par l’élévation possible du v.oltage, ou mieux encore parla prochaine construction du tunnel sous la Manche. Peut-être verra-t-on un jour cette énergie d’importation concurrencer aux portes de Paris la houille blanche de Bellegarde, et sans que les entreprises de production puissent se nuire, grâce à l’augmentation toujours rapidement croissante des besoins.
  - La mise eh œuvre rapide de nos disponibilités en houille blanche exigera de toute manière d’importants capitaux; heureusement, une grande partie pourra être fournie par les grandes sociétés industrielles et financières françaises, une autre par l’État, qui est directement intéressé au développement de cette richesse nationale et qui peut y aider considérablement par le moyen fort simple indiqué plus haut ; s’il faut faire appel en outre à l’étranger, la France est assurée maintenant de trouver le plus cordial concours des cercles financiers et industriels américains, ainsi que l’exposait encore récemment un grand ami de la France, le Dr CLrO. Mailloux, ancien Président de l’Institut américain des Ingénieurs électriciens (1). Ce dernier .reproche à notre pays un conservatisme cxa-
  - 0) America’s part in the electrical development of France. An interview with C. O. Mailloux, F. F., M. S., D. SC. « The New France», octobre 191S.
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  - géré qui, dit-il, a retardé nos progrès dans l’utilisation de la houille blanche et a permis à d’autres nations de nous distancer, tout en nous forçant à recourir aux constructeurs étrangers pour la fabrication d’une grande partie de notre matériel ; il reproche à nos financiers de n'avoir pas suffisamment aidé par des placements d’argent nos entreprises de chutes d’eau.
  - (les critiques, qu’il est bon que nous connaissions, peuvent être exactes en partie ; elles ne rendent cependant pas complètement justice aux efforts de certains groupements financiers, qui ont fait de réels efforts pour la constitution de nombreuses sociétés hydroélectriques et. qui ont eu la patience d’attendre pendant de longues années une rémunération des capitaux investis. Il faut bien reconnaître que les financiers français désirent, autant que ceux des autres pays, tirer une rémunération convenable des capitaux et qu’ils auraient favorisé davantage les entreprises françaises si ces dernières avaient donné des revenus plus élevés ; les conditions ne sont pas les mêmes aux États-Unis, où, grâce à la grande puissance de certaines chutes, aux grandes distances qui les séparent des mines de charbon, au développement toujours croissant et rapide de la population et des entreprises industrielles, les usines hydroélectriques trouvent facilement un emploi rémunérateur de l’énergie qu’elles, produisent.
  - Rien ne serait plus intéressant que de voir nos amis d’Amérique procéder à une vérification expérimentale de leurs idées et à la justification de leurs critiques pour l’investissement de plusieurs centaines de millions dans quelques-unes de nos grandes entreprises projetées, et en particulier dans l’aménagement hydraulique et électrique du Rhône ; les financiers et les industriels américains trouveraient là la plus belle occasion de montrer 1er supériorité de leurs méthodes sur les nôtres et en même temps de réaliser une excellente affaire si, comme ils l’estiment, notre routine est la seule cause de notre retard dans la mise en œuvre de nos ressources hydrauliques (x).
  - C) Si, dit le docteur Mailloux, on pouvait effectuer en France, sous les auspices américains, avec le capital américain, la mise en œuvre d'une puissance de 2 millions de chevaux électriques pendant que l'influence américaine se fait sentirâians ce pays, le problème entier de l’appui américain en France serait résolu. Cette démonstration
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  - En tout cas, ces interventions auraient sans doute l’avantage de mettre fin aux hésitations et aux atermoiements administratifs qui finissent par décourager dans notre pays toutes les initiatives et qui, comme le disait récemment le Professeur Houser à son retour d’un voyage en Suisse, empêchent nos voisins de croire à nos facultés de réalisation et les rendent sceptiques sur l’intérêt de nos projets de travaux.
  - Depuis trente ans, nous avons manqué de politique économique et de prévoyance pour tout ce qui concerne le développement matériel de--notre pays. Non seulement on avait renoncé à développer les grandes entreprises de travaux publics (l), l’enseignement technique et l’enseignement supérieur, dont les dépenses sont cependant des dépenses largement productrices à la longue pour la communauté, mais encore nous n’avions ni politique financière ni politique de repopulation. Nous laissions drainer les capitaux de notre marché par des entreprises étrangères, non seulement par les entreprises sérieuses de travaux publics en pays neufs, qui pouvaient faire naître des occasions de vendre notre matériel, mais encore par toute espèce d’entreprises véreuses, dont les titres n’auraient jamais été admis en Allemagne (2).
  - D’autre part, nous n’avons rien fait pour favoriser les placements de l’épargne française dans les entreprises d’intérêt public : les conditions imposées aux concessionnaires ont été souvent abusives (par exemple les tarifs ridiculement bas imposés pour les concessions de tramways électriques) ; les pouvoirs publics ont refusé de
  - pratique et gratuite pour la France amènerait une adoption enthousiasfe des méthodes américaines nouvelles et une acceptation des conditions qui seraient du plus grand profit pour le monde industriel en France. Le coût d'exécution d’un tel projet, même s'il était supporté par les Américains, serait rapidement amorti par les revenus.
  - () Un terme devrait être mis à cet abus par la création près la Bourse d’un bureau de contrôle préventif et répressif dirigé par des inspecteurs des finances.
  - (2) Bien plus, un des meilleurs rapporteurs du budget des Travaux Publics (que je nç nommerai pas parce qu'il est mort), se plaisait à féliciter le Ministère des Travaux Publics de_ne pas accroître ses dépenses comme les autres Ministères. Il aurait fallu au contraire que 500 millions par an fussent dépensés pour l’amélioration de nos ports et de nos voies navigables.
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  - faire droit à leurs légitimes revendications quand elles ont été lésées par les faits de guerre que n’avaient pas prévus les cahiers des charges ; on a imposé aux Caisses d’épargne le placement obligatoire de leurs fonds en rente française pour soutenir le^, cours de la rente, tandis qu’en Allemagne les mêmes caisses d’épargne tiraient un meilleur revenu des fonds déposés en les plaçant dans les entreprises de travaux publics régionaux : tramways, usines hydroélectriques, transports d’énergie, dessèchement de marais, etc., dont le développement est beaucoup plus utile à la communauté. C’est là peut-être la cause profonde qui a incité nos grands établissements financiers à rechercher des placements exotiques ; les banques allemandes, qui pouvaient offrir à leurs clients des affaires nationales donnant des revenus de 6 à 7 0/O, n’étaient pas tentées d’exporter des capitaux, sauf pour favoriser l’exécution d’entreprises allemandes, telles que la Société des entreprises électriques d’Outremer-. Les attaques de certains partis contre le capital, la menace de socialiser certaines entreprises, étaient d’autres motifs qui poussaient à l’exode de nos capitaux. Pour les maintenir en France, il faut désormais leur donner le maximum de sécurité et de garanties, accorder au besoin une garantie d’intérêt pendant les premières années aux entreprises d’intérêt public, autoriser les placements des caisses d’épargne, des biens dotaux et des biensdesmineurs,etc.# en bonnes obligations de ces entreprises et notamment d’usines hydro-électriques et entreprises de distribution électrique ; favoriser enfin l’exécution des travaux par l’introduction d’une suffisante main-d’œuvre.
  - Lar le capital-argent n’est pas tout ; depuis longtemps le capital humain est insuffisant en France pour la mise en œuvre et l’utilisation des richesses naturelles de notre pays ; nos mines de charbon étaient obligées de faire appel à la main-d’œuvre kabyle, nos mines de fer à la main-d’œuvre italienne, belge, etc... ; et pendant ce temps les dirigeants des classes ouvrières prônaient le « malthusianisme » sans comprendre qu’au lieu d’enrichir leurs adhérents par une hausse considérable des salaires comme ils le croyaient naïvement, ils ne faisaient qu’empêcher le développement des richesses nationales de la France. L’enrichissement d’une classe de citoyens n’est durable que si tout l’ensemble de la nation s’enrichit ;
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  - tandis qu’ils ne songeaient qu’à réduire la production et à réclamer pour eux la plus grande part de la fortune antérieurement acquise ; les ouvriers allemands plus instruits des biens économiques ne songeaient qu’à augmenter le plus vite possible la richesse publique pour accroître leur part proportionnelle.
  - Loin de vouloir nous opposer à l’établissement en France de la main-d’œuvre étrangère, il nous faut reconnaître que notre sol l’appelle pour le développement de son agriculture, de ses forces naturelles, de ses mines de fer, etc. ; dès que ces industries de base posséderont les moyens de développement suffisants, les industries qui en dépendent au point de vue économique, telles que l’industrie mécanique, prendront à leur tour leur essor ; suivant un mot très juste du député Engerand, « la main-d’œuvre appelle la main-d’œuvre ».
  - D’ailleurs seuls les esprits chimériques peuvent continuer à espérer que la France se peuplera suffisamment par la seule reprise de notre natalité pour prévenir une nouvelle invasion allemande. Les esprits réalistes doivent envisager un moyen plus énergique et plus prompt : une immigration rationnellê et provoquée par un organisme d’État spécial, semblable aux Services officiels d’immigration d’État qui fonctionnent depuis longtemps aux États-Unis d’Amérique et dans les États de l’Amérique du Sud (1).
  - La condition principale pour le développement de nos forces hydrauliques, c’est, en définitive, d’avoir beaucoup d’argent à un taux modéré, et beaucoup de main-d’œuvre à un prix abordable. A cela, il faut ajouter J’aide de la puissance de coordination des pouvoirs publics.
  - (') Ce service s’occuperait aussi d’éviter à la France les dangers résultant de la colonisation sournoise de nos départements frontières par les peuples voisins en vertu du principe des vases communiquants et de l’introduction d’éléments indésirables provenant généralement de tous les éléments ethniques trop différents du nôtre.
  - Notre race résulte de la fusion d’un grand nombre d’éléments ethniques, mais qui se ramènent à cinq principaux : Ligures, Ibères, Celtes, Francs et Scandinaves (ces derniers plus apparentés entre eux qu’on ne le croyait autrefois). 11 convient donc de faire appel pour nous reconstituer à des représentants de mêmes éléments, c’est-à-dire les Italiens du nord ; les Heriques du nord (pyrénéens, basques, galliciens et portugais du nord) ; les belges, gallois, irlandais et écossais, les anglo-saxons et Scandinaves. Tous ces éléments ethniques sont actuellement parmi les plus prolifiques et leurs régions constituent des sources importantes d’immigration vers les deux Amériques. La tâche de notre service d’immigration serait donc de détourner vers la France les courants d’immigration de ces nationalités par une publicité bien faite et par l’offre de certains avantages, notamment Fâchât des terres.
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  - Depuis bientôt un quart dè siècle, on réclame une législation des chutes d’eau qui mette d’accord les deux ministères intéressés de l’Agriculture et des Travaux publics et qui assure aux entreprises hydro-électriques un statut légal bien clair des garanties et des moyens d’action contre les barreurs de chutes ou les barreurs de lignes. Malheureusement; les pouvoirs publics ont montré par leur lenteur dans l’examen des différents projets de loi qui se sont succédé, combien il est difficile de faire aboutir en France une législation nouvelle, même dans les. questions d’intérêt national ; cette ataxie bizarre paraît résulter de la mentalité de vaincus que nous avait laissée la défaite de 1870. La Victoire de 1918 va nous changer ; l’esprn des poilus nous rendra la clarté et la rapidité de jugement et de décision qui caractérisaient nos pères au début du xixe siècle lorsqu’ils ont élaboré les grands codes français.
  - Les principes posés dans les derniers projets de loi à l’étude paraissent d’ailleurs satisfaisants : sans vouloir gêner par des formalités compliquées l’établissement des usines de petite puissance (au-dessous de 500 kw.), le projet de loi gouvernemental prévoit pour les autres la nécessité d’une concession par décret et même exceptionnellement par une loi lorsqu’il s’agit des puissances supérieures à 20.000 kilowatts. La loi favorisera l’utilisation totale de la dénivellation d’un cours d’eau et accordera aux concessionnaires les droits d’expropriation suffisants. La centralisation des études a déjà fait un grand pas par la création au Ministère des Travaux publics entre des mains particulièrement capables d’une inspection générale des forces hydrauliques et par la fusion de la direction des forces hydrauliques sur les rivières navigables avec la direction des distributions d’électricité ; un nouveau-pas serait à faire en confiant à la même direction les études de concessions de toutes les forces hydrauliques, même sur les cours d’eau non navigables, dès qu’il s’agira de puissances supérieures à 500 kilowatts. Car, quel que soit le classement légal d’un cours d’eau, sa puissance hydraulique est d’intérêt national, et quelle que soit la nature du cours d’eau, les travaux à exécuter sont du même ordre. Le ministère de l’Agri-eulture devrait intervenir bien entendu par des avis et des réserves destinés à satisfaire les besoins de l’irrigation. Point n’est besoin pour réaliser cette centralisation de créer un sous-secrétariat
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  - d’État ; il suffit d’instituer, comme l’ont proposé judicieusement MM. Margaine, Bedouce, Deléglise et Mistral (1) auprès du Ministère des travaui publics un Comité des forces hydrauliques composé au moins pour moitié de représentants français des grandes industries électriques, électro-métallurgiques et électro-chimiques.
  - Assistée de ce Comité et du Comité d’Électricité,la Direction des forces hydrauliques et des distributions d’électricité, qui centraliserait toute l’organisation des usines hydro-électriques, pourrait non seulement traiter avec rapidité les enquêtes et les concessions, mais encore introduire par les clauses des cahiers des charges eux-mêmes, l’homogénéité technique répondant aux desiderata exposés plus haut et l’unité de vues nécessaire pour tirer le parti le plus rationnel de nos chutes suivant leur prix d’établissement.
  - Le but de la législation ne doit pas être, croyons-nous, une étatisation de l’industrie hydro-électrique contre laquelle j’ai exprimé en 1907 et 1910 les plus expresses réserves, à moins que l’Etat ne transforme radicalement ses procédés de gestion pour adopter des méthodes rigoureusement commerciales, choisissant ses ingénieurs dans l’industrie par des engagements de durée limitée et leur attribuant des participations importantes dans les bénéfices ; mais ce serait une véritable révolution, qu’on ne peut entrevoir dans les méthodes administratives. Il apparaît donc que l’intervention de l’État doive avoir surtout pour but d’aplanir les difficultés de l’in-dustrie hydro-électrique et de lui permettre d’obtenir le maximum de rendement et le minimum de risques:
  - D’ailleurs les desiderata en matière de législation des chutes d’eau sont eux-mêmes forcément fonction des progrès techniques, tant en hydraulique qu’en électricité.
  - Autrefois, on n’était pas fixé sur la fréquence la plus avantageuse des courants alternatifs et la distance de transport économique de l’énergie étant très limitée, les combinaisons de plusieurs usines pour la même fourniture d’énergie étaient difficiles, et les conceptions des juristes se rétrécissaient naturellement à la concession d’usines isolées. Aujourd’hui que l’on envisage comme possibles,
  - p) Proposition de loi relative aux usines hydrauliques. Chambre des Députés, Séance du 11 juillet 19)6.
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  - grâce à l’élévation des voltages, des distances de transport à 500 kilomètres et que l’unification de la fréquence et la normalisation des tensions facilitent les interconnexions, la législation doit tendre à constituer non plus une poussière d’usines de force motrice, mais des ensembles rationnels de chutes d’eau, favorisant l’utilisation maximum de la dénivellation d’une vallée, permettant la régularisation, non seulement journalière, mais saisonnière, par de grands réservoirs convenablement placés ; favorisant de môme la combinaison de chutes appartenant à des vallées différentes ou présentant des régimes différents (régime glaciaire et régime pluvial) pour que les çtiages se produisent à des époques différentes. En fusionnant plusieurs entreprises sur des réseaux communs, on peut grouper avantageusement des usines utilisant les eaux courantes et fournissant une puissance à peu près constante, les autres établies sur des réservoirs pour venir en aide aux précédentes, soit pour fournir les pointes, soit pour compenser les périodes de basses eaux des premières. Cet ensemble peut'être complété par des usines thermiques bien situées jouant le même rôle double, car, ainsi que je l’expftsais dans ma précédente préface, la houille blanche et la houille noire ont tout avantage à se combiner rationnellement (1).
  - Ces combinaisons d’usines par régions, dont les réseaux de la « „
  - Compagnie du Midi, de la Société Pyrénéenne d’Energie électrique, etc., sont des exemples frappants, peuvent être réalisées également par la simple vente de l’énergie d’un certain nombre d’usines à des réseaux de distribution plus ou moins éloignés. C’est ainsi qu’un certain nombre d’usines de la région grenobloise versent leurs disponibilités à un poste central d’où elles sont transmises au centre industriel de la Loire. •
  - Il y aurait avantage à ce point de vue à favoriser par la loi le groupement des concessions entre les mains de Sociétés puissantes étendant leur activité à toute une région, comme on a unifié les lignes de chemins de fer entre les mains de grandes Compagnies (a).
  - ,‘) Des études fort intéressantes sur ces combinaisons hydrauliques ont été faites dans ces dernières années en France, notamment par M. Lévy-Salvador, par M. Eydoux, dont les recherches ont été utilisées pour les installations des usines hydro-électriques du midi.
  - (2j Une idée de ce genre a déjà fait l’objet d’un projet de M. de Castelnau, mais il n envisage que le groupement des usines par bassin tluvial.
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  - PRÉFACE
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  - Mais dans ce groupement, il faudra tenir compte des conditions techniques énoncées plus haut, c’est-à-dire combiner ensemble non pas des chutes présentant toutes le même caractère, mais bien des chutes à étiages discordants : c’est ainsi que l’on concevrait, par exemple, une combinaison des chutes de l’Ain avec celles du Haut-Rhône ; des chutes des Alpes Moyennes avec celles à établir sur le cours du Rhône à la même latitude ; des chutes pyrénéennes avec celles des rivières des plaines voisines, etc. Des groupements de chutes de ce genre ont été déjà réalisés par différentes grandes sociétés, et à la suite des compagnies du Midi, les grandes compagnies de chemins de fer paraissent désireuses de devenir de grandes sociétés d’entreprises hydro-électriques utilisant pour leurs services de traction et autres l’ensemble des chutes encore disponibles dans les Pyrénées, le Plateau Central, les Alpes, et vendant le surplus de leur production à des entreprises locales d’éclairage, force motrice, électro-chimie, etc...
  - On peut se demander s’il y a lieu de généraliser cette réunion entre les mêmes mains d’entreprises aussi différentes que le transport des voyageurs et marchandises et la distribution d’énergie. Il est à craindre que pour réduire leurs frais d’exploitation, les chemins de 1er soient amenés à utiliser l’énergie des chutes d’eau les plus économiques, celles qui peuvent produire le kilowatt-heure à 1 centime, tandis qu’il suffirait pour substituer l’électricité au charbon dans la traction d’avoir un prix de revient de 4 ou'5 centimes. La législation devrait, croyons-nous, sauvegarder les intérêts de l'électrochimie et plus généralement de toute l’industrie française de « manufacture » appelée à vivre de l’exportation, en établissant une hiérarchie des utilisations des chutes d’eau d’après leur prix de revient : les chutes très économiques devraient être réservées à l’électro-chimie et à la métallurgie ; les chutes ayant un prix de revient trop élevé pour ces applications seraient ‘réservées par priorité aux fabrications exportatrices, puis le surplus à la traction ; et ensuite aux autres distributions de force fnotrice ; l’éclairage et la petite force motrice dans les grandes villes pourraient encore utiliser des chutes plus onéreuses.
  - Ces entreprises réunissant en une même concession régionale tout un ensemble de chutes d’eau, devraient être des organismes auto-
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  - nomes dans lesquels les compagnies de chemins de fer et toutes autres grandes industries pourraient prendre des intérêts en souscrivant une partie du capital, et le cahier des charges devrait imposer à ces grandes concessions des fournitures d’énergie à des prix variés suivant la nature des chutes et suivant les catégories des utilisations. On réaliserait ainsi pour le mieux la combinaison des chutes et des clientèles, y compris celle des Compagnies de chemins de fer (1).
  - Dans ce q'ui précède, je n’ai considéré la législation à intervenir qu’au point de vue de l’aide qu’elle peut apporter aux industries hydro-électriques et des directives qu’elle peut imposer à l’activité industrielle en vue de la meilleure répartition de la force motrice pour la lutte économique. Malheureusement, ces points de vue ne sont pas toujours ceux qui prédominent dans le grand public. Au point de vue fiscal, certaines personnes, frappées surtout du fait, d’ailleurs indéniable, que les chutes d’eau sont une richesse nationale appartenant à la communauté et se préoccupant d’éviter que ' ces richesses prétendues « gratuites », servent à enrichir les capitalistes, voudraient voir imposer dans ce but de courtes durées des concessions et une participation de l’État aux bénéfices s'oit par des actions d’apport, soit par des parts bénéficiaires faisant reverser à l’Etat une part plus ou moins grande des dividendes au delà d’un certain minimum de 5 0 /O ou de 6 0 /O. Ces personnes sont victimes d'une illusion quand elles croient que la mise en oeuvre des chutes d’eau est une entreprise très lucrative ; l’étude des statistiques suffirait à leur démontrer que bien peu nombreuses sont les entreprises qui ont pu réaliser des bénéfices dès leur installation et qui peuvent,après plus de dix ans d’exercice, donner plus de 5 0 /() de dividendes à leurs actionnaires et réaliser ensuite des plus-values de capital. Dans l’ensemble,le capital d’environ 800.000.000 actuel-
  - ') On peut objecter, il est vrai, que les Compagnies de chemins de fer, par leur puissante organisation, sont plus aptes qu’aucun organisme à entreprendre de grandes mises en œuvre déchûtes d'eau nouvelles et que l'Etat pourrait même leur imposer, par le cahier des charges et leurs concessions renouvelées après la guerre, la création de chutes pour l’utilisation de la houille blanche ; mais on peut peut-être obtenir les mêmes avantages avec plus d'indépendance pour la houille blanche en constituant des sociétés de distribution d’énergie liliales, si l'on veut, des sociétés de chemins de fer et ayant des Administrateurs communs, mais soumises à un cahier des charges différent e à un contrôle complètement distinct.
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  - lement investi dans les entreprises hydro-électriques françaises ne rapporte pas 5 0 /O, soit 40 millions ; en admettant que l’État pré lève sur les super-bénéfices de quelques-unes de ces entreprises une participation représentant par exemple 5 à 10 0 10 du revenu total, on n’obtiendrait pour le budget national qu’un encaissement de 2 à 4 millions. Cette somme n’est pas suffisante pour rendre souhaitable une intervention trop exigeante de l’État ; au contraire, l’annonce d’une participation dans les bénéfices qui, en enlevant aux actionnaires l’espoir ou plus souvent l’illusion d’une plus-value importante, peut détourner le public de cette catégorie de placement. On peut tuer la poule aux œufs d’or en voulant simplement gratter un peu de son or. D’ailleurs, même si,-pour satisfaire les instincts égalitaires de notre démocratie, on veut courir ce risque, encore faudrait-il tirer de ce petit nombre de millions récupérables un meilleur parti qu’en les versant à la masse du budget des recettes. En Suède et en Norvège, où la fabrication et la vente, des alcools sont concédées à des sociétés à monopole, le super-bénéfice (lorsque le revenu dépasse 5 à 6 0 /O du capital de ces sociétés) n’est pas versé au budget général, mais bien au budget spécial des routes ou aux travaux publics régionaux. Il conviendrait de même que le super-bénéfice des entreprises hydro-électriques prospères servît à gager les emprunts nécessaires pour la mise en valeur des chutes d’eau les m«ins favorisées et en particulier des basses chutes situées, sur des rivières des mêmes régions. Cette affectation pourrait affaiblir la critique que je fais plus haut.
  - D’autres personnes, se préoccupant d’un point de vue différent, voudraient que ces entreprises échappassent à la direction des industriels et fussent gérées par des syndicats des communes sur les territoires desquelles se trouvent soit les chutes, soit les distributions d’énergie alimentées par elles. Mais il est évident qu’une pareille organisation sacrifierait à d’étroits intérêts dé clochers l’intérêt national et serait l’obstacle le plus sérieux à cette organisation rationnelle d’ensemble de nos forces hydrauliques que je préconise, plus haut.
  - D’autres enfin voudraient-voir les entreprises hydro-électriques gérées par des syndicats mixtes comprenant les représentants des capitalistes qui ont construit les usines et les ouvriers qui en
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  - assurent l’exploitatiqn*; mais cette proposition, repose sur l’ignorance de la part de mérite qui,revient à chacun dans le résultat d’une entreprise hydro-électrique : dans les usines de ce genre, en attendant qu’elles soient bientôt complètement automatiques comme on l’a dit plus haut, le rôle de l’ouvrier d’exploitation est réduit au minimum ; il n’a qu’à ouvrir ou fermer des vannes, régler l’excitation des génératrices, faire quelques réparations au matériel générateur ou de distribution. L’homme dont dépend la bonne marche de l’entreprise, c’est l’ingénieur. D’ailleurs, ceux qui ont assuré le succès, ce ne sont pas les exploitants, mais les constructeurs, c’est-à-dire avant tout les ingénieurs qui ont conçu les travaux et accessoirement les ouvriers qui les ont exécutés; ce sont eux qui en toute justice devraient être représentés dans le Conseil d’Ad-ministration.
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  - Un autre exemple des contresens économiques auxquels peuvent se trouver conduits les auteurs de projets législatifs par des idées préconçues nous a été fourni récemment par la question du remploi des indemnités accordées aux industriels dont les usines ont été détruites dans les pays envahis et particulièrement dans la région du Nord. En subordonnant l’indemnité pour réparation de dom-** mages de guerre à la reconstitution des usines sur leur emplacement ancien, on s’oppose à l’un des plus grands projets qui pourrait être réalisé en France à cette occasion, c’est-à-dire au transport de certaines grandes industries telles que la filature et le tissage au voisinage des chutes d’eau.
  - Comme l’a dit il y a déjà plusieurs années le grand économiste Paul Leroy-Beaulieu, « de même que le xixe siècle a vu la création « d’une grande industrie le long des terrains houillers, et riotam-« ment sur la grande bande qui s’étend du Pas-de-Calais français « par la Belgique jusqu’en Westphalie, de même le xxe siècle « verra sans doute une autre grande industrie s’établir au pied « des Alpes, en France, en Suisse, en Italie et en Autriche. Ce
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  - PRÉFACE
  - « phénomène se produit déjà de nos jours aux États-Unis autour « des chutes du Niagara et en Californie au pied des Montagnes « Rocheuses».
  - Une des leçons de la guerre actuelle, déjà signalée par M. le Colonel de la Brosse, est la constatation du danger de la centralisation excessive de nos industries dans le Nord. « La soie », dit-il, « qui a « enrichi la métropole lyonnaise, utilise bien l’énergie de nos chutes « d’eau, pourquoi la laine, le coton et les autres textiles, ne sui-« vraient-ils pas son exemple? Ces industries ont-elles eu lieu de « beaucoup se féliciter de n’avoir pas voulu s’éloigner du charbon « placé dans notre pays sur la route séculaire des invasions? Qui « les empêche de prendre pied au pays de la houille blanche? Il y a « là une mine durable et féconde capable de satisfaire tous les « besoins. C’est une des richesses de la France. Qu’elle sache y pui-« ser largement pour remplacer le charbon qui lui manque jusqu’au « jour prochain où la victoire lui aura rendu non seulement la « houille et le fer, mais toutes les ressources de ses anciennes pro-« vinces reconquises. »
  - Je vais plus loin et je crois que même après la guerre il y aurait intérêt à transporter une partie de nos centres industriels à proximité des grandes forces hydrauliques ; comme je l’écrivais déjà en 1907, « la vallée du Rhône réalise les conditions les plus favorables •« par sa proximité des réservoirs énormes de houille blanche des « Alpes, par son beau climat et par son voisinage du grand fleuve. « Une partie de l’énergie considérable dépensée dans le cours de « celui-ci pourrait être captée par dérivation et barrage ; de nom-« breuses lignes électriques transversales permettraient d’apporter « en abondance la puissance motrice des grandes chutes des Alpes. « Une partie de cette puissance pourrait être employée au pom-« page pour l’irrigation, et favoriser ainsi le développement agri-« cole. »
  - Loin d’obliger toutes les industries dévastées au remploi sur place, il serait donc de bonne politique économique de décongestionner la région du Nord en favorisant la reconstitution de ces industries dans la vallée du Rhône, ce qui contribuerait à hâter la mise en état de navigabilité de ce grand fleuve.
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- - PRÉFACE
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  - Par la revue rapide qui précède, on peut apprécier combien soûl, nombreuses et complexes les questions que soulève à l’heure actuelle en France l’industrie de la houille blanche, et comment le développement de cette industrie dépend essentiellement des progrès des techniques hydraulique et électrique, (les techniques, de plus en plus complexes, sont exposées avec toute l’ampleur qu’elles comportent dans le superbe ouvrage dont l’auteur m’a demandé de présenter aujourd’hui la troisième édition, complètement refondue, transformée et augmentée.
  - M. Pacoret, ingénieur aussi érudit et capable que modeste et dont je n’ai plus à faire l’éloge, car il a acquis maintenant une légitime renommée dans la littérature technique, a pu, grâce au grand succès de son œuvre et aux nombreuses sympathies qu’elle lui a values auprès des spécialistes, obtenir des principaux constructeurs et ingénieurs hydro-électriciens de France et de l’étranger, de pré-' vieux et complets renseignements sur toutes les grandes installations modernes et sur les appareils les plus perfectionnés ; ses lecteurs profiteront aujourd’hui de cette collaboration étendue, qui lui a permis de tripler l’ampleur primitive de son ouvrage par des additions dont il exposera lui-même l’économie et le but.
  - « Fe livre », comme je le disais déjà de l’édition de 1910, est une « véritable encyclopédie dont le plan est admirablement adapté à « l’objet qu’il avait en vue, c’est-à-dire un exposé didactique et « condensé de toutes les questions qui se rattachent, directement « ou indirectement, à la transformation de l’énergie des chutes « d’eau en énergie électrique, et à l’utilisation de celle-ci, soit sur « les lieux d’emploi, soit à distance, »
  - Malgré toutes les difficultés qu’un auteur doit rencontrer pour embrasser en un seul ouvrage tous les points de vue d’un aussi vaste sujet, malgré aussi les graves obstacles apportés par la ter-l'ible guerre que nous venons de traverser, il offre aujourd’hui au public, qui lui en sera reconnaissant, une édition vraiment « up to date ». Fe travail, vrai monument de la littérature technique fran-
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  - PRÉFACE
  - çaise qui fait honneur à son infatigable auteur, constitue par sa documentation renouvelée, par son exposition parfaitement didactique, une mine précieuse de renseignements sur tous les points utiles à l’ingénieur et à tout lecteur tjui s’intéresse aux usines hydroélectriques et aux transports d’énergie. Il est exécuté avec un soin qui fait d’autant plus l’éloge des éditeurs qu’ils ont'dû poursuivre l’impression au milieu des difficultés matérielles créées par l’état de guerre. A ces deux points .de vue, il est un témoignage de l’énergie dont la France tout entière a fait preuve au cours de cette période glorieuse de son Histoire.
  - A. Blondel.
  - Membre de l'Académie des Sciences.
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- - INTRODUCTION
  - L’industrie hydro-électrique, née en France, majs à laquelle on n’avait pas donné l’essor dont elle était susceptible, a reçu au cours de la Guerre un dévelqppement inespéré, et tel qu’il a puissamment contribué au succès de nos armes. Aujourd’hui l’importance de cette industrie est devenue une vérité classique et ses horizons vont aider à une conquête lion moins impérieuse pour la prospérité de la France : la victoire économique.
  - Sollicité de toutes parts de donner au plus vite une nouvelle édition de mon ouvrage, j’ai dû l’élaborer dans des temps particulièrement difficiles ; néanmoins j’ai été facilité, pour mener à bien ùne tâche aussi considérable, par le concours des maisons de constructions de matériel hydraulique et électrique, par les exploitants d’usines hydroélectriques, qui ont répondu avec empressement à mon appel pour la documentation qui m’était nécessaire. Je me fais un plaisir et un devoir de leur adresser ici- mes plus vifs remerciements ; et il m’est particulièrement agréable de témoigner ma grande gratitude et ma profonde admiration à M. A. Blondel pour la précieuse et magistrale préface dont il a bien voulu honorer mon ouvrage.
  - En raison des vastes et nombreux sujets que j’ai dû envisager et eu égard aux progrès de toutes sortes survenus dans la construction des machines et des appareils, dans l’art de l’aménagement des ehutes d’eau, dans la conception et l’exploitation des usines centrales, dans l’électrométallurgie et l’électrochimie et enfin dans les multiples utilisations de l’énergie électrique, tributaires des forces hydrauliques, j’ai été conduit à refondre complètement mon ou-™ge, qui maintenant se divise en trois tomes.
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- - XXXVI
  - INTRODUCTION
  - Le tome I traite spécialement des matières concernant la création et l’aménagement des chutes d’eau : hydrologie ; régimes des •cours d’eau, des canaux, des lacs, des bassins et des réservoirs artificiels ; jaugeages ; barrages ; conduites forcées ; construction, utilisation et installation des turbines hydrauliques ; aménagement et captation des cours d’eau ; établissement des usines hydroélectriques et exploitation des usines centrales ; projets d’usines à titre d’applications; législation et réglementation des cours d’eau.
  - Le tome II est consacré exclusivement à la description de cent trente usines hydro-électriques en fonctionnement ou projetées, réparties dans toutes les parties du monde, et dont les caractéristiques offrent un grand intérêt d’étude pour les ingénieurs, les constructeurs et les exploitants d’usines hydro-électriques,.
  - Enfin le tome III englobe les matières se rapportant à l’étude de la génération et de la transformation du courant électrique et du transport à haute tension de l’énergie électrique. La construction et l’exploitation des réseaux à haute, tension et des usines génératrices, y compris l’étude des turbines à vapeur, ont reçu le développement qu’un tel sujet comportait. J’ai apporté le même soin à l’exposé des grandes applications industrielles de l’énergie électrique : la traction électrique, rélectrométallurgie et l’électrochimie.
  - J’ai essayé par un effort continu et appliqué de me rendre digne •des encouragements incessants qui m’ont été prodigués tant par la voie de la presse technique que par celle de mes lecteurs de toutes les nationalités.
  - E. Pacoret.
  - Paris, le 1er Juin 1919.
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- - HISTORIQUE DE LÀ HOUILLE BLÀNCHE
  - ET DES
  - TRANSPORTS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - CONSIDÉRATIONS TECHNIQUES ET ÉCONOMIQUES
  - La production annuelle de la France en houille, noire n’atteint pas 40 millions de tonnes, alors que les É ats-Unis tirent de leurs mines plus de 250 millions de tonnes, l’Angleterre 220 millions et l’Allemagne 1G0 millions. Cette pauvreté du sous-sol français en charbon de houille explique la faiblesse de notre développement économique, eu égard à celui des nations riches en charbon de terre (1). Par contre, notre pays est un des plus privilégiés de houille blanche, et la puissance dynamique renfermée dans les cours d’eau de nos régions montagneuses est non seulement considérable, mais encore elle est partout accessible, à cause des chemins de fer et des ports d’embarquement qui permettent aux usines hydrauliques de s’approvisionner de matières premières les plus diverses et aussi d’expédier facilement leurs produits.
  - Ainsi, grâce apx progrès de la science, l’énergie de la houille des glaciers, utilisée et transformée par des procédés nouveaux, est à même de faire cesser notre infériorité industrielle ; grâce au génie humain, à la puissante initiative, au talent et à l’esprit fécond de nos ingénieurs et de nos constructeurs, les rivières à forte pente, naguère encore sans utilisation industrielle, sont devenues un facteur important de l’activité humaine.
  - Les créateurs de la turbine : Euler, Fontaine, Fourneyron, Girard (2) ;
  - P) Bien que pendant la guerre nous ayons été à un moment privés des trois quarts des ressources du bassin houiller du Nord et du Pas-de-Calais, cette production a pu atteindre la moitié du chiffre moyen observé ces dernières années, soit 20 millions de tonnes, grâce au développement de l’extraction dans les bassins du Centre et du Sud. La consommation de charbon en France, qui était de 60 millions par an, s’est trouvée réduite d’un tiers, en sorte que l’importation des charbons étrangers est restée au même taux qu’auparavant, soit environ 20 millions de tonnes qui ont.été fournies par l’Angleterre. L’extraction pour l’année 1917 a dépassé 26 millions de tonnes.
  - (*) Ce n’est que vers 1850 que presque simultanément, en France, Fourneyron, Fon-aine Jonval, Girard ; en Angleterre* * Thompson ; en Amérique, Mac-Cormick, Francis et Pelton créèrent des moteurs hydrauliques et que le rouet primitif devint la turbiné.
  - LA HOUILLE BLANCHE. — I.
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  - HISTORIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ceux de la dynamo : Paccinoti, Gramme, Siemens ; les inventeurs du transport de l’énergie par l'électricité et de ses transformations successives : Marcel Déprez, II. Fontaine, Gaulard, Zipernowski, Dolivo-Dobrolsky, Ferraris, Tesla, Brown, Thury, A.Blondel, et enfin le promoteur de la houille blanche Aristide Bergès (1), ont doté le monde d’une industrie nouvelle qui règne sur d’immenses surfaces, et dont les transformations et; les conséquences ont été des plus heureuses pour l’amélioration de notre état social. « La houille blanche, a dit, l’excellent économiste M. Pierre Leroy-Beaulieu, a enlevé aux contrées riches en charbon le monopole industriel que leur avait donné la vapeur et, comme la puissance politique est souvent la conséquence de la puissance économique, il en
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  - Fig. 1. — Lac alpestre.
  - est résulté des changements dans l’équilibre même du monde. Une ère nouvelle va s’ouvrir devant nous, ère de grande prospérité si nous savons mettre énergiquement nos forces hydrauliques en valeur. »
  - En effet, le développement des forces hydrauliques dont la conséquence est la production de l’énergie à bon marché constitue un problème social de la plus haute importance, et dans l’avenir ce seront les pays qui produiront le plus de force, qui dépasseront ceux moins avantageusement privilégiés. Les gouvernements, ayant intérêtà protéger les forces hydrauliques de leur pays et à conserver les forêts qui permettent de régler les
  - P) C’est à Fourneyron qu’est due la première conception de l’application des -conduites forcées à l’utilisation des chutes d’eau, car en 1837 il installa lui-même à Saint-Biaise (grand-duché de Bade) une conduite créant une chute de 112 mètres de hauteur. En 1850, Girard fit aussi- une application du même genre en faisant mouvoir des turbines sur une canalisation de 150 métrés de pression, conduisant les eaux depuis les Apennins jusqu’à Saint-Pierre d’Arena et Gênes.
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- - ET DES TRANSPORTS D’ÉNERGIE ÉI.EGTRIOUE
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  - Tours d’eau, ont fait voter des lois et créer des services spéciaux en vue de la. meilleure utilisation des richesses naturelles.
  - En France, les études entreprises par le Service d’études des Grandes
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  - Forces hydrauliques ont permis d’avoir des éléments utiles pour la mise en valeur des nombreux cours d’eau susceptibles d’être aménagés industriellement. Il y a eu de ce fait un progrès énorme accompli, car aupara-
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  - Fig. 2. — Lac alpestre.
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- - 4 HISTORIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - vynt les usiniers étaient à peu près privés de toutes indications relatives à la valeur réelle de leurs chutes d’eau.
  - On peut utiliser comme énergie hydraulique les eaux tranquilles des lacs, des réservoirs, ou les eaux courantes des ruisseaux, torrents, rivières, fl -uves, etc. Les premiers essais de captation des hautes chutes d’eau par Aristide Bergès datent de 1868 et les premières installations de grandes chutes en conduites forcées ont été établies par MM. Matussier, Fredet et Bergès. Ce dernier a opiniâtrement appliqué, à la réalisation des projets que concevait la hardiesse de sâ pensée, les plus brillantes facultés et ses capacités spéciales d’ingénieur de grand talent. Entre autres installations, il a mis en œuvre celle de Lancey (Isère), qui a été une des conceptions les plus hardies et les plus précieuses.offertes à notre admiration et a notre méditation.
  - Aristide Bergès ne fut pas seulement un ingénieur éminent, un industriel éclairé, avisé et audacieux, il fut surtout un précurseur et l’apôtre le plus convaincu de la nouvelle industrie. L’idée de cet homme de bien est admirablement synthétisée par cette pittoresque expression de M. Hano-taux : « Aristide Bergès enferme son tuyau- au flanc des rochers et monte jusqu’au glacier, qu’il enferme dans sa chambre d’eau ; il met la main sur la cascade et la conduit, apaisée,.dans son atelier. »
  - Après s’être attaqué d’abord aux cours d’eau à faible débit, à régime torrentiel, présentant des dispositions avantageuses pour réaliser une chute sur un faible parcours, on a cherché, de plus en plus, à utiliser les . fl 'uves à grands débits dont le régime est, en général, plus constant.
  - Mais ici le caractère de précarité attaché aux autorisations d’usines hydrauliques et les formalités inhérentes à l’obtention d’un décret-loi ont empêché de nombreuses entreprises de voir le jour. Le projet de loi voté par la Chambre des députés, le 16 juillet 1909, et quelque peu amendé par le Sénat (20 novembre 1913) aurait donné une grande satisfaction aux industriels de houille blanche s’il avait pu être promulgué. Il aurait certainement beaucoup aidé à l’essor des installations hydroélectriques sur les cours d’eau du domaine public.
  - D’après le projet de loi du 16 juillet 1909, sur les cours d’eau du domaine public voté par la Chambre des députés, les usines qui disposeront d’une puissance brute en étiage de plus de 200 kilowatts et qui auront pour objet principal le commerce de l’énergie feront l’objet d’une concession de durée déterminée, accordée au nom de l’Etat par un décret rendu en forme de règlement d’administration publique. Une loi ne sera nécessaire que lorsque les travaux d’appropriation de la force comporteront le détournement des eaux de leur lit sur une longueur de 10 kilomètres, mesurée sur ce lit ou que la puissance brute de l’usine à l’étiage dépassera 5.000 kilowatts. La concession investit le titulaire pour l’exécution des
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  - travaux définis au cahier des charges joint à l’autorisation de tous les droits que les lois et règlements confèrent à l’Adininistration en matière de travaux publics ; en particulier les usines concédées ont le droit d’occuper les propriétés privées nécessaires à l’appui des ouvrages de retenue ainsi qu’à l’établissement des canaux souterrains d’adduction et de fuite, conformément aux dispositions des projets régulièrement approuvés par l’Administration. S’il y a lieu à expropriation, il y sera procédé conformément à la loi du 3 mai 1841, au nom de l’État et aux frais du concessionnaire.
  - Enfin toutes les usines actuellement existantes, qui ont été autorisées à t itre précaire et révocable, et qui disposent d’une puissance brute en étiage supérieure à 200 kilowatts ou qui ont pour objet principal lé commerce d’énergie, seront, dans un délai de cinq ans, à partir de la promulgation de la présente loi, placées sous le régime des usines concédées.
  - La voie ouverte par la conquête de Bergès devait être rapidement et brillamment parcourue, car, en moins de vingt ans, des centaines de puissantes usines hydroélectriques Q) vinrent demander leur force aux gaves tumultueux et aux cascades bondissantes. Des capitaux considérables, qui dépassent de nos jours plus de 800 millions pour la France seulement, ont été absorbés pour l’édification des importants travaux, parfois gigantesques, auxquels les installations de houille blanche ont donné lieu, apportant dans des régions jadis désertes la vie, le bien-être et la prospérité. « Rarement, dit M. F. Côte, le savant rédacteur en chef de la Houille blanche, on vit un pareil essor, qui donne bien la mesure de ce que l’on peut espérer de la science dont les progrès se jouent de toutes les difficultés. » Quel tribut d’admiration et de reconnaissance ne devons-nous pas aux ouvriers de la première heure de l’industrie moderne, à ces ingénieurs et à ces industriels dont le labeur et la pensée ont assuré le développement régulier de l’industrie des chutes d’eau de montagne, qui ont su asservir l’énergie dévastatrice des torrents pour en faire l’auxiliaire le plus puissant de l’énergie humaine !...
  - L’industrie de la houille blanche avait pour réussir deux éléments de succès incomparables : son organe moteur, absorbant la puissance dynamique de l’eau, et la richesse inépuisable de cette dernière. En effet, la turbine moderne, au dire de nos ingénieurs les plus compétents, pourrait être considérée comme le roi des moteurs ; à nous, elle nous apparaît auréolée de simplicité, de robustesse, de facile installation à côté de la lourde et encombrante machine' à vapeur, aux organes toujours compliqués, quoique des plus ingénieux.
  - H Cette expression est la plus généralement usitée, malgré qu’elle ait une signification moins exacte que celle « hydraulico-électrique » préconisée par quelques auteurs.
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  - HISTORIQUE DE LA H0UILLE BLANCHE
  - Les nouvelles exigences de l'industrie des usines hydroélectriques demandant des récepteurs hydrauliques à nombre de tours très élevés, de grande puissance et parfaitement réglables, les constructeurs ont été amenés à substituer à la fabrication des anciennes turbines Jonval et Girard, la turbine Francis pour les cas de basses et moyennes chutes avec forts débits, et la turbine genre Pelton pour les cas de hautes chutes avec faibles débits. Les turbines tangentielles ou Pelton sont employées maintenant dans la plupart des cas où l’on utilisait précédemment les turbines-' centrifuges à libre déviation, c’est-à-dire pour les chutes de moyenne hauteur avec débit relativement faible et pour les chutes de grande hauteur. Les turbines tangentielles présentent des qualités tout à fait remarquables sous les rapports suivants : simplicité de construction, facilité d’entretien, haut rendement à toutes charges, sécurité dans les dispositifs de réglage de la vitesse. Les rendements des turbines tangentielles de bonne construction varient de 82 0 /O, pour les faibles puissances, à 85 0 /O et plus pour les turbines de grande puissance. Suivant la façon dont est calculée et tracée la machine, ces rendements maxima peuvent -être obtenus soit à pleine charge, soit à trois quarts de charge et même à demi-charge. En plaçant le maximum de rendement à trois quarts de charge, ce qui est le cas le plus fréquent, on peut dans des conditions normales conserver un rendement de 75 0/O/pour toutes les puissances comprises entre celle totale et celle de la moitié de la charge. D’autre part le rendement ne baisse que d’une quantité assez faible avec l’usure, ce qui assure une supériorité inçontestable à la turbine tangentielle avec injecteur à aiguille sur les types de turbines centrifuges à libre déviation. Il n’est pas rare en effet de constater sur des turbines usées, des rendements de 50 à 60 0 /O et l’on conçoit dans ces conditions quel gain de puissance on peut obtenir dans certaines installations, en remplaçant des turbines Girard par des turbines tangentielles. Cependant, pour rester dans l’exacte vérité, il y a lieu de constater que certains constructeurs préconisent la turbine Francis pour les chutes d’une certaine hauteur, concurremment à l’emploi des roues Pelton. Les turbines Francis verticales centripètes utilisées à eet effet permettent de fonctionner sous une chute et un débit très variables et avec un haut rendement et enfin avec des vitesses très élevées favorisant l’attaque directe des alternateurs. En résumé la quasi invariabilité du rendement des turbines modernes dans la zone d’utilisation pratique leur donne une souplesse.remarquable et précieuse que l’on était loin de soupçonner dans les types originels.
  - Les turbines Francis ont de nos jours leur vannage fonctionnant par directrices mobiles, constituant une des améliorations les plus importantes apportées aux turbines centripètes. D’autre part ces directrices font corps avec leurs axes de rotation et. dans la commande de leur mou-
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  - ET DES TRANSPORTS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - venient, sont intercalés des ressorts qui fléchissent lorsque la résistance est trop grande, ce qui a pour effet, surtout lorsque la turbine est sous la dépendance d’un régulateur automatique, d’éviter le bris des aubes de la roue mobile au passage de corps durs entraînés par les eaux. En résumé les caractéristiques de la construction des turbines centripètes modernes sont les suivants^ : bâche en forme de spirale, distributeurs à directrices mobiles à commande élastique, roue mobile-rationnellement tracée, tuyau d’aspiration conique évasé, maximum de rendement correspondant aux trois quarts environ du débit total.
  - Les caractéristiques des turbines Pelton se résument ainsi : roue mo-bile très robuste,garnie d’augets échancrés à l’avant et buse d’injection conique fortement convergente, avec aiguille centrale périforme pour le réglage du débit. Le maximum de rendement correspond à 2 /3 et même à la moitié du débit.
  - Les unités que l’on emploie de nos jours atteignent des forces considérables ; il nous suffira de citer comme exemple les turbines Francis verticales de l’usine hydroélectrique dç Tallassee Poney et Cie sur le Yadkin Rivver (E.U.), dont la puissance unitaire est de 31.000 HP. Le rotor a 8m,75 de diamètre, la couronne fixe, 3m,65 et le rendement dépasse 0,90.
  - La question de réglage automatique des turbines à des écarts de vitesse à quelques pour 100 seulement, pour leurs plus fortes variations de charge brusques, a été résolue par l’application du principe du servo-moteur hydraulique ou à pression d’huile. L’asservissement d’un régulateur indirect conduit à admettre une certaine différence de vitesse entre la marche à vide et la marche en charge. Le plus généralement on est conduit, pour la stabilité, à avoir un asservissement tel que cet écart de vitesse est trop considérable étant donnés les besoins actuels de la pratique ; afin d’éviter cet inconvénient, on munit le régulateur d’un dispositif appelé compensateur qui détruit lentement l’effet de l’asservissement et ramène par conséquent la vitesse à sa valeur normale par une série de petits mouvements correctifs. La marche avec compensateur n’est cependant pas indiquée lorsque plusieurs régulateurs commandent des turbines actionnant des alternateurs accouplés en parallèle. Dans ce cas il y a lieu d’admettre une certaine différence de vitesse de quelques centièmes entre la marche à vide et la marche en charge, en empêchant la compensation d’être totale. C’est donc un dispositif de décompensation qu’on introduit dans le jeu du régulateur. Pour que l’ensemble, turbine-régulateur, soit stable, c’est-à-dire non sujet aux oscillations à longue période, il convient de donner à la rampe d’asservissement un profil approprié et que le décrément du régulateur soit assez considérable, mais en remédiant à un trop grand écart entre les vitesses de régime à vide et à pleine charge par l’emploi d’un compensateur comme nous venons de l’indiquer ci-avant. La cons-
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  - traction des turbines hydrauliques a ainsi pris une extension considérable due aux progrès rapides ded’industrie électrique et aussi à ce que l’exploitation d’\me usine hydraulique est relativement peu coûteuse, à ce que son entretien est d’ordre peu élevé et qu’elle offre une très grande sûreté de marche.
  - D’autre part, il est incontestable que, dans l’état actuel de la science, on ne peut assigner un terme à la durée de nos richesses hydrauliques, et que pratiquement on peut les regarder comme intarissables. Alors que la houille des profondeurs, au contraire, non seulement ne s< renouvelle pas, mais son extraction devient d’autant plus malaisée que l’on s’enfonce plus avant dans les entrailles de la terre (x).
  - Nous exprimions dans la partie introductive de la deuxième édition de cet ouvrage l’idée que notre prévoyance dût s’attacher à formuler les mesures nécessaires pour éviter l’épuisement de nos mines noires en n’usant du précieux combustible qu’avec la plus stricte parcimonie. L’intérêt bien entendu des besoins de l’humanité disiors-i:ous n’exigera-!-il pas, un jour ou l’autre, que l’on limite l’emploi du charbon de houille aux industries autres que celle de la production de force motrice, comme le chauffage, la fabrication du gaz de houille, la métallurgie ?
  - Nous ne pensions pas être si bon prophète, car la cruelle crise de charbon que nous avons éprouvée à partir de la deuxième année de la guerre s’ést malheureusement chargée de donner une sanction expérimentale à notre prévision.
  - Ainsi, l’appareil hydraulique s’il avait été plus développé serait intervenu comme régulateur de la mine noire, dont la pénurie a failli nous-amener une calamité et presque un danger national. Donc, nous devons comprendre que l’intérêt général, l’avenir du pays demandent l’union sacrée de toutes les bonnes volontés, de toutes les initiatives sous l’égide des pouvoirs publics, pour mettre l’industrie des forces hydrauliques à la hauteur des besoins, c’est-à-dire en mesure de suppléer ou même de remplacer le charbon, en tant qu’agént de force motrice. En attendant la venue de ce temps, que noug devons souhaiter être le plus prochain possible, l’activité humaine a l’impérieux besoin d’user des deux grandes sources d'énergie qu’une nature prévoyante a mise à sa disposition et dans les limites de leur zone d’action économique.
  - La distance .pratique à laquelle on peut effectuer le transport de l’énergie par l’électricité relève plutôt de considérations d’ordre économique que de la technique des hautes tensions électriques dont chaque jour marque
  - (2) Les réserves mondiales de charbon sont évaluées à 7.400 milliards de tonnes. Pour l’Europe, on 1913, on estimait à 785.000 millions de tonnes, le combustible gisant dans le sol, et pour la France seule, les ressources étaient de 17.584 millions de tonnes, soit environ pour deux cents ans de provision.
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  - les progrès et voit s’agrandir le précieux domaine. La facilité du transport de da houille blanche a permis à l’industrie de résister au besoin de se
  - Fig. 3. — Cascade des Alpes.
  - déplacer. Certains esprits considèrent que c’est là un bien pour les popu-lal ions de nos montagnes, qui y gagneraient en se contentant du produit
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  - HISTORIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - de la vente seule de la force, alors qu’une immigration industrielle importante pourrait diminuer l’aisance de chacun en apportant dans le pays un renchérissement de la vie, l’agriculture y constituant une faible ressource. Quoi qu’il en soit, il est certain que de nombreuses industries se déplaceront pour s’installer au pied des.mines blanches et y former des lieux de production de puissance, lorsque les prix de revient de la force motrice le permettront.
  - La guerre a favorisé cette exode par la création d’usines nouvelles tra-vaillanbpour la défense nationale mais qui à la fin des hostilités trouveront un emploi rémunérateur de leur énergie. En raison du prix élevé du charbon, on a établi beaucoup d’usines sur le débit sur lequel on peut compter pendant trois mois de l’année au lieu de cent quatre-vingt jours comme auparavant (débit semi-permanent), ceci s’entend pour des usines qui peuvent supporter d’importantes variations de charge dans le courant de l’année (usines électrochimiques et électrométallurgiques). D’ailleurs pour ces usines où la question du bas prix de revient de l’énergie prédomine, il n’est pas indispensable de faire des réserves hydrauliques. Nombreuses sont d’ailleurs les industries qui peuvent se dispenser de combustible dans leur fabrication ; industries textiles, industries extractives, fabriques .de pâtes alimentaires, minoteries, industries du bois, papeteries, scieries, carrières, mines. D’après M. Loucheur on pourrait par l’utilisation de la houille blanche économiser la moitié du charbon consommée par les mines.
  - Les forces hydrauliques, bien que désignées sous le nom de forces naturelles, ne sont pas utilisables d’emblée : leur aménagement, parfois, conduit au contraire à des travaux de très grande importance. « Aujourd’hui, dit M. F. Côte, ces méthodes d’aménagement sont trouvées, infiniment variées dans leurs formules d’exécution, mais fixées et vérifiées par une pratique des plus probantes. »
  - L’adduction de l’eau motrice, depuis son lieu de captation jusqu’à l’usine, est un problème important, qui comporte des solutions délicates dont nous avons cherché à coordonner les règles principales au cours de cet ouvrage. Dans tous les cas, il est essentiel que l’énergie provenant des chutes d’eau soit produite en quantité et à bon marché, considération qui détermine la valeur et les conditions d’installation des centrales modernes qui doivent desservir des réseaux très étendus, mais souvent peu homogènes et très variés comme utilisation.
  - La question se présente sous une forme particulièrement simple, si on désire s’en tenir à l’utilisation du débit minimum de la chute, auquel cas les travaux sont réduits au minimum de dépense. Mais si, acceptant le bénéfice des eaux moyennes, voire même des hautes eaux et qu’en même temps on veuille que toute la puissance disponible soit uniforme et cons-
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  - tante, alors l'installation comporte l'aménagement de bassins-de réserve d’eau naturels ou artificiels et l’établissement d’appareils de réglage et. de contrôle.
  - 11 arrive parfois (pie la chute est toute créée, en raison de l’existence d’une cascade par exemple, mais' le plus souvent, même sur les rivières torrentielles, la chute est produite par une dérivation artificielle de la
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  - rivière où l’eau s’engouffre en y acquérant, à fin de course la force due à la •dénivellée opérée sur le torrent.
  - Si l’on se trouve en présence d’une cascade de hauteur et de débit justifiant l’établissement d’une usine hydraulique, il suffît d’établir un barrage en tête de la cascade et d’amener l’eau à l’usine au moyen de conduites métalliques qui emprisonnent l’eau à force et la déversent sur des récepteurs hydrauliques qui en captent l’énergie (1). Dans ce cas, la cascade fait plaee au tuyau : le paysage y perd en attraits, mais le pays y gagne en utilité et en prospérité. Parfois cependant la cascade n’a fait que se déplacer, car le canal de fuite de l’usine prend assez souvent cette disposition, qui a l’avantage d’être peu coûteuse et de laisser au paysage un de ses grands charmes : le fracas des eaux et l’éblouissement de leur blanche écume (2).
  - Quand il s’agit de racheter une faible différence de niveau, un barrage et un canal d’amenée, à pente plus faible que celle de la rivière, sont tout indiqués, et la dérivation peut être constituée soit par un canal à ciel ouvert, soit par un tunnel. Par le jeu du barrage, placé en travers de la rivière, l’eau est astreinte à s’élever en amont de l’ouvrage pour, de là, s’écouler dans le canal de dérivation qui aboutit à une chambre d’eau de laquelle partent les conduites forcées, en relation avec les turbines.
  - Enfin un canal de fuite, recevant les eaux à leur sortie des récepteurs, les rejette à nouveau dans la rivière fermant le cycle de force. Parfois les tuyaux d’amenée d’eau au moteur ne trouvent plus leur emploi : une chambre d’eau fait suite au bief d’amont et son plancher, placé à quelques centimètres au-dessus du niveau d’aval, reçoit le distributeur de la turbine. Mais, les eaux demandant à être très propres avant d’être en contact avec les turbines, ce genre d’installation, que l’on rencontre dans les vallées à thalweg peu incliné, comporte des chambres de décantation très volumineuses. Ces canaux modérateurs ont une de leurs berges fonctionnant en général comme déversoir, et ils peuvent aussi avoir une décharge de fond. D’autre part, pour peu qu’on veuille réaliser une chute tant soit peu importante, il faut recourir à un canal d’amenée d’une grande longueur. Quant aux dimensions des ouvrages (pièces d’eau, ouvrages régulateurs, canaux), elles sont toujours importantes, le débit dérivé étant
  - (* *) Aujourd’hui nos constructeurs savent fabriquer des tuyaux de grand diamètre, de forte épaisseur, travaillant à 9 kilogrammes et supportant des pressions de 100 atmosphères et plus [Usines hydroélectriques de Vouvry (950 mètres), d’Orlu (940 mètres)]. M. Boucher, l’éminent hydraulicien, à qui l’on doit la conception de ces deux chutes, a depuis réalisé l’aménagement de la chute de Fully (Suisse) de 1.660 mètres.
  - (*) Les chutes naturelles les plus iniportantes, sous le rapport du débit, sont celles du Zambèze (Afrique méridionale), du Niagara, de Schafïhouse (Suisse) ; les plus élevées se trouvent à Doegerfas (Norvège), 450 mètres, et à Gavarni, 422 mètres.
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  - généralement, considérable. Assez souvent, l’usine est établie sur l’ouvrage même ou dans son voisinage immédiat.
  - L’idéal, en fait de chute d’eau, est un gros débit, roulant sur des pentes roides, prolongées, et ne tarissant jamais, ou autrement dit : beaucoup d’eau, beaucoup de pente et une grande longueur du cours d’eau. Ces sorles d’installations, qui constituent les vraies chutes de montagne, se rencontrent dans les vallées hautes à thalweg rapide ; elles nécessitent pour leur organisation des prises d’eau et barrages parfois assez économiquement établis, des chambres de décantation et de prise en charge assez réduites, et enfi \ des canaux et des conduites sous pression de faillie section relativement à la grande différence de niveaux rachetée.
  - Les barrages de retenue jouent assez souvent le rôle de déversoirs laissant déborder par-dessus leur crête les eaux des'crues. On arrive au même résultat en pratiquant dans les corps de ces ouvrages, dans leur partie inférieure, des aqueducs qui permettent en outre, par le jeu de vannes spéciales, d’évacuer les apports charriés par les eaux.
  - Ainsi déversoirs et vannes de décharge offrent, en temps de crues, le moyen de rejeter à la rivière les masses d’eau qui encombrent la dérivation et auxquelles d’ailleurs les moteurs ne sauraient livrer un passage suffisant pour leur écoulement.
  - Le barrage constitue souvent une des parties les plus importantes d’une installation hydraulique ; il doit être particulièrement bien étudié et soigneusement construit, puisque toute défectuosité d’établissement, ou de fonctionnement exposerait à des arrêts de service. Pour les rivières torrentielles, le barrage est la plupart du temps un ouvrage fixe, mais les barrages mobiles sont nécessaires dans un grand nombre de fleuves pour les rendre navigables, en relevant leur niveau pendant l’étiage. Mais là aussi il est nécessaire de supprimer l’obstacle au moment des crues.
  - En tant que construction les barrages fixes se font soit en maçonnerie, soit en ciment armé, quand il s’agit d’ouvrages importants et de grande hauteur. Nous croyons savoir que l’Administration conseillerait de ne pas dépasser 12 mètres pour la hauteur à donner aux barrages en ciment armé, en raison de graves accidents survenus dans ces dernières années à des ouvrages dè ce dernier genre.
  - Le puissant mouvement industriel'auquel a donné lieu la domestication des forces naturelles n’est pas allé, dès ses débuts, sans entraves, gênant et parfois faussant son allure. Cependant la science de nos ingénieurs et de nos constructeurs triompha assez facilement des difficultés d’ordre technique soulevées par l’abord de problèmes nouveaux. On sait que l’âpreté du climat, les difficultés de communications, la venue d’ava-lancheS subites et meurtrières, les violentes tourmentes déchaînées dans ces régions arides et escarpées y rendent les travaux d’une exécution par-
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  - ticulièrement pénible, et qu’il faut une grande dose d’énergie et de bravoure de la part des ouvriers et de leurs chefs pour surmonter de tels •obstacles.
  - Mais, si la lutte contre les éléments naturels fut partout victorieuse, il n’en fut pas de même de celle que les pionniers de la jeune industrie eurent à soutenir contre les préjugés et les abus entretenus par l’égoïsme, l’ignorance entêtée des propriétaires riverains des cours d’eau et surtout contre les embûches accumulées par des .spéculateurs d’un nouveau genre, qui s’étaient abattus comme des oiseaux de proie sur ces contrées, vierges de tels exploits.
  - En effet, l’insuffisance (le dispositions légales, le morcellement des terrains bordant les rivières non navigables ni flottables, l’accaparement des droits de riveraineté (1) avaient lassé à un tel point les initiatives et les volontés les plus tenaces, les mieux trempées, ainsi que les capitaux les mieux disposés, que l’on en vint à se demander s’il n’était pas préférable de faire appel à l’initiative collective, au lieu de lutter individuellement, voire même à l’intervention de l’État, à l’effet de tirer des forces hydrauliques tout le parti industriel qu’exige l’intérêt général du pays.
  - Sous l’empire de ces idées, les propriétaires et les exploitants d’usines hydroélectriques se constituèrent en syndicat pour la défense de leurs intérêts professionnels et pour étudier en commun tes moyens de trancher les difficultés présentes et d’aplanir les obstacles qui gênaient la marche de la nouvelle industrie, en vue de la plus grande extension de son domaine. C’est ainsi que le Syndicat des Forces hydrauliques (2) pensa frapper un grand coup en décidant cet inoubliable Premier Congrès de la Houille blanche, dont les assises se tinrent dans le Dauphiné et la Savoie au cours du mois de septembre 1902.
  - Cette Assemblée eut un succès prodigieux : membres de l’Institut ; sénateurs, députés ; inspecteurs généraux, ingénieurs en chef et ordinaires des
  - (0 Tout le monde a entendu parler de ces spéculateurs d’un nouveau genre appelés « pisteurs » et a barreurs » de chutes, dont le métier consiste à se faire céder au plus bas prix, par les propriétaires riverains du cours d’eau torrentueux, leurs droits de riveraineté qu’ils cherchent ensuite à revendre, excessivement majorés, aux industriels exploitant des chutes d’eau.
  - (2; Le 15 janvier 190Lont été jetées les bases de la Chambre syndicale des forces hydrauliques, laquelle fut réellement constituée le 21 février 1903 sous la désignation de. Chambre syndicale de l’Électro-métallurgie, de l'Éiectro-chimie et des Industries qui s’y rattachent, avec Siège social à Paris. Én 1917, cette association comptait 108 adhérents dont 54 au groupe du Transport de la Distribution de l’énergie électrique, 24 au groupe de l’Électro-métallurgie et de P Électro-chimie, 30 au groupe des Usines non aménagées. La puissance globale des usines atteignaient 600.000 HP et le montant des capitaux engagés dans ces affaires était évalué à 600 millions de francs. Les lignes de distributions d’énergie électrique exploitées par les adhérents constituaient un réseau de 16.200 kilomètres desservant près'de 5 millions d’habitants. A côté de la Chambre syndicale a été créée la Société hydrotechnique de France, en 1912, qui réserve son activité aux recherches d’ordre purement scientifique.
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  - ponts et chaussées et des mines ; délégués des ministères spéciaux, de villes, de chambres de commerce, d’institutions scientifiques ou syndicales ; professeurs des Facultés et de nos grandes Écoles, ingénieurs, industriels et constructeurs les plus qualifiés de notre industrie nationale ; représentants de la presse scientifique et de nos grands quotidiens, en un mot l’élite de notre pays se rendit à l’appel du Syndicat des Forces hydrauliques pour en suivre les travaux et acclamer les succès de la nouvelle industrie.
  - Nombre de questions d’ordre juridique, technique et éconômique furent étudiées dans les diverses réunions des congressistes, avec cette science et cette autorité que l’on attendait d’hommes dont le talent faisait sensation dans le Parlement, la science, la magistrature, l’administration, l’industrie. Ces débats eurent d’ailleurs un retentissement universel.
  - Le très regretté M. Pinat, maître de forges à Allevard, président du Congrès, saluait la présence du brillant aréopage par ces belles paroles :
  - <• Cette assemblée, aussi considérable par le nombre qu’éminente par la « qualité, est à elle seule un sujet de fierté pour nous ; elle restera la plus « belle étape dans la marche de notre action, syndicale, et c’est bien ici « qu’il vous fallait vous réunir : aux beautés naturelles des Alpes est « venue s’ajouter la beauté d’une industrie jeune et hardie dans les procé-« dés, merveilleuse dans ses résultats, qui ouvre des horizons fleuris de pro-« messes à cette énergie française dont M. Ilanotaux s’est fait l’historien « en des pages inoubliables. Grenoble, capitale incontestée de la houille « blanche devenue une de nos industries nationales, est fière des places « d’honneur que ses enfants d’aujourd’hui occupent dans l’arméè qui « marche à la conquête de l'énergie de nos montagnes. »
  - Le 13 septembre 1902, en séance de clôture du Congrès, de nombreux toux présentés par la Section économique, qui avait eu à examiner divers projets de loi émanant d’initiatives parlementaires, particulières et gouvernementales, furent votés d’acclamation par les congressistes, vœux dont les pouvoirs publics se sont inspirés pour l’élaboration du projet ministériel déposé le 15 janvier Ï904 (pour la réglementation dés cours d’eau non navigables), sur le bureau de la Chambre des députés, projet de loi qui a été repris à nouveau le 12 juin 1906 par le mi îistre de l’Agriculture et renvoyé à une Commission spéciale. Le texte élaboré par cette Commission n’a apporté au projet primitif que des modifient’.o:.s de détail qui ont fait l’objet d’un rapport déposé à la Chambre le 18 avril 1908. Le texte en a été voté pâr cette dernière le 16 juillet 1909, mais est resté pendant devant le Sénat. Ce projet de loi n’a pas été promulgué. Il en est de même pour le projet de loi sur la dérivation de l’énergie électrique à 1 étranger. Ce fut donc grâce aux efforts du Syndicat des Forces hydrauliques que le pays tout entier put se rendre compte que la législation avait
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  - eu besoin d’être modifiée pour assurer l’utilisation des chutes d’eau dans-de bonnes conditions.
  - Depuis, des assemblées identiques ont eu lieu à Marseille, à Grenoble et
  - en dernier lieu, à la veille de la guerre, à Lyon, cette ville, qui a su si merveilleusement adapter ses ressources au développement des industries de la Défense nationale, ainsi que les régions stéphanoises et dauphinoises.
  - Fig. 5. — Usine hydroélectrique dans les Alpes françaises.
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  - Ges Congrès, comme leur aîné, ont été l’occasion d’un puissant travail d’élaboration dans toutes les branches de l’industrie des chutes d’eau tant au point de vue technique qu’au point de vue économique.
  - L’État, d’après le projet de loi précité, aurait droit, pour assurer l'organisation de ses services publics, à une partie de nos richesses naturelles. Or de bons esprits estiment que l’État devrait se confiner dans sonrôle de gardien régulateur de la richesse publique, ne reconnaissant pas aux pouvoirs publics les qualités d’initiative nécessaires pour tirer des usines hydroélectriques tout le parti que réclame la prospérité de notre pays. En effet, la meilleure utilisation d’une centrale hydroélectrique exige qu’une partie de l’énergie (en supposant que la chute débite un volume constant),
  - Fig. 6. — Vannage de décharge d’une usine hydroélectrique.
  - qui est celle dont l’usine dispose en trop lors des heures de faible consommation des services publics (éclairage, élévation d’eau potable, tramways, etc.), — soit vendue à des industriels qui ont intérêt à se servir de ces « résidus », soit que ceux-ci constituent la totalité de la force qui leur est nécessaire, ou simplement un renfort appropriable à leurs besoins. L État serait ainsi appelé à trafiquer de ses excédents de force, ce qui pourrait le mettre dans une situation particulièrement difficile pour concilier à la, fois les aspirations, le plus souvent de caractère opposé, de l’intérêt. général et de celui des particuliers, ceux-ci pris tant comme clients des usines de l’État que comme concurrents ou propriétaires d’usines privées.
  - Sous le bénéfice de cette observation, le projet de loi est acceptable, car d conserve ce que notre législation actuelle a de bon et il accorde des faci-
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- I,
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  - lités aux industriels qui se heurteraient à la résistance obstinée et invincible des barreurs de chutes. C’est au juge qu’il appartiendra de solution-net tous les litiges entre l’usinier et les riverains. Ces derniers se verront indemnisés de tous les droits à- l’usage de l’eau que leur reconnaît l’article 644 4u Code civil, exercés ou non. -
  - « Et l’industriel du fait de la loi ne sera pas placé dans une situation défavorable, au point de .vue de la concurrence, vis-à-vis des usiniers déjà établis. Pour compenser les facilités qu’elle lui donne en permettant au juge de tenir compte dans sa s'entence des intérêts de l’industrie, au même titre que des intérêts de l’agriculture ou de la propriété, l’Administration n’exigera de l’industriel que le prélèvement, au profit des services publics et moyennant une juste compensation, d’une fraction de l’énergie produite par la chute. L’usine privée privilégiée reste la propriété pleine et entière de l’industriel qui l’a fondée.
  - « D’autre part les intérêts de la collectivité ne seront pas sacrifiés. Nous voudrions encore insister sur ce point. C’est le gros argument des partisans du régime de la concession.
  - « L’État dispose de toute la force des cours d’eau navigables et flottables, de ceux-là mêmes qui peuvent donner le plus de chevaux permanents et sont les fournisseurs naturels des services publics.
  - « Sur les cours d’eau non navigables, l’État disposera d’une fraction importante de l’énergie brute ou transformée, produite par les usines privées privilégiées. Il pourra, en outre, créer des usines génératrices de force autonomes, partout où le besoin s’en fera sentir. Il lui sera loisible,enfin, de concéder une usine publique chargée spécialement d’alimenter un service public déterminé, tel que chemin de fer, tramway, distribution de lumière ou de force, etc.
  - « Le projet du Gouvernement sauvegarde donc, amplement,des intérêts de l’Administration, qui ne risque pas d’être prise au dépourvu.
  - « A l’État, aux départements, aux communes, aux associations de propriétaires de se montrer prévoyants, et de s’assurer, dès maintenant, sur les cours d’eau non navigables, la part d’énergie à laquelle ils ont droit.
  - « D’ailleurs, ici encore, la nature a bien fait les choses. Les services publics seront toujours des clients très recherchés de l’industrie privée qui ne saurait sans eux utiliser fructueusement ses chevaux permanents, l’électro-métallurgie ou l’électro-chimie se contentant de la force périodique à bon marché.
  - « De toutes façons, le monopole des forces hydroélectriques aux mains d’une fraction d’usuriers capitalistes, pressurant le consommateur, pour employer une terminologie courante, n’est pas à craindre. Du reste la loi du 17 juin 1906 sur les distributions d’énergie ainsi que les deux décrets
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  - du 17 octobre 1907, rendus en exécution de l’article 18 de cette loi, et . eux qui o: t suivi fournissent à l’État une arme redoutable contre les trusts possibles.
  - « Au contraire, l’intervention directe de l’État en notre matière, n’aurait d’autres résultats que de'bouleverser notre régime des eaux, sans profit pour l’industrie nationale et au détriment des riverains que l’on frustrerait, plus ou moins, des droits à eux reconnus par l’article 644 du Code civil (1). » .
  - A part la loi du 9 avril 1908, régissant les cours d’eau navigables, la législation des chutes d’eau s’est enrichie, dans les années qui ont précédé la guerre, de quelques lois ou décrets conçus dans un esprit réellement libéral. Nous citerons plus particulièrement : les lois du 21 avril 1906, pour la protection des sites classés, celle du 8 avril 1910 sur la navigation des cours d’eau du domaine fluvial public ; les décrets du 1er août 1905 réglant la forme et l’instruction des demandes pour l’établissement des ouvrages sur les cours d’eau, du 13 juillet 1906, sur les redevances à payer par les concessionnaires de prises d;eau ; les circulaires ministérielles des 1er juin 1906 et 1er mai 1907 visant là police des rivières non navigables ni flottables, constituant un règlement d’administration complétant la loi de 1898. Mais la guerre, avec ses nécessités de premier plan, a fait sortir une réglementation nouvelle concernant la réquisition des usines tributaires de l’énergie hydraulique et la simplification des formalités d’occupation des propriétés privées pour l’exécution des travaux déclarés d’utilité publique avec urgence (loi du 28 mai 1915), commentée par la circulaire du ministre de la Guerre du 4 mai 1916. Le ministre de l’Armement et des Munitions a été chargé par le décret du 22 décembre 1916 de l’aménagement et de l’utilisation des forces hydrauliques des cours d’eau non navigables, ni flottables. Un service spécial, chargé d’assurer l’exécution du décret a été rattaché à l’organisation générale de la production. La loi de finance du 28 septembre 1916 a autorisé la participation de l’État à 1 établissement sur les cours d’eau de toutes catégories d’usines hydrauliques intéressant la Défense nationale. Sous la poussée des événements, et en vue de la reprise économique,le gouvernement a déposé en juillet 1917 un projet de loi en vue de l’utilisation de l’énergie des cours d’eau tant navigables que non navigables. Cette nouvelle législation envisage des dispositions permettant d’une part de porter remède aux inconvénients résultant du classement des rivières en domaniales ou en non domaniales et, d’autre pari, d’assurer la mise en valeur de l’énergie des eaux dans les conditions techniques et économiques les plus conformes à l’intérêt géné-
  - aS) législation des eaux et les cours d’eau non navigables ni flottables (G. Tochon uocteur en droit).
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  - ral. Son but est d’instituer un régime complet d’aménagement et d’exploitation des forces hydrauliques. Le rôle de l’autorité publique est déterminé en vue de l’importance et de la destination de la force aménagée. L’unité de direction, quelle que soit la nature du cours d’eau, serait assurée par la création d’un sous-secrétariat d’Etat rattaché à la présidence du conseil des ministres (1).
  - D’après ce projet de loi toute utilisation de l’énergie hydraulique serait désormais subordonnée à une intervention de la puissance publique. Les conditions de concession ou d’autorisation seraient différentes suivant l’importance de l’énergie aménagée. La concession s’appliquerait à toutes entreprises ayant pour but le fonctionnement des services publics et suivant la force aménagée, à celles dont la puissance dépasse 500 kilowatts. Toutes les autres entreprises resteraient soumises au régime de l’autorisation. Les concessions seraient stipulées au nom de l’Etat.
  - Ces dernières, à raison de leur importance ou de leur, objet, bénéficieraient d’un ensemble de prérogatives ordinairement réservées aux travaux publics, telles que servitudes spéciales pour faciliter l’établissement des usines, recours à l’expropriation, après déclaration d’utilitépublique. La nouvelle loi consacrerait ce principe : qu’il est d’intérêt national que l’énergie des chutes d’eau soit mise en valeur au même titre que les minéraux que le sol renferme.
  - La loi tiendrait compte d’une manière complète des usages antérieurs que les riverains ont pu faire des droits que le Code civil leur accorde sur les rivières non navigables.
  - La loi établit des redevances en faveur des riverains, des redevances fiscales proportionnelles à la force utilisée (droit de statistique), des redevances contractuelles déterminées par un cahier des charges.
  - L’Etat se réserverait en tout temps le droit de rachat.
  - Les autorisations seraient limitées à une durée de soixante-quinze ans, d’ailleurs renouvelables, et elles sont taxées de la même façon que les concessions.
  - A l’expiration des soixante-quinze ans, les installations hydrauliques feraient retour à l’État qui pourra soit les concéder ou les autoriser à nouveau, soit les exploiter directement par les moyens de la régie, simple ou intéressée, soit en exiger la suppression, s’il s'agit de simple autorisation.
  - Pour les installations ne dépassant pas 50 kilowatts, la perpétuité en est maintenue absolue.
  - Enfin le Gouvernement, à l’effet de réduire au minimum toutes les for-
  - (0 L’administration de l’hydraulique agricole, de laquelle dépendent les cours d’eau non navigables, continueront à relever du ministre de l’Agriculture. Le service de la navigation et ae l’entretien des rivières domaniales resterait intégralement sous la direction du ministre des Travaux publics.
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  - malités relatives à l'instruction des demandes d’établissement d’usines
  - hydrauliques sur les cours d’eau domaniaux, a déposé un projet de décret réformant l’ordonnance du 13 février 1834 et le décret du 1er août 1905.
  - Fig 7. — Vannes de décharge et canal d’amenée d’une usine hydroélectrique.
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  - Ce décret impose à tous les degrés de l’instruction des délais rigoureux et formels pour l’étude et la solution des affaires.
  - En vue du relèvement social et économique d’après-guerre, les représentants des travailleurs opt manifesté des desiderata formulés par M„ Jouhaux, qui visent la collaboration du capital et du travail. La gestion des établissements de houille blanche serait confiée aux intéressés eux-mêmes : producteurs (ingénieurs, employés et ouvriers) ; consommateurs (les communes éclairées et les industriels utilisant la force motrice). Ces deux classes seraient représentées au sein des conseils d’administration par leurs associations Ou syndicats respectifs (ingénieurs, employés et travailleurs), par leurs conseils élus (communes et départements) et par leurs chambres de commerce (industriels tributaires de la force motrice)?
  - Le point délicat de cette conception est de trouver un juste équilibre entre l’élément ouvrier, l’élément consommateur et le capital.
  - La prospérité économique des forces hydrauliques nécessite une équitable application des charges fiscales qui les ‘frappent laquelle ne peut qu’aider à en étendre la plus large et la plus féconde utilisation. Les enseignements de la guerre au point de vue économique ne pourront que fortifier les pouvoirs publics dans l’idée de donner par les mesures les plus convenables l’essor le plus considérable à l’industrie des chutes d’eau.
  - La meilleure utilisation des chutes d’eau est aussi liée à l’obtention d’améliorations assurant, d’une part, la protection de nos montagnes contre le déboisement, la dénudation et le. dégagement des pentes, et d’autre part, l’extension des distributions d’énergie et en particulier des transports de la force à grande distance.
  - Dans le premier cas, on demanderait de réglementer par des lois claires et sévères le droit privé de coupe de forêts sur les terrains en pente, en un mot tout abus de propriété, — qui aboutit à l’obstruction ou à la destruction des ouvrages protecteurs imposés par l’Administration,— ainsi.que certaines modifications de la loi propres à assurer la conservation du domaine forestier et l’aménagement rationnel des montagnes. On pourra se rendre compte, au cours de cet ouvrage, qu’il a été législativement et administrativement apporté d’heureuses et importantes améliorations aux lois et coutumes qui régissaient le domaine forestier.
  - En ce qui concerne les distributions d’énergie électrique, on souhaitait voir faciliter leur obtention par voie de concessions simples ou de concessions par déclaration d’utilité publique avec les droits de servitudes d’appui, de passage ou d’ébranchage, nécessaires pour l’établissement des conducteurs et le bon entretien des lignes. On préconisait enfin des mesures relatives à la police et à la sécurité des lignes de transport dont dépendent directement la sécurité des personnes, des services publics intéressés, et la protection des paysages. La loi du 17 juin 1906 sur les distributions
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  - d’énergie électrique donne en grande partie satisfaction à ces desiderata ; elle était d’ailleurs attendue avec impatience.
  - Elle permet la concession municipale de distribution d’énergie avec ou
  - Fig. 8. — Barrage mobile d’une usinejhydroélectrique.
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  - sans déclaration d’utilité publique, et la distribution par simple autorisation de voirie reste possible. Depuis, les pouvoirs publics ont montré le haut intérêt qu’ils attachent au développement des industries hydroélectriques par l’élaboration d’un nombre important de décrets, arrêtés et circulaires, complétant ou expliquant cette belle loi du 17 juin 1906. Le lecteur trouvera tous ces documents résumés dans les parties de cet ouvrage réservées à la législation et réglementation des forces hydrauliques et des distributions d’énergie électrique.
  - Quant à l’arrosage en pays de montagne, il est toujours facile à concilier avec les exigences des captations de force, et les sources abondantes dans ces régions donnent suffisamment d’eau aux habitations très disséminées.
  - Les rivières navigables ou flottables, ainsi que nous l’avons noté plus haut, sont appelées de plus en plus à fournir un appoint considérable à notre houille blanche ; mais, comme elles font partie du domaine public .de l’État, celui-ci est maître des conditions des autorisations qu’il accorde et le grave inconvénient de ces autorisations est d’être précaires et révocables sans indemnité. Il ne peut donc se créer qu’exceptionnellement de < grands établissements industriels sur ces rivières. Mais ici, comme nous l’avons exprimé au sujet des questions fiscales, il importe que l’Administration s’inspire des méthodes les plus rapides pour ne plus laisser en suspens des dossiers qui intéressent au plus haut point l’avenir économique de notre pays.
  - Nous avons dit que l’électricité convient admirablement aux distributions d’énergie de grande importance et que la force hydraulique, transformée en énergie électrique, peut être transportée au loin sans qu’elle perde de ses avantages économiques f1). Il est, en effet, de pratique cou-
  - (9 No.us pensons intéressant de consigner dans cet historique les découvertes qui ont marqué les étapes qui ont précédé la venue de l’électricité industrielle depuis la mémorable invention de Gramme qui a marqué l’apparition des machines électriques modernes.
  - En l’an 600 avant J.-G. Tliéoclès de Millet découvre que l’ambre a la propriété d’attirer les corps légers et en l’an 79 J.-C. Pline constate que l’ambre doit être frotté pour obtenir ses propriétés attractives.
  - Gilbert, en l’année 1600, ouvre la voie aux phénomènes magnétiques par ses recherches sur la pierre d’aimant et Otto de Guericke, en 1602, invente la première machine électro-statique, que Nollet et Hawksbee perfectionnent. En outre ces derniers font les premiers essais sur la conductibilité, que n’avait qu’entrevue Grey, en 1709. Puis De Fay, en 1733, en collaboration avec Nollet fait une série d’expériences sur la conductibilité du corps humain.
  - Franklin, en 1746, découvre la puissance des pointes, Massenchembrock, la bouteille de Leyde et Randsen, en 1777, établit la première machine statique proprement dite. Narne, Winter et Lte Ray perfectionnent cette machine.
  - En 1792, apparaît avec l’illustre Volta; la pile électrique qui tenait en germe l’électrochimie.
  - Œrsted, en 1820, amorce l’électromagnétisme dont le grand Ampère, en construisant la premier électro-aimant, va fixer la théorie.
  - En 1881, Faraday fait connaître les lois qui régissent la science électrique et, en 1832
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  - rante d’utiliser des forces hydrauliques considérables, sous forme d’énergie électrique, à des distances dépassant aisément 300 à 400 kilomètres, où elles sont distribuées entre des usines locales, aux lieu et place de la houille noire. Et là la houille blanche ne sert pas seulement à donner la vie aux puissants moteurs de la grosse industrie : par sa production économique, par les qualités si connues et si appréciées du courant électrique qu’elle a fait siennes, elle atteint le petit moteur familial, l’âme de la petite industrie, répandant les bienfaits de son œuvre civilisatrice : propreté, hygiène, diminution de fatigue physique et bien-être.
  - Les réseaux de distribution d’énergie ont pris en quelques années un développement tel que les exploitants ont dû créer de toutes pièces des services d’entretien très complets, à l’effet d’assurer autant là régularité du fonctionnement des lignes que la sécurité du personnel chargé de leur surveillance et celle des tiers appelés à cheminer dans le voisinage des réseaux à haute tension. Ainsi, au fur et à mesure que les constructeurs adoptaient des tensions plus élevées, desunités plus puissantes^), des lignes de longueur plus grandes, les sociétés d’exploitation augmentaient le nombre de leurs usines génératrices et prenaient les mesures spéciales pour assurer le fonctionnement régulier et inofïensif des réseaux de distribution.
  - -Vlais si le transport exige de hautes tensions, la distribution en réclame, en général, de très modérées. C’est le transformateur, cette admirable invention d’origine française, qui a pu concilier, par son jeu propre, des conditions qui paraissaient contradictoires. Et vers la même époque, la merveilleuse découverte des champs tournants et les courants polyphasés sont venus donner au problème son extrême souplesse. Tandis que, vers l’année 1900, on trouvait déjà remarquable qu’on pût transporter quelques milliers de chevaux à 30 ou 40 kilomètres de distance, de 1904
  - ùixii établit la première machine électromagnétique. Puis Clarke, en 1836, invente une nouvelle magnéto, où les bobines sont mobiles et enfin en 1842, Dove trouve son réducteur de courant.
  - La même année, Bréguet crée les premières bobines d’induction, Foucault invente soivinterrupteur et sur les plans de Nollet,la Société l’Alliance met à jour les premières machines industrielles magnéto-électriques que Meritens perfectionnera en employant
  - 1 induit bobiné de Siemens.
  - L’année 1851, Ruhmkofï crée la bobine à interrupteur de Foucault et à condensa'-leur.
  - En 1860, Planté ouvre un nouveau domaine avec son accumulateur, et en 1S64j Lenz, dans le domaine de la théorie, complète les lois de Faraday.
  - Durant les années 1864 à 1867, Wilde et Ladd apportent des perfectionnements caractéristiques aux machines magnéto-électriques, puis Siemens et Wheatstone construisent des machines a excitation en dérivation. Enfin en 1869, Gramme crée de toutes pièces la dynamo moderne, et en 1882, le transport de l’énergie électrique s’affirme a'nC * ^vention du transformateur par Gaulard.
  - (* l) L’usine hydroélectrique de la Tallassee Power CIe, sur le Yadkin Riwer (E.-LL), contient des alternateurs d’une puissance unitaire de 25.000 chevaux à la tension de
  - •200 volts. Ces machines ont un rendement qui dépasse 0,96. On rencontre assez couramment des unités de 18.000 kilowatts à des tensions de 15.000 volts.
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  - à 1906, la Toronto and Niagara Power and C° transportait 125.000 che-
  - CUanü>i'(?_d’enu>d.rgidl:<ge. de garde d’une usine hydroéleel lique.
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  - et des transports d’énergie électrique
  - Nombreuses sont, de nos jours, les transmissions d’énergie électrique inst allées ou en vdie de réalisation, utilisant les tensions de 50.000 et 60.000 volts et permettant de franchir des distances considérables : usine hydroélectrique de Nexaca, transport de 270 kilomètres ; transport de Colgate, 358 kilomètres ; de Winnipeg, d’Uppemborn, de Kikkelsrud, de Tuilière, de Tayîors’Falls, de Trôlhatan, du Niagara, de Pomblière, de Gaucin, de Caffaro, d’Orlu, de la Brillanne, du canal Guiliani, d’Augst et Wilhem' d’Aelf Karleby, de Ventavon, de Molinar, de Riitz, de Soulom. de Egét, de Riton, de Capdella, d’Adamello, etc.
  - Mais la nécessité, l’esprit d’initiative, aidés et soutenus par des progrès rapides et insoupçonnés dans-les moyens de génération des courants à haute tension, par des perfectionnements incessants dans la construction et l’adaptation du matériel mécanique et électrique des usines de houille blanche, ainsi que dans la protection, l’isolement et le perfectionnement des lignes à haut voltage, firent envisager sans crainte le maniement de tensions beaucoup plus élevées pour la meilleure utilisation des forces hydrauliques dans des régions situées à des distances jugées naguère infranchissables (1).
  - A l’honneur de la France, berceau de la houille.blanche, ce furent ses ingénieurs qui osèrent les premiers affronter ces gigantesques projets que l’on voit, à l’heure actuelle, éclore à peu près chez toutes les nations privilégiées de houille blanche. C’est ainsi qu’en 1903 MM. A. Blondel, Iïarlé et Mâhl, s’inspirant des travaux et expériences remarquables de M. Thury sur le système à courant continu, à intensité constante, proposèrent et étudièrent les moyens d’utiliser les forces naturelles du haut Rhône, capables de produire une puissance de 150.000 chevaux pouvant être transportée à Paris sous un,e tension de 150.000 volts.
  - Une telle installation eut constitué, si elle avait été réalisée en temps, une partie importante de notre outillage national à une époque où les intérêts économiques gouvernent le monde et font les grandes nations, et eut été un instrument puissant pour les fabrications de' guerre de la Défense nationale en même temps qu’un mobile supérieur en faveur de la vulgarisation des chutes d’eau. D’autres résultats, non moins importants, peuvent être attendus de la mise en valeur des efforts des vaillants et savants promoteurs de cette véritable œuvre nationale, tels que : le développement rapide des industries parisiennes et de la banlieue directe,
  - (l) lies premiers tableaux de distribution bâtis sur le principe de 1 isolement des appareils dans les cellules incombustibles furent exécutés vers 1890 par Ferranti , Stillwel et Price ont d’autre part été les principaux promoteurs de la subdivision des machines et feeders en groupes ; enfin, c’est Partridge qui a le premier employé 1 interrupteur à huile en 1891, à Deptfort, disposition que Brown a mise définitivement en pratique en 1897
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  - l’amélioration des finances de la Ville de Paris, de l’hygiène publique et privée, et une réduction considérable du tribut que l’étranger prélève sur notre consommation de charbon.
  - L’exploitation des forces naturelles nous apparaît en outre, à notre sens, comme un puissant moyen d’arrêter l’émigration de nos capitaux à l’étranger et de les utiliser à nos entreprises nationales, dont une des conséquences serait d’assurer à notre commerce ce grand avantage qu’il a pu jusqu’ici garder : le crédit à bon marché.
  - Fig. 10. — Usine hydroélectrique de Colgate (Amérique).
  - Les audacieuses conceptions de nos ingénieurs eurent pour conséquence une émulation féconde chez les autres nations. Parmi les projets grandioses élaborésà ce jour, — qui marquent les brillantes étapes des chutes d’eau, — celui qui a le plus fqappé l’imagination des peuples est l’aménagement des chutes du lac Victoria (sur le fleuve Zambèze) pour l’alimentation des villes de Johannesburg et de Prétoria, situées à 1.200 kilomètres du point de captation des forces motrices, avec l’emploi d’une tension de 150.000 volts. Les grandes installations réalisées depuis montrent le che-
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  - min parcouru dans cette voie si féconde des transports d’énergie électrique à grande distance et par conséquent à haute tension.
  - Parmi ces installations nous citerons notamment : Europe, les usines
  - de Ivoebuk (110.000 volts) et d’Empreza (120.000 volts), de l’Ebro-(110.000 volts) ; en Amérique, celles de l’Ontario Power C° (110.000 volts),, de Los Argelés (106.000 volts), du Boulder (100.000 volts), du Central Colorado Power C° (100.000 volts), de Muskegon River C° (110.000 volts), de Créât Falls (100.000 volts), de Hydro Electric Power (110.000 volts), de St.anislaus Power C° (104.000 volts), de Ghuquiinata (110,000 volts), Créât Western (100.000 volts), Mexico Nothern (110.000 volts), Schawi-nigan Watter (100.000 volts), Yadkin River Power (103.000 volts). Sierra San-Francisco (104.000 volts), Washington Watter (110.000 volts), Georgia Power (110.000 volts), Fuergas y Riego del Ebro (110.000volts). Southern Sierra Power (140.000 volts), au Sable (140.000 volts), Seros ; 140.000 vol's) et Pacific Light and Power (150.000 volts).
  - 11 n’est pas sans intérêt de consigner, à propos de transport de force, que la Suisse a pris des mesures légales pour éviter la dispersion, au moyen de la transmission électrique en pays étrangers, de ses forces hydrauliques qu’elle considère, à juste titre, comme constituant une partie importante de sa richesse nationale (1). La France, à l’instar des pays helvétiques, a voulu aussi protéger ses richesses naturelles contre les empiétements des nations voisines, et elle a introduit dans la législation une disposit ion semblable.
  - Les chutes d’eau de montagne, utilisées rationnellement, ont permis de répandre de la lumière électrique à flots, avec tout son confort, dans les villages les plus reculés. Ainsi la force captée des cascades, qui fait mouvoir les turbines mères de l’électricité magique, se joue des distances, dissipant les ténèbres et prodiguant, sur son chemin, la chaleur et la vie.
  - Aujourd’hui, l’ondine dégringolante des rivières torrentielles actionne les chemins de fer et les tramways de montagne, soutient l’élan vertigineux des chemins de fer de la plaine et des grands express internationaux. L’emprise de ce dernier domaine n’est plus qu’une question de transformation du matériel moteur de nos lignes à vapeur actuelles.
  - La traction électrique date d’hier, mais elle a fait en peu de temps des progrès immenses et elle a permis de réaliser le transport des foules dans des conditions de célérité inconnues jusqu’alors ; grâce aux lignes de ban-
  - P) Toute dérivation à l’étranger d’énergie électrique provenant de forces hydrauliques suisses ne peut avoir lieu sans l’autorisation du Conseil fédéral ; cette autorisation, qui n’est accordée qu’en tant que la force hydraulique ne trouve pas d’emploi en Suisse,-est donnée pour un temps limité et ne peut excéder vingt ans ; elle peut être, pour des raisons d’utilité publique, retirée en tout temps, mais moyennant indemnité.
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  - lieue, la population des grandes agglomérations, avide d’air et de lumière, s’accoutume à profiter des espaces libres que lui offrent les environs.
  - Tous les pays s’occupent activement de l’application de l’électricité aux chemins de fer électriques. Sans compter l'Amérique, l’Italie et la Suisse, les lignes en exploitation se chiffrent par milliers de kilomètres. La France, outre les métropolitains, possède des lignes électriques établies par la Compagnie P.-L.-M., en Savoie et dans l’Isère; par la Compagnie du Midi, dans les Pyrfnées. D’autre part toutes les pénétrations des grandes lignes à Paris seront bientôt électrifiées, ainsi que la Grande Banlieue parisienne. 11 apparaît que l'électrification va prendre un essor nouveau à l’après-guerre en raison de la question du charbon. En France, les chemins de fer représentent une consommation annuelle de près de 8 millions de tonnes (8 millions de chevaux, à 2k,5 de charbon par cheval-heure).
  - M. Loucheur, l’éminent industriel, estime que cette consommation pourrait être réduite de 75 0/0 par l’électrification de nos lignes de chemins de fer. En temps normal au point de vue mécanique et économique l’emploi de la vapeur atteint au plus 20 0/0 du rendement du charbon, soit donc 80 0/0 de perdu ou pratiquement 7 /10. L’énergie hydraulique transportée coûte 60, 45 et 30 millimes le kilowatt, alors qu’avec le'charbon, par l’emploi des turbines, la dépense varie entre 45 et 90 millimes. On peut donc envisager comme pratiquement possible l’électrification sur l’ensemble du réseau du Midi, de l’Orléans, du P.-L.-M. et une partie de l’Est. Il est donc souhaitable que les études, pour l’électrification dqs lignes existantes, soient mises à l’ordre du jour dans notre pays. Enfin pour la question également si intéressante de la traction électrique sur canaux, la France a fait les premières tentatives pratiques.
  - Le four électrique, qui a déjà pris une place prépondérante dans la grande industrie de la métallurgie, suit sans arrêt la marche triomphale que lui ont ouverte de nombreux succès. Parmi ses conquêtes, nous nous bornerons à citer : la fabrication des aciers ordinaires, demi-fins et fins, des aciers spéciaux, des alliages du fer, de l’aluminium, du silicium et de ses dérivés, du cuivre, du zinc, du nickel, du phosphore, de la baryte, des carbures métalliques, du manganèse, des nitrates, et la préparation des métaux divers.
  - Le four électrique permet, grâce aux températures élevées dont il est le siège, d’obtenir la désulfuration et la déphosphoration presque complètes de l’acier. L’arsenic et le cuivre qui constituent les impuretés très néfastes d’habitude ne le sont plus dès que le soufre et le phosphore ont disparu. Les aciers électriques sont équivalents aux meilleurs aciers au creuset. Ils présentent en plus d’excellentes qualités de trempe. Ils sont très homogènes et, au point de vue de la pureté, on arrive à abaisser la teneur en
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  - 'iiufi'O et en pliosphore.à quelques cent millièmes, quelles que soient les matières premières.
  - Les avantages particuliers du four électrique dans la métallurgie sont d’une grande importance au point de vue pratique : tels sont la suppression de la ventilation, de la confection des briques ou agglomérés de charbon, des accrochages, des engorgements dans les fours et les creusets, la possibilité de fondre des lits de fusion beaucoup plus réfractaires que ceux passés au four à manche, enfin la réduction de la main-d’œuvre.
  - Les usines électrométallurgiques assurent la très grande partie de la production française d’acier au four électrique. Pour l’aluminium et les ferros alliages elles se sont créées des débouchés au delà de nos frontières et sont parvenues à concurrencer leurs rivaux étrangers sur le marché extérieur. La guerre a appris le chemin de la Llouille blanche à la grande métallurgie française en créant elles-mêmes ses chutes d’eau ou en utilisant l’énergie des grands secteurs d’électricité. Pour le traitement de la fonte de fer et du zinc on utilise de nos jours des fours atteignant 5.000 chevaux de puissance.
  - La préparation de la fonte par la réduction électrique du minerai est maintenant résolue industriellement en Suède, au Canada et à l’usine hydroélectrique de Livet. La fabrication du fer électrolytique permet déjà de fabriquer des tuyaux et des tôles qui se caractéi’isent par une résistance élevée et allongement spécifique considérable et une grande perméabilité. Avec un kilowatt-an on peut fournir deux tonnes de fer et la dépense n’excède pas 100 francs par tonne de fer.
  - La métallurgie du zinc a pris un développement longtemps souhaité. On peut traiter les minerais sans grillage préalable et l’utilisation de matières peu riches avec le minimum de charbon. On est enfin sur la voie du traitement pratique par le four électrique des minerais de cuivre sulfurés ou oxydés, et de la fabrication du nickel par l’électrolyse. Au point de vue du développement duïour électrique, certaines industries qui consomment beaucoup de charbon, auront tout intérêt à s’adresser à l’énergie électrique (verreries, porcelaineries, poteries, tuileries, etc.).
  - L’élecf ro-ehimie (*), comme le four électrique, a donné naissance à de
  - (fi L’électro-chimie est une science très jeune, dont l’origine ne date que du commencement du xixe siècle et les applications pratiques ne remontent pas au delà d'une trentaine d’années. *'
  - , Eu 1800, Carliste et Nicliolson décomposent l’eau en ses éléments, hydrogène et oxygéné et, en 1806, Humphry Davy, le fondateur de l’électro-chimie et de l’électro-métal-lurgie, montre les effets chimiques de la pile. Dès 1807, il isole les métaux alcalins et alcalino-terreux et, en 1813, il découvre l’arc voltaïque et se livre à d’admirables expériences sur les effets lumineux et calorifiques du courant électrique.
  - En 1815, Pepys réussit à transformer en acier, par le courant électrique, un fil de fer épais et, en 1849, apparaît le premier four électrique, celui de Despretz. En 1853, Pi-c ion prend le premier brevet en date de four électrique pour usages métallurgiques.
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  - colossales usines, fixées au cœur même des montagnes, où elles ont pour mission d’élaborer des produits de grande consommation.
  - L’avenir de cette industrie est immense, ses horizons sans bornes, ses chercheurs légion. Il est à souhaiter que les capitaux continuent à faire à ces installations la plus grande confiance en s’y intéressant largement, pour le plus grand profit de notre commerce.
  - Les opérations électro-chimiques les plus importantes sont actuellement : la fabrication du carbure de calcium, des chlorates, de la soude, des hypochlorites, des nitrates, des cyanamides et autres produits azotés ; la galvanoplastie, la galvanisation, la production de l’acide azotique, la fixation de l’azote et de l’ozone atmosphériques, de l’oxygène et de l’hydrogène, le blanchiment des matières textiles, etc.
  - Une autre application de grande envergure de la houille blanche, qui présente un intérêt capital pour le Midi, est l’emprunt que l’on pourrait faire d’une certaine puissance aux cours d’eau des Alpes pour actionner des usines élévâtoires des eaux du Rhône en vue de l’irrigation du bas Languedoc.
  - Un vaste champ d’exploration est réservé aux industries agricoles. La rareté de la main-d’œuvre, la nécessité d’utiliser toutes les terres disponibles et enfin le prix élevé du charbon vont apprendre à nos agriculteurs et cultivateurs le chemin des Secteurs de distribution d’énergie électrique.
  - Les usines hydrauliques adjoignent de nos jours à leurs réseaux des centrales à vapeur qui serve.it à parer aux alternatives d’abondance et de disette pour la meilleure utilisation de la puissance dynamique et économique des cours d’eau. Pour l’augmentation des puissances à transporter un adjuvant nouveau est venu en faciliter la réalisation tout récemment. Il résulte de la substitution de la'turbine à vapeur à la machine à piston et des progrès accomplis dans la construction des turbines. On fait couramment aujourd’hui des turbines de 5.00Q kilowatts et on en a établi qui peuvent fournir jusqu’à 40.000 chevaux.
  - Au point de vue de leur exploitation, les usines hydroélectriques ont bénéficié de la connaissance plus approfondie des régimes d’étiage des
  - En 1878, Siemens construit deux types de fours électriques et, en 1880, Clerc procède à des essais sur la fusion de la chaux. Six ans plus tard apparaît le four de Cowles avec lequel il opère la réduction des oxydes. L’année 1887 est signalée par l’invention du four Héroult pour la préparation des alliages d’aluminium. Dès lors, les applications de l’électrolyse par fusion ignée se multiplient et le four électrique se perfectionne : Minet et Hall pour l’aluminium, Grabau pour le sodium, Grætzel pour le magnésium, Borchers pour le sodium (1891), Acheson (1892) pour le carborundum, Girard et Street (1893) pour la transformation du charbon ordinaire en graphite. En 1896, on trouve le four à résistance de King et Wyat, et de 1892 à 1902 les fours Moissan pour la production des carbures métalliques.
  - Après 1902 survient la période de développement intensif des produits électro-métallurgiques et avec les fours de création récente.
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  - cours d’eau et on a pu aussi, par l’association des cours d’eau à régimes différents et de réserves à vapeur, créer de grands réseaux sans recourir à l’emploi de grandes réserves hydrauliques. L’admirable réseau du Littoral méditerranéen, en France, est une des installations modernes de ce genre les mieux conçues.
  - Le fonctionnement en parallèle de grosses usines situées à de grandes distances les unes des autres, à l’effet d’étendre leur rayon d’action, marque un très intéressant progrès dans l’exploitation des grandes centrales. De ce fait, l’industrie des chutes d’eau a bénéficié de l’esprit d’entente qui anime aujourd’hui les exploitants qui, au lieu de se faire une concurrence à outrance, se prêtent un secours mutuel par l’échange de leurs excédents et limitent leurs domaines d’exploitation à des champs respectifs basés sur le revenu le plus profitable à chacun d’eux.
  - L’attention des ingénieurs se porte de nos jours sur les questions se rattachant à l’isolement électrique des machines et appareils, tributaires des hautes tensions employées actuellement. Les progrès les plus récents, dans la construction des alternateurs, consistent à obtenir le plus grand coefficient de sécurité dans l’exécution des bobinages. On tâche d’obtenir des enroulements à peu près complètement privés d’air, pour atteindre un isolement extrêmement élevé. Les unités de 30.000 kilowatts sont courantes. Pour la centrale de Chicago on construit des types de 70.000 et 90.000 kilowatts.
  - Pour les isolateurs, qui ont donné lieu à une crise en raison d’accidents survenus sur les lignes à très haut voltage, on a reconnu que les faiblesses constatées provenaient de la qualité de la matière employée dans leur fabrication. On étudie le meilleur profil à adapter et on a augmenté la rigueur des essais de réception. En Amérique, on envisage avec une certaine confiance l’utilisation des conduites avec circulation d’huile, dans lesquelles seraient placés les conducteurs sous-tension.
  - On a pu se rendre compte de la grande importance des cours d’eau naturels comme éléments d’économie sociale, que signalait déjà, dès l’année 1898, le savant électricien et puissant vulgarisateur, M. A. Blondel, dans une étude sur « l’Utilité publique des distributions d’énergie » (1), qui a d’ailleurs aidé à l’élaboration de la loi sur les distributions d’énergie que nous avons commentée plus haut.
  - Il démontrait dès lors l’intérêt qu’il y avait à aller chercher au loin dans les chutes d’eau l’énergie nécessaire pour créer artificiellement des régions industrielles nouvelles ou développer celles existantes, à l’effet de répondre aux besoins d’énergie de plus en plus grands des énormes agglomérations pour les transports en commun, les différentes industries grandes et pe-
  - f1) Annales des Ponts et Chaussées, 1er trimestre 1898, Vve Dunod, éditeur. la houille blanche. — i. 3
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  - tites, les exigences de l’hygiène actuelle. Dans un tel ordre d’idées, il indiquait comme possible et nécessaire l’établissement de districts manufacturiers, — permettant d’appeler les ouvriers dans des pays peu habités, — et d’ateliers familiaux, un l)el ensemble devant constituer un élément d’amélioration sociale de premier ordre dans les sociétés modernes.
  - Il importe donc que, plus que jamais, en vue de la guerre économique des nations, telles que les trouvera la fin du plus grand drame que le monde ait vu, non seulement les pouvoirs publics organisent les services hydrauliques, tant pour les travaux de régularisation des fleuves, rivières et torrents, que pour rassembler les données nécessaires aux études de la puissance hydraulique, en dressant un cadastre des eaux publiques répondant au critérium dés exigences modernes quant aux avantages industriels ; mais il est encore nécessaire, dans toutes les régions où les eaux naturelles abondent, d’encourager et cela par tous les moyens possibles toute initiative de substitution de l’énergie hydroélectrique à celle du charbon.
  - Nous nous autorisons à cet effet de suggérer de poser le problème à notre sens, en partant de çe principe que l’extension de l’industrie des chutes d’eau doit rechercher les méthodes les plus économiques pour la captation de l’énergie que celles-là renferment. Les gisements de mine blanche relativement économiques au point de vue des capitaux à y consacrer et plus rapides d’exécution sont aujourd’hui, à quelques rares exceptions près, réalisées (1). Il faut donc envisager la mise en valeur des chutes d’eau qui demandent davantage de capitaux et plus de temps pour la période des travaux. Telles sont surtout les chutes d’eau à gros débit et de faible hauteur que l’on peut créer sur les fleuves ou rivières du domaine public.
  - Ici il faut créer des usines de grande puissance comme celles que l’on peut établir notamment sur le Rhône et la Durance. La question de l’accumulation hydraulique s’impose désormais non plus simplement comme un moyen de régularisation du débit des cours d’eau, mais aussi comme un adjuvant devant sinon éviter totalement l’emploi de réserves thermiques dans les usines hydroélectriques, mais tout au moins à réduire leur capacité au strict indispensable, à l’effet d’économiser la consommation du combustible. *
  - La mise en parallèle des usines hydroélectriques, bien comprise, devra
  - f1) On avait à tort parcimonieusement limité la capacité des premières dérivations sous prétexte de s’en tenir aux forces permanentes. On revient peu à peu de cette erreur; on transforme même là, où c’est possible sans trop de frais, les anciens canaux dé prise d’eau pour accroître leur capacité, comme, on vient de le faire, par exemple, à l’usine de Rouperioux sur la Romanche (Tome VII, Service des Grandes Forces hydrauliques).
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  - dans tous les cas avoir une répercussion notable sur la diminution des péserves thermiques et sur leur durée saisonnière et journalière de fone-tionnement. Une étude des réseaux à haute tension existants et de ceux en projet pourrait amener des centres d’exploitation plus en rapport avec une distribution générale du pays visant le meilleur rendement économique.
  - Nos voisins, les Suisses, préoccupés eux aussi de rendre le plus productif possible leur richesse en eaux motrices-, se préparent aux luttes à venir dans' un esprit qui convient à notre tempérament en ce sens que dans leur programme ils s’inquiètent de ménager tous les intérêts en ne faisant intervenir que progressivement l’État, c’est-à-dire au mieux des intérêts généraux.
  - Dans cet ordre d’idée il apparaît nécessaire de réunir toutes les associa-I ions techniques et économiques du pays pour l’étude de la limitation de la consommation du charbon et du pétrole provenant de l’étranger, de former des syndicats de grandes entreprises dans le but d’arriver à une réaction entre les usines génératrices de façon à diminuer l’importance des réserves, à utiliser et assurer l’utilisation complète de l’énergie des chutes d’eau et à uniformiser les systèmes de courant à haute tension ainsi que leur mode d’exploitation, à répartir au mieux la main-d’œuvre par des équipes donnant leur maximum d’effet dans une durée déterminée, pour leur assurer un repos et une existence plus en rapport avec les besoins sociaux actuels.
  - Il va de soi que les taxes et le§ impôts sur les usines hydroélectriques doivent être établis à des taux supportables pour les entreprises. Tout en assurant la complète liberté des tarifs pour ces dernières, on pourrait établir la fixation d’un dividende maximum pour les concessionnaires en même temps' que l’établissement d’un taux pour l’intérêt et l’amortissement des capitaux des entreprises de l’État, des départements, des communes et des particuliers et enfin prévoir une participation ouvrière dans les bénéfices.
  - Notre houille blanche aurait pu sinon enrayer totalement la terrible crise de charbon de l’hiver 1916, mais au moins la réduire à des conditions acceptables, si on avait bien compris depuis dix ans son utilité en cas d’événements comme ceuj?qu’une grande et longue guerre amène à sa suite.
  - En même temps que la guerre nous apprenait nos ressources et notre erreur d’en limiter l’utilisation, elle a contraint notre industrie à revivre, S°us peine de mourir de la mort même du pays qu’elle n’eût pas sauvé. L’esprit d’entreprise, de conception rapide, de réalisation hardie s’est réveillé, alors que l’on avait compris que les hésitations n’étaient plus permises. Et la nation aidant, par des avances de capitaux formidables faites
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- - 36 HISTORIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - à ses-industriels, une activité dévorante a transformé les usines existantes et créé de toutes pièces dans toutes les régions de la France des ateliers et des usines pour la fabrication du matériel de guerre. Tout a été mis à contribution : ressources inutilisées, richesses inexploitées, forces inemployées. Là où on aurait mis dix ans en temps ordinaire pour mettre sur pied une usine de quelque importance, en six mois ou un an avec une main-d’œuvre décuplée on a édifié des aciéries prêtes à travailler en plein rendement. Où l’on jetait un million, on en a jeté dix et l’industrie française en trois ans a décuplé ses forces. Et à côté de la victoire du guerrier, de nos immortels poilus, s’est élevée au ciel de France la victoire du travailleur.
  - Dans ce puissant mouvement de rénovation industrielle, les forces hydrauliques dans toutes les branches de leur activité se sont montrées à la hauteur de la tâche qu’on attendait d’elles- ainsi que nous le montrons dans un paragraphe spécial consacré au rôle des usines hydroélectriques dans la Défense nationale. Les industries électro-chimiques et électrométallurgiques se sont outillées et développées et presque partout les forces inemployées ont été utilisées à l’armement de guerre appelant transformations sur transformations, agrandissements sur agrandissements. Et toute cette organisation nouvelle est prête pour la lutte et la vie économiques aux lendemains de la paix. Espérons que les audaces, que le sens des associations, que les énergies qu’a développés l’esprit de guerre pour fournir à nos soldats les moyens matériels de la victoire, se retrouveront pour mener notre belle France aux plus hautes destinées industrielles garantes d’une paix à l’abri de tous coups de force.
  - Cette évolution de l’indusirie des forces hydrauliques dont nous avons essayé de donner une idée par les lignes qui précèdent, nous l’avons suivie pas à pas dès son origine, passionné, en raison de notre origine savoyarde, des choses de la montagne, heureux et fier de ses succès.
  - Le temps est déjà loin où nous saluions avec enthousiasme, dans le journal le Savoyard de Paris, la rénovation industrielle des hauts reliefs pour l’utilisation des richesses qu’ils renferment.
  - Qu’il nous soit permis d’envoyer à ces vaillances populations de la montagne l’expression de notre admiration pour le concours qu’elles ont apporté à l’implantation chez elles d’une industrie qui intéresse tous les enfants de la France, à ces populations qui, selon les remarquables paroles de M. Hanotaux, « ont supporté le poids du jour, même dans les moments où elles auraient pu en être accablées », et dont elles viennent encore de nous donner un magnifique exemple au cours de la Guerre « et qui n’ont pas toujours été récompensées des initiatives heureuses qu’elles ont eu bien des fois dans le passé ».
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- - LA TECHNIQUE
  - DE LA
  - HOUILLE BLANCHE
  - ET DES
  - TRANSPORTS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - TOME I
  - CRÉATION ET AMÉNAGEMENT DES CHÛTES D’EAU ET DES USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - CHAPITRE PREMIER
  - FORMATION ET RÉGIME DES COURS D’EAU
  - I. — NOTIONS GÉNÉRALES
  - 1. Nature des eaux. — L’étude hydrologique d’une région montagneuse est très complexe et comporte plusieurs questions d’ordre assez différent. Telles sont, pour ne parler que des principales, l’étude de l’écoulement des rivières et leur jaugeage, celle des précipitations atmosphériques et de'la transmission des pluies aux thalwegs, avec les questions secondaires qui s’y rattachent, notamment celle du reboisement, enfin l’étude de la propagation des crues.
  - C’est le mouvement des eaux du cours d’eau allant à la mer que l’on utilise pour la création des forces hydrauliques. L’évaporation qui se produit sous l’influence de l’action solaire, à la surface des mers, dunne naissance à des nuages qui se condensent sur les continents et se résolvent en pluies, lesquelles forment les ruisseaux, les rivières et les fleuves qui retournent à la mer.
  - La chute de la pluie et de la neige, ainsi que la fonte des glaciers, depuis les nuages jusque sur le sol, se divisent en trois parties : une qui est évaporée, une qui s’infiltre directement dans le sol et une autre enfin qui ruisselle à la surface. Ces deux dernières donnent respectivement naissance aux eaux souterraines et aux eaux superficielles.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Les eaux superficielles suivent d’abord les lignes de plus grande pente, puis se réunissent en filets, ruisselets, ruisseaux et cours d’eau, en se concentrant dans les lignes de déclivité maximum. La surface finie, couverte par le faisceau de lignes de plus grande pente, constitue le bassin du coursé d’eau, dont le thalweg est la ligne dé plus grande pente collectrice. Le contour du bassin est la ligne de faîte.
  - Si le sol présente des interstices, des fissures, et s’il est perméable, les eaux se répandent à l’intérieur et, en s’y accumulant, donnent naissance à des nappes souterraines. Lorsque celles-ci atteignent un certain niveau, elles finissent par trouver dans les dépressions des points par lesquels elles viennent s’épancher à la surface en formant des sources.
  - 2. Classification, des cours d’eau. — Les cours d’eau.de montagne ont de fortes pentes et sont alimentés en partie par la neige, dont la fonte progressive a pour effet de régulariser leur régime. Ces çours d’eau se divisent en quatre catégories : les rivières, les rivières torrentielles, les torrents et les ruisseaux.
  - Les rivières, coulant dans les vallées larges, ont un assez fort volume, d’eau et des crues prolongées ; leur pente constante sur de grandes longueurs n’excède pas 15 millimètres par mètre. Les dimensions et la nature de leur lit d’écoulement obligent les eaux à conserver un niveau moyen presque uniforme, sauf dans les cas de pluies torrentielles.
  - Les rivières torrentielles forment les affluents principaux des rivières proprement dites ; leurs vallées sont à la fois moins larges et moins longues et les variations de leur pente plus rapides. La pente n’y excède pas 60 millimètres par mètre. Ces cours d’eau produisent, dans des conditions favorables, une puissance constante et peu coûteuse, bien qu’à la fonte des neiges ou à l’époque des grandes pluies ils se transforment en torrents parfois formidables.
  - Les torrents coulent dans des vallées très courtes ; leur pente est supérieure à 60 millimètres par mètre sur la plus grande longueur de leur cours.
  - Enfin les ruisseaux ont un petit volume d’eau et un faible parcours. En général, ils n’afïouillent pas les berges et ne charrient pas de matériaux.
  - En résumé, les cours d’eau tranquilles ont leur pente régulière, et la forme de leur lit varie peu ; l’eau n’esf troublée par-les pluies que pendant de courtes périodes, et leur maximum d’intensité ne se produit pas brusquement.
  - Les cours d’eau torrentiels, au contraire, se caractérisent par une pente très forte et irrégulière ; leur lit change fréquemment de forme et d’emplacement. Les troubles occasionnés par les crues sont très accusés et diminuent d’intensité à mesure qu’on s’éloigne de la source.
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- - FORMATION ET RÉGIME DES COURS D’EAU DE MONTAGNE 39
  - Un cours d’eaji torrentiel comporte quatre parties : le bassin de réception, le canal d’écoulement, le lit de déjection et le lit d’écoulement.
  - Le bassin de réception recueille les eaux et leur fournit les matériaux qu’elles entraînent. Les thalwegs du bassin de réception convergent toujours vers un orifice d’échappement que l’on appelle goulot. Les formes de ce bassin dépendent de la nature des parois qui encaissent les eaux.
  - Le canal d’écoulement, qui constitue le lit proprement dit du torrent, doit son origine à une bande de roches plus dures que Celles du bassin de réception. Lorsque le canal est resserré entre des roches abruptes, cette partie du cours d eau prend le nom de gorge.
  - Le lit de déjection est le lieu où s’accumulent les amas provenant des affouillements et des érosions produites par l’eau dans les régions précédentes. Ces dépôts affectent la forme d’un cône à base demi-circulaire dont le sommet est au débouché de la gorge et qui lui a fait donner le nom de cône de déjection. D’une manière générale, la pente des cônes de déjection est comprise entre 2 et 12°.
  - Dansde bassin de réception, le lit du torrent est dans un creux par rapport au sol environnant, et le lit de déjection, au, contraire, est en relief.
  - Le lit d’écoulement sert de jonction entre la zone inférieure du lit de déjection et le thalweg de la vallée principale où se trouve la rivière réceptrice du canal du torrent. En cette partie basse de la vallée, le torrent s’encaisse lui-même et coule jusqu’à la rivière'collectrice. Dans les vallées larges, les torrents ont tous un lit d’écoulement, tandis que dans les vallées étroites le lit d’écoulement n’existe pas.
  - •On peut diviser les torrents en torrents simples, ou qui n’ont pas de bassin de réception, qui est lui-même simple ou formé par la réunion de ravins plus ou moins nombreux, et en torrents composés, formés par la réunion de plusieurs torrents simples aboutissant à une gorge unique ou à des gorges succinctes.
  - Il y a, entre les bassins des divers affluents d’un même cours d’eau et entre les bassins composants des cours d’eau d’une même région, des différences de pente, d’orientation, d’altitude, de culture et de terrain, qui exercent leur influence sur l’alimentation des émissaires suivant des lois plus ou moins complexes.
  - 3. Action dynamique des cours d'eau.—La connaissance du régime des cours d’eau a une très grande importance au point de vue de leur aménagement industriel. Un cours d’eau d’une vallée supérieure, dont le bassin est entièrement fourni par de très hautes montagnes, est alimenté principalement par la fonte des neiges et des glaciers et l’influence de la pluie y est très faible. Aux altitudes dépassant 3.000 mètres, c’est, suivant Une expression typique, la neige qui est la règle, et' la pluie l’exception. La
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  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - fonte de la neige, qui est sensiblement nulle en hiver, croît avec la température et atteint son maxima en été.
  - Les torrents d’origine glaciaire sont peu variables dans leur débit, ils ont leurs eaux basses, moyennes et grosses, chaque année, aux mêmes époques, qui permettent une exploitation assez régulière des usines qui les utilisent. Les torrents qui prennent naissance à de moyennes altitudes, et alimentés seulement par des eaux de pluie ou par des neiges temporaires, subissent les fluctuations des années pluvieuses ou sèches et, par suite, donnent lieu à un régime irrégulier. Certains torrents ne sont utilisables industriellement que dans un certain parcours, le reste étant à pente trop faible.
  - Sur les versants à grande pente, dénudés et imperméables, les eaux atteignent rapidement le lit du cours d’eau qu’elles alimentent en donnant lieu parfois à des crues violentes.
  - Quand la rivière a un bassin formé par des montagnes plus ou moins élevées avec ou sans glaciers, aux altitudes inférieures à 1.800 ou 2.000 mètres (qui est le cas le plus fréquent), les précipitations aqueuses fournissent la plus grande partie de l’alimentation des cours d’eau. Les versants couverts de prairies et de forêts retardent l’écoulement, et les cours d’eau ont alors un régime plus régulier et les crues y sont moins fortes.
  - Dans les vallées supérieures*, le débit des cours d’eau pendant les mois de décembre, janvier, février et mars, c’est-à-dire pendant les mois froids* est très faible, car les précipitations neigeuses, qui viennent accroître les réserves de neige, sont sans influence sur le débit du torrent. En avril', époque à laquelle commence la fonte des neiges et des glaciers (la fusion superficielle des glaciers en été atteint 3 à .4 centimètres par jour), le torrent grossit progressivement, et les eaux atteignent leur maximum vers la mi-juillet, puis elles vont en s’atténuant jusqu’au mois d’octobre, par suite de la diminution des réserves de neige et de l’affaiblissement de la température. Le débit maximum (fin juillet) peut varier entre des limites étendues, selon l’importance plus ou moins grande des réserves de neige. La période des basses eaux s’étendant d’octobre à avril, soit six à sept mois, durant la période complémentaire les débits croissent, puis diminuent avec des variations en sens inverse, brusques et accentuées.
  - Dans les régions à altitudes moyennes, le maximum de débit, qui se produit de mai en juillet, est encore dû à la fonte des neiges. Les basses eaux ou périodes de creux ont lieu en hiver aussi ; mais, en automne, il se produit une deuxième période de basses eaux (août et septembre) et, en octobre, des crues provenant des pluies donnent une période de hautes eaux (fig. 11). Les pluies de printemps peuvent donner lieu à des crues plus op moins fortes qui viennent se greffer sur la crue générale due à la
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- - FORMATION ET RÉGIME DES COURS D’EAU DE MONTAGNE
  - 41
  - fonte des neiges. En été et en hiver, les pluies sont presque sans influence sur le débit.
  - La forme sinueuse qu’affectent les rivières résulte de la constitution hétérogène de leur lit ; aussi, quand on veut rectifier une partie courbe d’une rivière, faut-il prendre des moyens de défense pour empêcher le cours d’eau de se rétablir dans son ancien lit. Ces travaux doivent toujours être envisagés avec beaucoup de circonspection.
  - Le profil en long d’une rivière présente une suite de pentes et de contre-pentes oscillant autour de la pente moyenne du cours d’eau. Le thalweg, en vertu de la force centrifuge due à la forme sinueuse du cours d’eau, tend toujours à s’établir contre la rive concave, et il se forme toujours des hauts fonds dans les régions où la courbure du thalweg change de sens-. Les graviers charriés par la rivière subissent là un temps d’arrêt et tendent à exhausser le lit. ^4»©
  - Le profil en travers de la rivière présente, dans les gorges, une forme trapézoïdale et, en plaine, le profil g ,50
  - C-
  - comporte un lit mineur ouvert dans * 100 les terrains d’alluvion et un lit Jo 50
  - * V
  - majeur corrélatif aux eaux dé- 1=1 r bordées. Le plafond tend à s’approfondir vers les points où le sol offre moins de résistance, et la position du thalweg dépend à la fois de la résistance du lit et des diverses circonstances qui font varier la force d’entraînement des matériaux charriés. Aux droits des courbes, le profil transversal affecte la forme d’un triangle avec, pour base, le plan d’eau, son sommet s’appuyant sur la ligne de thalweg.
  - Pour les rivières torrentielles, en temps de crues, l’écoulement ne se fait plus d’une façon normale, et les effets de courants se contrariant amènent les ruptures d’ouvrages de défense et les ravinements des terrains.
  - La largeur du lit va naturellement en augmentant de la source vers l’embouchure, mais l’accroissement ne varie pas exactement comme la surface du bassin versant ; elle croît plus vite dans les régions inférieures, où les terrains sont beaucoup moins résistants et où les crues s’y étalent plus facilement.
  - Les cours d’eau alimentés par la fonte des neiges et des glaciers ont aussi des variations diurnes ; ainsi la Valloirette (§ 38), à trois heures de l’après-midi, arrive à avoir un volume double de celui qu’elle a à six heures du matin.
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  - Fig. il.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Sur la Mescla, affluent du Var, vers la fin du mois d’avril (fonte des neiges), le maximum se produit à sept heures du matin et le minimum à neuf heures du soir. L’amplitude de l’oscillation, qui est de 0m,08, correspond à tm écart de 4 à 5 mètres cubes autour de 40 à 55 mètres cubes. Sur la Gyronde, à la Bessie, le maximum du flot se produit à trois heures du soir, le minimum à huit- heures du matin ; l’amplitude de l’oscillation constatée le 20 août 1905 a été de 0m,22 correspondant, d’après les indications des graphiques des hauteurs d’eau, à un écart de 12 mètres cubes dans les débits qui atteignent à ce moment environ 20 mètres cubes en moyenne. Enfin sur la Durance (§ 40) à Rousset,le maximum de la crue se produit à trois heures du matin et le minimum à six heures du soir. Dans les premiers jours de juin 1905, l’amplitude de l’oscillation a atteint une moyenne de 0m,30 correspondant à un écart de 64 mètres cubes entre les débits qui oscillaient autour d’une moyenne de 200 mètres cubes (maximum de l’année).
  - En général les cours d’eau alpestres présentent une succession de rapides à parois rocheuses et séparés par des paliers ou parties à faible pente, où la rivière roule sur ses propres alluvions. Ges parties à faible pente sont d’anciennes cuvettes creusées par les glaciers en raison de la faible résistance qu’offraient les roches encaissantes à ces endroits. Après le recul des glaces, les eaux se firent leur lit dans les barrages de roches dures qui coupaient transversalement les vallées et peu entamées par les glaciers ; en même temps, elles remblayaient les cuvettes intercalées entre ces barrages et dans lesquelles, lors des alluyions, les charrois se classèrent par ordre de grosseur, les blocs et les cailloux en amont, les graviers et les sables en aval.
  - Si l’on considère une section déterminée du cours d’une rivière, il s’y dépense par seconde un certain travail égal au produit du débit par la différence des niveaux des plans d’eau aux deux extrémités de la section, et le travail moteur est complètement absorbé par les frottements intérieurs des molécules liquides les unes sur les autres et par les frottements extérieurs, qui sont ceux exercés par l’eau sur les parois du lit de la rivière ; c’est l’énergie perdue par le frottement de l’eau sur les aspérités du lit que l’on met en œuvre dans une chute hydraulique, par l’emploi d’un canal à frottement très réduit et d’un récepteur de force vive. En généralisant, ôn peut dire, avec M. F. Côte : la houille blanche est l’énergie qui se dissipe dans les cours d’eau et qui est mise par l’industriel sous forme de travail utile.
  - Dans les régions de faibles altitudes, les mois froids sont souvent moins pluvieux que les mois chauds, mais les pluies de mai à novembre ne profitent point aux cours d’eau. Les basses eaux ont lieu en été et les fortes eaux en hiver, celles-ci constituées par des successions de crues. Aussi, dans les vallées inférieures, les irrégularités du régime, dues à l’action des
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  - pluies, sont encore plus sensibles que dans les vallées supérieures ou moyennes.
  - Entre les régimes que nous venons d’établir, il existe tous les régimes intermédiaires en ce qui concerne la durée des périodes des basses et liantes eaux, le rapport de leurs débits et l’époque maxima des hautes eaux de printemps. Même ces variations de régime peuvent être constatées sur un seul cours d’eau, lorsqu’il est suffisamment important.
  - En particulier le régime des cours d’eau alpestres est très variable (fig. 12) ; le débit des basses eaux est parfois le tiers du débit moyèn et le dixième du maximum moyen des hautes eaux de printemps ; il peut n’être que la centième partie du débit des grandes crues exceptionnelles. Lorsqu’on ne peut utiliser que le débit correspondant aux basses eaux, qui sont
  - Le gros trait = débit en année sèche. Le trait fin = débit en année pluvieuse.
  - Le trait pointillé = régime des débits de 10 années.
  - Fig. 12. — Graphique des débits annuels d’une rivière de régime alpestre.
  - a peu près le quart des eaux moyennes, et si on est en présence d’une consommation très irrégulière, la moyenne étant le plus souvent inférieure à 40 0/0 du maximum, on utilise donc àpeine danscecas l/10medu débit du cours d’eau. M. Crolard cite les chiffres suivants entre les régimes extrêmes de quelques rivières alpestres :
  - Rapport de 1 à 25 pour l’Arc (affluent de l’Isère, Savoie) ;
  - — là 100 pour le Drac (affluent de l’Isère) ;
  - — . 1 à 100 pour la Valloirette à Calypso (affluent de l’Arc) ;
  - — là 400 pour le Fier (Haute-Savoie), qui passe de 2 à 800 mètres cubes.
  - Les gaves des Pyrénées subissent des variations plus grandes encore et il en est peu qui n’aient pas deux étiages plus ou moins réguliers avec, entre temps, des maxima soudains pouvant atteindre 700 ou 800 fois la
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  - valeur du débit d’étiage, et cela sans prévision possible de la périodicité de ces oscillations ; enfin il n’est pas jusqu’aux cours d’eau descendant du Plateau Central qui ne voient leur débit passer de 1 à 500 ou 600 fois sa valeur.
  - Les versants d’un même bassin peuvent présenter des caractères complètement différents. Tel est celui de la rivière le Bréda (§ 34) : le versant rive droite (est et sud-est), à pentes rapides, part d’une ligne de faîte d’altitude très élevée (2.500 à 3.000 mètres) avec des neiges éternelles en abondance ; le versant ouest et sud-ouest, par contre, à pentes plus douces, n’atteint pas 2.000 mètres et ne contient pas de glaciers. Certains torrents, tel le Cernon (§ 34), en temps normal comme aux époques d’extrême sécheresse ou de froid persistant, donnent quelques filets d’eau qui suintent à travers les interstices d’un cône de roches et d’éboulis et coulent lentement pour donner naissance au ruisseau. A la suite de violentes ondées et de pluies prolongées du printemps ou de l’arrivée de l’automne, quelquefois à la fonte des neiges, le Cernon s’élance tout à coup en trombe- par l’ouverture de la grotte où il prend naissance et bondit pardessus le cône rocheux qui en barre l’entrée, en même temps qu’une infinité de ruisselets qui jaillissent de toutes parts le long de la pente du clapier constituent alors un débit relativement important. Le régime de ce genre de torrent est des plus irréguliers et essentiellement tributaire des moindres variations atmosphériques.
  - Lorsque les cours d’eau sont à peu près exclusivement alimentés par des glaciers et que l’on possède des données sur leur débit pendant quelques années consécutives, l’exploitant sait à peu près sur quel débit minimum il peut compter'et quel sera approximativement le nombre de jours pendant lesquels il pourra réaliser une puissance maximum, en amé-nageant,un débit compris entre l’étiage et le maximum, des hautes eaux. Mais il n’en est plus de même pour les rivières torrentielles qui n’ont pas de glaciers comme régulateurs de débit. En face de celles-ci, l’installateur de chutes reste dans la plus grande perplexité quant au cube qu’il importe de dériver pour obtenir une puissance qui ne varie pas en dehors des limites compatibles avec l’alimentation d’un service public ou d’une industrie privée. La supériorité industrielle des cours d’eau à régime glaciaire tient à ce qu’ils ont des eaux abondantes en été, au moment de l’étiage du cours d’eau, directement alimentées par les pluies, et leurs débits varient régulièrement avec les saisons suivant une loi de périodicité qui ne change pas beaucoup d’une année à l’autre.
  - 4. Glaciers. — Pour chaque altitude, il existe dans les montagnes une hauteur au-dessus de laquelle la neige forme des amas permanents. Le niveau des neiges persistantes atteint 2.800 mètres dans les Alpes du
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  - Yalais et 3.300 mètres dans les Alpes maritimes. Les neiges gui s’accumulent au-dessus de cette limite s’éboulent et se précipitent le long des-déclivités, en formant des avalanches, et parviennent ainsi dans des régions où la température est suffisante pour en opérer la fusion. La neige qui échappe aux avalanches se tasse sous son propre poids et forme des amas qui prennent le nom de névés. Peu à peu ceux-ci se transforment en glace plus homogène et plus dense et donnent lieu à des champs de glace qui portent le nom de glaciers. Un glacier, en augmentant de volume, s’étale sur le fond du thalweg en raison de sa plasticité, qui lui permet de se mouler sur les roches d’appui, dans le sens de sa pente, en progressant vers les régions de plus grande action calorifique où s’opère son ablation*
  - On appelle glaciers de vallées ceux dont le bassin d’alimentation, en forme de cuvette ou de cirque où s’accumulent d’épaisses réserves de glace, est suivi d’une région de cheminement relativement longue et encaissée. Les glaciers de cirques s’entendent des glaciers de vallées dont la région de cheminement a été presque entièrement détruite par l’ablation ; ils ne sont plus représentés que par leur bassin d’alimentation ou sorte de culot de glace occupant le fond d’un cirque rocheux. Les glacier$ suspendus consistent en des plateaux ou cuvettes glacés ou en sortes de plaques de glace sur des pentes abritées, dépourvues de région de l’acheminement individualisée.
  - Les volumes des glaciers sont toujours considérables par rapport au volume d’eau qu’ils débitent, et c’est ce qui les fait jouer le rôle d’im-jrnenses réservoirs. Le Rhône supérieur a 316 glaciers ; le Rhin, 71 dans le haut de sa vallée.
  - Les glaciers des Pyrénées sont au nombre de 51. Leur superficie est de 3.326 hectares répartis entre 12 massifs : Le Balaïtous, les monts d’Enfer, du Vignemale, de Gavarnie, du mont Perdu, de Troumousé, Pic Long, de Claraleide, d’Oo, du Lys, de Posets, et des Monts-Maudits. Leur inclinaison moyenne est de 30°. Sur le total indiqué, 1.923 hectares ruissellent sur les pentes françaises vers l’Atlantique et 1.403 par l’Espagne à la Méditerranée.
  - Les glaciers, loin d’être immuables dans leurs dimensions, sont soumis à des changements considérables se traduisant tantôt par des crues, tantôt par des réductions notables. M. Kelian, dans son livre Grenoble et Dauphiné, rapporte que les glaciers de la région méridionale du massif du Pelvoux sont en décrue et que leur disparition complète est à craindre dans un avenir peu éloigné. Et bien d’autres glaciers des Alpes sont dans ce cas et ne sont plus que des névés sans importance. Beaucoup sont en recul sensible.
  - Le recul éprouvé de 1873 à 1875 par le glacier de la Maladetta a été évalué à 50 mètres et 274 mètres de 1809 à 1876.
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  - Il est probable que la décrue des glaciers du Dauphiné se poursuivra suivant une marche inexorable. La disparition des forêts entraîne le recul de la végétation forestièré; autant les reboisements sont faciles dans des régions situées au-dessous de 1.600 à 1.700 mètres, autant ils sont difficiles dans les régions plus élevées. Pour sauver nos glaciers, il faut relever les forêts aux plus hauts niveaux avec des essences fouillues. Et n’oublions pas que la forêt rend à l’usine des eaux claires assurant son régime de chevaux permanents et le passage du régime d’hiver à celui d’été.
  - Cette perte notable de la glaciation, par suite de la variation de longueur des glaciers, n’a pas cependant une importance telle qu’elle puisse jeter un jour fâcheux sur l’avenir des forces hydrauliques, dont les glaciers assurent la continuité et l’abondance du débit, notamment pendant les mois de sécheressey
  - Quoi qu’il en soit, la question de la régression des glaciers est nettement posée et, au point de vue qui nous occupe, on ne peut que souhaiter que les observations glaciologiques auxquelles se livrent les savants les mettent à même de déterminer exactement l’évolution de nos appareils glaciaires, pour en tirer des pronostics quelque peu rationnels sur le sort qui leur est réservé, d’une part, et d’arriver à, déterminer le cubage précis des réserves glaciaires actuellement existantes dans nos montagnes, ainsi que l’évaluation de l’enneigement annuel avec les déplacements possibles de la limite des neiges persistantes, d’autre part.
  - La glaciologie emprunte un intérêt tout particulier à ce fait que les principaux cours d’eau de la région des Alpes principalement doivent une grande partie de leur débit estival à la fusion des glaciers. Ainsi d’après M. l’ingénieur Gaudenzio Fantoli, dans les bassins du lac de Côme et du lac Majeur, on a relevé que 1 kilomètrecarré de glaciers fournit un produit journalier de 650 litres à la seconde, alors que dans les terrains ordinaires un kilomètre carré ne donne que 10 à 12 litres à la seconde.
  - En France, l’Administration a compris l’intérêt qu’il y avait, pour l’avenir des forces hydrauliques, à dresser l’inventaire des réserves glaciaires actuelles.
  - Elle a chargé de ce soin le Service des Grandes Forces hydrauliques (§ 24), qui a fait un levé des principaux glaciers des Alpes ; à cet effet, des repères ont été posés de manière à permettre de suivre les variations de leurs surfaces. Ces opérations seront étendues à tous les glaciers importants. Avec l’étude de leur masse on pourra avoir les accroissements ou les diminutions des réserves de houille blanche et avec la mesure exacte de la crue journalière d’un torrent glaciaire on aura le moyen de préciser les pertes de surface d’un glacier.
  - Le seul procédé pratique de sondage actuellement connu est celui qu’ont appliqué aux glaciers du Tyrol MM. Hess et Blumcke, professeurs
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  - aux lycées d’Ansbach et de Munich. Ils ont inventé un appareil portatif composé essentiellement d’un jeu de tubes de sondage, terminé 3 la partie
  - inférieure par une tarière hélicoïdale. On imprime à la sonde un mouvement de descente ou de montée au moyen d’un treuil, par l’intermédiaire
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  - d’un câble qui s’enroule sur le tambour du treuil et dont l’extrémité libre porte up système de suspension mobile auquel on fixe le tube supérieur. En même temps, un moteur rotatif à bras imprime au système perforateur un mouvement de rotation. De plus, l’expulsion des débris de glace arrachés par la tarière est assurée par un courant d’eau sous pression circulant pendant toute l’opération dans les tubes de sonde et débouchant aux points d’attaque. L’eau provient de la fusion, sous l’influence des rayons solaires, de la glace contenue dans une sorte de bassin qu’on creuse à la surface. Une pompe à bras aspirante et foulante envoie l’eau dans la fouille, puis la ramène à la surface, mélangée de débris de glace.
  - On a utilisé depuis un appareil construit sur le même principe que celui de MM. Hess et Blumcke et on l’emploie à la recherche de la profondeur des glaciers des Alpes sur lesquels portent déjà des opérations ayant en vue la mesure de leur surface.
  - 5. Charrois des eaux torrentielles.— Tous les cours d’eau torrentiels charrient des quantités plus ou moins grandes de matières solides: blocs, cailloux, graviers, sables, limons, en raison de la puissance d’entraînement très élevée qu’acquièrent les eaux dans leur parcours aux très fortes pentes. Les graviers sont arrachés par l’érosion aux flancs des rochers, formant les bassins de réception. Les roches friables fournissent des marnes, des schistes et des dépôts calcaires que roulent les torrents. Les matériaux résultent aussi de la désagrégation par les agents atmosphériques sur les surfaces des terrains nus. L’entraînement des graviers, soit par roulement sur le fond du lit, soit par suspension dans l’eau, ne se produit pas sans enlever au courant une certaine quantité de force vive et, par suite, sans en diminuer la vitesse. D'après Scipion Gras, une rivière coulant dans un lit formé par des graviers facilement affouillables se charge, en temps de crue, d’une quantité de matériaux de plus en plus considérable, jusqu’à ce que la saturation se produise. Si la crue vient à décroître, les graviers entraînés se déposent en partie ; si, au contraire, la crue vient à augmenter, un nouvel afïouillement du lit pourra se produire. Dé même, si la masse d’eau saturée de graviers arrive dans une section de la rivière de pente moindre, il y a dépôt partiel et afïouillement dans une section de pente plus forte. Les parties les plus tendres donnent naissance à du limon et les matériaux durs à des cailloux qui, à la longue, s’usent en forme de sable. La pente moyenne du dépôt des gros blocs varie de 5 à 8° ; après ceux-ci viennent les galets, dont l’inclinaison varie de 2°,5 à 5°, puis les cailloux et les graviers, au delà desquels les boues viennent s’étaler. Les matériaux charriés par les torrents proviennent de l’afïouillement longitudinal, de l’afïouillement latéral ou éboulement des berges, de la désagrégation résultant de l’action destructive des agents atmosphériques sur
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  - les surfaces des terrains nus, de fendillements, glissements, des éboule-ments auxquels cette action donne lieu. Les çlapes ou casses, amas de blocs et de pierrailles qui se forment par suite d’éboulis ou d’avalanches dans le bassin de réception ou le canal d’écoulement de certains torrents, contribuent à grossir la masse de matériaux entraînés. Le Rhône, en France, reçoit de ses affluents torrentiels la majeure partie des matériaux qu’il charrie.
  - La Durance roule 11 millions de mètres cubes de matériaux par an, le Var autant, le Rhône 21 millions. Quand une crue survient, le sable est tout d’abord mis seul en mouvement ; les gros graviers apparaissent alors à la surface des bancs et, la vitesse augmentant, ils marchent à leur tour/ Loràque le courant se ralentit, les dépôts se font dans un sens inverse. Dans les très fortes crues, tout s’ébranle à la fois.
  - En hiver, lors des grands froids, les cours d’eau charrient des glaçons qui, à certain moment, se soudent ; quelquefois l’accumulation des glaces forme des embâcles qui se mettent tout à coup en mouvement lorsque la masse commence à fondre, produisant des débâcles aux effets redoutables.
  - Dans les Alpes, les terrains primitifs, granités et gneiss, n’apparaissent que sur les sommets ; au-dessous, on trouve les terrains tertiaires, le groupe crétacé et le groupe oolithique ; le calcaire ardoisé est particulièrement attaqué par les eaux. Pour déterminer les quantités dé matériaux que peut charrier une rivière torrentielle, on procède comme suit : Quand il s’agit de limon, on prélève de temps en temps des échantillons d’eau trouble, et on fixe, à l’aide de pesées, la quantité de limon qu’elle contient. Pour les graviers, on admettra comme première approximation, d’après M. Wilhelm, ingénieur des Ponts et Chaussées, que le volume des graviers entraîné annuellement par la rivière est proportionnel au travail dépensé par l’écoulement de l’eau.
  - Soient : Q le débit moyen de la rivière considérée, q le volume moyen de gravier qu’elle entraîne annuellement, I sa pente.
  - On aura :
  - q = 523QI ;
  - Q et q en mètres cubes et I en millimètres par mètre.
  - La proportion des sables en dissolution dans l’eau des torrents à régime glaciaire surtout varie dans le cours d’une journée d’une façon considérable. Ainsi on a constaté que l’eau du torrent de l’Arve en avril 1915, qui contenait 0gl,042 de trouble par litre à 10 heures, avait atteint à 16h,30', -gr,660 par litre,c’est-à-dire dans le rapport de 1 à 64, en 6 heures et demi^ de temps.
  - Le débit solide et le débit liquide d’un même torrent varient dans le la houille blanche. --------- I.
  - 4
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  - même sens, chaque chute importante de pluie déterminant en même temps qu’une crue, une augmentation d’apport du sable. La vague de sable croît et décroît plus rapidement que la vague d’eau, ce qui provient du fait que l’eau de pluie, en ruisselant, lave le terrain au commencement de la crue. Lorsque cette dernière atteint son maximum, le terrain est déjà naturellement lavé^ et le ruissellement n’entraîne plus que peu de matières.
  - Nous mentionnons ci-après les résultats des observations faites par MM. A. Muntz et E. Laîné sur divers cours des Alpes et des Pyrénées. La Garonne ne porte que 5 grammes à 50 grammes de limon par mètre cube. Au moment des crues exceptionnelles, elle en porte 1^,500. Son débit dépassant alors 400 mètres cubes par seconde, c’est encore 52.000 tonnes de limon charriées par vingt-quatre heures.
  - La Neste a une allure plus torrentielle, elle charrie 13 kilogrammes à 16 kilogrammes de matériaux par mètre cube. Mais en temps normal ses eaux sont claires.
  - Les eaux de l’Adour sont toujours claires, la proportion de limon ne dépasse jamais 50 grammes par mètre cube.
  - L’Agly est la seule de ces rivières qui s’alimente dans un massif "calcaire, celui des Corbières. Ses eaux sont ordinairement limpides. Ce n’est que par de fortes crues qu’elles charrient jusqu’à 38 kilogrammes de limon par mètre cube.
  - Les eaux des Alpes sont incomparablement plus chargées de limons. La plus limoneuse des rivières alpines est l’Isère. Dans son cours supérieur, alimentées surtout par des glaciers, ses eaux sont assez claires et la proportion des limons atteint à peine 2 kilogrammes par mètre cube. Dans son cours moyen, il n’en est plus de même ; elle a reçu certains affluents tels que le Glandon, qui, au moment des crues, sont de véritables torrents de boue, charriant 150 kilogrammes à 260 kilogrammes de limon. Aussi les eaux de l’Isère tiennent-elles quelquefois en suspension 123 kilogrammes de limon par mètre cube. Le débit de l’eau étant alors de 380 mètres cubes par seconde, la quantité de limon charriée en vingt-quatre heures a atteint 4 millions de tonnes. Les eaux de la Durance sont également très limoneuses, sans toutefois atteindre les mêmes teneurs. Ainsi à Mirabeau, le maximum qui a' été observé n’a été que de llks,435 par mètre cube, au début d’une forte crue. Le débit étant alors de 375 mètres cubes à la seconde, la proportion de limon, charriée en vingt-quatre heures atteignait 370.000 tonnes.
  - Ces quelques chiffres suffisent pour montrer combien sont élevées les teneurs en matériaux solides charriés par les cours d’eau des Alpes et pour mettre en garde contre le danger que présenterait la construction de barrages-réservoirs, qui s’ensableraient rapidement et cesseraient alors de fonctionner.
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  - Les eaux ne sont pas limoneuses à dqs époques quelconques de l’année. Les grandes rivières des Alpes, comme l’Arve, l’Isère, la Durance, dont le bassin d’alimentation comprend d’importants glaciers, ont un régime bien régulier. La période des basses eaux se confond avec l’hiver ; les eaux sont alors claires. Au printemps surviennent des crues importantes, provoquées par la fonte des neiges. Au début de ces crues, les eaux entraînent des quantités énormes de limons, qui résultent de la désagrégation des roches pendant la période de repos qui a précédé.
  - Les rivières des Pyrénées, où les glaciers sont absents ou peu importants, ont un régime différent. Les eaux sont claires en toutes saisons, sauf au moment des crues provoquées par des orages ou des pluies abondantes et qui peuvent survenir à une époque quelconque de l’année.
  - La proportion de matières dissoutes, principalement la chaux, est bien moins abondante dans ces eaux que dans celles des Alpes et n’est pas sujette à des variations notables.
  - Ce qui peut contribuer à donner aux Alpes une telle abondance de matériaux charriés par leurs rivières, c’est leur âge relativement récent. Les Pyrénées, de formation beaucoup plus ancienne, ont été délavées pendant un temps infiniment plus long.
  - Il ressort de l’ensemble de ces études qu’il ne faut entreprendre, sur les cours d’eau des Alpes, la construction de barrages-réservoirs qu’avec beaucoup de prudence, car un envasement très rapide est à craindre. Il n’en est pas de même dans les rivières des Pyrénées.
  - 6. Hauteurs d’eau de pluie annuelles. — Les quantités d’eau qui tombent annuellement dans un bassin sont difficiles à évaluer exactement. La hauteur d’eau qui en résulte varie beaucoup d’un point à l’autre et, en un même point, elle varie entre des limites très étendues d’une année à faut re.
  - D’une manière générale, la quantité de pluie augmente avec l’altitude, mais il n’y a là rien d’absolu, car en particulier le faîte d’une ligne de hauteurs reçoit moins de pluie que le versant, qui est habituellement remonté par les courants humides.
  - Sous les tropiques, où régnent les vents alizés, les versants de l’ouest sont inondés d’averses torrentielles, tandis qu’il ne pleut presque jamais sur le versant opposé. v.
  - En Europe, le maximum de pluie se produit sur les Alpes, le Caucase, les monts d’Écosse et le littoral de la Scandinavie.
  - Sous l’influence de l’évaporation, l’eau tombée sous forme de pluie ou de brouillard est restituée à l’atmosphère dans un laps de temps plus ou moins long. En été, cette évaporation peut être assez intense pour que des pluies abondantes n’influent pas sensiblement sur le débit du cours d’ea
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  - La hauteur de pluie est en moyenne de 12 0/0 plus grande en forêt qu’en
  - Fig. 14. — Pluviomètre enregistreur à balance système J. Richard.
  - plaine ou plein champ. Il faut donc boiser le bassin supérieur pour augmenter la quantité d’eau dont il disposera dans le thalweg.
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  - Les pluviomètres sont des appareils fort simples destinés à mesurer les quantités de pluie qui tombent là où l’instrument est placé. On distingue le pluviomètre multiple de Belgrand, le pluviomètre total de Mangon. Les plus intéressants sont les appareils enregistreurs, qui permettent de déterminer la durée des averses ainsi que leur intensité. Pour obtenir les don-
  - nées relatives à un bassin d une certaine étendue, il est nécessaire d’y établir un nombre suffisant de ces appareils en des points convenablement choisis, et surtout dans les points les plus élevés et dans le voisinage du part âge des eaux, tant pour les eaux de pluie que pour celles provenant de la fonte des neiges (1).
  - La hauteur annuelle des chutes de neige sur les sommets élevés est très variable ; elle oscille de 5 à 10 mètres au Saint-Bernard et a atteint jusqu’à 17 mètres au Grimsel.
  - La quantité de pluie qui sert à alimenter un cours d’eau peut se déduire d’observations faites sur des vallées analogues et des cours d’eau semblables à ceux que l’on étudie. Mais la quantité d’eau qui se trouve dans le lit des rivières varie beaucoup d’une place à l’aut re,suivant les pluiestombées pendant une semaine et même une journée.
  - Les observations pluviométriques faites dans le courant de l’année 1905 ont donné pour les hauteurs d’eau tombées dans les Alpes les chiffres suivants : bassin de l’Isère, lm,50 ; bassin du Guiers, lm,72, et bassin du Doron, 2m,50.
  - Dans la chaîne des Pyrénées, la pluviosité est en général supérieure à 1 mètre de hauteur d’eau. Elle va en
  - Fig. 15. — Pluviomètre enregistreur à flotteur système J. Richard.
  - diminuant fortement de l’ouest à
  - 0) Pour donner des résultats corrects et comparables, les pluviomètres doivent être disposés de telle sorte que leur orifice supérieur soit dans un plan horizontal et que e contenu soit noté chaque jour.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - l’est avec légère recrudescence entre les sources de la Garonne et celles de l’Ariège. A Perpignan, elle est inférieure à 700 millimètres (x).
  - Dans les contrées très boisées, les eaux de pluie descendent moins facilement des hauteurs ; elles n’atteignent la rivière que lentement et graduellement. Il pleut 15 0/0 de plus dans les régions boisées que dans les régions déboisées. La forêt peut utiliser les 2/3 des eaux pluviales et abaisser le niveau des nappés phréatiques immobiles. La dénudation des forêts, ainsi que nous l’expliquons plus loin, a une répercussion très sensible sur les usines hydrauliques, dont elle rend les installations plus coûteuses en forçant à l’établissement de réservoirs. Il y a néanmoins un élément qui échappe aux pluviomètres dans les bassins formés par les montagnes très élevées : ce sont les condensations occultes qui ont lieu sur les sommets à haute altitude. Ces condensations occultes ont une importance considérable, reconnue de nos jours. Le contingent apporté par elles dépasse dans certains cas la quantité d’eau évaporée dans le bassin supérieur, quantité qui a été mesurée et qui dépasse elle-même la moitié des pluies ou des neiges décelées par le pluviomètre. Ainsi donc le reboisement augmente la pluviosité de plus de 10 0/0, et la condensation occulte sur les bois représentant 1/4 de la tranche d’eau pluviale (25 0/0), l’effet total est de 35 0/0. On peut donc estimer à 39 0/0 la quantité supplémentaire d’eau apportée par le reboisement correspondant à 33 0/0 de la tranche d’eau pluviale. La hauteur moyenne de pluie annuelle tombée sur la surface de la France est d’environ 0m,75, représentant 7.800 mètres cubes environ par hectare et par an. Le nombre de jours de pluie est de 146 dans le Nord et 91 dans le Midi. La quantité de pluie tombée pendant une année dépasse 400 milliards de mètres cubes, d’après les calculs de M. Thomé de Gamond.
  - Le volume d’eau évacué en moyenne à la mer par nos fleuves, grands et petits, est, d’après les mêmes calculs, de” 180 milliards par année ; la moitié environ de la pluie tombée sur le sol serait restituée directement à l’Océan par les voies fluviales, l’autre moitié s’élevant dans l’atmosphère par voie d’évaporations successives. Cette évaporation se fait par la surface d’eau, et elle est supérieure à la quantité d’eau de pluie tombée sur cette surface pendant le même temps ; elle se fait aussi par le sol nu qui évapore un peu plus de la moitié des eaux météoriques qu’il reçoit. L’évaporation horaire est maxima entre midi et deux heures et minima durant la nuit. Elle est différente selon les pays et, dans une même région, suivant les localités.
  - Les 180 milliards de mètres cubes ci-précités correspondraient, à raison de 10.000 mètres cubes par hectare, à l’arrosage de 18 millions d’hectares,
  - i1) Le Bureau Central Météorologique publie chaque année une carte déjà répartition des pluies totales sur l’ensemble du territoire de la France.
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  - si ce volume pouvait être intégralement employé à L’irrigation. Ce même volume appliqué à la mise en œuvre des forces motrices alimenterait simultanément 2.000 usines de 100 chevaux par exemple, soit 200.000 chevaux. Cette production de force, renouvelée seulement 60 fois sur des chutes successives avec la même eau, avant d’arriver à la mer, représenterait l’équivalent de la puissance énorme de 12 millions de chevaux-vapeur.
  - La conquête d’un ensemble de telle puissance réaliserait pour l’industrie nationale (eu égard au coût de la force motrice d’un cheval-vapeur obtenu au moyen de charbon) un bénéfice annuel de plus de 900 millions.
  - 7. Débits d’étiage des cours d’eau de montagne et de plaine. —
  - Par suite de changements climatériques continuels, l’époque de la période de basses eaux ou des débits minima est sujette à des variations imprévues et ces variations peuvent même prendre des caractères différents dans chaque contrée. Une longue suite d’années peut parfois passer avant que l’écoulement des eaux, par suite d’hivers exceptionnellement longs et rigoureux ou bien de mois d’été et d’automne extraordinairement secs, soit tel qu’une détermination du minimum minimorum puisse se faire incontestablement. /
  - Dans certaines circonstances, l’écoulement déjà exceptionnellement petit d’un cours d’eau pourra encore être influencé d’une façon sensibles sans qu’il soit possible de l’éviter. On peut penser sous ce rapport à la formation de glace de rivière solide ou spongieuse qui peut réduire plus ou moins subitement la quantité d’eau jusqu’à l’amener à la moitié de sa valeur normale.
  - Le débit d’un cours d’eau torrentiel est une donnée perpétuellement variable, laquelle subit d’énormes fluctuations, souvent dans la proportion de 1 à 100, en passant d’un jour d’hiver à un jour d’été. On distingue les débits d’étiage, en débit d’étiage d’hiver et en débit d’éliage d’été, ainsi que l’on a pu s’en rendre compte au cours des considérations qui précèdent. Le débit d’étiage d’hiver dépend surtout de la température ou. du climat moyen du bassin à cette saison, et le débit d’étiage d’été, des quantités de neige qui peuvent subsister en août et en septembre. Le débit d’étiage d hiver peut être inférieur à celui d’été dans les vallées supérieures et moyennes, mais l’étiage est plus grand en hiver qu’en été dans les vallées inférieures, à cause de la douceur plus grande du climat et de la hauteur moindre des montagnes qui se débarrassent plus vite de leur neige. Dans lès vallées supérieures, le débit des cours d’eau est très faible en hiver, de décembre à mars, et le maximum des eaux' se produit vers la fin du mois de juillet. Lorsque le bassin est formé de montagnes d’une hauteur moyenne, l’hiver est encore une période de basses eaux, mais il y a aussi
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  - une saison de creux en automne (août et septembre), et le maximum des hautes eaux a lieu dans les premiers jours de juillet.
  - Les pluies de printemps peuvent donner lieu ici à des crues qui viennent ajouter leur effet aux eaux de la fonte des neiges et parfois, ainsi que le montre la (fig. 16) des crues exceptionnelles se présentent dans les mois froids. Le cas que nous signalons a été observé sur la Durance, à la suite de relevés journaliers, et pendant l’année 1895, par M. Wilhelm (1). Mais les cours d’eau à régime alpestre ont un étiage d’hiver régulier.
  - On attache au mot « étiage » des significations très diverses. D’une façon générique, cette appellation désigne bien une époque de « basses eaux », mais encore faut-il préciser à quelle saison cette période a lieu, et pour quelle durée. Certains usiniers l’appliquent à une saison entière, d’autres à un seul mois, et il en est qui la restreignent aux huit ou quinze jours de plus grande pénurie d’eau.
  - Pour les cours d’eau alpestres, on a proposé d’appeler du nom de débit
  - d'étiage normal le débit moyen réalisé pendant les mois de janvier et février, lorsque l’hiver est moyennement froid et que le bassin est recouvert en totalité ou en partie par la neige tombée en novembre et en décembre. Le débit d’étiage minimum serait alors inférieur de 20 ou 25 0/0 au débit d’étiage normal défini comme ci-avant.
  - M. R. Tavernier, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, au premier Congrès de la Houille blanche, a proposé de définir la période des basses eaux d’un cours d’eau torrentiel par l’expression : débit caractéristique d’étiage, avec cette signification que ce débit est celui au-dessous duquel le cours d’eau n’est pas descendu duranl Vannée considérée, plus de dix jours consécutifs ou non. On n’est plus là en présence d’un étiage minimum, mais bien d’un état particulier de la rivière en rapport avec son utilisation industrielle.
  - M. F.Côte a proposé de modifier la définition du débit caractéristique d’étiage formulée par M. Tavernier en y introduisant la correction :• celui au-dessous duquel le cours d’eau descend pendant dix jours en l’année la plus sèche de dix années consécutives, donnant pour raison principale que, dans
  - Mois : J
  - FMAMJJASON
  - Fig. 16.
  - P) Sur cette même rivière, d’après les observations de M. Imbeaux, la fonte des neiges, pendant les mois d’avril à août, fournit à la rivière une fraction de son débit total qui varie, suivant la température et l’humidité de la saison chaude et l’abondance des neiges de l’hiver précédent, entre 33 et 71 0 /O et est en moyenne de 49 0 /O.
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  - les années sèches et très froides, les cours d’eau alimentés par des glaciers sont dans une circonstance très heureuse et que le minimum observé en ces années et dans la période froide donne le minimum minimorum. On peut aussi dire que le débit d’étiage d’une chute est le débit minimum que représente la force minima'utilisable d’une manière continue, sans approvisionnement d'eau artificielle.
  - M. le commandant Audebrand a introduit dans la technique des chutes d’eau l’expression : débit spécifique, qui est le débit par mètre de largeur-d’un cours d’eau, partant de cette conception que le débit d’un torrent est proportionnel à la largeur de celui-ci, quelles que soient la valeur de cette dimension et la forme du profil transversal.Pour fixer les idées, supposons, un cours d’eau ayant 0m,50 de largeur avec un débit de 100 litres à la seconde ; le débit spécifique est ainsi égal à :
  - 100
  - 0,50
  - = 200 litres.
  - Ce procédé ingénieux et expéditif donne de bons résultats pour les cours d’eau à étiage .d’été.
  - Il résulte d’observations de longue durée que le débit d’étiage d’une rivière peut être évalué de 5 à 10 litres par seconde et par kilomètre carré de surface du bassin versant, suivant que le climat de la vallée est plus ou moins rigoureux. Cette indication générale est précieuse à retenir, en l’absence de jaugeages ou de graphiques de débit d’une rivière.
  - Le service d’études des Forces hydrauliques du Bas-Congo, dont nou^ signalons les travaux (au paragraphe 26) a reconnu que la moyenne de la hauteur annuelle des pluies pour toute la colonie belge est de lm,35. D’après Lancaster, il pleut au nord de la colonie quand la sécheresse sévit dans le sud, tandis qu’il pleut à peu près d’une façon continue dans les régions à cheval sur l’équateur.
  - La question du pouvoir d’évaporation n’a pas été suffisamment étudiée au Congo. D’après les observations du commandant Lemaire on peut admettre pour l’évaporation annuelle au lac Tanganika lm,35 de hauteur environ (Mission scientifique de Katanga, 1898). Il est bien entendu que l’évaporation pour les autres points de la colonie est moins importante, l’évaporation sur un lac se faisant sentir sur toute l’année et toujours accélérée par l’existence de vents secs. En comptant sur lm,35 de précipitation atmosphérique on obtiendrait un débit moyen de plus de 14 litres par seconde et par kilomètre carré.
  - M. IL Roussilhe, ingénieur hydraulicien de la marine française,qui a dirigé l’importante mission hydrographique du Congo-Ubanghi, a trouvé pour le débit d’étiage du Congo, au Stanley-Pool, 30,000 mètres cubes par
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- - 58 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - seconde, soit pour 3.603.326 kilomètres carrés du bassin hydrologique correspondant, 81:,4 par kilomètre carré et par seconde.
  - Si nous nous référons au chiffre de 9 litres, le service d’études a pris pour bases des calculs les chiffres suivants :
  - Précipitation atmosphérique moyenne pour l’ensemble
  - du bassin du Congo...................................... lm,35
  - Précipitation atmosphérique moyenne pour l’ensemble
  - du basssin du Moero...................................... lm,20
  - Précipitation atmosphérique moyenne pour l’ensemble
  - du Tanganika........................................... lm
  - Précipitation atmosphérique moyenne pour l’ensemble des lacs du bassin du Congo............................... lm
  - Pouvoir d’évaporation maximum sur le lac Tanganika (lm,3S, influence d’un alizé local).
  - Pouvoir d’évaporation moyenne sur les autres lacs du Congo, lm.
  - Perte par évaporation à l’intérieur des terres : f/3 de l’eau tombée Perte par absorption à l’intérieur des terres : l»/3 de l’eau tombée
  - En résumé, ce qu’fl est important de connaître, ce sont les débits correspondant, pendant chaque saison, au niveau le plus bas de la rivière.
  - Un moyen assez simple consiste à apprécier ces, débits d’après la comparaison des niveaux de l’eau sur les. endroits situés au bord de la rivière qui n’ont pas été recouverts par les eaux pendant une année.
  - 8. Débits moyens. —
  - M. Tavernier définit le débit moyen, qu’il appelle débit caractéristique moyen : celui au-dessous duquel le cours d’eaudescend,année moyenne, pendant six mois par an au plus, et au-dessus duquel, par conséquent, il se maintient pendant la période complémentaire des six autres mois ; mais, si on rapproche ces données de celles renfermées dans la définition du débit caractéristique d’étiage, du paragraphe précédent, on voit que la puissance moyenne d’un cours d’eau, correspondant à l’année tout entière, se trouverait, en appliquant le maximum du débit à une période de neuf mois (x).
  - vri) M ai Jt/jn
  - Oejoi 0<c/ Sfoy. JJec.
  - Fig. 17.
  - , (9 Cette désignation est remplacée maintenant par l’appellation : Minimum, semi-permanent, puisqu’il ne s’agit pas d’une moyenne quelconque, mais du minimum sur lequel on peut compter sùr 180 jours, c’est-à-dire pendant la moitié de l’année.
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- - appanciiam auA uaaiMun uu miuu» v d’après la statistique du Service des Grandes Forces hydrauliques de France.
  - DÉSIGNATIONS DES BASSINS 1 NOMS DES RIVIÉl'iES DÉSIGNATION des stations de jaugeage ANNÉES des observations DÉBITS caractéris- tiques détiage DÉBITS caractéris- tiques moyens DÉBETS détiage par Km car. DÉBITS moyens par Km car. OBSERVATIONS
  - Bassin de l'Isère Isère Moutiers 1903 à 1907 mètres cubes 11.295 mètres cubes 17,555 litres 12,45 litres 19,35 Haute Jsère
  - —- Bhonnaz 1903 à 1906 27,725 38,875 14,57 20,58
  - Montmélian 1906-1901 40,500 123,300 8,35 25,44 Isère moyenne
  - — La Sone 1904-T905 80,750 216,000 7,88 21,65 Basse Isère
  - L’Arc Termignon 1907 1,427 5,463 3,98 15,12 Isère moyenne
  - llermillon 1903-1905 14,400 23,800 9,7 15,9 Basse Isère
  - Le Drac Pont-de-Claix 1904-1906 29,000 82,000 8,3 23,97
  - Pont-d’Aubessagnes 1904-1906 2,463 7,950 4,81 15,53 Drac supérieur
  - Ponsonnas 1904-1907 10,800 32,500 7,17 21,59 Drac moyen
  - Le Bréda Allevard 1905-1907 1,532 4,187 11,02 30,12 Isère moyenne
  - Le Doron de Bozel Moutiers 1907 5,652 12,242 8,46 18,32 Hante Isère
  - Bassin de l’Arc Le Doron Termignon 1906-1907 1,055 2,400 6,48 14,22 Drac moyen
  - Bassin du Drac La Séveraisse La Trinité 1905-1906 2,265 6,270 10,11 27,99
  - __ La Boune Entraygues 1906 1,380 0,055 2,745 9,65 19,20
  - La Jonche La Mure 1907 0,418 1,4 8,36
  - La Romanche Villard-d’Arène 1906-1907 1,600 6,800 2,36 10,00
  - Grand-Clos 1905-190 7 0,790 ’ 2,207 4,67 12,90
  - Bourg-d’Oisans 1904-1907 3,46 12,980 5,06 18,97
  - Bassin de la Romanche... L’Eau-d’Olie Pernière 1906-1907 1,563 4,658 2,380 9,48 27,96
  - Bassin de l’Arly La Chaise ügine 1907 0,758 7,50 23,60 35,00
  - Bassin de l’Arve L’Arve Chamonix 1905-1907 2,200 6,000 12,13
  - ’ Le Gifl're Marignier 1905-1907 3,880 15,370 8,65 32,00
  - La Borne Pont-des-Plains 1905-1907 0,689 1,532 7,74 14,25
  - La Ménoge Bonne 1905-1906 0,100 1,527 0,380 0,70 10,91
  - Bassin du Fier La Fillière Villaz 1905-1907 0,24 2,28 - 14,00
  - Le Chéran Pont-de-Bange 1906-1907 0,860 3,670 2,98 12,45
  - Bassin du Guiers Le Guiers Entre-Deux-Guiers 1906-1908 0,250 2,830 9,500 1,77 22,50
  - Bassin des Dranses....... Les Dranses Bioge 1906 3,600 1,500 7,29 19,23
  - Baume 1905 3,640 8,06 19,57
  - Bassin de la Durance La Durance Mirabeau 1905 » » 4,70 14,10
  - Le Verdon Allos » » 3,90 »
  - Le Chadoulin — » >> » 16,50 27,40
  - _ Le Buech Sisteron » » » 2,70 11,70
  - La Guisanne Monetier » » » 7,20 20,60
  - Le Guil Montdauphin » » » 3,50 9,60 Bassin de la Méditerranée
  - Bassin du Var Le'Var Entrevaux y> » » 5,80 18,40
  - — La Tinée Balma-Negra 7> » » 9,20 20,90
  - FORMATION ET RÉGIME DES COURS D*EAU DE MONTAGNE
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- - 60
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le débit moyen d’un cours d’eau de régime alpestre varie entre 15 et 30 litres par kilomètre carré du bassin versant, ainsi qu’il résulte du tableau des débits ci-après.
  - Les incertitudes quant à une définition rigoureuse du débit moyen existent comme pour le débit d’étiage. Assez couramment, dans les Alpes, les industriels prévoient les travaux à construire en vue de l’établissement d’une dérivation pour un débit double (débit moyen] du débit d’étiage. M. Wilhelm, dont nous avons déjà relaté les travaux sur la Durance, a trouvé que le débit moyen de cette rivière, à Roussel, était le triple du débit de l’étiage. Et M. Tavernier, pour le haut Rhône, a observé que le débit moyen atteignait, six fois la valeur du débit d’étiage et qu’il progres-
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  - sait régulièrement d’avril à juillet pour descendre jusqu’à octobre. Les torrents de la Suisse et du Rhin donnent lieu aux mêmes phénomènes.
  - Quand on possède les courbes des débits moyens mensuels d’une rivière, on peut déterminer avec une approximation suffisante les débits caractéristiques moyens,. Le graphique représenté par la ( fig. 17), relatif à la Durance et dressé par M. Imbeaux, montre qu’en traçant sur les courbes des abscisses longues de six mois, celles-ci correspondent aux débits caractéristiques moyens. Il est particulièrement intéressant de remarquer que ce débit de la moyenne des années de 1890 à 1899 (73 mètres cubes) est un peu plus élevé que la valeur de la moyenne des années de crues et de sécheresse (68m3,35).La (fig. 18) montre un autre exemple provenant du Rhône à Saint-Maurice et la (fig. 19) présente les débits moyens du même fleuve en divers points de son parcours.
  - Au point de vue de l’importance à donner à l’installation ou, pour mieux dire, à la dérivation, il y a lieu de préciser autant que possible les débits
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- - FORMATION ET RÉGIME DES COURS D’EAU DE MONTAGNE 61
  - limites entre lesquels doit osciller le volume d’alimentation de Tusine à créer,'toujours dans l’hypothèse d’un cours d’eau non régularisé par apport d’eau ou de machines thermiques. Si on n’a en main qu’un service public, il faut s’en tenir au débit minimum minimorum.
  - Mais, si on veut profiter de toute la puissance fournie par le cours d’eau pour l’appliquer à d’autres utilisations, on peut considérer comme débit
  - 1000
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  - Fig. 19. — Graphique des débits moyens du Rhône en divers points de son parcours.
  - maximum celui donnant, en plus du débit minimum minimorum, une puissance variable caractérisant la limite d’utilisation de la puissance variable du cours d’eau pendant au moins 200 jours consécutifs en année sèche. Il conviendrait, selon M. F. Côte, de prendre ce débit inférieur au débit moyen et égal de préférence à celui au-dessous duquel le cours d’eau reste pendant huit mois au moins en année moyenne.
  - Un service d’observations nivométriques bien établi et convenablement
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- - 62 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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  - dirigé pourrait constituer un service d’annoncesd’étiage qui évaluerait chaque printemps, d’après les quantités de neiges amoncelées sur les montagnes, les risques de pénurie du cours d’eau.
  - II. — HYDROGRAPHIE PANORAMIQUE DES GRANDES RÉGIONS MONDIALES DE HOUILLE BLANCHE
  - 9. Région des Alpes. — Le massif des Alpes maritimes forme un groupe assez nettement limité : à l’est, le col de Tende ; au nord, les cols de Larché, de Largentière ou de la Madeleine. Les eaux torrentielles qui découlent au nord de ses versants boisés ont bientôt atteint la plaine d’alluvions que parcourt la Siura ; mais, sur la pente méditerranéenne, tous les cours d’eau échappés des lacs et des glaciers ont à traverser des roches de calcaires et de grès par d’étroits défilés. Le massif du mont Viso. rattache les Alpes maritimes aux grandes Alpes du Dauphiné. A l’ouest de la dépression que parcourt la Durance s’élève un grand massif alpin : l’Oisans. Ce massif est délimité au nord par la profonde vallée de la Romanche et le col peu élevé du Lautarét, à l’ouest par le Drac. C’est une grande masse de granit à contour à peu près circulaire, et limitée de tous côtés par des roches jurassiques et crétacées.
  - Les glaciers de l’Oisans présentent, relativement à la surface des rochers, une étendue considérable, soit d’un tiers au moins sur un espace de 500 kilomètres carrés, et peuvent rivaliser en magnificence avec ceux de la Suisse ; le plus important des champs de glace est celui du Mont-de-Lans, qui occupe à lui seul
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  - une superficie d’au moins 15 kilomètres carrés. La hauteur générale du plateau sur lequel repose le massif du Pelvoux ne permet pas aux glaciers de descendre aussi bas dans les vallées que les grandes mers de glace de la Suisse et de la Savoie. Dans la vallée du Drac, les blocs erratiques se rencontrent à 1.500 mètres au-dessus du lit actuel.
  - Le groupe du Pelvoux est rattaché aux monts du Grésivaudan par un plateau qui s’avance en promontoire au sud de la plaine de Grenoble,, entre le Drac et la Romanche. Plus loin se développent les arêtes des « quatre montagnes », séparées les unes des autres par les affluents de l’Isère, et qui se continuent au nord par le massif de la Grande-Chartreuse,,
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - au sud par les monts du Vercors. Les divers chaînons et les plateaux du Yercors occupent la partie orientale du grand labyrinthe de montagnes et de collines qui remplit le quadrilatèrè limité par le Rhône, VIsère, le Drac et la Drôme.
  - Plus à l’ouest, au-dessus d’Apt et de Carpentras, s’élève la superbe montagne le Ventoux.
  - La chaîne, recourbée en demi-cercle, qui limite la Savoie méridionale -au nord des sources de la Durance et du massif de l’Oisans, est la célèbre .Maurienne. Les monts de la Maurienne offrent dans leur aspect une sorte de moyenne entre les sommets de la Suisse et les cimes pelées des Basses-Alpes. Celle de l’Arc, qui constitue la Maurienne proprement dite, présente .des escarpements arides. Les hautes cimes n’atteignent qu’une élévation inférieure de près de 1.000 mètres à celle du mont Blanc. Quatre rivières abondantes prennent leur origine dans les neiges de cette région : VIsère au nord-ouest, YOrca à l’est, la Stura au sud-est, VArc au sud-ouest. La montagne la plus élevée de ce groupe est l’aiguille de la Vanoise, en Savoie, qui a 3.861 mètres ; elle s’élève dans la Vanoise, superbe massif •dont les vastes glaciers se divisent entre V Isère, le Doron de Bozel et Y Arc, affluents de l’Isère. Long de 30 à 35 kilomètres, ce massif compte quinze •ou vingt cimes dépassant 3.000 mètres : on peut citer l’aiguille de la Grande-Motte (3.663 mètres), la Sana (3.450 mètres), la pointe de Wal-lonet (3.566 mètres) et le Grand-Roc-Noir (3.537 mètres), au nord de Lanslebourg et de la vallée de l’Arc. A la Vanoise, dont il est séparé au sud par le col de la Vanoise (2.527 mètres), se rattache le Grand-Pelvoz qui a des cimes de 3.000 à 3.620 mètres, massif qui porte les plus beaux glaciers de la Savoie. Là se trouve, au nord de la Vanoise, le mont Pourri (3.788 mètres)",, l’une des plus belles montagnes des Alpes françaises. La grande arête de partage des eaux entre le Rhône et le Pô possède un grand nombre de pics de 3.000 à 3.500 mètres et plus d’altitude. Au mont Thabor (3.212 mètres), elle cesse d’appartenir à la Savoie, pour se continuer entre l’Italie et le département des Hautes-Alpes. Parmi ces pics, on remarque successivement le Valétan • (3.352 mètres), l’aiguille du Glacier (3.412 mètres), l’aiguille de la Grande-Sassière (3.756 mètres), la Grande-Parci (3.617 mètres), la Pointe de la Galise (3.342 mètres), la Lévanna (3.640 mètres) qui a trois pointes, d’où son nom de Trois-Becs, au-dessus du puissant glacier de la source de l’Arc et le Rochemelon, montagne si majestueuse quand on la voit d’Italie, qu’elle a longtemps passé, comme le mont Viso, pour la plus haute cime de toutes les Alpes.
  - Nous signalerons aussi dans la chaîne qui continue de limiter la Maurienne, le Grand-Galibier (3.242 mètres), qui domine le col de Galibier menant de Saint-Jean-de-Maurienne à Briançon ; la Part ou les Trois-Évêchés (3.120 mètres), les Aiguilles d’Arves (3.514 mètres). Divers som-
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  - mets de plus de 3.000 mètres dominent les mers de glace des Grandes-Rousses.
  - Dans cette région montagneuse, certains vallons bien abrités sont peuplés jusqu’à près de 1.800 mètres de hauteur.
  - A l’ouest de la Maurienne, des montagnes de roches talqueuses et de
  - LA HOUILLE BLANCHE. - I. 5
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - granit s’alignent en une longue rangée parallèle à l’axe du Jura et limitée à la base occidentale par la vallée du Grésivaudan. L'Isère elle-même, Y Arc et la Romanche traversent cette zone de monts. L’un, voisin de l’Oi-sans, est celui des Grandes-Rousses ; un'autre se, termine par les trois pointes de Belledone.
  - Le prolongement septentrional des monts du Grésivaudan n’est autre que la double arête du mont Blanc et des Aiguilles-Rouges ; à l’occident,
  - ses pentes plus douces et ses longues mers de glace s’inclinent vers la vallée de Chamonix.
  - Deux torrents seulement prennent leur naissance à la base du mont Blanc : à l’ouest, VArve, qui va s’unir au Rhône en aval de Genève ; à l’est, la Doire, qui se jette dans le Pô.
  - Le mont Blanc, dans sa faible étendue relative, contient une masse énorme de neiges et de glaces qi^i descendent au loin dans les ravins ; plus de la moitié des neiges et des glaces qui recouvrent le massif s’épanche dans l’Arve, soit 168 kilomètres carrés sur les 282 que comprend le mont Blanc (4.810 mètres).
  - Le plus vaste de ces glaciers est la Mer de Glace (2.989 hectares), qui se meut avec une rapidité moyenne de 100 mètres par an.
  - Après la Mer de Glace, parmi les glaciers du mont Blanc les plus importants, on peut citer le glacier de Leschaux (1.409 hectares), le glacier de Talèfre (1.379 hectares), le glacier d’Argentière (2.602 hectares), d’où s’échappe la principale source de l’Arve, le glacier des'Bossons, suspendu sur la vallée de Chamonix, le glacier de Taconnaz, ceux de Bronnassay et de Trélatête dont les eaux s’écoulent dans le Bonnant. Parmi les cimes, il faut citer le mont Maudit (4.771 métrés), le Dromadaire (4.556 mètres), le Dôme du Goûter (4.331 mètres), l’Aiguille Verte (4.127 mètres), l’Aiguille du Géant (4.010 mètres). En dehors du massif du mont Blanc, la principale cime est le Buet (3.109 mètres) qui est séparé du mont Blanc par la vallée de Chamonix, d’où descendent le Giffre et la Diosaz et dont le panorama est vanté comme un des plus remarquables de la chaîne des. Alpes.
  - Toute la partie septentrionale de la Savoie comprise entre le massif du mont Blanc, le Léman et le Rhône, est occupée par des massifs de montagnes qui forment la transition naturelle entre les Alpes et le Jura. Les diverses chaînes^ qui affectent en général une direction sud-ouest-nord-est, sont celles de la Grande-Chartreuse, des Beauges (a), les montagnes d’Annecy, parmi lesquelles la Tournette (2.357 mètres), le Parmelan
  - (1) Les cimes principales des Beauges sont la Dent du Nivolet (1.558 mètres), le Tré-Iod (2.186 mètres) et la Pointe d’Arcalod (2.223 mètres). Le plateau des Beauges a un peu moins de 1.000 mètres d’élévation moyenne.
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- - FORMATION ET RÉGIME DES COURS D’EAU DE MONTAGNE 67
  - il.800 mètres), le puissant Semnoz (1.704 mètres) et les longues crêtes du 8alève (1.379 mètres) et des Voirons (1.486 mètres). Les eaux s’y sont
  - «•reusées d’assez larges vallées: ainsi la vallée de l’Isère entre Albertville et Grenoble et celle du Gifïre.
  - G’est dans cette région que l’on trouve les lacs d’Anneçy, du Bourget et d’Aiguebellette.
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  - * LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - En avant du confluent de PArve, le Rhône, après avoir traversé les territoires du Léman, s’engage/à son entrée sur le territoire français, dans une étroite ouverture ménagée entre le rempart oriental du Jura et le mont du Vuache ou Chaumont (1.111 mètres). Après avoir reçu la cascade de la Valserine, il entre dans P âpre défilé de Bellegarde. Deux torrents venus de la Haute-Savoie, les Usses et le Fier, le rejoignent après avoir traversé, pafde beaux défilés, des remparts de roche calcaire appartenant au système du Jura. Le torrent des Usses n’a ni lac ni marécage sur son parcours : c’est un torrent qui a complètement formé son lit fluvial. Le Fier, lui, en est à sa période de transition, car le lac d’Annecy n’a pas encore été changé en plaine par les alluvions.
  - Devenu à peu près navigable en aval de Seyssel et de la jonction du Fier, le Rhône s’étale sur une largeur de plus d’un kilomètre parfois. Au sortir de la large plaine, le Rhône se glisse dans quelques défilés de montagnes, puis, gonflé du Guiers, qui descend du massif de la Grande-Chartreuse, il longe jusqu’à la plame de P Ain la base occidentale des monts du Jura. En aval de l’Ain, le Rhône s’étend en un lacis de mailles innombrables, et il a là un caractère demi-fluvial, demi-lacustre. Bientôt après le fleuve unit ses eaux en un seul lit et, se reployant vers le sud, à la base des collines de Lyon, va se joindre à la Saône, qu’il continue jusqu’à la mer.
  - Les pentes du Rhône en aval de Lyon varient de 0,00081 à 0,00049 pour finir à 0,000037.
  - En aval de Lyon, le plus grandcours d’eau que reçoit le Rhône est VIsère, née comme le fleuve dans les hauts glaciers des Alpes. Au sortir du val de Tignes, l’Isère est déjà un torrent considérable, après avoir englouti toutes les eaux qui débordent de la vallée de la Tarentaise et le redoutable torrent de l'Arc, qui vient de parcourir la Maurienne. Elle continue seule son cours dans la vallée du Grésivaudan, où elle a près de 112 mètres de largeur. Le Drac se jette dans l’Isère, en aval de Grenoble, grossi d’une rivière encore plus violente que lui, la Romanche, issue des glaciers occidentaux du massif de l’Ois'ans.
  - Au-dessous de la jonction du Drac, l’Isère ne reçoit plus d’affluents des grandes montagnes ; elle ne se mêle plus qu’à de faibles cours d’eau : telle est la Fure, qui sort du lac de Paladru.
  - L’Isère apporte au Rhône une masse d’eau qui varie, suivant les saisons, de 60 à plusieurs milliers de mètres cubes. Sa pente est de 11 centimètres par kilomètre, et sa profondeur de mouillage ou tirant d’eau ne dépasse pas 30 centimètres à l’étiage.
  - La Drôme, descendue des montagnes du Luc, n’est pas soutenue en été par la fusion des glaces, et son bassin n’est point assez vaste pour que la
  - rivière soit assez abondante en toute saison. De même les autres cours
  - i
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- - RÉGIME DES COURS D’EAU 69
  - d’eau qui s’épanchent des avant-monts alpins, le Boubion, le Lez et YEygues.
  - A l’ouest du Rhône, la proximité des montagnes du, Vivarais- et des Cévennes ne permet pas aux rivières tributaires du fleuve d’atteindre une longueur considérable. Ainsi sont le Doux, YErieux et VArdèche.
  - Deux autres torrents du versant occidental, la Cèze et le Gardon, ont des défilés très remarquables. •
  - La Durance, qui s’unit au Rhône à quelque distance au-dessous d’Avignon, peut être considérée comme un fleuve presque indépendant. Comme l’Isère, la Durance est fille des grandes Alpes ; mais en été ses premières eaux ne sont pas gonflées par la fonte des neiges et des glaces. Mais plus bas, en avant de Briançon, la Guisanne et la Gironde lui apportent le flot abondant descendu des glaciers de l’Oisans, le Celé et d’autres. Jusqu’à son confluent avec le Rhône, ce cours d’eau garde son allure de torrent, roulant. parfois des masses d’eau excessivement considérables, parfois réduit à d’étroits filets. Tous les anciens lacs de son parcours ont été remplis d’alluvion. La Durance n’est pas même navigable dans la partie inférieure de son cours, quoiqu’elle ait 380 kilomètres de développement.
  - 10. Région des Pyrénées. — Entre deux mers, entre deux pays, les ma-' jestueuses Pyrénées dressent une formidable barrière de montagnes, longue de 440 kilomètres, épaisse de 90 à 100 kilomètres et dont les cimes, crénelées de cols à peine inférieurs aux
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  - Fig. 24. — Pyrénées continentales.
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  - ' LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sommets, forment un rempart inexpugnable où la France, si largement ouverte sur les plaines du Nord, vient brutalement se lAiter au Midi et se «lore en impasse. Leur extrémité orientale, déjà presque africaine d’aspect, plonge ses rocs colorés dans l’azur lumineux de la Méditer-
  - Fig. 25. — Le Canigou.
  - ranée, tandis qu’à l’occident leurs croupes verdoyantes et fraîches tombent dans les flots de l’Océan.
  - Si les Alpes ont souvent la majesté écrasante, la grâce est l’apanage des Py rénées. La splendeur des cirques, la profondeur des gaves, la poésie des lacs, la fraîcheur des vallées, la grâce des cascades, les chaudes colorations des roches en font une contrée radieuse ethnique.
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- - FORMATION ET RÉGIME DES COURS D’EAU^DE MONTAGNE 71
  - Le versant septentrional des Pyrénées,plus riche et plus varié que le versant méridional, ouvre de belles et fertiles vallées mais ne contient pas de contreforts considérables. Les plus remarquables sont : le Canigou (2.785 mètres), et les Alpes qui se détachent du pic de Castabone
  - Fig. 26. — Pic du Midi d’Ossau.
  - (-•421 mètres), vers les sources du Tech et du Ter ; les Corbières orientales qui partent du pic de Carlitte vers les sources divergentes du Tet et de la Sègre et se prolongent jusqu’à la pointe de Leucate ; lés Corbières occidentales qui prennent naissance au même pic de Carlitte, mais près des sources de YAriège et de Y Aude qu’elles séparent ; enfin les monts Bigorre
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - entre les vallées de la Neslc et de VAdour, qui contiennent les plus belles sommités des Pyrénées françaises.
  - Le Canigou forme une masse très imposante qui se prolonge presque dans la plaine du Roussillon par les Aspres, montagnes très épanouies et très confuses. Les Corbières orientales ont une hauteur moyenne de 1.500 mètres, sont arides, épaisses, difficiles, coupées de vallées obliques et tourmentées. Les Corbières occidentales n’ont qu’une élévation moyenne de 300 à 400 mètres, mais leur point culminant, le pic Saint-v Barthélemi, à l’est de Tarascon sur Ariège, atteint 2.333 mètres. L’angle formé par les Corbières occidentales et les Pyrénées donne cinq petits bassins à la Méditerranée : le Tech, le Béar, le Tet, la Gly et l'Aude. Les monts Bigorre ont une hauteur moyenne de 2.000 mètres et leur point culminant, le pic de Cambielle, s’élève à 3.254 mètres ; ils décroissent très rapidement au nord et s’effacent dans les coteaux qui séparent VAdour de la Garonne. L’angle formé par les monts de Bigorre et les Pyrénées occidentales donne à POcéan les bassins de Nivelle et de VAdour. Le Tech qui coule- dans une gorge très profonde et tourmentée, le Valspir se dirige parallèlement aux Pyrénées du sud-ouest au nord-est ; c’est un torrent, souvent à sec dans l’été et qui devient dangereux dans l’hiver.
  - La Têt est aussi une rivière torrentueuse dont le bassin contient le célèbre Canigou ; en sortant de son défilé, au-dessus de Prades,elle jette des dérivations très nombreuses. La Gly a le même caractère que les deux torrents précédents.
  - L’Aude, à sa sortie du pic de Corlitte, traverse le Caspir, conque de 10 à 20 kilomètres de diamètre couverte çle forêts et élevée de 1.500 mètres. Elle reçoit de nombreux, ruisseaux qui sont coupés par le canal du Midi.
  - La Nivelle est un torrent qui descend du col,de Naya.
  - L’Adour prend sa source au mont Tourmalet, à une hauteur de 1.930 mètres ; il est sujet à de nombreux débordements. Les affluents de gauche de l’Adour courent danS des vallées étroites et peu fertiles. Les plus remarquables sont : les deux Luy, de nature torrentielle ; le gave de Pau, qui descend de la belle cascade de Gavarnie (2.331 mètres), et se grossit du Baslan, du gave d’Oloron, lequel reçoit lui-même VAspre qui vient du col de Canfranc ; la Bidouze, la Joyeuse et enfin la Nive qui descend du mont Orcullo, grossie de la Bayunza.
  - Les affluents de droite de l’Adour n’ont que peu d’importance ; le plus remarquable est la Midouze.
  - La ceinture de montagnes qui forment le bassin de la Garonne, indépendamment des monts Bigorre et des Corbières occidentales qui nous spnt connues, comprend les Pyrénées centrales et les Cévennes méridionales.
  - Les Pyrénées centrales sont très élevées et très difficiles ; elles ont pour
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  - points culminants le pic du Montcalm (3.250 mètres), le pic d’Estaz (3.234 mètres), la romantique Maladetta (3.312 mètres) et le pic de Net hou (3.370 mètres). Elles.ne sont coupées que de sentiers praticables à peine pour les contrebandiers. Les seuls passages à peu près accessibles à travers les Pyrénées centrales sont le port de Saldéou qui mène à Andoire, le port de Venasque et le port d’Oo, étroits et dangereux.
  - Les Cévennes méridionales se dirigent à partir du col de Naurouze du sud-ouest au nord-est sous les noms divers de Montagnes Noires, de l’Es-pinous (1.280 mètres), de l’Orb, de Garrigues, du Gévaudan jusqu’au mont Lozère vers les sources du Tarn, du Lot, (Je la Truyère et du Viaur. Descendues des cimes.en torrents, ces rivières ont scié, à force de siècles, le socle épais des plateaux ; elles s’y sont enfouies en de profondes meurtrissures avant d(e se déboucher dans les plaines pour s’y reposer en une flânerie fertilisante parmi les grasses alluvions et les collines plantureuses. Leur flanc occidental est doux et jette de longs contreforts, courant entre Agout et Tarn,«et Tarn et Aveyron ; leur flanc oriental est t rès rude et se rapproche constamment du Rhône. Leur élévation moyenne est de 1.000 à 1.200 mètres. Au mont Lozère, le faîte général de partage des eaux se continue au nord-est par les Cévennes septentrionales et il s’en détache, à quelques kilomètres au nord du mont Lozère, vers la source de VAllier, les monts Margeride à une hauteur moyenne de 1.200 à 1.400 mètres. Elle verse les eaux du Loi dans le bassin de la Garonne et jette des contreforts très longs, les Gausses et le Rouergue, qui s’inclinent en souriant jusqu’aux rives bavardes de la Garonne.
  - La Garonne prend sa source au val d’Aran, dans un cercle qui s’appuie aux deux pics de la Maladetta et du mont Vallier (2.833 mètres) ; son lit est sans profondeur et varie souvent à cause du peu d’élévation de ses rives ; ses débordements sont fréquents et dévastent les campagnes voisines, qui sont d’une grande fertilité. Au bec d’Ambez, la Garonne se réunit à la Dordogne et forme une masse d’eau embarrassée d’îles et de bancs de sable.
  - Les principaux affluents de gauche sont d’abord deux torrents montagneux : la Pique, qui descend du port de Venasque en Iraversant une vallée profonde, et la Nesle, qui traverse la belle vallée d’Aure. Après ces torrents, les affluents de gauche viennent des hauteurs qui encaissent la rive droite de l’Adour ; on y distingue la Save, le Gers et la Baïse.
  - Les affluents de droite sont nombreux, considérables, tortueux et difficilement navigables. Ainsi sont : le Salai ; VAriège, qui descend du col de Puymorens et grossie, entre autres, du puissant Vicdessos ; le Lers, le Tarn qui du bois des Armes (770 mètres), dans le massif de la Lozère aux altitudes chaudes et glacées, reçoit Y Agout, V Aveyron, au cours dangereux ; le Lot qui dévale des Cévennes, au lit embarrassé et souvent barré
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - do rochers ; la Dordogne qui descend du mont Dore, où le pic de Sancy domine la France centrale, rivière célèbre par le fameux phénomène du mascaret, dont l’impétuosité renverse tout sur son passage. Celle-ci reçoit
  - Fig. 27. — Monts Ceredale.
  - un grand nombre d’affluents : la Cère avec ses merveilleuses gorges, qui part du Cantal et se grossit de la Corrèze ; Vlsle, qui coule dans une large vallée et qui reçoit un grand nombre d’affluents, parmi lesquels la Dronne.
  - 11. La Suisse. — En Suisse, le Rhin a une allure torrentielle, tour-'
  - Fig. 28. — Mont Zermatt.
  - monté par les montagnes, coupé par des chutes nombreuses. Il est formé par de nombreuses sources descendant des Alpes centrales et dont les principales sont le Rhin postérieur (Hinter-Rhein) et le Rhin ciiérieur. Le
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  - Hliin postérieur descend par deux sources du San Bernardino et du Maloïa 3.500 mètres), court du sud-est au nord-ouest, traverse la Via-Mala et ourne au nord-ouest pour aller rejoindre le Rhin citérieur (Voder-Rhein)_ Olui-ci descend du col d’Ober-Alp, à 2.558 mètres d’altitude, dans la
  - Fig. 29. — Massif de la Vanoise.
  - masse du Saint-Gothard, court au nord-est, se grossit de plusieurs torrents dent le plus grand, le Rhin du milieu (Mittel-Rhein) traverse une vallée âpre et profonde, couronnée de tous côtés par des glaciers, puis tourne directement à l’est pour aller joindre l’autre Rhin à Reichenau.
  - A partir de Vaduz, chef-lieu de la petite principauté de Lichtenstein, d est continuellement serré sur sa gauche par une muraille de montagnes,
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ce qui l’empêche de recevoir aucun affluent, tandis que sur sa droite il se grossit de plusieurs rivières, parce qu’il n’est encaissé que par des rameaux perpendiculaires à soft cours. Au-dessous de Reineck, il tombe dans le lac Boden ou de Constance après 120 kilomètres de parcours. Une presqu’île
  - Fig. 30. — Le lac Noir et le Cervin.
  - formée par la rive droite sépare le lac de Constance du lac de Ze//, que traverse aussi le Rhin. Au-dessous de Sclialïausen, le fleuve rencontre un chaînon des Alpes qui se croise sur son cours avec un des rameaux de la Forêt Noire et ne parvient à les franchir qu’en faisant une cascade de 15 à 20 lnèt, res. Il tourne alors au sud-ouest avec une grande rapidité jusqu’au
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  - confluent de la Toss et court dans un défilé resserré entre les montagnes des deux rives, en séparant les cantons d’Argovie et de Bâle du grand-duché de Bade. Il reçoit la masse d’eau de V Aar, rive droite, et fait une chute à Lauffenbourg (rive gauche) et arrive à Bâle.
  - A la hauteur de cette dernière ville, le Rhin, pressé par les dernières pentes du Jura et de la Forêt Noire, tourne brusquement au nord et coule dans cette direction pendant presque tout son cours. Il quitte la Suisse et change alors presque complètement de caractère.
  - Les principaux affluents de gauche du Rhin, dans la région suisse, sont le Thur, la Toss, la Glall, Y Aar, l’Ergoltz et la Birse.
  - Le Thur descend des monts Kurfisten cpii encaissent le lac Wallenstad,
  - Fig. àl. — Les Diablerets.
  - réçoit le Siiler à Bischofzell et finit entre Schaffausen et Eglisau.-Le Thur, la Toss et la Glail sont,d’allure torrentielle et d’un débit peu important. L'Aar, qui descend des glaciers du Finster-Aar-IIon, traverse le lac de Brienz (380 mètres), le lac de Thun (578 mètres), arrose Berne et finit en face de Waldshüt par un courant très rapide, dans un lit embarrassé dé rochers et dont les rives sont fortement escarpées. La masse d’eau qu’il apporte au Rhin est plus considérable que celle du fleuve. Son bassin, qui comprend la plus grande partie de la Suisse, est formé a l’ouest par les Alpes helvétiques, le Joint et le Jura, à l’est par les montagnes qui encaissent le Rhin jusqu’à Sargans et de là par celles qui séparent la Limrnal de la Thur.
  - Les plus remarquables affluents de gauche de l’Aar sont : le Limmen, qui tombe dans le lac de Thun, après s’être grossi de la Kander ; la SarineT alimentée par la Glane, "descend des monts Diablerets, se grossit de la
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  - 78 LA TECHNIQUE DE_LA^HOUILLE BLANCHE
  - Sensée, à la hauteur de Lauppen et tgmbe dans l’Aar entre Aarberg et Berg ; le Thiel, qui sort du lac de Neujchâlel (32 kilomètres) et reçoit l'Orbe, la Beuss, la Broyé (qui traverse le lac de Moral) et coupe le lac de Bienne, près de la ville du même nom ; la Sine et enfin le Dunneren.
  - Parmi les affluents de droite de l’Aar, il faut citer : 1 ’Emmen, qui descend des monts de Brientz et tombe au-dessous de Soleure ; le Langeien ; le Wiger, qui traverse les lacs de Baldegger et d’Halhvyler ; le Surh, qui sort du lac de Sempach (515 mètres) et finit au-dessous d’Aarau ; la Beuss, formée de deux sources qui viennent de la Furca et du mont Saint-Gothard, à 2.500 et 2.144 mètres de hauteur, se dirige au nord dans des abîmes effroyables, au pont du Diable, traverse le lac des Quatre-Cantons (437 mètres), puis sort du lac de Lpcerne, reçoit les eaux du lac de Zug et celui-ci des eaux .du lac Morgalen, puis finit au-dessous de Brugg ; la Liminal, qui des-xend du mont Dodiberg (3.623 mètres), reçoit les eaux des vallées sauvages de l’Engi et du Kloen, du lac Wallensladl et traverse les lacs de Bapperschmil et de Zurich (409 mètres). Cette rivière reçoit le Sihl, au-dessous de Zurich.
  - 12. L’Italie. — La ligne de partage des eaux de la région italique est très fortement marquée et se compose : des Alpes Centrales, Pennines, Grées, Cottiennes, Maritimes, pour la partie occidentale de l’Italie continentale ; des Apennins pour toute la péninsule ; des Alpes Centrales, Rhétiques, Carniques et Juliennes pour la partie orientale. Elle forme deux versants principaux : l’un sur l’Adriatique, qui donne les bassins du Pô, de YAdige et autres rivières ; l’autre sur la Méditerranée toscane et sicilienne, qui donne les bassins de VArno, du Tibre, du Voliurno et autres.
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  - Le versant méridional, formé par les Alpes occidentales, jette des rameaux très courts, perpendiculaires à la crête, de telle sorte que la -einiure se dessine à l’intérieur d’une manière abrupte et tranchée, tandis qu’à l’extérieur elle s’abaisse par des gradations lentes. D’un côté, on trouve la fraîcheur, des ruisseaux, des pâturages ; de l’autre côté, l’aridité, .les torrents effroyables, des roches nues et verticales.
  - Cette portion de la ceinture occidentale comprend les plus majestueuses montagnes de l’Europe, couvertes d’énormes glaciers, déprimées par une multitude de cols au-dessus desquels dominent des pics formidables qui ressemblent à des géants de glace.
  - Le bassin du Pô, l’un des plus beaux et des plus fertiles du monde, forme, avec ceux des autres petits fleuves qui se rendent dans l’Adriatique, un espace demi-circulaire formé par une épaisse arête de montagnes
  - Fig. 33. — Glaciers du Trient.
  - qui le séparent des bassins du Rhône, du Rhin et du Danube. Le Pô prend naissance à la base du mont Viso pour s’engager dans une allée bordée à gauche par les colosses neigeux des Alpes, à droite par les Apennins boisés, qu’il parcourt rapidement. Il recueille les eaux qui descendent des deux versants : torrents, rivières, émissaires des lacs, arrivés à leurs confluents <?n franchissant par bonds les moraines successives, et après s’être frayé un chemin dans les gorges des montagnes. C’est au col de Cadibone qu’est la dépression la plus grande de toute la chaîne et on le regarde comme la fin d,es Alpes. Alors commencent les Apennins, montagnes secondaires dont la hauteur moyenne est de 1.200 mètres et qui n’offrent ni les cimes pyramidales des Alpes, ni les pics sourcilleux des Pyrénées. L’Apennin septentrional circonscrit au sud le bassin du Pô ; ses principaux sommets sont le Cimone (2.170 mètres) et le Cattaro (1.790 mètres). La plupart des vallées forment avec le faîte un angle droit, ce qui fait que la chaîne ne
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  - donne naissance qu’à des rivières perpendiculaires, et par conséquent très courtes. Il en est de même des contreforts, dont le plus remarquable est celui qui part des sources de la Scrivia et de la Trebbia, affluents torrentiels de droite du Pô. Il est très épais et encaisse à droite, le bassin de la Trebbia comme par une longue muraille, et à gauche, jette entre les affluents de la Scrivia, entre la Siaffora, le Tidone, etc., de longs rameaux qui aboutissent sur la route de Voghera à Plaisance et en font un long défilé parallèle au Pô, célèbre sous le nom de la « Stradella » ; cette route, qui a une grande importance stratégique, est unique entre le fleuve et les Apennins et il faut nécessairement l’aborder, soit qu’on aille de Plaisance sur le Tanaro, affluent de droite du Pô, soit qu’on aille d’Alexandrie sur la Trebbia.
  - Les dépressions de la chaîne sont nombreuses ; les principales sont le col de la Boccheta (777 mètres),'qui est le prolongement dans le bassin du Pô du fameux chemin de la Corniche, qui va de Nice à Gênes ; le col de Pontremoli sur la Mngra, à Fornovo sur le Taro, affluent de droite du Pô, qui débouche au col de Pontremoli.
  - Le Tanaro, qui descend du mont Tende, coule pendant tout son cours parallèlement aux deux arcs de cercle que décrit le Pô depuis sa source jusqu’à Yalenza. Ses affluents sont à gauche : 1 ’Etero, la Stura qui descend du col d’Argentière, et à droite la Bormida, formée de deux rivières parallèles et de même nom, qui se réunissent en avant de Bestagno.
  - La Bormida, à partir de la ville Acqui, où elle devient large et rapide,, reçoit les eaux de plusieurs torrents dont l’un, le Lemme, grossi par YOrba, passe au débouché du col de la Boccheta.
  - La Parma, torrent à sec pendant l’été, la Secchia qui s’unit au Crosjtolo par une multitude de canaux et le Panaro, qui finit à Stellata, fournissent un sérieux contingent d’énergie au Pô.
  - Enfin les derniers affluents de droite du Primaro sont des torrents qu’on a canalisés avec des travaux immenses et qui font de ce pays un chaos de digues, de fossés, de marais et de coupures. Là se trouvent le Reno, grossi de plusieurs rivières, puis le Santerno et le Senio.
  - Les Alpes orientales ou Alpes Rhétiques, Garniques et Juliennes, forment une courbe tortueuse de 640 kilomètres de développement. Leur versant méridional présente à peu près les mêmes caractères que celui des Alpes occidentales ; parmi les rameaux qui s’en détachent, il en est surtout deux très remarquables, qui vont à la rencontre l’un de l’autre sur 1 ’Adige et enferment le bassin supérieur de ce fleuve dans un triangle de montagnes, dont les Alpes Rhétiques sont la base : c’est le Tyrol italien. Le premier de ces rameaux ou Alpes de l’Ortler et du Tonal, qui inter-rompt la grande plaine de l’Italie septentrionale et la couvre de masses mont agneuses, se détache des Alpes Rhétiques «entre les sources de YAdda
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  - et de VEslch, affluents de gauche du Pô, et court au sud-est en séparant le .•anton des Grisons du Tyrol, par les monts Braglio (2.980 mètres), Bormio (2.419 mètres), Stelvio (2.797 mètres), vaste amas de glaciers dont la principale sommité atteint 3.917 mètres. Là, il sépare le Tyrol de la Lombardie, culmine aux sources de la Nos, affluent de VAdige, et’se divise en deux branches, les Alpes de la Valteline et les Alpes du Tonal. Celle-ci continue le partage des eaux entre les bassins du Pmet de VAdige, atteint la masse du Tonal (3.345 mètres), aux sources de VOglio, affluent de gauche du Pô, de la Sarca, affluent du Mincio, affluent de gauche du Pô, et d’un affluent
  - Fig. 34. — Lac de Garde.
  - de la Nos, et se prolonge par des murailles énormes, couvertes de glaciers., qui forment la limite sud-ouest du Tyrol et barrent les communications de la Lombardie- avec le Minciô et VAdige. Au sud du Tonal, la chaîne se partage en deux branches dont l’une court entre la Nos et la Sarca, puis sépare la Sarca de VAdige et se prolonge entre VAdige et le lac de Garde (60 kilomètres de longueur). Elle se termine sur VAdige par des rochers abrupts qui forcent ce fleuve à couler dans un long défilé ; ses dernières hauteurs finissent entre Peschiera et Vérone.
  - Les Alpes de la Valteline courent au sud-ouest en séparant le bassin de
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  - I.
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  - VAdda, sur lequel elles tombent en pentes escarpées, des bassins de VOglio, du Serio, affluent de l’Adda, du Brembo, entre lesquels elles jettent de longs contreforts. Les Alpes de la Ghiese courent d’abord entre la Chiese, affluent de VOglio, et la Sarca,.se prolongent, entre les lacs d'Iseo et de Garde, par des montagnes de 1.800 mètres et se terminent par de fortes collines qui mamelonnent tout le pays au sud du lac de Garde, entre la Chiese et le Mincio, affluent de gauche du Pô.
  - Les Alpes de l’Ortler sont traversées par la route du Stelvio, la plus élevée de toute l’Europe (2.797 mètres), qui ouvre du Tyrol (par le Brenner, le haut Adige, la Valteline et l’Adda), une communication directe avec Milan. Elle tourne non seulement les rivières qui se serrent dans l’Adriatique, au nord-est du Pô (*), mais aussi le Mincio, VOglio et VAdda.
  - Les eaux des glaciers „du Saint-Gothard et du Simplon se mélangent dans le lac Majeur et forment le Tessin, puissant affluent de droite du Pô. Il passe à Befflnzona et de là tombe dans le lac Majeur, où il reçoit la Tossia, où débouche la route du Simplon.
  - Non moins importants sont VOlona qui descend des montagnes qui séparent les lacs Majeur et Lugano, le Lombro qui dévale des montagnes qui séparent les deux branches du lac de Côme, la Sésia qui descend du mont Rosa et finit au-dessous de Casai, la Doria-Baltea, formée de deux torrents qui partent du mont Blanc et qui ouvrent les cols du Petit et du Grand Saint-Bernard, la Doria-Biparia, qui descend du col d’Abriès et finit à Turin, la Chilosa et enfin le Clusone qui prend sa source au mont Genèvre.
  - Entre la Sesia, qurreçoit à gauche de nombreux affluents, et le Tessin, coulent quelques rivières qui ne naissent pas daùs la grande chaîne ; l’une d’elles, VAgogna, passe près de Novare, et l’autre, le Terdoppio, arrose Vigevano.
  - Le deuxième rameau se détache de la ceinture orientale, court entre les sources de VEisach et de la Piave, affluents de VAdige, sous le nom d’Alpes Cadoriques ; c’est une des grandes routes d’Italie en Allemagne. Ses points culminants sont la Marmolata (3.508 mètres) et le Sasso-Yernale (3.450 mètres). 11 sépare le Lavis de la Brenla, affluents de VAdige, et longe la rive gauche de VAdige. Les premiers contreforts des monts Lési-niens donnent source aux affluents de la Brenla, de VAsiico, du Bacchi-glione ; ils finissent par des collines entre toutes ces rivières.
  - A partir des sources du Bonco, la chaîne des Apennins cesse d’appartenir à la ceinture des montagnes du Pô ; elle atteint sa plus grande hauteur au
  - O Depuis les bouches du Pô jusqu’à celles de VIsonzo, soit pendant 160 kilomètres, la partie du golfe qui reçoit' les sept rivières n’est ni une mer ni une terre, c’est la lagune, couverte d’un à deux pieds d’eau et coupée par des canaux qu’entretient la main de l’homme.
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  - mont. Corno (2.992 mètres). Vers le lac de Pesole, au sud de Venosa, elle se pari âge en deux rameaux dont l’un contient les montagnes de la Calabre. Cette longue chaîne présente les'mêmes caractères que l’Apennin septent rional, mais de nature, en partie, volcanisée avec le.célèbre Vésuve (1.198 mètres). Il se détache de forts rameaux de toute la longueur de l’Apennin, dont les plus considérables courent entre le Tibre et YArno, et couvrent de leurs ramifications toute la Toscane. VArno, qui naît au mont Falterona, est une rivière endiguée et canalisée ; elle communique avec le Tibre par le canal de Cliiana et reçoit la Sieve et VOmbrone. Entre l’Arno et le Tibre, on rencontre la Maria, qui sort du lac de Bolsena. La Polcevera et le Bisagna, torrents à sec la moitié de l’année, passent sous
  - Fig. 35. — Lac de Côme.
  - les murs de Gênes. Le littoral, depuis Gênes, jusqu’au golfe de la Spezia, est arrosé par la rivière du Levant. En cet endroit l’Apennin semble sus-lien du jusqu’à la mer.
  - Au-dessous de Bonco, YAdige reçoit 1 ’Alpon, ruisseau qui traverse des marais, et entre le bas Mincio, le Pô et YAdige, où on voit de nombreux ruisseaux canalisés, se trouve la Molinella, affluent du Tarlaro, qui "est coupé par la route de Mantoue à Vérone.
  - Le Tibre, la plus grande rivière de la presqu’île, reçoit quarante affluènt s, dont les plus importants sont la Chiana, le Topeno, le Nera grossi du Velino et du Sallo, le Teverotie, le Carigliano formé du Liri et du Sacco et le Vollurno.
  - Entre le Tibre et 'le Carigliano, la côte est un des pays les plus malsains ; elle se creuse faiblement pour former le golfe de Gaëte. Depuis le Vol-
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  - turno jusqu’au cap Spartivento, on ne trouve plus que des torrents sans importance.
  - Les cours d’eau qui sillonnent le versant méridional de l’Italie péninsulaire, depuis le cap Spartivento jusqu’au cap Leuca ne sont que des torrents à sec pendant la moitié de l’année et dont les plus considérables sont : le Craii grossi du Coscile, VAgri, le Bozenle et le Bradano.
  - Lé versant oriental est moins découpé que le versant méridional ; il projette des saillies moins nombreuses, mais une, le Monte Gargano, est très considérable. Depuis le cap Leuca jusqu’au Ronco on rencontre les rivières VOfanto, le Candelaro grossi du Celone, le Biferno, 1 e Pescara dont les bassins de £es deux sources, VAllerno et le Gizio, forment le haut plateau des Abruzes, le Tordino, le Tronlo, le Chienti, le Metauro, la Foglia, la Marec-chia, le célèbre Bubicon, le Sano et le Bonco.
  - En Italie, les torrents qui descendent des sommets des Apennins ont une chute élevée, mais manquent d’eau l’été ; ceux qui viennent des Alpes ont un cours plus lent et moins variable.-Au point de vue de l’utilisation de l’énergie hydraulique, ce sont les émissaires des grands lacs, lac Majeur, lac de Côine, qui se présentent sous l’aspect le plus avantageux.
  - 13. Amérique méridionale. —Le versant oriental des Andes ou Patagonie, depuis le cap Froward- jusqu’aux sources du Rio-Negro, composé de vastes solitudes, arides et froides,.n’a qu’un seul cours d’eau remarquable, le Negro qui descend des Andes du Chili ; il mesure plus de 800 kilomètres de cours.
  - Au voisinage des Andes se trouvent les chaînons qui indiquent le partage de la Plala et du Negro ; ils constituent les Andes du Chili qui sont plus élevées et plus épaisses que celles de la Patagonie. Elles ont leur point culminant dans" le Descabezado (6.400 mètres) et l’Aconcagua (7.300 mètres) et se prolongent jusqu’aux sources du Desaguadero qui se jette dans le lac Beveredo et du Pilcomayo où commencent les Andes du Pérou. C’est de là que se détache, dans la direction de l’est, le seul grand rameau auquel les Andes donnent naissance, et qui, en courant dans toute la largeur de l’Amérique méridionale jusqu’au cap San Roque, sépare les bassins de la Plala et du Maranon ou Amazone, le plus grand fleuve du globe. Cette masse formée de monticules et de collines de sable renferme tes sources de plus de trente rivières, entre autres du Guaporé, de VUbaz, du Tapajos et du Xingu, affluents de droite du Maranon et celles du Paraguay, affluent de droite de la Plata. De là la ligne de partage se dirige au sud-est entre les premiers affluents de gauche du Paraguay et les sources de VAraguay, affluent du Maranon, puis passe entre le Tocan-tin et le Paranahyba, d’une part et le San Francisco, d’autre part. Le Colorado descend des Andes du Chili et coule du nord-ouest au sud-est.
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  - Le Rio de la Plata, qui prend sa source dans la Sierra de Villa Boa, derrière le Tocantin, se réunit à l’Uruguay après un cours de 2.800 kilomètres. Alors il ressemble à un bras de mer qui a 80 kilomètres de large devant Buenos-Ayres, pour finir par une bouche énorme de 240 kilomètres de largeur. Le Paraguay est séparé du Parana par la Sierra Amanbay, qui est assez élevée, et il ne reçoit de ce côté que de petits cours d’eau, mais du côté des Andes il a de grands affluents : le Pilcomayo qui naît au pied de la Sierra de Porco, non loin des bords du lac Aticaca (4.000 mètres), pour finir par plusieurs branches au-dessous de l’Asuncion, après un éours de
  - Fig. 36. — La rivière Kennebec au-dessous de Madison.
  - 1.360 kilomètres ; le Vermijo, qui prend sa source dans les monts Tacsora, et le Salado, qui naît dans les plateaux de Salta.
  - Les affluents de gauche de la Plata, qui sont en très grand nombre, des-cend(*nt tous de la chaîne maritime du Brésil. Les plus importants sont le T ielé qui conflue au Parana dans le pays des Gayapas, et WUruguay, nvière rapide, large, interrompue par des chutes. Au nord-est de la Plata, entre les caps San-Thomé et Sau-Roque, se présente le San Francisco, eours de 1.700 kilomètres et qui forme de nombreuses cataractes. Dans 1^ partie supérieure de la chaîne maritime du Brésil, qui donne source au San Francisco, au Paraïba, au Rio Grande, se trouve le district des diamants et des lavages d’or.
  - Le bassin du Maranon, qui comprend la moitié de l’Amérique méridio-
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  - nale, renferme les plus liantes sommités du nouveau monde, le pic de Sorata (7.696 mètres), le pic d’Illimani (6.700 mètres), le Chimboraço (6.400 mètres), le Cotopaxi (6.750 mètres) et le Cayambé (6.140 mètres). Le plateau de Quito offre, depuis la rivière de Chota jusqu’au Paramo d’Assuny, un dos de 3.000 mètres entouré de sommets élevés, qui sont rangés sur deux ligues et forment une double crête, pays merveilleux où les céréales et les fruits d’Europe sont cultivés à une hauteur où chez nous l’on trouve des neiges éternelles.
  - Fig. 37. — Barrage-réservoir sur la rivière Moose.
  - Dans le plateau d’Almaguer, la branche orientale sépare le bassin de la Magdalena de celui de YOrénoque et s’élève jusqu’à 5.000 mètres.
  - Les affluents de droite du Maranon sont innombrables et sont dirigés du SLid-puest au nord-est : le Parus, le Javary, le Jalay, le Jurua traversent des solitudes et ont des cours de Ï.000 à 1.200 kilomètres ; le Madeïra, formé du Béni, du Guapay et du Guaporé, finit au-dessous de Borba, après un cours de 1.800 kilomètres.
  - Les affluents de gauche ; le Matüaro traverse le plateau de Guamanga ; le Vieux Maranon grossi du Guallaga prend sa source dans le plateau de Guanuco ; le Napo, le Pulumayo, le Yapura traversent aussi des solitudes et le Rio Negro reçoit , entre autres affluents, le Cassiquiare, canal naturel qui réunit le Negro à YOrénoque.
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  - Au nord du Maranon, on trouve des rivières d’une longueur peu considérable, peu profondes, embarrassées de rapides bas et nombreux : VOya-pok, qui sert de limite entre la Guyane française et le Brésil ; VOyak, qui forme à son embouchure une île dans laquelle est située Cayenne ; le Sin-namari ; le Maroni, qui sépare les Guyanes française et hollandaise ; le Surinam ; le Courentin, limite' des Guyanes hollandaise et anglaise ; le Demerari et VEssequibo qui arrosent la Guyane anglaise.
  - L’Orénoque naît dans les Sierras inconnues de la province de Venezuela ; la masse d’eau qu’il jette est si considérable et si rapide qu’elle adoucit les flot s de la mer à plus de 100 kilomètres de la côte. Le Ventuari, le Caura, le Carony, affluents de droite de VOrénoqne, traversent des pays sauvages, montueux et inconnus. Le Guaviare, le Meta et VApure grossis par un grand nombre de torrents sont lès principaux affluents .de gauche de l’Orénoque.
  - Au sud du Maranon coulent le Parahyba en traversant d’immenses forêts vierges, VItapicuru qui se grossit de plusieurs rivières et enfin le fleuve des Tocanlins, lequel reçoit VAraguay. '
  - Le fleuve Magdalena, dont le bassin est formé par les Cordillères orien-' taie et occident ale, reçoit la Bogota, petite rivière qui forme des cascades magnifiques, le Sogomozo, le Cauca cours d’eau aussi considérable que la Magdalena, et dans la vallée duquel sont les plus riches lavages d’or du nouveau monde.
  - 14. Amériquè septentrionale. — Le versant du Grand Océan, qui s’étend depuis l’isthme de Panama jusqu’au détroit de Behring, ne présente pas un caractère aussi net que le versant homogène de l’Amérique du Sud ; il est bordé de hautes montagnes, mais qui ne forment pas aussi distinctement que les Andes une digue superbe contre l’Océan. Il est étroit au sud, dans toute la partie isthmique du continent ,mais au nord, il s’élargit et verse de grandes rivières. La Cordillère de Guatemala est tout e volcanique et a des sommets de 4.800 mètres àda hauteur d’Oaxaea ; elle se partage en deux branches qui à la hauteur de Ghihuahua paraissent se réunir pour longer le cours du Rio del Norle jusqu’à la-Sierra Verde.
  - Entre Acapulco et Oaxaca est le petit bassin du Tlascala,rivière qui naît dans les plateaux du centre. Au nord de ce bassin, le continent s’élargit et sur les plateaux intérieurs naît le Rio-Grande qui prend sa source au pied du Nevado de Toluca et qui reçoit du nord le Silao. Après ce confluent, le Rio-Grande traverse le lac Chapala, magnifique nappe d’eau. Au delà du bassin de Rio-Grande, les plateaux intérieurs tfont en s’élargissant et deviennent si considérables, entre le bassin de Rio del Norle et les petites rivières qui tombent dans le Grand Océan, qu’ils renferment des rivières sans" écoulement ; leur élévation ordinaire est de 2.000 à
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  - 2.400 mètres. La Nouvelle-Californie, qui s’étend au nord de la presqu’île et du golfe de Californie, ne possède qu’un petit nombre de cours.d’eau : le Colorado ou Green-River long de 1.600 kilomètres ; le Sacramenlo et le San-Joaquin, qui se réunissent pour tomber dans la baie de San-Francisco après s’être grossis d’un grand nombre de rivières.
  - Vers les sources du Tacoulché, les montagnes Rocheuses se rapprochent constamment de la côte pour se séparer en deux cordillères dont les grands sommets sont le mont Saint-Élie (5.000 mètres) et le Murchison (4.820 mètres). La Colombia ou l’Orégon naît dans ces montagnes et se grossit d’une multitude d’affluents, dont le Lewis est le plus considérable.
  - Y ' - ’
  - Fig. 38. —• Vannes à la sortie du lac Mooscliead.
  - Le versant oriental de la. mer des Antilles possède des forêts magnifiques, des montagnes inabordables et des marécages abondants. La chaîne des cordillères, étant voisine de l’autre océan, laisse un assez large espace entre elle et la mer, et permet à quelques cours d’eau de s’écouler ; le plus remarquable est le San-Juan qui prend sà source dans le lac Managua et s’écoule dans le lac Nicaragua, qui a 280 kilomètres de long sur 120 de large.
  - Le versant occidental du Mexique'est étroit au sud, montueux, fortement incliné et s’efface dans un plateau où les rivières prennent leur source et s’échappent par des brèches. Au nord, il est très large, presque
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  - plat-, et fournit des fleuves considérables. Le Tabasco coule du sud-est au i ord-est ; le Moclezuna prend sa source dans le plateau d’Anauac ou de Mexico (2.377 mètres), l’un des plus remarquables du globe et qui est traversé par une série de cinq lacs, dont le lac Tezcuco, réuni au Modezuna par le canal de Huehuetoca ; le Rio-Grande-del-Norle, dont les principaux affluents, le Conchos et la Salado, traversent le pays des Apaches. Entre le Bio-del-Norle et le Mississipi tombent plusieurs grandes rivières parallèles qui traversent le Texas.
  - Le bassin du Mississipi, dont le cours est de 3.800 kilomètres, embarrassé de nombreuses chutes et de bancs de sable, est formé par le versant oriental des montagnes rocheuses, le versant méridional d’une série de hauteurs qui séparent les bassins du Winnipeg, du fleuve Sainl-Laurenl
  - Fig. 39. — Les chutes du Potomac.
  - cl du Mississipi, et le versant occidental des Alleghanys. Le Missouri, principal affluent de droite du Mississipi, a un cours aussi étendu que ce dernier, soit 3.700 kilomètres ; il est alimenté par la Pierre-J aune (800 kilomètres), la Plalle (1.000 kilomètres), le Kansas (640 kilomètres). U Arkansas, autre affluent de droite du Mississipi, a un cours de 1.640 kilomètres et la rivière Bouge forme plusieurs lacs. Les affluents de gauche du Mississipi ont un caractère aussi import ant : ce sont Y Illinois, qui prend sa source au sud du lac Michigan; Y Ohio, formé par Y Alleghamj au nord, qui descend des rochers du lac Erié ; le Monongahela, au sud, qui descend des monts Alleghanys; le Wabasch, qui sépare l’État d’Indiana de celui de TlIIinois ; le Cumberland ; le Tennessee qui traverse le pays de même uom, contrée montagneuse et très fertile. L’Ohio dont le cours est de 1.500 kilomètres reçoit : le Sciolo, à droite, sur lequel aboutit le grand
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  - canal de l’Ohio qui joint cette rivière avec le lac Erié et fait communiquer le fleuve Sainl-Laurenl avec le Mississipi et Québec, avec la Nouvelle-Orléans ; le Kenlnckij, à droite, dans un pays bien coupé, fertile et pittoresque.
  - A l’est de l’embouchure du Mississipi, jusqu’au cap Sable dans la Floride, on rencontre ; la Mobile, rivière formée du Tombeckbec, dans l’État d’Alabaiha ; 1 ’Apalachicola, qui reçoit le Flinl et sépare l’Alabama de la Gégrgie.
  - Le versant des. Alleghanys, le pays le plus cultivé, le plus peuplé et le
  - Fig. 40. — Charrois du fleuve Potoinac, à Harpers Ferry.
  - plus civilisé du nouveau monde, est coupé de belles rivières, de montagnes peu élevées, de coteaux et de plaines superbes. Au sud, la Floride orientale est parcourue du sud au nord par la rivière de Saint-Jean, qui traverse plusieurs lacs. L’Alatahama traverse l’État de Géorgie ; le Savannah coule du nord-ouest au sud-est ; le Congare coule du nord-ouest au sud-est ; le Cap-Fear traverse des pays fertiles mais insalubres ; la N use passe près de Raleigh, capitale de la Caroline du Nord ; le James River, qui descend des montagnes Bleues et arrose Richmond, capitale de la Virginie orientale, l’un des plus grands États de l’Union ; le York, dont les environs renferment des mines d’or considérables ; le Potomac, qui arrose Washington, capitale de l’Union, et sépare les États du nord et du midi de
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  - l’Union ; le Petapsco, qui traverse l’État de Maryland ; le Susqaehannah, formé de deux grandes branches qui viennent des hauteurs les plus septentrionales de l'Alleghany, traverse l’État de Pensylvanie, et s’unit à ]'Ohio par un système de canaux ; le Delaware, qui sépare la Pensylvanie des États de New-York et de New-Jersey ; l'Hudson grossie du Mohank qui descend des hauteurs qui encaissent le lac Champlain et arrose Albany, où commence le canal de l’Hudson au lac Erié ; enfin le Connecticut qui traverse le pays de même nom et le Massachussetts.
  - Le versant occidental des Alleghanys, le versant septentrional des plateaux du Mississipi, le versant méridional des collines de la mer d’Hudson constituent le bassin du fleuve Saint-Laurent (1.200 kilomètres), bassin unique sur le globe par la suite des grands lacs qu’il contient et qui font de lui une sorte de Méditerranée dont le fleuve Saint-Laurent n’est que l’issue. La petite rivière de Saint-Louis, qui prend sa source dans le plat eau où naissent le Mississipi et le Winnipeg, paraît être l’o,rigine du Saint-Laurent ; elle coule du nord-ouest au sud-est dans le pays des Algonquins et tombe dans le lac Supérieur (1.750 kilomètres), magnifique mer d’eau douce alimentée par quarante rivières. Ce lac se déverse par une suite de descentes rapides (le Saut Sainte-Marie) dans* le lac Huron (1.200 kilomètres) lequel reçoit, par un. détroit, le lac Michigan (600 kilomètres) et se décharge dans le lac Saint-Clair par la rivière rapide de Saint-Clair. Le petit lac de Saint-Clair s’écoule dans le lac Erié par le canal paisible appelé le Détroit, et le lac Erié (402 kilomètres), orageux et peu profond, se déverse dans le fameux Niagara qui s’écoule dans le lac Ontario (800 kilomètres). *
  - Les lacs, étant enveloppés par la ceinture du bassin, ne reçoivent que des rivières peu considérables ; le fleuve lui-même n’a qu’un petit nombre d’affluents remarquables : YOtlava (à gauche), qui traverse plusieurs lacs et forme de belles cataractes et reçoit les eaux du lac Rideau ; la Sorelle (à droite), qui débouche du lac Chaplain, et le Saguenag (à gauche), qui déverse les eaux du lac Saint-Jean et a des aspects de grand caractère.
  - Parmi le chaos de rivières et de lacs qui débouchent dans la mer d’Hudson, on remarque le Nelson, formé de la rivière Rouge et du Saskai-chaouna et qui se grossit des eaux du lac Winnipeg dont l’origine est dans le plateau où naissent le Mississipi et le Saint-Laurent. Le principal fleuve de la mer Glaciale est le Mackensie, qui reçoit les eaux du lac des Montagnes, traverse le lac Alhabasca, forme le lac de YEsclave et finit dans l’océan Glacial arctique après un cours de 3.200 kilomètres.
  - 15. Région des pays Scandinaves.—La charpente des montagnes de cette région se rattache aux hauteurs de l’Europe septentrionale par les plateaux d’Olonetz, vers les sources de YEtiara et de la Tornéa. De ce
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  - LA'TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - point part l'immense chaîne qui sépare la Norvège de la Suède. La partie qui s’étend au nord est peu élevée et se prolonge pendant 200 kilomètres en se courbant à l’est jusqu’au golfe de Tana. Celle du sud se courbe à l’ouest en montagnes hautes et épaisses, constamment couvertes de neige ; elle longe la mer Atlantique à laquelle elle n’envoie que des torrents. Les Koelen au nord, les Dofrines au centre et le Lanfield au sud en forment les trois groupés principaux. Les monts Sèves, qui se détachent du Lang-field, se prolongent au sud-est entre le Glommen et la Dala, les lacs Wéner et Weiter pour se terminer au cap Falsterbo. Ces deux branches forment la charpente des deux espèces de presqu’îles dans lesquelles se partage la péninsule totale et qui sont séparées par le Skager-Rack et le Kattégat. La longueur de toute la chaîne Scandinave est de plus de 2.000 kilomètres et sa largeur est en quelques endroits de 160. C’est généralement un massif sans crête et sans pics aigus, formant des plateau^ de 40 à 50 kilomètres d’étendue, élevés de 500 et 1.000 mètres, très découpés et très sauvages. La plus haute sommité est le Skagestollund, qui atteint 2.500 mètres.
  - Le versant oriental de cette longue chaîne qui constitue le territoire de la Suède est presque plat et parcouru par un grand nombre de rivières qui vont toutes du nord-est au sud-est et qui forment-une multitude de lacs. La Tornéa, qui sert de limite entre la Russie et la Suède, est presque constamment glacée ; le Kalix, VUlea, grossie du Vendel, le Piiea, VUmea, la Skellefléa sont des rivières de même espèce ; VAngermanna traverse le Wester-Nortland, montagneux comme la Shisse ; la Dala arrose le pays sauvage et montueux de Dalécarlie et forme une longue suite de lacs ; le Moelarn, aux côtes très déchiquetées qui reçoivent un grand nombre de lacs ; le Helga qui débouche à Christiansald.
  - Le versant méridional ou pays de Norvège, qui est la plus belle partie de la péninsule, est coupé par une multitude de lacs, de rivières et de golfes profonds. La Gotha sort du grand lac Wener (140 kilomètres de longueur et 80 de largeur), lequel communique avec le lac Weller par un canal qui joint ainsi le Kattégat à la Baltique ; le Glommen, le plus grand cours d’eau de la péninsule, sort du Langfield et reçoit un grand nombre de lacs et de rivières, dont la principale est la Lessoe, qui sort des monts Dorre ; la Tarris, qui prend sa source dans les monts Nordenfîelds.
  - Le versant occidental est très rapide et semble ne former qu’une côte très étroite. Il est découpé par une multitude de baies profondes et difficiles. Le sol tout granitique n’est sillonné que par quelques cours d’eau.
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- - CHAPITRE II
  - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - I. — CARACTÉRISTIQUES DES COURS D’EAU
  - Pour apprécier les ressources hydrauliques d’un bassin, il faut en connaître l’étendue, l’altitude, l’exposition, la constitution géologique, les surfaces lacustres ou glaciaires, le développement comparatif des cultures, des forêts, l’importance, la nature et l’exposition des précipitations aqueuses, etc. Pour les superficies, on les obtient directement sur les cartes a l’aide du planimètre polaire Amsler, du planimètre roulant Coraldi ou du planimètre hachette de Pritz. L’étude des bassins comporte celle des débits des cours d’eau, des relations entre les débits des cours d’eau et les pluies reçues par les bassins, entre les crues et les pluies qui les produisent.
  - 16. Graphiques des débits.—Le régime d’un cours d’eau est défini par l’établissement de graphiques de débits permettant d’en embrasser d’un seul coup toutes les variations, de reconnaître les lois de périodicité et d’en dégager les états extrêmes, moyens et minima. La plupart des observations périodiques sur les cours d’eau sont traduites en hauteurs d’eau, mais les graphiques des hauteurs d’eau seuls ne permettent pas de bien définir le régime d’un cours d’eau, surtout pour les aménagements industriels où R question de débit est primordiale.
  - En effet, il n’est pas toujours possible d’avoir une relation invariable entre les hauteurs d’eau à l’échelle provenant d’observations hydrométriques et les débits correspondants ; tel est le cas des cours d’eau à fond njobile en raison des graviers qu’ils charrient. Lorsque le fond reste fixe, il suffit de construire une fois pour toutes une courbe dont les ordonnées représentent les débits en fonction çles hauteurs d’eau prises comme abscisses.
  - Pour les cours d’eau dont le lit est à peu près fixe, on peut, à l’aide des hauteurs d’eau relevées pendant un certain nombre d’années, établir la
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - courbe des débits au moyen d’une courbe de transformation des hauteurs d’eau tirée d’un certain nombre de jaugeages directs.
  - ' Les graphiques doivent renseigner sur presque toutes les circonstances du régime d’un cours d’eau qu’un industriel a à connaître pour l’aménagement d’une chute d’eau. Leur étude, faite sur quelques années'd’observations, montre bién qu’il ne suffît pas de s’en tenir à quelques jaugeages opérés de loin en loin et à des moyennes. Même, il est bon de connaître l’amplitude des variations que le débit peut subir à une date donnée ; ces observations sont d’autant plus indispensables qu’il s’agit de cours d’eau de montagne.
  - On ne doit donc pas s’en tenir, pour connaître réellement le régime d’un cours d’eau, à un graphique d’une année et encore moins à quelques jaugeages faits de temps à autre, mais recourir à des observations rapprochées comme dates et longtemps prolongées.
  - Lorsqu’on possède les graphiques pour plusieurs années, on en établit la moyenne, et de cette façon on peut se rendre compte des époques de disette et de leur durée, dès crues ordinaires et de celles extraordinaires, de l’amplitude des variations à une même date sur plusieurs années consécutives.
  - . La représentation graphique du régime peut se faire utilement de deux manières : soit par juxtaposition sur une bande de papier continue embrassant une période de plusieurs années avec une échelle des temps très réduite, soit par juxtaposition sur une bande de papier transparent avec une échelle des temps beaucoup plus forte. La première représentation ' permet de discerner les variations à longue période et la seconde l’amplitude des variations pour une même date annuelle et facilite le calcul des moyennes.
  - Il est bon, quand on a affaire à des cours d’eau à lit très mobile, de placer les échelles hydrométriques sur les points de la rivière où le fond est le moins mouvant ; il devient aussi nécessaire de refaire des jaugeages après chaque crue. De plus, il faut poursuivre, en même, temps que celle des débits, l’étude des déformations du lit.
  - Si l’on dresse le profil en long d’une rivière, ce profil marque autour de la pente moyenne une oscillation, plus ou moins accentuée ; les parties surélevées ou seuils succèdent aux parties profondes, nouilles ou fosses, suivant une alternance, à laquelle on a reconnu sur beaucoup de cours d’eau quelque régularité au point de vue de la longueur d’onde et à celui de son amplitude.
  - En eaux basses, la section des fosses est très supérieure à la section mouillée des seuils et, en eaux moyennes ou fortes, c’est l’inverse qui se produit et, comme conséquence, la vitesse y devient plus faible. Les seuils ou fosses ne se déplacent pas ou presque pas en plan, mais leur relief s’at-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
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  - ténue ou s’amplifie tour à tour, suivant l’étal des eaux. La comparaison dés plans de sondage qu’on relève périodiquement sur les cours d’eau navigables permet de dégager, avec plus ou moins de certitude, la loi des déformations du lit.
  - La correspondance entre les variations du lit et celles des paramètres de la formule qui lie les débits auxhauteurs d’eau, exposée ci-après, est, selon M. R.
  - Tavernier, un moyen qui permet de diminuer considérablement le nombre des jaugeages nécessaire à la détermination des débits journaliers du cours d’eau.
  - D’autre part, l’amplitude et la nature des mouvements oscillatoires du lit et la détermination de la position à laquelle il y a plus de chance de pouvoir fixer un seuil fixe et invariable, au moyen d’ouvrages légers, sont des causes qui empêchent souvent de pouvoir obtenir un tarage définitif de l’échelle en débits.
  - Pour bien connaître le régime d’un cours d’eau, il est nécessaire d’établir des graphiques quotidiens dos débits obtenus en faisant des jaugeages soit par la méthode des déversoirs, soit par celle de la mesure des vitesses.
  - Si l’on prend des profondeurs d’eau à un poste déterminé d’observation pour abscisses, et que l’on porte à l’extrémité de ces abscisses, pour ordonnées, les valeurs de q (déterminées o ^ Hauteurs cTea_u au moyen de jaugeages directs), on
  - ot2o ct4o 0760 or«o 1700 i7go 1740 obtient une courbe qui est la courbe
  - FlG- f,2’ ~ Graphique des débits deg débitg 41 e( 42). dune rivière à ht fixe. .
  - Une fois la courbe des débits déterminée pour une station, il devient aisé d’édifier le graphique des débits ; ceux-ci se déduisent de la hauteur par l’application des formules que nous allons indiquer ou par la mesure de l’ordonnée sur la courbe elle-même.
  - Dans la plupart des cas, les observations périodiques sur les cours d’eau sont, traduites en hauteurs par la lecture des cotes données par les échelles hydrométriques, et on ne rencontre que très peu de graphiques de débit.
  - Axe c/es H ( hauteursj
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le débit q d’un cours d’eau en un point donné est lié à la hauteur d’eau h par une relation de la forme :
  - q = a 4- bh -f- ch2,
  - dans laquelle a, b et c sont des paramètres qu’on détermine par expériences.
  - La méthode générale employée pour cette détermination consiste à mesurer chaque jour, à la paême heure, la hauteur d’eau à l’échelle d’une station de jaugeage et à en déduire le débit correspondant, après avoir effectué, pour diverses hauteurs, une série de jaugeages.
  - Pour que les jaugeages successifs exécutés à une même station puissent fournir des renseignements concluants, il est indispensable que toutes les opérations aient lieu, au mêmetpoint et soient rattachées toujours au même repère. Il faut aussi prendre les précautions les plus minutieuses dans l’emploi des hydromètres (§ 54), pour éliminer autant que possible les causes d’erreur dues aux modifications du courant, à l’influence des fonds de rive, la vitesse des filets liquides, etc.
  - Quand on désire obtenir un débit journalier moyen aussi exact que possible, il faut, pendant les périodes de crues, observer les échelles (limni-mètres) à un moment oTi la hauteur est moyenne, ou mieux installer, si on veut éviter de prendre plusieurs lectures dans la journée, des enregistreurs (linmigraphes) de niveau qui mesurent automatiquement et à chaque instant la hauteur de l’eau, permettant d’en déduire le débit instantané et par suite le débit journalier. Quant aux échelles de stations, elles doivent .'autant que possible être à l’abri des remous et à bonne portée de l’observateur et les lectures faites avec régularité et précision.
  - Le Service des Grandes Forces hydrauliques de France (§ 24), pour les opérations qu’il a effectuées sur les cours d’eau de la région des Alpes, s’est préoccupé tout d’abord de déterminer les valeurs des paramètres a, b et c ci-dessus.
  - Dans ce but, en ce qui concerne chaque station de jaugeage, avec les résultats d’un certain nombre de jaugeages, on construit la courbe caractéristique de la station. On utilise numériquement les mêmes éléments pour traduire les résultats sous forme d’un tableau constituant un barème local des débits? en fonction des hauteurs. Puis au moyen des courbes ou tableaux et avec les chiffres fournis par les lectures journalières faites aux échelles des stations et après avoir tenu compte, s’il y a lieu, des changements brusques accusés par les appareils enregistreurs, dans le but d’établir les hauteurs moyennes journalières, on calcule les débits correspondants. Il est alors possible d’établir des graphiques donnant par année les variations des hauteurs et des débits. Sur ces graphiques on inscrit les caractéristiques d’étiage et moyennes de l’année, qui permettentjle déter-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE 'MONTAGNE
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  - miner tous les éléments utiles aux industriels : moyennes, maxima et minima mensuels, moyennes pour la saison des bass^s^eaux d’hiver,
  - LYON
  - Montélimar,
  - LA IgiAGI
  - Fig. 43. — Carte des bassins fluviaux de la région des Alpes, dressée par le Service des grandes forces hydrauliques.
  - Volumes totaux débités pendant l’hiver et pendant l’année entière, enfin
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
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  - .LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - nombre de jours pendant lesquels les débits varient entre des limites déterminées. Plusieurs exemples de ces courbes figurent dans le chapitre qui suit.
  - Lorsque le lit n’est pas entièrement fixé, la mobilité du fond, comme nous l’avons dit, introduit un élément variable qui complique beaucoup la loi des débits. A la station de jaugeage de Briançon, sur la Durance, dans la période de fixité relative séparant les périodes de perturbations, qui s’est écoulée entre le 1er janvier 1904 et le 4 août 1905, le Service des Grandes Forces hydrauliques a exécuté trois séries d’opérations et construit un nombre égal de courbes des débits en fonction des hauteurs. On en a déduit deux courbes de régime, l’une pour l’année 1904 et l’autre pour 1905.
  - Pour transformer les cotes de hauteurs d’eau en une expression corrélative du débit, on emploie des formules qui se rattachent à cinq types savoir:
  - c
  - 1° Type de Tadini: q = K<o y^Ri',
  - 3
  - 2° Type du déversoir: q = MH2;
  - 3
  - 3° Type de Boussinesq : q = M' (H' + C)2;
  - 3 3
  - 4° Type de Lombardini : q — MH2 ± NH2;
  - 5° Type parabolique : q'= a -j- bHr cH'2 + dH'3.
  - il
  - Dans ces formules, H' est la hauteur de l’eau au-dessus du zéro de l’échelle hydrométrique et H celle au-dessus du fond, au poste d’observation où on opère. En d’autres termes, la profondeur H est la somme de la hauteur H’ de l’eau au-dessus du zéro où l’on veut connaître le débit et d’une quantité constante représentant la hauteur du zéro au-dessus du fond.
  - Dans chacune de ces formules, les constantes arbitraires se déterminent au moyen d’un nombre égal de valeurs de q évaluées par des jaugeages directs.
  - Comme formules utilisées se rapportant à l’un ou l’autre des types des formules ci-dessus, nous citerons celles ci-après :
  - Type I : Tadini : u = 50 s/Ri; Graefï : u = 36y'Ri (R, rayon moyen) ;
  - 3
  - Type II : Graeff : q = 100 (H' + 0,25)2 (la Loire à Nantes) ;
  - * 3
  - Cuvinot : q — 95 (H' -f- 0,70) 2 (la Seine à Mantes) ;
  - 3
  - q — 280 (H' — 0,70)2.(le Drac à Grenoble) ;
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 99
  - 3 5
  - Type IV : Lombardini: q — 100 (H2 — 3,202) (l’Adda à Côme) ;
  - Type V : q = 325 -+- 365 H' + 40 H'2 -f- 14 H'3 (le Rhône à Valence) ;
  - Fargue : q = 86,52 -j- 120,18 H' -f 41,70 H'2 (la Garonne à Langon) ;
  - De la Brosse : q = 72m3 + 202,5h + 9,5 h2 (l’Isère à Grenoble).
  - Pour la Neste, à Sarrancolin, les formules reliant les hauteurs d’eau à l’échelle et les débits correspondants, déduites d’expériences, ont été trouvées : v.
  - Q = 32.222 h2 + 25,68 h -j- 5,620 (Expériences de 1899, échelle n° 4 bis) et,
  - Q — -\r= h2 (Expériences de 1901. — Échelle n° 3).
  - 1 jO /
  - 17. Relations entre les débits des cours d’eau et la pluie reçue parleurs bassins. — On sait que le débit d’un cours d’eau est lié aux pluies qui tombent sur le bassin versant par des lois complexes dépendant du relief et de la nature géologique du sol. Pour cela, il faut étudier l’importance et la nature des précipitations du bassin que l’on étudie ; il faut n même temps, par des études planimétriques détaillées, évaluer séparément les surfaces du sol qui jouent un rôle différent dans l’alimentation du cours d’eau. Les opérations de planimétrie sont faciles, bien que, lorsqu’on se trouve en présence de massifs recouverts de formations glaciaires dissimulant des t halwegs rocheux, les limites des périmètres soient parfois peu apparents. Elles ont pour objet de permettre de découper sur la surface de chaque bassin des zones d’altitude variant de 500 en 500 mètres par exemple, dans le but de rechercher les variations des précipitations atmosphériques avec l’altitude, ainsi que les coefficients d’alimentation des cours d’eau et de ruissellement superficiel (x). Dans les terrains cal-
  - (*) La planimétrie des bassins de la région des Alpes îinsi que des bassins de l'Adour et de la Haute-Garonne est aujourd’hui complètement achevée par les soins du Service des Grandes Forces hydrauliqués. Les résultats ont été utilisés
  - 1
  - pour l’établissement tle cartes par bassins à l’échelle de 5q"qqq sur lesquelles on a
  - l'apporté les courbes d’altitude de 500 en 500 mètres, puis les limites de chaque bassin avec les limites des bassins des affluents ; elles donnent, en outre, les stations de jaugeage, les postes pluviométriques, les principaux canaux d’irrigation, enfin les grandes usines actuellement existantes. Ces dernières sont représentées par des cercles dont le centre est à l’emplacement même de l’usine et dont la surface est proportionnelle à la puissance hydraulique de l’établissement. Le ministère de l’Agriculture a publié celle
  - de la région des Alpes à l’échelle de 500 (J(jq et au 1Q0 0qq pour les bassins de l’Arve, de
  - l’Arc et de la Romanche. Mais les cartes par bassins à plus grande échelle seraient de nature à rendre de grands services aux industriels exploitant des chutes d’eau ou dési-reux d’édifier de nouvelles usines hydro-électriques.
  - Leur publication serait très utile, et, avec M. Lévy-Salvador, le distingué ingénieur
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- - 100 LA TECHNjgUiE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - caires une forte proportion des eaux pluviales et des neiges pénètre par infiltration dans le sol et va grossir, après des cheminements souterrains très mal connus, des sources lointaines. Par suite, la répartition des eaux entre les différentes parties d’un bassin ne concorde pas toujours avec l’étendue et le module de l’émissaire. Mais dans ce cas, la connaissance de la surface du bassin o.ro.graphique apparent permet de juger de l’importance des anomalies lorsqu’elles existent.
  - A des époques à peu près fixes de l’année, les bassins reçoivent des précipitations qu’ils ne peuvent absorber et qui se traduisent par un écoulement abondant de leurs émissaires. Dans les autres périodes, les bassins sont uniquement alimentés par la réserve qu’ils créent. Ceux qui possèdent des glaciers et des forêts emmagasinént leurs eaux durant l’hiver et les dévalent sur leurs pentes avec une grande régularité, alors que ceux qui en sont dépourvus sont sujets à des alternatives de crues violentes et de disettes d’eau.
  - * Plus le bassin laisse échapper lentement l’eiau qu’il a reçue, plus son pouvoir régulateur est grand ; aussi les bassins à versants constitués par des rochers nus jettent immédiatement leurs eaux dans leurs émissaires qu’ils grossissent soudainement, et les pluies une fois terminées, les lits des rivières s’assèchent,; tandis que, si les versants sont recouverts de végétations, les eaux sont retardées, réparties plus régulièrement, et le débit des cours d’eau ne grossit que lentement. De plus, les sources restituent à l’émissaire, pendant l’intervalle des pluies, l’eau captée au moment où elle est tombée.
  - du ministère de l’Agriculture, nous émettons le vœu que cette réalisation se fasse dans un avenir très prochain P).
  - Les études ayant pour objet la détermination du régime caractéristique se poursuivent activement sur un grand nombre de rivières. Aux 190 stations de jaugeage actuellement existantes, il avait été exécuté, à la fin de l’année 1916, plus de 3.500 jaugeages. Les-bassins étudiés à ce jour sont les suivants : bassins.de l’Arve, des Dranses, du Fier, du Guiers, de l’Isère, du Drac, de la Romanche, de la Drôme, de la Durance, du Bréda, du Trient^ de la Morge, des Usses, de la Bourbre, du Roubion et de l’Eygues.
  - Lorsque, pour une station de jaugeage, on sera arrivé à établir d’une façon certaine la courbe des débits en fonction des hauteurs d’eau et à tracer la courbe des débits annuels moyens, on arrêtera les jaugeages ; mais l’Administration fera poser des échelles fixes repérées de telle sorte que les intéressés puissent à tout moment lire la hauteur de l’eau et en déduire les débits correspondants au moyen des courbes et des tableaux établis par le soin du Service d’études des grandes forces hydrauliques.
  - Les renseignements sur les débits seront complétés par la production du profil en long des cours d’eau d’où l’on déduira les hauteurs de chute utilisées ou disponibles, et par conséquent la puissance hydraulique des divers cours d’eau ou tronçons de cours d’eau.
  - f) Le service des Grandes forces hydrauliques, pour les bassins de l’Adour et de la Haute Garonne, à l’effet de morceler les surfaces à planimétrer en un nombre suffisant de bassins secondaires en rapport àvec les postes de jaugeage établis ou à installer a exécuté le même travail sur des cartes à du Ministère des Travaux Pu-
  - blics.
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  - 101
  - fUFCRtNCES
  - Stations de Jabgiace
  - Post<5 PtUVtOMET^i^WtS
  - Fig. 44.
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- - 102 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour discerner les lois qui régissent la distribution des pluies suivant l’altitude et l’exposition, il faut un très grand nombre de stations pluvio-métriques réparties d’une façon méthodique. La carte représentée par la (fig.44) montre la répartition des postes pluviométriques qui existaient dans la région des Alpes à la fin de l’année 1903. Pour l’ensemble des dix départements de cette région, on comptait, en 1904, un chiffre de 0,40 pluviomètre par myriamètre carré, alors qu’en Suisse, ce chiffre est de 0,88. Mais l’Administration, depuis, a augmenté le nombre des postes d?une façon notable. »
  - En 1910, le nombre de stations pluviométriques pour le bassin de l’Adour était de 44 (soit 0,26 par myriamètre carré), 63 pour le bassin de la Garonne (0,63 par myriamètre carré). Sur la Dordogne, le Tech, la Têt, l’Agly, l’Aude, l’Orb, l’Hérault, le Lez, le Vidourle, le nombre de pluviomètres est satisfaisant. Dans le département des Pyrénées-Orientales, il y a 1,20 pluviomètre par myriamètre carré, dans celui de l’Aude, 0,76, celui du Gard, 0,79 et celui de la Lozère, 0,71, chiffres particulièrement satisfaisants.
  - .Des observations faites par Graëff sur le Furens, l’Auzou et le Sornin (département de la Loire), il résulte que le rapport-de leur débit au cube de pluie reçu par leur bassin est de 0,64 en moyenne pour l’année entière ; il tombe à 0,27 en été, reste voisin de la moyenne au printemps et à l’automne et dépasse l’unité en hiver, parce qu’aux eaux superficielles s’ajoute le produit des sources. Dans d’autres bassins moyennement perméables, dès que la proportion des terrains perméables atteint 47 0/0 du total, le rapport se maintient dans le voisinage de 0,47.
  - Leê bassins moyens sont ceux dont l’écoulement par seconde est de 9 litres par kilomètre carré ; les mauvais bassins, 8 litres, et les bons bassins, 10 litres.
  - On a vu qu’il est d’usage de mesurer l’intensité d’une pluie au moyen de la hauteur qu’occupe l’eau tombée pendant une heure sur le sol sans trouver aucun écoulement, et cela à l’aide des pluviomètres. Lorsqu’on parle d’une pluie de 30 millimètres, on veut dire qu’elle amènerait une hauteur d’eau de 30 millimètres sur un sol imperméable pour une durée d’une heure.
  - Certaines pluies produisent une hauteur d’eau effrayante.
  - On peut se trouver en présence soit d’une pluie persistante d’intensité modérée, mais de longue durée, soit d’une averse de faible durée, mais de forte intensité.
  - Dans l’évaluation des quantités de pluies, rien n’est rigoureusement exact, car on ne saurait établir d’une façon mathématique le régime pluvial d’un territoire ainsi que les lois qui régissent l’écoulement des eaux ; on ne peut procéder que par évaluation approximative, en se basant sur le.plus grand nombre d’expériences possible.
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  - 103
  - JD’habitude on adopte un certain maximum pour les grandes averses habituelles auxquelles la région est assujettie.
  - Prenons, pour fixer les idées, un chiffre de 150 litres par hectare-seconde (1501. h-.s.). Mais à ce chiffre il convient d’apporter des corrections provenant du retard et des déperditions des eaux en cours de route avant d’arriver à une rivière, corrections qui varient avec la nature des terrains sur lesquels ruissellent ces eaux.
  - Fig. 4j. — Graphique des coeffi L-nts d’absorption d’une riviè.e.
  - Le coefficient de déperdition varie de 0,15 à 0,30 pour des surfaces en gravier et de 0 à 0,25 pour les terres naturelles.
  - Quant au coefficient de retard, il dépend de l’éloignement des points mouillés à la rivière, c’est-à-dire de l’étendue du bassin.
  - jSi on appelle S la superficie du bassin en hectares, N un nombre variant de 4 à 6 suivant que la pente est faible ou forte, on a le symbole :
  - _i i
  - S N. Pour N — 6, on a : -—0,167.
  - Le débit par seconde des eaux de pluie amenées à la rivière est égal au produit de l’étendue du bassin par le débit unitaire donné en litres-hectare-seconde affecté des deux coefficients ci-dessus. •
  - Si on prend un bassin de 3.000 hectares et que l’on applique les chiffres énoncés plus haut, on obtient d’abord :
  - 3.000 “0,187 = 1,6.
  - Puis :
  - 3.000 X 150 X 0,2u (déperdition) X M = 180.000 litres par seconde, soit un débit horaire de 648.000 mètres cubes.
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- - 104 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 18. Relations entre les crues et les pluies qui les produisent. —
  - Dans une région à caractère éminemment torrentiel, on peut distinguer deux périodes dans l’écoulement des pluies : l’une où une partie notable de la pluie est employée à saturer le sol et à remplir le bassin de réception. (Dans les localités où il existe un service d’annonce des crues, cet état est défini par les hauteurs de crues déterminées aux échelles, lectures qui sont faites par les soins des services d’annonce de crues.)
  - Echelles de Mouleydier
  - Anne* 1837
  - Etre
  - te cumtrL
  - Jam. TtvT^ Mort Avril Mai Juml JuiJ.
  - ^
  - A'eit-
  - Oci, A4>k, J?ee
  - Fig. 46.
  - \
  - La seconde période des crues correspond au cas où le bassin dépasse l’état de. saturation. A ce moment, toute la pluie qui n’est pas évaporée ruisselle avec une certaine vitesse le long des déclivités du bassin. Alors toute la pluie qui tombe a un effet direct et est inscrite sur la cote à l’échelle. La (fig. 46) montre le relevé fait, pendant l’année 1897, aux échelles de Mouleydier, installées sur la Dordogne.
  - L’eau qui s’infiltre ou s’accumule dans le bassin,pendant les grandes crues, est proportionnellement très faible, sauf pendant la période du commencement de la crue ; après cette période, qui est terminée bien avant que les crues atteignent leur pleine intensité, la quantité d’eau qui s’infiltre est simplement celle nécessaire pour maintenir la saturation du sol qui aurait tendance à f épuiser. La portion des eaux de pluie retenue dans le sol est faible dans les fortes crues, et le plus souvent l’accumulation temporaire des eaux n’est que d’un intérêt secondaire.
  - Étant donné que l’on est en possession de tableaux de concordance donnant les pluies totales tombées en vingt-quatre heures, aux divers pluviomètres, et les hauteurs de crues correspondantes aux diverses échelles, on en déduit le rapport ent.rç. la hauteur totale d’eau tombée dans la région que l’on étudie et la crue au point déterminé que l’on a en vue. La cote à l’échelle dépend de la hauteur de pluie accumulée dans la région depuis un certain temps dans le bassin, — avant l’instant où l’on mesure cette cote, — et de l’intensité de la pluie qui s’écoule directement. Le départ entre ces deux causes est très délicat , mais l’importance, dans les grandes cru$s, doit être attribuée aux pluies de quelques heures de durée.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MjONTAGNE
  - 105
  - >i on dispose dé jaugeages permettant de transformer les hauteurs d’eau «•n débit, on construit la courbe des débits journaliers ainsi que celle du régime et oh en déduit, par des constructions graphiques, les débits caractéristiques. Si le cours d’eau n’est pas jaugé et qu’on dispose de relevés hydrométriques relatifs à une série d’années, on périt déterminer d’après ces relevés les hauteurs d’eau correspondant aux débits caractéristiques <*t se contenter d’effectuer quelques jaugeages en un endroit facile du cours d’eau.
  - Les services hydrométriques ont les moyens d’apprécier avec assez d’exactitude les hau'eurs maxima qu’atteindra une crue donnée à un emplacement donné, un certain temps à l’avance. Ils peuvent même, quand ils disposent de procédés pour la prévision journalière des crues, déterminer d’avance un certain nombre de points de la branche ascendante de la courbe de crue; S-’ils disposent en outre d;une-courbe de jaugeage du cours d’eau, au voisinage de l’emplacement considéré, ils peuvent Iransformer à vue leurs courbes de hauteur en courbes de débit.
  - A l’aide de cette série de renseignements, on a donc à peu près tout ce qu’il faut' pour tracer approximativement la courbe probable d’une rue dès qu’elle est annoncée. A ce point de vue il n’est pas inutile d’observer immédiatement qu’on sera d’autant mieux placé pour faire un pareil tracé qu’on se trouvera plus éloigné vers l’aval. Disons que c’est là une raison qui milite en faveur de la disposition des réservoirs de'crue le plus en aval possible.
  - La forme des crues dans un bassin déterminé rentre dans un petit nombre de types, qu’on peut reconnaître en étudiant' lès crues anciennes. La forme des très grandes crues est même complètement fixée. Dans le bassin supérieur de la Loire, cette forme est presque assimilable à un triangle.
  - Le volume total d’une crue peut se déduire avec une .approximation assez grande des hauteurs de pluie tombée dans les bassins versants. Pour chaque bassin versant de la Loire, Graeff a montré qi$e le coefficient d’écoulement, rapport entre le volume de l’eau débité et celui de la pluie tombée, ne variait qu’entre des limites assez étroites d’après les circonstances de saison et d’imbibition du sol. Il est plus fort néanmoins dans les bassins des affluents supérieurs et plus faibles pour ceux d’aval.
  - M. l’ingénieur Delemer a fait paraître dans les Annales des Ponts et Chaussées (année 1904) une étude très intéressante sur la transmission des crues de l’Ardèche.
  - Les expériences de cet ingénieur ont porté sur la portion du cours d’eau qui s’étend de Vallon à Saint-Martin, à l’aval de la réunion de ses affluents. En ces deux points, des échelles donnent la hauteur d’eau, et le lit de la rivière est formé sur presque toute sa section par une gorge très resserrée, ossez régulière et de forte pente, qui a facilité les observations.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La (fig. 47) donne les diagrammes des débits en fonction des hauteurs d’eau à Vallon et à Saint-Martin.
  - Les jaugeages effectués l’ont été par la méthode de Fargue. On a pris quatre profils de la rivière, à 100 mètres de distance les uns des autres, et on a mesuré au moyen de flotteurs la vitesse superficielle entre les profils 1 et 3 et entre les profils 2 et 4, après multiplication par 0,80. Pour avoir la vitesse moyenne, on a appliqué la première vitesse à la section mouillée dans le profil £ et la deuxième à celle du profil 3, et on a ainsi obtenu par trente-neuf expériences le débit et la vitesse moyenne à différentes hauteurs.
  - Pour les crues supérieures à 8 mètres, il a fallu renoncer aux flotteurs et
  - .Vitesses
  - Val Ion
  - Vitesses
  - ST Martin d'Ardèche
  - Fig. 47.
  - ÉCHELLE
  - DÉBITS SECTIONS-
  - 7000 ni. c. 1400 ms
  - 6000 1200
  - 5000 1000
  - 4000 880
  - 3000 600
  - 2000 400
  - 1000 200
  - 6000 m. c. 1200
  - 5000 1000
  - 4000 800
  - 3000 600
  - 2000 400
  - 1000 200
  - hu
  - mesurer simplement la vitesse des gros troncs de bois charriés par la rivière.
  - Le diagramme des hauteurs établi à l’échelle de Saint-Martin, en fonction des hauteurs de celle de Vallon (courbes de concordance), a permis de constater que les mêmes hauteurs donnent des débits égaux à très peu de chose près. Ce qui prouve qu’e la conservation des débits maxima est suffisamment exacte.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 107
  - Les crues des grands cours d’eau torrentiels comprennent presque toujours une première montée subite et très courte, que suit une baisse relative au bout de un ou deux jours, puis la crue se prolonge à un niveau moindre. Ainsi on peut caractériser la nature des cours d’eau à cet égard par la durée plus ou moins considérable des troubles. L’intensité de ceux-ci est des plus variables et n’est pas proportionnelle au débit d’un cours d’eau. Dans les régions du sud-est de la France, les plus grands troubles sont dus la plupart du temps à des orages locauxquiéclatentdans quelques portions d’un bassin supérieur et ne produisent que des crues relativement faibles. Aux époques de a fonte des neiges, la proportion de limon est également assez considérable, et les eaux sont généralement claires pendant la période d’hiver. La puissance colmatriee d’un cours d’eau ne peut se déterminer qu’en recherchant le volume total de limon charrié pendant une année entière.
  - Le volume des crues, en d’autres termes la quantité d’eau qui afflue à la surface à un moment-donné, dépend de l’étendue du bassin versant à l’amont du point que l’on considère, de la répartition d’une même averse ou des pluies successives sur les divers points du bassin, de la hauteur d’eau tombée pendant chaque pluie, de la nature plus ou moins perméable du sol et de son état de saturation par suite des pluies antérieures, de la déclivité des versants et de leur degré de déboisement, etc.
  - Pour la détermination de la section définitive à donner à un cours d’eau, la connaissance de l’ensemble de ces circonstances, qui demanderait une étude très longue et difficile, n’est pas indispensable. Quand on connaît pour la région le coefficient d’écoulement ou rapport entre la quantité d’eau tombée et le volume débité pendant le même temps pour les cours d’eau qui la sillonnent, ainsi que le relevé des hauteurs d’eau fournies par les orages qui produisent les crues de printemps ou d’été, on a à très peu près les éléments nécessaires pour l’opération en vue. Nous avons donné plus haut quelques chiffres pour les rapports entre l’étiage et les crues.
  - Dans la plupart des cas, on ne connaît pas le coefficient d’écoulement, et souvent aussi les observations pluviométriques font défaut ; on en est réduit alors à examiner les débouchés superficiels des ponts de la vallée, en tenant compte de la manière dont ils se comportent lors des grandes crues. On peut aussi établir des analogies avec d’autres cours d’eau de la région, comparables comme terrain, perméabilité, déclivité, et dont les débits sont connus ; de plus, l’on admet que les sections de ces ruisseaux sont proportionnelles aux surfaces des bassins versants dont elles écoulent les eaux.
  - Les crues torrentielles n’arrivent pas toutes en même temps au thalweg principal. Les ruisseaux les moins longs donnent les premiers, et leur crue
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- - 10*8
  - EA TECHNIÇIOL DE LA KO Ü ILLE BLANCHE
  - torrentielle est déjà- passée quand arrivent les flots d’autres ruisseaux plus éloignés. I j
  - Les cours d’eau de la partie de la France située, au nord du Plateau Central et comprise entre le Jura, les Vosges et l-Océan, c’est-à-dire la Loire, la Saône, la Méuse et la Seine, entrent en crue en même temps dans la saison humide. Le bassin du Rhône, au-contraire, n’est pas soumis aux mêmes influences pluviométriques dans toute son étendue.
  - 9.»
  - 0.7 >U V 2S Î.S u.S i.9
  - Pressions en trgs. par cm*
  - "b 0.17
  - >3 9 71
  - «j 0.63
  - 2.» 3.s a Vi
  - Pressions en kg s. par cm:
  - O, U,.
  - 0.7 16 tl i$ 3.9 ut U9S17
  - 07 1.U H t.S 3.S Ut U.9
  - Fig. 48. — Diagrammes donnant le débit par filtration en fonction de la pression
  - dans des roches.
  - A, D, Calcaires oolithiques de Bath. — B, C, Calcaires oolithiques de Bradfort. — E, H, Pierre meulière. — F, Calcaire de Micheldever. — J, K, Grès durs de Dares-bui-y. — L,.Grès tendre de Daresbury.
  - La durée des averses et leur intensité n;ont entre elles aucune relation : ainsi, sur les côtes de la Méditerranée et en Provence, la plupart des pluies sont de faible durée et d’intensité relativement considérable ; en Bretagne, elles sont de longue durée, mais fines et drues et sans donner un volume d’eau très notable.
  - Le volume d’eau total retenu par le sol comprend la fraction qui a ruis-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE l'O^
  - scié à la surface et celle qui a pénétré dans la couche poreuse de la terre. Le coefficient d’écoulement varie avec les années, suivant leur caractère climatologique, selon la répartition des températures, des hauteurs de pluie, des quantités de neige, etc. Pour une même année il y a une grande différence entre les saisons chaudes et les saisons froides, et il est beaucoup plus fort dans le premier cas que dans le second, souvent plus du double.
  - Pour la France, où le coefficient d’écoulement, d’après M. Bechmann, est de 0,45 et le ruissellemènt de 0,25 à 0,33, l'infiltration ressort à 0,12 à 0,20 de la pluie tombée ; ce dernier coefficient varie naturellement suivant la nature des couches superficielles.
  - Le coefficient d’écoulement de la pluie, pour le bassin de la Seine, est de 0,31, la Saône 0,44,, la Garonne 0,65, le Rhin 0,65, la Durance 0,70.
  - En France, les terrains perméables dominent ; sur une superficie totale de 53 millions d’hectares, il y en a 21 millions d’imperméables contre 32 millions de perméables.
  - La soudaineté et l’importance des crues qui provoquent les inondations,, qui causent tant de désastres, sont dues aux cours d’eau torrentiels qui reçoivent leurs eaux de bassins où les terrains imperméables dominent.
  - Pour déterminer le volume d’eau à écouler pendant les plus fortes cruesr en l’absence de jaugeages, et en se basant sur les observations pluviomé-triques, on peut appliquer la formule dite de Possenti :
  - dans laquelle m représente la partie montagneuse de la surface du bassin versant en kilomètres carrés, p la partie en plaine de la même surface, a la hauteur en mètres de plus grande pluie tombée en vingt-quatre heures sur la région considérée, S la longueur en kilomètres du cours d’eau depuis son origine, c un coefficient qui augmente avec la nature torrentielle du fleuve et croît quand S diminue ; c varie entre 600 et 1.000.
  - 19. Services d’études et d’annonces des crues. — En France, un service de ce genre existe pour chacun des fleuves. En Allemagne, pour le Rhin, est un des mieux compris : il comporte 42 stations hydrostatiques sur le Rhin lui-même et 59 sur les affluents.
  - Ces stations d’études sur le Rhin sont accouplées deux à deux, une à l’amont, une à l’aval de chaque confluent, et sont munies le j^lus souvent d’hydrographes enregistreurs. Les stations sont distantes de 30 à 70 kilomètres.
  - Les observations ont lieu trois, quatre et même douze fois par jour, suivant la hauteur et la rapidité de croissance, de façon à donner le débit de la montée, la hauteur du maximum, la durée de l’étale, etc. Les observa-
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- - 110
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - lions météorologiques (pluies, vents, neiges, glaces, etc.) sont aussi consignées dans les graphiques.
  - Le procédé adopté pour la représentation de la marche des crues dérive de celui de MM. G. Lemoine et de Préaudeau, qui permet de représenter la marche du maximum en fonction du temps et de S (distance à ur.e origine fixe).
  - Lqi's des crues, on relève les niveaux aux diverses stations hydromé-
  - <9 Stâtions avec au meins i5 ans d'observa tiens m Stations «vri tut mous* S art* J-’obtervaiionj ,
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  - fi 1400 1600 9 1600 1800
  - 6 ^
  - 7
  - * 8 „• *
  - Fig. 49.
  - triques, avec lesquels on dresse des tableaux numériques et graphiques du fleuve et des affluents. Ces tableaux sont accompagnés de cartes d’égale pluie (fig. 49) et de tableaux de pluies pour les crues plus récentes.
  - En ce qui concerne la propagation des crues lorsque l’action des affluents est aussi faible que possible (recherche de l’onde primaire ou onde qui se produirait si les affluents n’existaient pas), la relation reliant le niveau •de chaque station au niveau correspondant d’une ou plusieurs stations d’amont est établie d’une manière graphique dont l’équation approchée 'V
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 111
  - est de la forme : h% = ahx -f- b, où a et b ont des valeurs constantes quand /q reste compris dans une certaine limite.
  - Pour la détermination de la vitesse de la propagation des flots, 31. Von Tein, collaborateur scientifique du Bureau central badois, a remarqué que la durée t de propagation est fonction de la distance à la station d’origine et de la hauteur h du fleuve à cette station [/(D h)].l\ construit les courbes h = Gte pour toutes les stations et, pour quelques-unes d’entre elles, les courbes D' = Cte qui sont en forme de S.
  - Pour préciser la hauteur des eaux courantes dès que les pluies d’où elles viennent sont tombées, c’est-à-dire prévoir la hauteur des crues en un point déterminé, on a vu que l’on pouvait recourir à la mesure même de ces pluies, et utiliser soit les relations entre les hauteurs d’eau et les débits, soit les comparaisons entre les cotes absolues des graphiques d’amont et d’aval.
  - Mais, quel que soit le mode adopté, il est impossible de s’abstenir, dit M. Robinet, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, d’avoir égard à l’influence des terrains perméables et imperméables, la combinaison des montées reposant sur la notion essentiellement pratique de la nature des terrains traversés par les eaux.
  - Pour les fleuves et rivières d’allure torrentielle, P Administration, par un simple avis de crue, fait connaître en aval, dans le plus bref délai possible, les hauteurs exceptionnelles observées en amont.
  - L’annonce des crues est prescrite maintenant non seulement pour nos fleuves, mais aussi pour diverses rivières (la Durance, la Drôme, l’Ardèche, l’Hérault, les Gardons, l’Arve, l’Isère, l’Ain, la Dordogne, la Maine, le Loir, la Sarthe, la Mayenne, etc.).
  - Dans le bassin de la Garonne 41 échelles sont observées régulièrement à l’amont du confluent du Lot (soit 0,08 échelle par myriamètre carré) ; au-dessus de Toulouse, le nombre est de 25 (0,15 par myriamètre carré). Dans le bassin de l’Adour, le nombre est de 34 (soit 0,20 par myriamètre carré). Il existe aussi des échelles sur l’Aude, l’Agly, la Têt et le Tech.
  - Pour le Rhône, en particulier, le service d’annonce des crues comporte deux divisions ; les ingénieurs chargés de la partie inférieure (entre le confluent de l’Ardèche et la mer) reçoivent les observations de stations très éloignées et convenablement choisies, et le service de la navigation du Rhône à Lyon est tenu d’avertir les riverains du fleuve jusqu’à Pont-Saint-Esprit, en utilisant les indications que doivent, lui fournir les postes établis sur l’Arve, l’Ain, la Saône, l’Isère et la Drôme.
  - Les graphiques des hauteurs d’eau et les tableaux de tenue des eaux sont élaborés dans les bureaux des Ingénieurs en chef des Ponts et Chaussées, tableaux que l’on transforme en graphiques des débits.
  - En Suisse, le Gouvernement fédéral a entrepris une étude hydrologique
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLÉ BLANCHE
  - qu’elle, poursuit depuis un certain nombre d’années. Chaque petit bassin partiel (dans les bassins supérieurs du Rhône et du Rhin) est mesuré au
  - 1
  - planimètre sur une carte au — , puis décomposé, suivant les courbes
  - de niveau, en zones d’altitude à l’équidistance de 300 mètres, ensuite en natures de terrains : névés et glaciers, lacs et forêts, roches ou éboulis et autres terrains ; à chacune de ces catégories sont appliqués des coefficients appropriés d’alimentation pluviale, d’évaporation, d’absorption et de ruissellement, déduits des données météorologiques et géologiques connues, qui permettent ainsi de définir complètement et avec une grande précision le régime hydrologique de chaque bassin.
  - En France, M. de La Brosse, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, a proposé la classification représentée par les deux tableaux ci-après :
  - 1° Zones d’altitude :
  - Au-dessous de 500 mètres De 500 à 1.000 m. De 1.000 à 1.500 m. De 1.500 à 2.000 m. De 2.000 à 2.500 m. De 2.500 à 3.000 m. Au-dessus de 3.000 m.
  - neiges persistantes
  - 2° Terrains :
  - Très perméables ou Moyennement perméables Imperméables
  - absorbants ou absorbants (roches non fissurées, eu-
  - (sols complèt. boisés, terres profondes, calcaires fissurés, etc.). (pâturages, alluvions anciennes, cultures diverses, etc.).- vettes lacustres, etc.).
  - M. l’ingénieur Lamaireste (Etudes hÿdrologiqiies sur le Jura) a divisé ce bassin entrois régions. Le premier plateau s’étend du nord au midi sur une largeur de 97 kilomètres ; l’altitude varie de 400 à-4300 mètres et la hauteur moyenne de pluie est environ-de lm,40, à peu près égale à celle qu’on observe à Poligny. Ce plateau, qui est en forme de cuvette, domine la plaine d’une grande hauteur. Le deuxième plateau monte jusqu’à l’altitude de 900 mètres ; la hauteur annuelle de pluie est dans la partie moyenne, à Saint-Claude, de lm,46 et de lm,77 à Syam. Le troisième plateau comprend les cimes les plus élevées" du Jura ; il est caractérisé par l’absence des céréales, et, au delà de 1.500 à 1.600 mètres, il ne reste que les pâturages.
  - La hauteur moyenne de pluie a été trouvée de 0m,934 aux forts de Joux et des Rousses.
  - Ainsi,«dans le Jura, il pleuvrait beaucoup moins sur les hauts sommets que sur les rampes ; on y voit là un cas caractéristique de l’influence des obstacles sur la répartition des pluies. <
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MQNTAGNE
  - 113
  - M. de La Brosse, au sujet de l’étude hydrologique de notre territoire, a demandé, pour faciliter la comparaison dans les divers bassins, de dresser des graphiques sur un cadre uniforme, à une échelle identique, et que les courbes représentatives des débils de chaque année soient tracées en couleurs différentes d’une année à l’autre. De même, on tracerait en traits différents les courbes enveloppes à la fin de la décade et l’on coterait les points extrêmes en même couleur que le trait.
  - Les indications hydrologiques qui suivent et qui ont trait à quelques fleuves allemands donneront une idée de la façon dont ces études sont appliquées outre-Rhin.
  - Le Main (affluent de rive droite le plus important du Rhin) a une longueur de 529 kilomètres, et la superficie de son bassin est de 27.206 kilomètres carrés. Il est limité au nord et à l’est par des collines atteignant 800 à 1.100 mètres d’altitude. Au point de vue géologique, on y rencontre principalement le terrain primitif, des roches éruptives, les terrains cambriens, dévoniens, le jurassique, et enfin les terrains du trias, tertiaires et quaternaires.
  - La grande majorité des terrains se classe dans les terrains semi-perméables.
  - La superficie couverte en forêts est de 36 0/0 de la totalité.
  - Le nombre des stations d’observations est de 107. Le nombre de jours de pluie est de 184 en moyenne, et la saison iroide est moins pluvieuse que la saison chaude. Sur la rive droite du Main, le mois le plus pluvieux est juillet, et, sur la rive gauche, c’est le mois de juin. ,
  - Les plus faibles totaux de pluie se rencontrent dans les vallées ; c’est à l’entrée du bassin, à Mayence, et au centre du bassin qu’il pleut le moihs. La plus forte pluie en vingt-quatre heures a été de 69 millimètres en juin.
  - Les plus fortes averses ont lieu surtout en juillet. La neige tombe d’octobre à mai, surtout de décembre à mars ; sauf sur le pourtour du bassin, elle séjourne rarement plus de 30 jours consécutifs en moyenne sur le sol.
  - Le Main est bas dans la saison chaude et les crues ont lieu surtout en novembre et mars ; les crues d’été sont rares. La pente moyenne sur 400 kilomètres, à partir de l’embouchure, n’est que de 0ra,384 par kilomètre.
  - L’étude des relations qui lient les niveaux des diverses stations entre elles (propagation des crues) a été faite en négligeant les effets des affluents. Ces relations sont de la forme suivante :
  - h (Miltemberg) = 0,69/i (Yiereth) -f- 0m,64 — 0m,08 ^ hv 3,05.
  - Les glaces ne sont pas rares ; le Main y est pris 29 jours en moyenne,
  - S 8
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - mais ce n’est qu’exceptionnellement que le dégel est accompagné d’une erue sérieuse et d’embâcles.
  - Suivant que la pluie prédomine dans le haut Main, il s’écoule entre les maxima de la pluie et de la crue 1 oü 2 jours en moyenne.
  - , Pour une crue non suivie d’autres crues ou de gelées, il s’écoule de 11 à 21 jours, suivant que h (voir formule ci-avant) varie entre lm,98 et 3m,44, entre le maximum et le retour à l’état normal. Une fonte de neige, donnant I millimètre d’eau par jour, permet la prévision d’une montée.
  - Le tableau ci-après donne les relations entre les crues et les hauteurs de pluie deux à trois fois plus fortes pour produire les mêmes effets (x) :
  - MAIN REGNITZ
  - à à
  - BAimCAH BAMBERG
  - HAUTEUR DE PLUIE ——
  - 2? £ O
  - , MOYENNE A L’AMONT ni
  - M»
  - O ; i A &
  - U O Ô O CO
  - millimètres m. m.
  - 5 2,0 5» 2,3 3,0 à 3,5
  - 10. 3,0 o 2,7 4,0
  - 12 » fri ' » »
  - 15 20 4,0 5,0 r03 3,0 3,1 ? *?
  - 25 » tA » »
  - 27 6,0 O » »
  - ! 28 à 30 Intervalle entre le » » »
  - commencement de la pluie et de
  - la crue.... î à 2j- 1 iour
  - Intervalle entre le
  - maximum de la pluie et de. la
  - crue 1 à 9! i
  - * J* ** " J*
  - S • a 3 ! ° cë O NmA à éILBEL i S> O CO | Cas ordinaire j cq | SAALE à SONDERFELD © ho © cn
  - m. m.
  - 1,5 2,0à2,7 » »
  - 2,0 3,5 2,0 3,0
  - » » i » »
  - 3,4 » »
  - 2,7 » 3,0 3,5 à 4-,0
  - 3 0 » » »
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  - » » » »
  - 2 jours 2 à 3 j. ,
  - 2 à 4 j. le même jour
  - TAUBER
  - MEBGlTNTItEIM
  - »
  - 3,0
  - 4,0
  - 6,0
  - 2,S à.3,0 »
  - 6,0
  - »
  - 1 à 2 j.
  - 1 à 2 j.
  - KINZIG
  - 1.5 1,8
  - »
  - 2,1
  - 2.5
  - 3,6
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  - 2,2
  - »
  - 2,6
  - 3,0
  - »
  - »
  - 2,0
  - 1 à 2 j.
  - m. de 1 j.
  - Les pentes et débits sont : pour les premières, 0,048 à 0,349 par kilomètre, et pour les seconds : 370 mètres cubes à 545 mètres cubes en eaux moyennes, 34 à 190 mètres cubes en basses eaux e£ 1.633 à 2.600 mètres cubes en hautes eaux.
  - Le régime des crues et des basses eaux est très analogue à celui de l’Elbe, mais les cruqs d’été y sont moins rares.
  - C’est la méthode du resserrement que l’on a appliquée pour la régularisation de ce fleuve, par l’emploi exclusif d’épis transversaux (2) en fasci-
  - P) Annales des Ponts et Chaussées, Étude hydrologique du Rhin, par M. E. Maillet, i ngénieur des Ponts et Chaussées.
  - (2) Cette méthode consiste à calibrer la rivière à une largeur normale déterminée d’une manière plus ou moins empirique, en tenant compte de la pente et du débit, et eela au moyen d’ouvrages continus (digues longitudinales) ou discontinus (épis transversaux).
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
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  - nage. Les largeurs normales de rétrécissement du niveau des basses eaux varient de 40 mètres à la Neisse à 132 mètres à Cusirin.
  - La Vislule. — Longueur : 1.125 kilomètres. Superficie du bassin : 198.285 kilomètres carrés ; après le Rhin, c’est le plus étendu des' fleuves de l’Allemagne du Nord. Les matériaux du lit sont exclusivement composés de sable quartzeux à grains fins, et les rives sont constituées par un mélange de sable et de limon.
  - Les pentes et débits sont : pour les premières, 0,053 à 0,178 par kilomètre, et pour les seconds : 950 à 1.333 mètres cubes en eaux moyennes; 430 à 550 mètres cubes en basses eaux et 5.000 à 8.250 mètres cubes en-hautes eaux. Crues ordinaires au printemps et étiages en été. De grandes crues se produisent parfois en août et en septembre ; mais les plus dangereuses sont celles du printemps, à cause des embâcles de glaces. Les travaux de régularisation consistent en épis transversaux principalement, dont un grand nombre atteignent des longueurs considérables à cause de la largeur excessive du lit naturel, qui parfois dépasse 1.000 mètres.
  - U Elbe. —Longueur du fleuve : 1.154 kilomètres-. Superficie du bassin : 144.055 kilomètres carrés. L’Elbe coule tantôt dans des alluvions n’offrant qu’une faible résistance à l’érosion, tantôt dans des vallées rocheuses.
  - Le coefficient d’allongement général moyen du fleuve est de 23,5 0/0.
  - Les eaux moyennes de l’Elbe sont aujourd’hui concentrées dans un lit mineur à peu près unique, dont la largeur varie entre 100 et 600 mètres.
  - Les pentes et les débits varient, pour les premièrer, de 0,066 à 0,390 par kilomètre, et, pour les seconds, de 255 mètres cubes à 1.508 mètres cubes en. eaux moyennes, 38 mètres cubes à 432 mètres cubes en basses eaux et 4.300 mètres cubes à 5.000 mètres cubes en hautes eaux.
  - Les crues se manifestent à la fin de l’hiver, à la suite de la fonte des neiges dans les bassins montagneux de la Bohême et de la Saxe, et elles reviennent généralement à la fin de février et en mars. Les crues d’été (fortes pluies prolongées) sont moins fréquentes que celles de printemps.
  - Les basses eaux se produisent en août et surtout en septembre ; on constate parfois des étiages d’hiver lors des gelées dans la partie montagneuse du bassin.
  - L’Oder. — La longueur, totale de l’Oder est de 944 kilomètres, et la superficie du bassin 119.337 kilomètres carrés.
  - Les terrains dans lesquels coule l’Oder appartiennent à la même formation que l’Elbe. Le.lit de l’Oder est plus sinueux que celui de l’Elbe ; son coefficient d’allongement est de 30 0/0. Les largeurs du lit mineur varient entre 100 et 200 mètres (moyennes).
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  - I„A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - II. — RÉGULARISATION DU RÉGIME DES COURS D’EAU
  - Les considérations qui précèdent s’appliquent aux cours d’eau à écoulement libre. Il y a des causes naturelles qui améliorent leur régime, tels que les forêts, les lacs et les terrains perméables, que nous allons successivement examiner.
  - 20. Action des forêts. — Belgrand et Surrel personnifièrent, il y a quelque trente ans, les doctrines scientifiques relatives aux questions torrentielles, l’un par la distinctiçm judicieuse des conditions de perméabilité du sol, l’autre par la mise en valeur du rôle des forêts en matière d’érosions.
  - « La destruction d’une forêt, disait Surrel, livre le sol en proie aux torrents, et la présence d’une forêt empêche la formation de ceux-ci. Tous les efforts individuels ou collectifs qui constituent la forêt demandent peu au sol, mais beaucoup à l’atmosphère, et tendent ainsi à l’accaparement des eaux aériennes, véritable captage de l’eau atmosphérique. Les forêts condensent mécaniquement sur le sol une partie de l’humidité entretenue par les précipitations atmosphériques et évaporent le reste ; elles sont donc un agent de réception et de réutilisation des réserves hydrauliques qu’elles puisent dans l’atmosphère. De plus, elles protègent le sol contre les érosions et contre les attaques des météores. Les masses d’air qui surplombent, ou avoisinent les grands massifs forestiers sont plus ou moins saturées de vapeur d’ea'u transpirée par les forêts, lesquelles vapeurs, sensiblement constantes, donnent lieu à des condensations qui se résolvent en. pluies modérées et fréquentes qui n’influent pas sensiblement sur les pluies torrentielles donnant lieu à des inondations. »
  - « L’évolution de la forêt, dit M. Fabre, se poursuit avec l’unique objectif de l’approvisionnement à long terme des réserves hydrauliques qu’elle mettra plus tard physiologiquement en oeuvre. » La forêt constitue ainsi un organe perpétue) de véritable gisement de houille blanche. Les forêts des hauteurs agissent davantage sur le ruissellement que sur les eaux souterraines. D’après M. Imbeaux, le reboisement et le gazonnement des régions élevées sont parmi les plus puissants mo’yens de lutter contre le ruissellement torrentiel et les inondations qui en sont la conséquence.
  - L’infiltration des eaux superficielles dans le sol étant d’autant plus rapide que ce dernier est moins revêtu d’humus, — que la couverture forestière élabore plus vite que toute autre couverture du sol, — il en résulte que le reboisement des sols dénudés à ruissellement s’impose comme un moyen économique très efficace pour ralentir ce filtrage permanent et progressif, en permettant ainsi une plus grande utilisation des eaux superficielles.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE 117
  - Cette utilisation s’impose d’autant plus que l’on envisage avec une certaine inquiétude la régression des glaciers et, par suite, le tarissement progressif des sources continentales de l’eau.
  - L’action essentielle des forêts est de faire perdre aux rivières leur caractère torrentiel par le reboisement, car celui-ci permet d’édifier des endi-guements d’une sécurité absolue et pouvant s’approprier à toutes les captations de forces hydrauliques. En créant de puissants massifs forestiers dans les bassins supérieurs, on arriverait à former des réservoirs d’eau naturels, autrement certains que les réservoirs artificiels. Il convient cependant de remarquer que les forêts n’améliorent guère que les étiages d’été et non les étiages d’hiver, qui sont, les plus gênants pour l’industrie. D’autre part, M. Houillier estime que l’appauvrissement des sources dans les régions de plaines résulte du perfectionnement de l’exploitation agricole des terres, entraînant une augmentation importante de l’évaporation par transpiration végétale. De ce fait, la diminution du débit des sources émergeant des bassins cultivés proviendrait du perfectionnement des procédés de culture et de la suppression des jachères, auxquels il conviendrait de fixer une limite, a priori impossible, plutôt que de recourir aux reboisements, si on veut assurer l’alimentation publique en eaux potables ainsi que le développement de la houille blanche.
  - La forêt, comme la mer, est une source d’humidité. Pour un bassin de 10.000 hectares boisé au tiers, la quantité d’eau extraite par les arbres des couches profondes du sol et rendue à l’atmosphère atteindrait de 4 à 10 milliards de kilogrammes d’eau. Transformée en pluie cela donnerait une tranche de 400 à 1.000 millimètres.
  - Les barrages-réservoirs pour emmagasiner les eaux des saisons pluvieuses, tout en ayant leur intérêt, ne peuvent être comparées à l’action des forêts dans le sens qui nous occupe. D’autre part, on ne peut recourir à ceux-ci que dans les régions bien boisées avec des sols imperméables et non affouillables, avec aussi des eaux pures et exemptes de limon. On a vu des réservoirs comblés en un temps relativement court. Ainsi le réservoir de Quinson, sur le Verdon, a été comblé en 5 ans sur 4.700 mètres de long et celui d’Avignon, sur le Drac, en 8 années sur 3.500 mètres.
  - Le reboisement de nos forêts offre-donc un intérêt capital pour la bonne utilisation de nos richesses hydrauliques.
  - La loi du 4 avril 1882 a armé l’Administration des Eaux et Forêts pour le reboisement et le gazonnement des montagnes. Puis en 1887 a été créé Un service des améliorations pastorales. Mais le reboisement n’a pas toujours été bien compris par les populations montagneuses ; il fut plutôt un objet de discorde entre les habitants de la plaine et ceux de la montagne.
  - Alors est intervenue l’Association Centrale pour l’aménagement des mon-
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tagnes et son action bienfaisante dès son origine ne s’est plus ralentie. Cette œuvre obtint que les propriétaires de forêts eussent la faculté de les soumettre au régime forestier, de là surgit la loi du 2 juillet 1913 qui a permis d’inaugurer un nouveau régime, fécond et libéral.
  - Cette dernière loi a été suivie de celle du 16 août 1913 modifiant la loi du 4 avril 1882, sur la restauration et la conservation des terrains en montagne.
  - La loi du 16 apût 1913 vise la restauration et la conservation de tous les terrains en montagne dont le reboisement s’impose, alors même, ce qui est capital, que l’équilibre et la stabilité ne se trouvent pas en cause. Les travaux de reboisement intéressant la régularisation du régime des eaqx peuvent être subventionnés ; pour les terrains appartenant aux communes à des établissements publics ou à des associations d’utilité publique, l’État doit subventionner au moins dans la proportion de deux tiers les travaux de reboisement reconnus nécessaires pour la constitution des massifs.
  - Le relèvement économique des montagnards se trouve retardé par certains obstacles, tels que droits de pacage, de passage, d’affouage, de mar-ronnage, etc., qui demandent à être nettement régis par une loi déclarant obligatoires les déclarations de servitudes occultes.
  - Nous citerons aussi le projet de loi de la Société Forestière de-Franche-Comté et de Belfort sur la conservation des forêts de protection. Les forêts, bois, prés-bois et pâturages boisés auront pour but : 1° le maintien des terres sur les montagnes et sur les pentes ; 2° d’assurer l’existence et l’amélioration du régime et la salubrité des sources et cours d’eau ; 3° assurer la protection des terrains contre les avalanches et contre les influences climatologiques nuisibles. Enfin le projet de loi sur le régime pastoral (MM. Cazeaux-Gazalet et consorts).
  - Les relevés des jaugeages du service des Grandes Forces Hydrauliques montrent que les valeurs moyennes des débits des cours d’eau vont en affaiblissant chaque année, ce qui selon M. Descombes est une aggravation de leur irrégularité qui doit attirer la plus grande attention, car l’industrie de la houille blanche est ainsi menacée de voir s’allonger les périodes de basses eaux et se multiplier les crues.
  - Il faut donc y obvier en ralentissant le ruissellemenbparle reboisement, et ici les réservoirs peuvent jouer un rôle bienfaisant, en les disposant le long du thalweg.
  - Quand on considère l’action du reboisement au point de vue de l’atténuation des inondations, on cherche à réduire le débit maximum, et quand on envisage l’industrie de la houille blanche, il faut avoir pour objectif l’augmentation du débit minimum. L’irrégularité des eaux est sensible-
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  - 119
  - ment doublée par le déboisage du sol, ainsi que le montrent les tableaux suivants (1) :
  - INDICÉS D’IRRÉGULARITÉ
  - BASSINS DIFFÉRENCE TOTAUX j
  - Boisés Déboisés + + — 0/0
  - 169,5 222,4 52,9 31
  - Écart maximum des débits
  - , ‘ 192,5 231,4 38,9 20
  - Débits de crues 89,4 182 92,6 103
  - Débits d’étiage 23,1 9 14,0 65
  - LA CRENTIÈRE-LE-BOUCIIAT
  - * Coefficients d’écoulement 0,0529 0,1270 0,741 139
  - Coefficients d’action inondante 0,0174 0,0391 0,217 124
  - LE ZORN-LA-BIÈVRE
  - On a remarqué que le régime hydrologique où des déboisements avaient été opérés pendant la période d’observation, a subi une aggravation simultanée du nombre des jours de crues et de basses eaux ; que le régime s’est amélioré dans les bassins où ont été faits des reboisements.
  - L’intensité de l’action hydrologique varie d’ailleurs avec l’âge, l’essence et la compacité des arbres, l’état de la couverture vive et de la couverture morte, comme aussi avec la disposition rationnelle des surfaces boisées et avec leur mode d’exploitation.
  - A cet effet il est recommandé de créer sur les pentes des ceintures boisées, de couper les plaines par des bandes boisées perpendiculairement à la direction des vents dominants, d’augmenter le taux de boisement sur les sols sablonneux exposés à la transformation désertique, enfin d’aménager les bois en futaie plutôt qu’én taillis simple, d’y conserver leur couverture-morte et d’allonger la durée des révolutions sylvestres, d’exploiter 1ns bois de montagnes pour jardinage, les bois de coteaux par parcelles consécutives le long des lignes de niveau et les bois de plaine par parcelles perpendiculaires à la direction des vents dominants et de généraliser le gemmage des résineux.
  - 21. Action des lacs. — Les laes produisent un effet naturel dans le même sens que les forêts, très sensible au moment de la fonte des neiges, mais à peu près nul en hiver. Ils sont de merveilleux réservoirs naturels, et de cette façon ils peuvent fournir aux industriels qui en sont tributaires
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- - 120 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - la facilité de faire des appoints considérables à une chute d’eau, soit pendant une saison entière, soit chaque jour pendant quelques heures critiques. En effet, la force donnée par les basses eaux d’un cours d’eau torrentiel est sensiblement plus faible que celle produite pendant huit ou dix mois de l’année par les eaux moyennes. Souvent l’étiage n’est que les 2/3 des eaux moyennes, et les plus basses eaux exceptionnelles sont admises comme le 1/4 des eaux moyennes. D’autre part, la consommation d’une usine varie beaucoup d’une heure à l’autre, et la moyenne est assez souvent inférieure à 40 0/0 du maximum. On utilise donc moins de 40 0/0 du 1/4 de la force de l’eau, soit moins de l/10e. On conçoit donc que l’action d’un lac peut jouer un grand rôle.
  - Lorsqu’une force motrice est alimentée par un cours d’eau et un lac, ou seulement par un lac trop petit pour pouvoir réglementer complètement toutes les eaux pluviales de son bassin hydrographique, elle est partiellement régularisable. Quand elle est alimentée par un ou plusieurs lacs et que ceux-ci sont assez grands et assez profonds pour pouvoir emmagasiner chaque année, en toute saison, toute l’eau que le ciel leur envoie en ne débitant cette eau qu’au fur et à mesure des besoins de l’exploitation, sans jamais en laisser perdre aucune quantité, on se trouve en présence d’une force régularisable.
  - / On distingue les lacs, au point de vue de leur formation, en deux classes : 1° ceux qui ont leur lit dans la roche même, et 2° ceux qui sont formés par un barrage. Dans les premiers, la formation a pu être faite ou par des forces d’origine interne qui agissent sur l’écorce terrestre, comme l’action volcanique, les mouvements lents de l’écorce terrestre (lacs Crozet, Dominons, Sept-Laus), l’affaissement du massif alpin (lacs de Genève, du Bourget, d’Annecy), ou par des causes d’origine externe, comme l’action du vent, des eaux superficielles, des eaux souterraines suivies d’effondrements (lacs du Mont-Cenis, de Tigne, de la Girotte), ou bien ce sont des couches de gypse qui ont été dissoutes par l’eau. Enfin c’est l’action dynamique de l’eau dans une fissure (lac de Challeixon, lac Robert, ou de la glace (lac de Paladru).
  - Dans la seconde classe, le barrage formant le lac peut être produit par différentes causes dont les principales sent : un éboulement (lacs de Mon-triond, de Sylans, de Saint-André), un glacier en surface (lac de Marjelen), un glacier avec lac intérieur (lac de la Tête-Rousse) ; par la moraine d’un glacier actuel ou d’un autre glacier (lacs de Tigne, de Challain, des Rousses,-de Lafîrey) ; par une coulée de lave, par un volcan (lacs du Massif Central) ; par les alluvions d’une rivière (lacs du Mont-Cenis, de Sainte-Hélène-sur-Isère) ; par un cordon littoral (étangs de Thau) ; par les dunes (lacs des Landes).
  - Les avalanches,Ta végétation qui envahit le fond d’un lac et le trans-
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  - forme en tourbières, les alluvions, une évaporation intensive, sont les principaux moyens employés par la nature pour déterminer la disparition des lacs.
  - Lorsque les lacs ont un bassin de réception considérable par rapport à leur surface, la quantité d’eau tombée (pluie) sur cette surface est négligeable par rapport à l’eau qui lui est fournie par ses affluents, qui peuvent être superficiels ou sous-lacustres ou les deux à la fois. Les lacs n’ont, généralement qu’un émissaire, et celui-ci peut parfois devenir affluent (Jac; du Bourget). On distingue aussi les lacs à déversoir superficiel et ceux avec déversoir sous-lacustre ; le premier genre de déversoir constitue un régulateur de niveau bien plus puissant que le déversoir sous-lacustre, s’il ne s’agit que de maintenir le niveau constant.
  - Au sujet des variations de niveau, M. Crolard indique comme amplitudes ma^cima : 8m,ll pour le lac Majeur, 6m,07 pour le lac de Joux, 3m,98 pour le lac de Constance, 2m,60 pour le lac de Genève.
  - Les crues des lacs sont généralement occasionnées par la fonte des neiges ou par des pluies diluviennes ou par ces deux actions combinées. Les basses eaux sont dues à la sécheresse de l’été ou à la congélation hivernale qui donnent lieu à des minima en automne et en hiver.
  - Les lacs importants sont des modérateurs de climat, par la chaleur qu’ils emmagasinent en été et dégagent en hiver ; M. Forel a calculé que, pendant l’hiver 1879-1880, la quantité de chaleur dégagée par le lac Léman aurait été égale à celle que donnerait la combustion de 55 millions de tonnes de charbon. A la surface, les variations du thermomètre suivent les mêmes lois que les eaux courantes, c’est-à-dire qu’elles sont de même sens et seulement de moindre amplitude que celles accusées par la température de l’air. A mesure que l’on descend dans les couches profondes, la température diminue et devient de plus en plus constante et se rapproche de celle du maximum de densité de l’eau, soit 4°.
  - Connaissant la superficie d’un lac, les graphiques de débit de la rivière, on peut se rendre compte de la surélévation à donner au làc pour, en emmagasinant à l’époque des hautes eaux une partie du débit qui sera restituée à la chute au moment des eaux basses, obtenir le maximum de puissance à peu près constante.
  - Ainsi le lac aménagé pourra à chaque instant faire office d’accumulateur, rendant à la chute, aux heures de travail, le débit non absorbé lors des périodes d’arrêt ou de faible activité des usines.
  - Il s’ensuit que, quel que soit le mode d’utilisation, — continu ou intermittent, — du travail de l’eau qu’on se propose, on obtient par l’intermédiaire des lacs la meilleure utilisation possible de l’énergie de la rivière.
  - Les lacs sont en outre des bassins de décantation tout indiqués, car les
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  - eaux, en y pénétrant, y amortissent leur vitesse tout d’un coup, laissant déposer les matières entraînées.
  - Le déversement des lacs non réglementés s’effectue par un seuil fixe. Comme les déversoirs ou les canaux de sortie ne peuvent laisser passer un débit variable que si leur hauteur noyée se modifie- en conséquence, le niveau du lac est appelé à subir, suivant l’apport des affluents, certaines oscillations naturelles, d’amplitude généralement faible. Ces lacs se comportent, en définitive, comme de simples dormants de rivière.
  - Par contre, les lacs réglementés éprouvent des variations de niveau beaucoup plus fortes, soit par l’abaissement et le relèvement alternatifs ou sériels de déversoirs,-soit par la manœuvre méthodique de vannes noyées. Si les propriétaires sont parfois lésés dans quelques-uns de leurs droits par l’établissement d’un semblable régime, en revanche les riverains et usagers d’aval peuvent en retirer des avantages incontestables. D’abord l’existence d’un vide de crue aux périodes critiques est une garantie contre les inondations ; en outre, lu tranche d’eau circonscrite par l’oscillation du niveau constitue un volant précieux pour la régularisation du débit. Les usines inférieures peuvent ainsi disposer d’un volume bien supérieur à l’etidge naturel des affluents.
  - Ce sont des arrêtés préfectoraux qui réglementent le déversement des lacs en tenant compte du régime de la pêche., de fa culture des francs bords, conditions qui ne sont souvent pas compatibles avec l’aménagement industriel d’une chute d’eau.
  - Au point de vue des travaux d’aménagement des lacs, on peut construire un tunnel débouchant au fond du lac, ce qui pernnt d’ab isser le plan d’eau pendant les périodes d’étiage, solution qui a été réalisée avec succès par M. Bergès. Cependant cette méthode ne paraît pas recommandable pour lés lacs vaseux (lacs avec barrages rocheux).
  - Ainsi, quand le lac se termine par un goulot de faible largeur, il paraît plus avantageux d’établir un barrage permettant d’avoir une forte réserve d’eau et d’augmenter la hauteur de chute.
  - Lorsque la tranche d’eau réservée par la réglementation est faible, la seule présence d’un lac sur un cours d’eau, alors même que le lac n’est pas muni de barrages, suffit, en raison de l’élargissement'du lit, à produire une certaine régularisation. Ainsi, en faisant subir au plan d’eau du lac de Genève une augmentation de 1 mètre environ, on a pu doubler l’étiage du Rhône à la sortie du lac, et pour le lac d’Annecy on est arrivé à assurer un débit constant dans les émissaires en opérant dans le lac une retenue artificielle qui ne dépasse, en aucun cas, 0m,80 de hauteur.
  - Le système de régulation adopté pour le lac d’Annecy, conçu par M. Carnot, ancien président de la République française et alors qu’il était ingénieur des Ponts et Chaussées de la Haute-Savoie, donne aux usines
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  - qui en utilisent l’émissaire une puissance moyenne triple, sinon quadruple, de 1? puissance minimum.
  - Avec l’augmentation continuelle des grandes installations hydrauliques, les cours d’eau laissés complètement à eux-mêmes rentrent toujours de plus en plus dans l’arrière-plan. Les atteintes artificielles à l’écoulement naturel des cours d’eau ont pris, surtout en ces dernières années, un développement et une aggravation tels que les variations de niveau et de débits qui en résultent et qui durent plus ou moins longtemps peuvent parfois se faire sentir d’une façon fort désagréable ; c’est spécialement le cas lorsque l’écoulement minimum se trouve momentanément coïncider avec le maximum d’une usine hydraulique.
  - Suivant les circonstances dans lesquelles un cours d’eau peut être utilisé et surtout suivant le mode d’emploi de l’énergie électrique que l’on en retire, on doit examiner si une accumulation journalière suffît ou bien si une compensation des débits disponibles pendant une plus longue durée est nécessaire. Le premier mode d’accumulation est dans la règle facilement exécutable, pour les installations avec un petit débit et forte chute, généralement par l’augmentation du volume de la chambre de mise en charge.
  - Dans certains cas, peu nombreux, une augmentation sensible de la quantité d’eau peut être atteinte en augmentant le bassin de réception d’un cours d’eau, d’un réservoir naturel ou artificiel par l’adduction d’eau d’un bassin avoisinant. A cet égard, l’utilisation du lac Ritom (en Suisse) en est un exemple typique ; son bassin de réception est considérablement étendu par l’addition d’une partie de l’eau des rivières Gamaria, Tremola, Reuss du Gothard, Reuss d’Interalp, val Gadlinio et val Maigels.
  - Dans certaines circonstances tout à fait propices, il est possible d’augmenter la chute utilisable ou bien d’obtenir rationnellement une installation plus économique en déplaçant la rentrée de l’eau. G’est spécialement le cas lorsqu’il s’agit de l’exploitation industrielle d’une longue section d’un cours d’eau important, conjointement avec ses affluents.
  - Dans les installations hydrauliques de grande envergure l’on tend actuellement à combiner des eaux de caractère différent, quant à l’écoulement et à la chute, de façon à obtenir le maximum de force.
  - Les paires de cours d’eau*propices sous ce rapport sont celles dont l’un, même sans chute excessive, possède pendant un temps assez long une quantité d’eau assez importante, mais qui ne peut être accumulée qu’in-sensiblement, tandis que l’autre, avec une chute relativement très forte, est pourvu d’un bassin assez grand pour que les apports, très pauvres en général, puissent être emmagasinés à volonté. La station de force hydraulique de ce dernier cours d’eau doit suspendre le service entièrement ou en partie lorsque l’écoulement du^premier est abondant et propice pour l’uti-
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  - lisation, afin de retenir autant d’eau que possible pour la période pauvre en eau se présentant en même temps pour les deux stations. Pendant cette période, l’installation avec accumulation a à'secourir l’autre le plus possible. Entre autres exemples dç ce procédé, l’on peut citer la combinaison de l’usine de Beznau avec celle de LÔntsch ; les usines de la Kander et de Hagneck (Suisse).
  - Un expédient, qui est surtout employé dans ce dernier pays, pour augmenter la force hydraulique permanente, consiste dans l’emploi de pompes accumulatrices. Une telle combinaison remplit d’une façon excellente ses deux buts principaux, soit de compenser les troubles causés par les dépressions temporaires et souvent inattendues de l’écoulement, soit d’être toujours prête à satisfaire l’augmentation momentanée de la demande de force. La centrale de Ruppoldingen\près d’Aarburg peut être présentée comme exemple classique de ce genre d’installation.
  - La régularisation des chutes par accumulation naturelle ou artificielle est d’une grande importance ; aussi au cours de cet ouvrage aurons-nous souvent l’occasion de revenir sur cette si intéressante question.
  - 22. Réservoirs artificiels. — Les réservoirs peuvent se classer en trois catégories : les réservoirs de crue, les réservoirs régulateurs ou d’étiage, selon l’expression de M. Pingeau, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées (1) et les réservoirs industriels.
  - Les premiers servent à emmagasiner temporairement ce que les débits naturels des cours d’eau ont d’excessif et de dommageable et les seconds, à accumuler pendant certaines périodes plus ou moins prolongées des réserves d’eau à l’effet de régulariser le régime du cours d’eau pendant les périodes d’étiage où les débits ont besoin d’être plus élevés pour satisfaire à des besoins divers, industrie, navigation, etc. ; enfin les réservoirs industriels, généralement placés, soit sur le cours d’eau, soit en dérivation, sont affectés le plus souvent au service d’une seule usine hydraulique et à la moindre, distance en amont de celle-ci. Leur'fonction est soit d’augmenter la hauteur de chute disponible, soit de régulariser celle-ci dans d’assez courtes périodes, soit enfin de permettre de suivre, avec la plus grande économie d’eau, les variations de débit de l’usine, entre le jour et la nuit par exemple. Au point de vue des débits de la rivière, ces réservoirs introduisent plutôt un facteur local de pertu bation qu’un facteur de régularisation.
  - Réservoir de crue. — Un tel ouvrage doit normalement demeurer vide, et quand il est rempli par une crue, on doit avoir pour objectif de le vider de nouveau dans un a§sez court délai ; son rôle sera d’autant plus
  - (l) Annales des Ponts el Chaussées. — Septembre 1916.
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  - efficace qu’il se trouvera plus rapproché de la région à protéger, c’est-à-dire le plus en aval.
  - Avec ces réservoirs des submersions accidentelles; de quelques jours de durée, restent compatibles avec la mise en culture des terrains et dans quelques cas même profitables. On peut distinguer les réseryoirs de crue en réservoirs automatiques ou à pertuis libres et ceux munis d’engins de régularisation des débits.
  - Un réservoir automatique se compose essentiellement d’un barrage, d’une certaine hauteur, dans la partie basse duquel on ménage une ouverture ou pertuis, toujours libre, permettant de laisser passer naturellement, ou sous une charge d’eau très faible tout au moins, le débit de la rivière, quand celle-ci n’est pas en crue. Ce pertuis bien entendu peut être établi en tunnel à côté du barrage, et l’ensemble est complété par un* déversoir, de superficie placé au niveau supérieur du barrage, moins une certaine revanche.
  - Les réservoirs automatiques ne permettent en réalité qu’une médiocre utilisation des capacités disponibles, par cette raison, entre autres, que l’on emmagasine forcément de l’eau presque'dès le début de la crue, alors que les débits sont encore faibles, et cet emmagasinement ne correspond à rien de bien utile, autant pour les réservoirs isolés que pour ceux étagés, où il n’est guère possible de faire une sommation quelconque des capacités et de pouvoir admettre un coefficient d’utilisation moyen.
  - Les, réservoirs manœuvrés permettent d’arriver à un résultat plus satisfaisant. Si lés dispositions sont prises de façon à ne causer aucun inconvénient en'aval, à savoir d’obtenir l’embouteillage de l’eau emmagasinée. On suppose que l’on peut établir un système d’ouvrages régulateurs suffisamment puissants pour que l’on puisse régler le débit sortant et de lui assigner une valeur convenable dans toutes les périodes de la crue. Il faut évidemment un déversoir de superficie capable d’évacuer au besoin le débit maximum, lequel peut faire partie du système de régulation en lui donnant une certaine hauteur et en le munissant de vannes.
  - Il est à remarquer que le système d’embouteillage n’est complètement satisfaisant que si l’on a une série de réservoirs écheloiïnés sur le cours d’eau principal. Quoi qu’il en soit à la base de l’étude de pareils ouvrages il faut avoir en possession les éléments suivants : courbes de jaugeage des cours d’eau aux emplacements des réservoirs projetés ; les formes types des crues anciennes dans leur état naturel au droit des mêmes emplacements ; comparaison de leurs volumes aux quantités de pluie tombées dans les bassins versants supérieurs, de manière à obtenir des coefficients d’écoulement moyens, ou à établir dans diverses circonstances une échelle rationnelle de ces coefficients d’écoulement ; prévisions (d’aprè§ l’état des stations hydrométriques ou pluviométriques d’amont) pour les débits
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  - maxima des crues à remplacement des réservoirs, et si possible des prévisions journalières ; enfin, estimation des débits qu’on peut considérer comme inoffensifs pour l’aval au moment où l’on doit faire des restitutions d’eau, en déterminant autant que possible les époques où ces restitutions peuvent être effectuées sans danger.
  - Réservoirs d’èliage. — Pour l’établissement de ces ouvrages, indépendamment de l’étude topographique locale, il faut connaître d’une façon précise : le débit d’étiage minimum et moyen dans l’état naturel du cours d’eau, le débit moyen des basses eaux, celui sur lequel peuvent compter les industriels d;aval et qu’il faut respecter, le débit moyen des hautes eaux, ou mieux encore le débit dont on peut disposer, mois par mois par exemple, pendant cette période des hautes eaux, en sus du débit moyen réservé de la période des basses eaux.
  - .Le volume total de l’eau dont on peat ainsi disposer est évidemment une seconde limite supérieure à assigner à la capacité du rc'servoir.
  - Ces renseignements découlent soit de relevés de hauteurs faites à l’échelle hydrométrique la plus voisine s’étendant sur plusieurs années et de relevés spéciaux aux plus grandes crues observées et de la courbe de jaugeage du cours d’eau rapportée à eette même échelle d’observation.
  - Une fois cette capacité arrêtée, on peut déterminer la ligne du débit d’étiage amélioré que l’on peut espérer entretenir avec la réserve, en comblant les vides laissés sur les graphiques annuels entre la ligne horizontale représentant le débit d’étiage amélioré et les débits d’étiage naturels. Plus ce débit amélioré se rapprochera du débit moyen des basses eaux, plus la situation sera satisfaisante. Comme, ouvrages régulateurs indispensables,. on recourera à un déversoir capable d’écouler le débit maximum des grandes crues qui peuvent survenir pendant la période où le réservoir est plein et un ouvrage de prise d’eau suffisant pour écouler, dans la situation la plus favorable du plan d’eau, le débit d’étiage amélioré et le débit moyen réservé de la période de basses eaux.
  - Si l’on s’impose, en vue de la sécurité, la condition de ne pas faire de manœuvres sous une charge d’eau supérieure à 15 mètres, comme limite supérieure, il y .aura lieu de recourir à un système dè vanneS étagées, si faible que soit le débit moyen réservé de la période des basses eaux.
  - Le mieux est de prévoir des engins de réglage des débits sur les déversoirs aussi, en prévoyance des débits des crues, et cela à l’effet de limiter dans des conditions acceptables la hauteur de la lame déversante.
  - Au point de vue de la mise en valeur des ressources hydrauliques de régions étendues, on peut concevoir la création de réservoirs, les plus grands possibles avec déversoirs manœuvres et réglementés au point de vue de leur fonctionnement.
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  - Ces réservoirs pourraient servir à la régularisation des crues dans un domaine fort étendu.
  - On pourrait ainsi annexer au réservoir d’étiage un réservoir de crue d’une capacité plus ou moins grande. De même qu’il serait possible d’adjoindre à tout réservoir de crue un petit réservoir d’étiage constitué par ses parties les plus basses.
  - L’utilisation d’une chute d’eau serait évidemment complète si la puissance absorbée était constamment é'gale à la puissance maximum journalière qu’elle peut produire, autrement dit si, pour la puissance constante de ladite chute, on avait une puissance absorbée également constante. Mais il n’en est pas ainsi, et la majeure partie du temps on a une fraction seule de la puissance absorbée. Dans une chute ordinaire, que les turbines tournent ou soient en repos, l’eau coule sans cesse, et, si les récépteurs hydrauliques chôment, la puissance inutilisée est immédiatement perdue; avec un réservoir, la mise en chômage temporaire de la totalité ou de la partie de la force motrice peut se faire par un simple appel téléphonique au garde-vannes qui réduit ou interrompt l’écoulement du réservoir. Ce. dernier emmagasine la puissance pendant les arrêts pour la restituer pendant la période de marche.
  - On peut de cette façon, à l’usine, mettre en service le nombre de groupes de machines qui correspondent à la consommation au moment considéré. Alors intervient le rôle de volant du réservoir, lequel emmagasine l’eau destinée aux groupes en repos et la restitue ultérieurement et en temps opportun, de telle sorte qu’aucune parcelle de la puissance disponible ne soit perdue et quelles que soient les variations du régime d’utilisation.
  - La capacité du réservoir doit être suffisante pour permettre une réserve de l’eau au moment où la charge est très faible, et son utilisation lorsqu’elle est très forte. Elle peut être absorbée de jour et emmagasinée de nuit. On doit toujours prévoir l’installation d’un bassin de secours quand sa construction n’est, pas trop dispendieuse.
  - Il est à recommander de placer le réservoir à l’extrémité du canal d’amenée, afin de construire ce canal pour la puissance moyenne et non pour la puissance maximum. Les dimensions du réservoir dépendent, à hauteur de chute égale, du diagramme de consommation de l’usine. Les réservoirs ont les dimensions plus petites dans les endroits où les périodes d’accumulation et d’emploi (charge et décharge) se succèdent'rapidement , où les maxima et minima alternent fréquemment comme dans le cas d’une installation pour traction. Un grand réservoir est nécessaire dans le cas où une grande quantité d’énergie doit être produite pendant un temps relativement long, et qu’ensuite- on a des périodes de fourniture faible d’énergie très longues (par exemple pour le cas d’une utilisation de dix heures sur vingt-quatre).
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  - Pour des chutes importantes, les dimensions des bassins sont relativement faibles et peu coûteuses si l’on tient compte des avantages énormes produits. A l’aide des diagrammes, on calcule les dimensions des réservoirs et généralement ces dimensions sont beaucoup plus faibles qu’on ne l’aurait prévu, car, dans le diagramme, les surfaces positives et négatives qui se succèdent s’équilibrent fréquemment et n’entrent pas en ligne de compte.
  - Ainsi, par exemple, le volume d’un réservoir de retenue permettant l’exploitation d’une usine utilisant une puissance de 3.680 kilowatts pendant dix heures au moyen d’une chute d’une puissance de 900 kilowatts serait :
  - Avec une différence de niveau de 300 mètres, de : 7.700 mètres cubes
  - — — 200 — 11.500 —
  - — — 100 — 23.000
  - On voit donc que de tels réservoirs nécessaires pour des installations importantes n’ont pas des dimensions exagérées et qu’il serait facile de les construire au moyen de barrages, de murs, etc.
  - Lorsqu’on veut assurer à un cours d’eau un régime constant, connaissant la courbe annuelle du débit d’une rivière, la capacité à donner au réservoir pour régulariser ce débit peut s’obtenir à l’aide de calculs et de graphiques très simples, comme l’indique M. l’Ingénieur en chef Mal terre.
  - Soient ( fig. 50) m, n, p, une courbe de débit annuel ; m, p, la ligne correspondant au débit constant ; Av A2, A3, les cubes des excédents ; Bx, B2, B3, les cubes des insuffisances ; la capacité du réservoir est :
  - C = AX + (Aa— Bj + A,-B, + .),
  - étant entendu que "les différences successives, A2n— Bx, A2 — Bx -f-A3 — B2 ne s’ajoutent au terme principal Ax qu’autant qu’elles sont positives. Un autre graphique plus élégant et d’une application plus commode a été employé dans le Service du Chemin de fer transpyrénéen d’Ax à Puigcerda, pour étudier l’emmagasinement à prévoir au lac Lanoux. Il a été introduit dans ce service par M. l’Ingénieur Pendaries.
  - On porte sur des ordonnées successives les débits totaux mensuels (ou journaliers) en ayant soin de les cumuler. Le débit total d’une année est
  - égal à b(3 et.le débit moyen réalisable pendant toute l’année est — • La
  - capacité' à donner au réservoir pour obtenir ce débit moyen est représentée par l’ordonnée Ccj.
  - D même, pour obtenir la régularisation du débit moyen ^ de n années,
  - il faut disposer d’un réservoir dont la capacité soit égale à la plus grande des ordonnées Dd1, Eel5 etc...
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  - Cette construction se prête très bien, non seulement à la recherche de la capacité d’un ouvrage à créer, niais encore à l’étude de l’utilisation d’un réservoir existant renfermant un emmagasinement d’eau donné. Il suffit de porter sur les ordonnées f et b des longueurs fm et bn égales à
  - GRAPHIQUES
  - • n A n J J A SON DJ F n AM J J A SONPJP/^
  - Fig. 50.
  - cette réserve, et de tracer par les points m et n des tangentes aux courbes des années précédentes ; on détermine ainsi l’inclinaison de la ligne, qui donne la consommation réalisable pendant les périodes d’étiage. Il faut, en outre, s’assurer en traçant les lignes de consommation partant des
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  - I.
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  - points a et- b et parallèles à ces tangentes que l’apport du cours d’eau suffit pour emplir le réservoir.
  - On peut avoir une première approximation des réservoirs utilisables à une haute altitude en faisant usage du coefficient de régularisation tiré des hauteurs de pluie mensuelles. Ainsi dans le bassin méditerranéen ce coefficient peut être pris égal à 33 ou 35 0 /O et pour les Pyrénées centrales à 42 0/0.
  - 23. Régularisation des cours d’eau au moyen de la puissance totale que l’on peut en tirer ainsi que de ses affluents. — Cette méthode, préconisée par MM. Edoux et Causse (x) à la suite de leurs beaux travaux hydrologiques de la vallée d’Aure, mérite l’attention des ingénieurs qui ont à étudier des captations hydrauliques. Ils estiment ainsi que par un choix judicieux et une étude rationnelle des chutes possibles d’une région, on peut avec un cube de réserves donné avoir un effet de régularisation plus marqué que par la méthode suivie jusqu’à ce jour, c’est-à-dire par la régularisation du débit du cours d’eau.
  - Pour bien se pénétrer de cette méthode, il convient de signaler l’exemple typique qu’ils en donnent, en appliquant le problème à l’étude hydraulique de la haute vallée d’Ossau (Basses-Pyrénées). L’étude hydrologique des bassins versants leur ayant permis de calculer, pour chaque mois, le
  - débit moyen par seconde et par kilomètre carré ainsi que le débit total moyen correspondant au bassin versant de chaque usine, le choix de celles-ci déterminé, par une étude préalable, ils multiplient ces résultats par la hauteur nette de l’usine correspondante, obtenant ainsi pour chaque mois la puissance
  - Fig. 51.
  - 1. — Puissance chic au débit, naturel du cours d’eau dans l’usine inférieure.
  - 3.—- Puissance due au débit de l’appareil régulateur dans les trois usines.
  - rieure (dans lé cas de trois usines en échelon sur le même cours
  - d’eau) est susceptible de fournir de façon continue pendant vingt-quatre heures et qui est dénommée : puissance moyenne continue.
  - Ensuite on construit une courbe ( fig. 51) ayant mois par mois pour ordonnéje la somme des puissances moyennes de ces deux usines et, une fois en possession de cette courbe, on cherche quelle ordonnée il convient
  - (1) R vu • général: d'Électricité, tome II, n° 22.
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  - de consor.
  - de donner à l’horizontale figurative de la puissance annuelle régularisée, pour que les vides restant entre elle et la courbe définie ci-dessus puissent être comblés, mois par mois, par la puissance fournie par le débit de l’appareil régulateur (lac ou réservoir) tombant d’une hauteur représentant la somme des hauteurs de chute nettes des trois usines considérées (pour le cas qui nous occupe).
  - Ayant tracé une première horizontale avec une ordonnée approchée quelconque, on mesure mois par mois, à l’échelle, par la différence entre l’ordonnée delà couibe et l’ordonnée de la droite, la puissance que l’émissaire du réservoir devra fournir; on en déduit le cube total qui serait mensuellement nécessaire pour assurer ce débit de façon continue et on construit mois par mois (fig. 52) la courbe des débits
  - cumulés de l’émissaire du réservoir, appelée courbe de consommation par opposition à la courbe des débits cumulés du bassin versant.
  - La courbe des débits cumulés MNPQ ( fig. 53) est celle dont l’ordonnée
  - en chaque point est définie en fonction du temps et du débit instantané Q par l’expression :
  - FrG 5?.
  - = /
  - Qdt.
  - c’est-à-dire qu’une ordonnée quelconque Pp de cette courbe présente, à l’échelle adoptée, le volume total de l’eau passé entre les temps t0 et ix au point où ont été mesurés les débits.
  - Le débit moyen entre deux instants t0 et tx s’obtient en prenant le
  - coefficien', angulaire 7—^—7-de la droite MP. h ‘0
  - En admettant qu’on parte du réservoir plein (soit à la fin de la période de la fonte des neiges), l’origine de la courbe de consommation se trouve au-dessous de la courbe des apports cumulés, à une distance représentant à l’échelle adoptée pour les ordonnées, la capacité du réservoir que l’on s’est fixée.
  - Selon la position respective de ces deux courbes, on déplace par approximations successives l’horizontale définie plus haut jusqu’à ce
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  - que, pendant toute la période sur laquelle porte l’étude de la conjugaison, la courbe de consommation correspondante se rapproche le plus possible par ses points hauts de la courbe des apports, sans jamais la couper. L’ordonnée de l’horizontale définitive mesure alors à l’échelle la puissance moyenne annuelle continue que l’ensemble des usines est susceptible de fournir, et l’approximation est d’autant plus grande que l’étude porte sur un plus grand nombre d’années. On peut suivre alors mois par mois, par simple inspection de ces courbes de débit, la quantité d’eau emmagasinée dans le réservoir, puisque cette quantité est figurée par la différence des ordonnées de deux courbes. Lorsque cette différence est nulle, c’est que le réservoir est vide ; si la courbe de consommation coupe la courbe des apports pour passer au-dessus, c’est que les apports du bassin sont insuffisants pour assurer le régime figuré par la courbe de consommation ; enfin, s’il existe entre les deux courbes une distance supérieure à la capacité du réservoir, cette situation indique que le lac déverse, et que l’on perd ainsi, au moins pour l’usine haute, une quantité d’eau que l’on peut immédiatement déterminer par la différence entre cette distance et la hauteur représentant la capacité du réservoir.
  - Pour la meilleure solution du problème, c’est-à-dire pour pouvoir établir avec quelque certitude les graphiques de conjugaison, il y a lieu de faire porter l’étude sur une période aussi longue que possible.
  - En remarquant que la puissance complémentaire fournie par le débit du réservoir se répartit mois par mois entre les trois usines proportionnellement à la hauteur de chute de chacune d’elles, on peut dresser la. courbe figurative de la puissance moyenne mensuelle continue relative à chaque mois en ayant soin de distinguer par des hachures la part de cette puissance qui est due au débit de l’émissaire du lac. On détermine ensuite, par la simple considération du graphique des puissances, la puissance moyenne de chaque usine;
  - Il ne reste, plus ensuite qu’à fixer la puissance d’armement qui dépend uniquement du rapport que l’on est tenu d’adopter entre la puissance moyenne et la puissance en pointes que le groupe d’usines doit être susceptible de fournir.
  - Disons enfin que ce mode de régularisation permet d’obtenir, d’une façon constante, pendant toute l’année, une puissance sensiblement supérieure à celle qui correspondrait au débit de six mois.
  - III. — SERVICES D’ÉVALUATION DES FORCES HYDRAULIQUES
  - 24. Service des Grandes Forces hydrauliques en France. — Nous complétons ici les premiers renseignements fournis au paragraphe 17, concernant cet important service. Par arrêté en date du 25 mars 1903, M. le
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  - ministre de l’Agriculture a confié à MM. René Tavernier et R. de la Brosse la mission spéciale d’organiser et de diriger le Service d’études de nos forces hydrauliques dans les Alpes. Celte mission a été étendue aux Pyrénées par décret du 19 février 1909. Ces études ont pour but final l’évaluation des Grandes Forces hydrauliques, aménagées ou susceptibles de l’être. La région alpestre est définie par l’étendue comprise à l’intérieur d’un quadrilatère limité, au nord, par le lac de Genève et le Rhône, au sud, par la mer Méditerranée et, à l’est, par les frontières de Suisse et d’Italie. Cette surface embrasse la totalité ou une partie du territoire des dix départements, Haute-Savoie, Savoie, Isère, Drôme, Hautes-Alpes, Basses-Alpes, Vaucluse, Bouches-du-Rhône, Var, Alpes-Maritimes, dont l’étendue globale est de 567 myriamètres carrés. Elle comprend les bassins de 37 cours d’eau, dont 8 se jettent dans la Méditerranée, les autres étant des affluents du Rhône.
  - Les relevés des jaugeages donnent pour chaque station les cotes et les débits par seconde pour chaque jour d’une année. ; la courbe de régime pour la conversion des côtes en débits ; les résultats mensuels ; les débits maxima, rhoyen et minima de l’année ainsi que leurs rapports et leurs valeurs par kilomètre carré du bassin versant ; les résultats spéciaux à l’hiver ; le nombre de jours où les hauteurs et débits ont été compris entre
  - cerlaines limites; les caractéristiques de la station. Le rapport entre le
  - débit maximum M et le débit minimum m est celui qui caractérise le mieux l’irrégularité du cours d’eau, qu’on peut appeler écart de débit, pour l’année considérée. Les chiffres de cet écart sont reproduits avec ceux du débit minimum pour un certain nombre de stations des Alpès et du bassin de la Garonne.
  - Ces écarts de débit sont extrêmement divers d’une station à l’autre et pour une même station d’une année à l’autre ; ils sont d’autant plus considérables que le bassin est plus petit.
  - On doit compléter ces données par l’étude des variations glaciaires, l’évaluation des cultures, des relations qui existent entre ces variations annuelles et tous les éléments qui peuvent influer sur leurs amplitudes et leurs évolutions.
  - Il faut donc que ce service s’étende à tous les cours d’eau de France et que tous les propriétaires de chutes d’eau établissent des stations de jaugeage permanentes soit dans le canal de fuite, soit dans les canaux d’amenée.
  - Pour constituer ce service, les chefs de la mission ont fait appel aux commissions départementales météorologiques, aux services d’annonces des crues, aux services géologique, géographique de l’armée, du nivellement général de la France, des mines, des forêts, à la Commission des
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - glaciers, aux syndicats d’irrigation, aux industriels exploitant des usines hydrauliques', etc.
  - Actuellement, le service du nivellement général de la France poursuit dans les vallées alpestres la pose de nombreux repères, au moyen desquels on pourra calculer la pente des différents tronçons des cours d’eau et déterminer les cotes des zéros des échelles de stations.
  - Les limites de ces nivellements en altitude sont poussées, dans les principales vallées, jusqu’aux cols principaux des lignes de partage ; dans les vallées latérales, jusqu’aux moraines glaciaires, là où il existe des glaciers, jusqu’aux lacs ou aux emplacements de réservoirs, là où il s’en rencontre.
  - A ce moment, plus de 2.000 kilomètres de vallées ont fait l’objet de nivellements spéciaux et, par le soin de ce service, des repères ont été scellés sur les bords immédiats des rives, soit dans les rochers, soit dans les constructions existantes, à tous les confluents, prises d’eau, ouvrages d’art, ainsi qu’à tous, les points intéressants accessibles, tels que chutes naturelles, changements brusques de pente, etc. Les nouveaux repères ont été multipliés suffisamment pour que la détermination d’une cote en un point intermédiaire puisse désormais se faire avec des appareils sommaires, tels qu’un niveau de poche. Les nivellements seront poursuivis jusqu’à ce que des repères aient été posés le long de toutes les vallées alpines et dans tous les points où cette opération sera jugée utile.
  - On se propose de tirer parti de ces repères pour dresser le profil en long des cours d’eau, en vue de l’évalutation de leur puissance hydraulique. Dans ce but on mesure, sur les cartes à grande échelle de la région, la longueur de chaque cours d’eau ou tronçon de cours d’eau en suivant la direction générale du lit majeur et sans tenir compte des divagations du lit mineur, qu’on constate dans certaines rivières à lit de gravier, parfois très larges, la Durance notamment. Dans ce dernier cas on a décidé, en principe, de reporter les profils en long à l’axe du champ de gravier. On dresse une sorte d’itinéraire indiquant des points remarquables où il y a lieu de relever des cotes. Muni de cet itinéraire, un opérateur rattache sur le terrain, par les procédés les plus rapides, les points susdits aux repères voisin0. Il relève pour chacun de ces points la cote du niveau de l’eau ; et dans la mesure du possible, celle des berges insubmersibles et du point le plus bas du lit ; il note également'la largeur des cours d’eau, ainsi que le j*our et l’heure de l’observation. Avant d’utiliser les renseignements fournis par les opérateurs pour dresser le profd en long, il convient de corriger les niveaux d’eau en tenant compte des observations continues faites aux échelles des stations voisines, de manière que le profd en long soit dressé dans son entier pour un même état d’eau, pour un étal moyen, par exemple.
  - Pour pouvoir établir le profd en long d’un cours d’eau, il faut connaître,
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
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  - non seulement les dénivellations des pointa saillants successifs de ce profil, mais encore les distances de ces points, prise à l’origine des longueurs, prise à l’embouchure du cours d’eau.
  - Dans les premiers temps, en vue d’assurer l’homogénéité du travail, le
  - LEGENDE Profils en long reieves Profils en long publies Limite d Etats
  - Echelle
  - i Marseille
  - Fig. 54.
  - service d’études des Grandes Forces hydrauliques avait demandé que la carte d’état major fût exclusivement utilisée pour la mesure des longueurs. Les distances indiquées sur les profils étaient, par suite, entachées des erreurs inhérentes à la carte, augmentées de celles commises par l’opérateur dans
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - le report, à vue, des points nivelés. Mais cette façon de faire, qui pouvait convenir pour les grands cours d’eau de plaine, offrait des inconvénients pour les cours d’eau de montagne où en se basant uniquement sur les données planimétriques de la carte on pouvait commettre de graves erreurs.
  - Aussi a-t-on résolu de faire état des longueurs mesurées par les opérateurs.
  - Quel que soit d’ailleurs le mode d’évaluation des distances, tous les profils sont corrects au point de vue qui est essentiel, celui de «l’évaluation des puissances hydrauliques ». ’
  - Le tableau ci-après donne l’état d’avancement des nivellements de •vallées et de profils des torrents et la carte (fig. 54) indique les profils relevés au 31 décembre 1916 dans la région des Alpes. *
  - TABLEAU DE L’ÉTAT D’AVANCEMENT DES NIVELLEMENNTS DE VALLÉES ET DES PROFILS DE TORRENTS
  - RÉGION DES ALPES MORGE ÀR VE ISÈRE BASS DURANCE INS ARGENS SIAGNE LOUP VAR ROYA ENSEMBLE
  - •I. Nivellements de vallées km. km. km. km. km. km. km. km.
  - | de!904 à 1912inclus » 60 1 800 617 132 273 50 2 931
  - exécutés
  - ( en 1913 et 1914 6 150 130 32 X » » 318
  - Total au 31 décembre 1916 .. 6 210 1 930 649 132 273 50 3 249
  - II. Profils en long
  - \ de 1906àl912inclus. » 128 1 178 1 166 » ‘ 406 41 2 919
  - a) relevés >
  - f en 1913 et 1914 5 229 246 » » » » 480
  - Total au 31 décembre 1916 .. 5 35” 1 424 1 166 » 406 41 3 399
  - j del906àl912inclus. » 31 1 240 1 166 » 377 39 2 853
  - b) dessinés
  - 1 en 1913 .et 1914 » 160 » » » 9 2 171
  - Total au 31 décembre 1916.,. » 191 1 240 1 166 » 386 41 3 024
  - t en 1910 et 1912 » » 1 196 297 » » » 1 493
  - c) publiés .
  - ( en 1916 » r> » 965 >> » 43 1 008
  - Total au 31 décembre 1916... » » 1 196 1 262 ' » » 43 2 501
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
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  - Eh outre, pendant les années 1913 et 1914,1e service du Nivellement général de la France a exécuté 685 kilomètres de vallées dans la zone des Pyrénées, pour le compte du service des Grandes Forces hydrauliques de la région du sud-ouest.
  - Les profils en long relevés, accompagnés de leurs cartes, concernent pour la région des Alpes :
  - Les diverses sections de la Durance, des affluents de la Durance (Ubayer Sasse, Buech, Jabron, Vauçon, Bléone, Largue, Verdon), du bassin de la Roya et de ses affluents (Cairos, Bendosa et Bévera).
  - 1
  - L»s cartesannexesdesprofilsenlongsontétablies aux échelles de —
  - oü 000'
  - (0m,02 par kilomètre) pour les longueurs et de (0m,002 par mètre pour
  - les hauteurs On y trouve les renseignements suivants : stations de jaugeage, échelles hydrométriques, altitudes du zéro d’une échelle hydro-métrique ^type, repères de nivellement, altitudes des niveaux semi-permanents, emplacements des usines hydrauliques, ponts, passerelles, des confluents des rivières ou ruisseaux notables, des débouchés, des ravins, des prises d’eau. Il existe actuellement 119 planches ou cartes concernant les bassins de la Dranse, de l’Arve, du Fier, du Guiers, du Rhône, de l’Isère de la Drôme, de la Durance, du Var et de la Roya.
  - Le service des Grandes Forces hydrauliques en est actuellement au tome VIII (année 1917) de ses publications sur les travaux que nous venons de résumer.
  - La détermination des débits caractéristiques, tels que les a définis M. Tavernier (§ 7 et 8), repose sur la connaissance du débit mo^en journalier, déduit des lectures hydrométriques à l’aide d’une formule doni les jaugeages ont pour objet de déterminer les coefficients.
  - L’étude méthodique des Grandes Forces hydrauliques entreprise par MM. Tavernier et de la Brosse a pour base l’établissement, d’un certain nombre de stations permanentes de jaugeage dans les divers bassins soumis à leur investigation.
  - Le tableau ci-après a trait aux stations de jaugeage édifiés par le Service des Grandes Forces hydrauliques dans les bassins de l’Arve, de l’Isère, de la Durance, du Fier, de& Usses, des Dranses, du Guiers, de la Bourbre, de la Drôme, du Roubion, du Lez, de l’Eygues,de la Gère,des Collières, de la Galaure, du lac du Bourget, du lac d’Annecy, de la Morge et du Trient
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - BASSINS COMPOSAN NOMS TS CONTENANCE en HECTARES STATIONS DE JAUGEAGE NOMS PLUVIOMÈTRES NOMS DES STATIONS
  - 1 . — Bassi n de l’Arve (Savoie)
  - La Diosaz 5.493 Chamonix Annemasse
  - Le Bon Nant 14.805 Servez Boège
  - Le Flain 2.960 Bonneville Saint-Julien
  - Le Foron de Scionzier... 4.915 Etrembières Bonneville
  - Le Giffre 45.265 Marignier Mélan
  - Le Bronze 2.940 Pont-des-Plaines Sallanches
  - Le Borne 16.495 Ponl-du-Bornç Chamonix
  - Le Foron de la Roche... 4.420 Ronne Samoens
  - Le Foron de Reignier... 2.535 Sixt
  - Le Viaison 3.225 St-Julien
  - La Ménoge 15.980
  - Le Foron de Juvigny.... 4.160
  - L’Aire 9.380
  - Le Seimaz 3.825
  - Ensemble pour le bassin
  - de l’Arve 208.000
  - II. — Bassin de l’Isère
  - R. de la Calabourdane..1 4.115 Bourg St-Maurice (l'Isère)
  - Lac de Tignes 2.977 Mou tiers (l’Isère)
  - R. de Sassières 2.110 Rhonnaz (l’Isère)
  - Nant Gruet 1.561 Montinélian (l’Isère)
  - Nant de St-Claude 4.199 Sône (l'Isère)
  - Torrent du Moulins 1.788 Sône (l’Isère)
  - Nant de Pisse Vieille.... 1.612 Moutiers (le Doron de
  - R. du Reclus 2.350 Bozel)
  - Torrent des Glaciers.... 13.227 Albertville (l’Arly)
  - Ponturin .. 9.251 Ugines (la Chaize)
  - Vallon des Frasses 2.399 La Pierre (le Doron de
  - R. d Ormente 4.625 Beaufort)
  - Doron de Bozel 66.189 Terrai gnon (le Doron de
  - R. de Maret 3.448 Termignon)
  - R. dé Celliers 5.584 Termignon (l’Arc)
  - R. de Grande-Maison.... 3.090 Hermillon (l’Arc)
  - R. de Bénétan 2.364 Aiguebelle (l’Arc)
  - L’Arly 64.198 Aubessagnes (le Drac) &
  - R. du Bayet.. 1.862 Ponsonnas (le Drac)
  - L’Arc 195.650 Pont-de-Claix (le Drac)
  - Gelou 12.313 La Trinité (la Séveraisse)
  - Le Bréda 22.608 Pont-Vieux (la Malos-
  - R. de Tenein 3.699 sane)
  - R. de Lumbin 863 Pont-IIaut (la Bonne)
  - R. de Froges 1.585 Pont-llaut (la Roizo,§ne)
  - R. de Brignoud 3.225 . La Mure (la Jonche)
  - R. de Vorz 3.396 Villard (la Romanche)
  - R. de San-Pancrasse.... 142 Gvand-Clot (la Ro-
  - R. de Lancey f.865 manche)
  - Doménou 4.494 Bourg d'Oisans (la Ro-
  - Drac 355.619 manche)
  - Furon 7.117 Puy-Golèfre (le Morian)
  - Yence 1.036 Fréaux (le Guà)
  - Roize. 1.646 Bourg-d’Arud (ie Vénéon)
  - Fures 10.518 La Pernière (l'Eau d’Olle) .
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 13‘J
  - # BASSINS COMPOSANTS STATIONS DE JAUGEAGE PLUVIOMÈTRES
  - NOMS CONTENANCE en HECTARES NOMS NOMS DES STATIONS
  - I. — Bas 5in de l’Isère {suite)
  - Drevenne 9 609 St-Jean-en-Royans (la
  - R. de Malle val 1'759 Lyonne)
  - Tiery 4 ICO St-Jean-en-Royans (le
  - R. de Vezy 1.622 - 89, 640 Cholet)
  - La Bourne lignes (l’Isère)
  - R. du Furaud •. 11 004 Montrigou (l’Isère)
  - Joyeuse 4 604 Sillard (l’Isère;
  - Savasse Bessans (l’Avérola)
  - Hersasse Ensemble du bassin de 18.531 Corbières (le Drac) Chazeaux (Romanche) Bourg-d’Oisans (la Rive)
  - l’Isère 1.179.965 Pont-Rouillard(la Bourne Foulons (la Vermaison^
  - III. — Bassin de la Durance
  - La Clairée 19.279 Plampinet (la Clairée)
  - La Guisanne 20.218 Briançon (la Durance)
  - La Cerveyrette 11.750 Monetier (la Guisane)
  - La Gyronde 24.074 Briançon (la Guisane)
  - Le Fournel 5.145 Briançon (la Cerveyrette)
  - La Biaisse 10.266 Vailouise (l’Onde)
  - Le Guil 72.467 Vallouise (le Gir)
  - Le Crévoux 6.508 La Bessée (la Gyronde)
  - Torrent des Vachères.... 9.896 La Bessée (la Durance)
  - L U baye 100.561 Plan des Léothauds (le
  - Le Rabioux 16.243 Fournel)
  - La Luye 12.665 Freyssinière (la Biaisse)
  - Le Sasse 32.324 Montdauphin (la Du-
  - Le Buech 148.529 rance)
  - Le Jabron 20.334 Abriès (le Bouchet)
  - Le Vancon 16.605 Abriès (le Guil)
  - La Bléone 96.824 Ville-Vieille (l’Aygue-
  - Le Ranoure 9.530 Blanche)
  - L’Asse 65.796 Ville-Vieille (le Guil)
  - Le Largue 37.359 Pont-la-Pierre (le Cris-
  - Le Verdon 221.799 tillan)
  - R. de St-Baschi 10.047 Guillestre (le Chagne)
  - La Lèze.... 16.457 Montdauphfn (le Guil)
  - La Merderie 6.595 Les Bourillons (le
  - L’Aieuebrun , 8.637 - Crévoux)
  - Le Coulon Surface de la Durance 97.585 Embrun (la Durance^ Baratier (les Vachères) Gleyzolles (l’Ubayette) La Condarnine (l'Ubaye)
  - jusqu’à Mirabeau. ... Surface de la Durance 1.191.749 « Barcelonnette (l’übaÿe) Uvernet (le Bachelard) Moulin du Lauzet (l’U-
  - jusqu’au confluent.. 1.422.646 baye) Ubaye (l’Ubaye) Pont de Rousset (la Durance) Pont de Rousset (la Blanche) Nibles (le Sasse) Veynes (Petit-Buech)
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- - 140
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - BASSINS COMPOSANTS
  - CONTENANCE
  - STATIONS DE JAUGEAGE
  - PLUVIOMETRES
  - NOMS DES STATIONS
  - III. — Bassin de la Durance (suite)
  - St-.lulien-en-Bauchène (Grand-Buech) Serres (Grand-Buech) Sisleron (Grand-Buech) Sisieron (la Durance) Sisteron (le Jabron) Sourribes (le Vançon) Barles (le Bès)’ Blégiers (la Bléone) Digne (la Bléone)
  - La B.illanne (la Durance) Barème (l’Asse de CIu-mane)
  - Barème (l’Asse de Blieux) Cluse de Chabrières (l’Asse)
  - Vplx (le Largue) Allos (le Verdon) Allos (le Chadoulin)
  - . Colmars (le Verdon) Vdlars-Colmars (T. de Chasse)
  - Saint-André (rissole) Saint-André (le Verdon) Castellane (le Verdon) Castellane (le Verdon) Guinson (le Verdon) Gréoux (le Verdon) Mirabeau (la Durance)
  - IV. — Bassin du
  - Lac d'Annecy
  - Le Nom.....
  - La Filière ... Le Chéran...
  - 30.267
  - 7.581
  - 16.580
  - 43.261
  - V. — Bassin des
  - Fier (138.559 hectares) Val de Fier Villaz Brogny Annecy Pont de Bange Bumilly Brassilly Dingy Verthier
  - Usses (30.791 hectares)
  - Thônes Annecy Alby Bumilly Le Chàtelard F averges Talloires
  - Les Petites Usses 3.527 Pont des Douattes
  - Le Fornant 3.553 Frangy
  - Le Croisse 792
  - Gruseilles
  - Frangy
  - VI. — Bassin des Dranses (53.555 hectares)
  - Dranse du Biot 20 519 . Bloge Abondance
  - Dranse d’Abondance.... 20.308 Abondance Le Biot
  - Le Brévon 8.376 La Baume Col des Gets
  - Dranse de Larringes .... 1.088 Morphoz Pont de Charny Montriond St Gingolph * Thonon Evian
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 141
  - BASSINS COMPOSAI NOMS rs CONTENANCE en HECTARES ' STATIONS DE JAUGEAGE NOMS PLUVIOMÈTRES NOMS DES STATIONS •
  - VII. - - Bassin r u Guiers (6.164 heclar es)
  - Le Guiers Mort 16.248 Saint-Jean-Fourvoirivi St-Laurent-du-Ponl
  - Le Guiers Vif 14.354 Entre-Deux-Guiers (?) Pont de Beauvoisin
  - L’Ainnn 8.317 Le Piraud Navalaise
  - Le Tiers 9.655 Gué-des-Planches
  - VIII. — Bassin de la Bourbre (75.502 hectares)
  - L'Hien 6.549 Bourgoin
  - R. d'Agny 6.259 L’Isle-d’Abeau
  - R. de St-Savin 4.045 Jameyzieu
  - IX. — Bassin de la Drome (164.166 hectarés)
  - Le Maravel 4.047 Luc Jansac
  - Le Béoux 2.912 Saillans Châtillori
  - Le Bez 26.896 Die
  - Le Meyrosse 5.641 Lue
  - Le Chamaloc 2.320 Crest
  - Le Marignac 2.204
  - La Suze 7.232
  - La Roanne 23.150
  - Le Riousset 2.773
  - La Gervanne 15.616
  - La Sye 2.705
  - La Grenelle 4.190
  - X. - Bassin du Roubion (61.273 hectares)
  - Le Soubriou 2.438 Bourdeaux La Bégude-de-Mazenc
  - La Bine. ... 1.9f9 Pont de Barret
  - La Vèbre 2.673 Soyans
  - La Rimandouîe 2.667 Bridon
  - La Lancellè. 7.411
  - Le Jabron 20.006
  - XI. — Bassin du Lez (43.877 hectares)
  - R. de la Veysanne 2.152
  - R. de la Coronne 7.884
  - R. de la Talobre 1.908
  - R. de l’Erem 6.393
  - XII. — Bassin de l’Eygues (101.000 hectares)
  - L'Esclate 2.100 Pont de Rémuzat Nyons
  - L’Armalaude 3.277 Pont de la Lune Cornillon
  - Le Lidanne 2.538 Nyons
  - L’Oude 24.546 Rémuzat
  - L’Ennuyé 9.919 Curnier
  - R- de Bentux 7.288 Cornillon
  - R. de Sauve 2,364
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- - 142
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - BASSINS COMPOSANTS STATIONS DE JAUGEAGE PLUVIOMÈTRES
  - CONTENANCE - -
  - NOMS en NOMS NOMB DES STATIONS
  - HECTARES
  - XIII. - Bassin di : la Gère (38.505 hecti ires)
  - La Vésone 18.010
  - La Véga 8.750
  - XIV. — Bassin des Gollières (66.589 hectares)
  - Les Eydoches 12.685
  - Le Suzon et L’Ayetta.... 4.533
  - XV. — Iassin de la Galaure (23.220 hectares)
  - Le Grignon 2.657
  - Le Galaveyson 2.684
  - XVI. — Ba ssin du lac du Bourget (62.924 hectares)
  - La Leysse 31.754 Chambéry St-Thibaud-de-Couz
  - I^e Tillet 4.919 Chambéry
  - Le Sierros.. 13.430
  - Le Lac .. 4.402 •
  - XVII. — F îassin du lac d’Annecy (30.267 hectares)
  - Nan de Tamié 2.045 Annecy Annecy
  - L’Eau Morte 3.712
  - L’Ire 2.699
  - Le Bournette... 1.828
  - Le Landan 3.498
  - XVIII. — Bassin de la Morge
  - 18.000| Saint-Gingolph
  - XIX.' — Bassin du Trient
  - 23.000 Vallorcine
  - BASSIN DE LA GARONNE
  - Bassins composants (superficie)
  - De l’Espagne au confluent de la Pique........... 68.678
  - Bassin de la Pique.............................. 16.447
  - Bassin de l’One.................................... 225.934
  - (dont 81.805 pour le bassin de la Neste d’Aure)
  - Bassin du Ger...................................... 11.851
  - — du Job..................................... 763.430
  - (dont 416.037 pour le bassin de l’Ariège).
  - Ensemble.................. 1.086.340 hectares
- p.142 - vue 184/1252
- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 143
  - BASSIN DE l’aRIÈGE
  - De l’Espagne au confluent du Vicdessos..........’ 71.335
  - Bassin du Vicdessos............................. 344.682
  - Ensemble................... 417.987 hectares
  - BASSIN DE l’hERS
  - De la station de Belesta au confluent du Touyré. 42.834
  - Bassin du Touyré................................... 38.671
  - — du Douctouyre........ ......................... 59.476
  - Ensemble...........*... 140.981 hectares
  - BASSIN DU SALAT
  - De la source au confluent de l’Alet........... 7.990
  - Bassin de l’Alet................................ 17.896
  - — du Garbet.................................. 12.017
  - — de l’Arac.................................. 27.964
  - — du Lez..................................... 90.985
  - Ensemble................... 156.852 hectares
  - BASSIN DE LA NESTE
  - De la source à la station d’Arreau sur la Neste
  - d’Aure...................................... 34.692
  - Bassin de la Neste de Louron.................. 13.754
  - — du Lastrés.............^............. 33.359
  - Ensemble.................... 81.805 hectares.
  - Bassin du Lot....................................... 11.351
  - .— de la Baïse................................... 290.700
  - — du Gers....!.............................. 123.000
  - — du Tarn................................. 1.595.500
  - BASSIN DE l’aDOUR
  - De la source au confluent de l’Adour................. 7.504
  - Bassin de l’Adour de Gripp.......................... 10.021
  - — — de Lesponne................. 12.033
  - — — de la Gaillesse............. 2.516
  - — du Gave d’Ossouet......................... 371.235
  - — de la Midouze........................... 1.059.662
  - — de la Bidouze............................. 210.361
  - Ensemble
  - 1.673.292 hectares
- p.143 - vue 185/1252
- - 144
  - LA ^TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - BASSIN DE LA NIVE
  - Bassin de la Nive de Becheroy............... il .712
  - — — • d'Arneguy...................... 9.607
  - — — de Laurhibar..................... 18.112
  - — des Aldudes........................ 19.972
  - Du confluent de là Nive au confluent de l’Adour. 39.247
  - Ensemble.............. 98.650 hectares
  - (dont 12.174 sur le territoire espagnol)
  - BASSIN DU GAVE DE PAU
  - Bassin du Gave de Heas........................ 8.578
  - — — de Gavarnie........................... 21.106
  - — — de Cauteret........................... 22.050
  - — — d’Azun................................ 11.457
  - d’Estaing............................. 17.248
  - — — du Neez............................... 19.807
  - — — de l’Ouzom......................... 154 207
  - — — d'Oloron............................. 261.499
  - — du Bastan............................ 18.939
  - Ensemble.............. 534.861 hectares
  - BASSIN DU SAISON
  - Bassin du Gave de Larreau.................... 11.051
  - — — de St-Engrâce..................... 50.838
  - Ensemble................... 61.889 hectares
  - BASSIN DU GAVE d’aSPRE
  - De la source au coniluent de Lescun.......... 15.639
  - Bassin du Gave de Lescun.......................... 16.102
  - — — d'Aydins............................ 13.620
  - — — de Brousset.......................... 5.327
  - — — de Bious............................. 9.966
  - — — du Soussouniou...................... 25.980
  - — de Lourdios.......................... 6.227
  - Ensemble............. 92.851 hectares
  - Dans le bassin de la Garonne les débits caractéristiques d’étiage oscillent autour de 8 litres à la seconde par kilomètre carré du bassin versant et les débits caractéristiques moyens, autour de 25 litres. Dans le bassin de l’Adour, les valeurs de 8 litres et 25 litres semblent être plutôt des minima que des moyennes; ainsi les cours d’eau pyrénéens paraissent, à égalité de surface de bassin, mieux alimentés que les couis •d’eau des Alpes provençales.
- p.144 - vue 186/1252
- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 145
  - TABLEAU DES DÉBITS
  - ' BASSINS DÉBITS d’étiage en mètres cubes DÉBIT MOYEN sn mètres cubes DÉBIT en litres par kilomètre carré (débit d'étude)
  - I. — BASSIN DE LA HA UTE-GARONN E
  - Garonne à Toulouse \ 36 3,6
  - — à Muret 33,857 102,818 6,38
  - — en aval du Tarn 48 '1,5
  - — en aval du Lot 75 1,5
  - — à Saint-Béat 11,59
  - Ariège à Lacroix-Falgarade 4,2
  - — à Foix 10,056 46,938 7,4
  - Salat 12,471 39,079 8,7
  - La Lez à Saint-Girons 4,614 8,484 11,1
  - — à Valentin 18,310 68,943 8,23
  - La Pique à Cier de Luchon 3,860 8,326 12,89
  - L’Arget à Foix 0,580
  - Le Tarn 25 1,6
  - Le Gers 1 0,8
  - Baise 2 0,7
  - Le Lot 20 1,8
  - II. — BASSIN DE l’adour z'
  - Gave de Bious (St. de Bious) >. 0,150 0,738 7,5
  - Gave de Brousset (St. de Camps) 0,425 1,408 9,2
  - Le Néez (St. de Saint-Créac) 0,503 1,559 8,02
  - Gave d’Arrens (St. d’Arrens) 1,040 3,142 13,12
  - Gave d’Estaing (St. de Bun). 0,756 2,033 10,14
  - Gave de Gavarnic (St. de Saint-Sauveur). 3,130 10,200 10,54
  - Gave de Pau (St. de Jurançon) 11,500 56,000 6,5
  - TABLEAU DES DÉBITS MENSUELS MOYENS DE LA GARONNE
  - (ANNÉE 1909) ET DE L’ARIÈGE (ANNÉE 1910)
  - MOIS GARONNE STATION DE TOULOUSE ARIÈGE STATION DE FOIX
  - Janvier m. c. m. C. 16,581
  - Février 211,516 43,421
  - Mars 100,02 52,590
  - Avril 248,860 96,903
  - Mai 401,859 173,005
  - Juin 314,176 213,466
  - Juillet 301,548 105,746
  - Août 197,330 71,570
  - Septembre 93,934 35,416
  - Octobre 86,671 25,517
  - Novembre 63,193 86,328
  - Décembre 82,834 69,456
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 10
- p.145 - vue 187/1252
- - 146
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - STATIONS DE JAUGEAGE DU BASSIN DE LA GARONNE
  - NUMÉROS d’ordre DATES d'installation
  - 1 1909
  - • 2 1906
  - 3 1911
  - 4 1911 ;
  - 5 1911
  - 6 1911
  - 7 1911
  - 8 1906
  - 9 1906
  - 10 1906 j
  - 11 1909 I
  - 12 1909 1
  - 13 1909
  - 14 1906 .
  - 15 1906
  - 16 1906
  - 17 1906
  - 18 1906
  - 19 1906
  - 20 1906
  - 21 1906
  - 22 1906
  - 23 .1911
  - 24 1911
  - 25 1906
  - 26 1909
  - 27 1909
  - 28 »
  - 29 »
  - 30 »
  - 31 ))
  - 32 »
  - 33 ))
  - 34 ))
  - 35 1909
  - 36 J)
  - 37 1909
  - 38 »
  - 39 ))
  - 40 »
  - 41 )>
  - 42 ))
  - 43 ))
  - 44 »
  - 45 ))
  - 46 »
  - 47 1909
  - 48 »
  - 49 ))
  - 50 »
  - 51 ))
  - 52 1909
  - 53 »
  - 54
  - 55 1911
  - EMPLACEMENTS DES STATIONS SURFACES DES BASSINS alimentant la station (en hectares)
  - Porte! sur la Garonne 1.001.326
  - Lacroix-Falgarde sur l’Allège. 416.037
  - Mazères sur l’Il ers 127.371
  - Carla-de-Roquefort sur la 5.055
  - Dcuctouyré
  - Lavelanet sur le Touyré 5.762
  - Belesta sur l’IIers 20.124
  - Saverdun sur l’Ariège 179.392
  - Foix sur l’Ariègc 134.106
  - Foix sur l’Arget 11.509
  - Arignac sur le ruisseau de Sau- 5.588
  - rat
  - Tarascon sur l’Ariège 106.990
  - Sabart sur le Vicdessos 35.635
  - La Ramade sur le ruisseau de Siguer 8.081
  - Vicdessos sur le Vicdessos 21.041
  - Château-Verdun sur l’Aston. . 16.223
  - Esquiroulet sur l’Ariège 31.116
  - Ax-les-Termes sur la Lauzo . . 5.360
  - Ax-les-Tliermes sur l’Oriège .. 9.013
  - Méreus sur l’Ariège \ 10.624
  - Mérens sur le Nabre 1.841
  - Mère ns sur le Mourguillou.... 1.505
  - Muret sur la Garonne 5C0.914
  - Carbonne sur la Garonne .... 518.940
  - Carbonne sur l’Arize 53.016
  - Salies-du-Salat sur le Salat .. . 143.418
  - Saint-Girons aval sur le Salai.. 107.390
  - Saint-Girons sur le Lez 41.523
  - Engomer sur le Lez 36.233
  - Audressein sur la Bouïgane. .. 11.088
  - Castillon sur le Lez . 21.875
  - Bordes sur le Balamet 2.688
  - Bordes sur le Riberot . . ,5.022
  - Orle sur l’Orle 2.928
  - Bonac-Lascoux sur le Lez .... 8.083
  - Flameau du Pont sur l’Izard.. 2.313
  - Estouéou sur le Lez 3.174
  - St-Girons amont sur le Salat . 65.867
  - Alos sur l’Alos 2.800
  - Kercabanac sur le Salat 56.215
  - Castet-d’Aleu sur l’Arac 15.498
  - Bougaret sur l’Arac 5.182
  - Bougaret sur le Liers 4.004
  - Ercé sur le Garbet 8.363
  - Aulus sur le Fouillet 973
  - Aulus sur le Garbet 1.789
  - Aulus sur l’Arse 943
  - Seix sur le Salat 22.349
  - Estours sur T Estouvs 4.745
  - Moulin-Lauga sur le Salat.. .. 17.107
  - Ustou sur l’Alet 5.147
  - Ustou sur l’Ossèze 1.973
  - Angouls sur l’Angouls 1.773
  - Confluens sur le Salat 5.014
  - Salau sur le Cougnets 901
  - Valentine sur la Garonne .... .222.891
  - MÉTHODE
  - employée
  - pour
  - LES JAUGEAGES
  - Par Moulinet . Par Moulinet.. et flotteurs... Par Moulinet .
  - »
  - Par Moulinet et flotteurs.. Par Moulinet .
  - »
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  - »
  - Par Moulinet .
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  - )>
  - »
  - Par déversoir.. »
  - Par Moulinet . »
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  - »
  - »
  - Par déversoir.. Par Moulinet .
  - Par déversoir.. Par Moulinet . Par déversoir..
  - Par déversoir..
  - Par Moulinet .
  - DEBITS
  - CARACTÉRISTIQUES
  - d’étiage
  - 17,011
  - 10,056
  - 0,584
  - 33.857
  - 12,471 ^ 5,037
  - 0,219
  - 7,210
  - 4,700
  - 2,952
  - 18,340
  - 56.228
  - 46, 938 1,562
  - 102,818
  - 39,079 8. 659
  - 0, 773 21,755 14,800
  - 8,458
  - 62,915
- p.146 - vue 188/1252
- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 147
  - STATIONS DE JAUGEAGE DU BASSIN DE LA GARONNE (Suite)
  - Z O SURFACES MÉTHODE DÉBITS
  - «O « «U J H J EMPLACEMENTS DES BASSIN6 alimentant employée CARACTÉRISTIQUES
  - < H DES STATIONS la station
  - : z “ Z 'a {en hectares) LES JAUGEAGES d’étiage moyens
  - • m. c. m. c.
  - 56 » Aspet sur le Ger . . .. X 9.033 »
  - 57 F.nr.anssfi sur le .Tob 12.437 55.499 '
  - 58 1909 Sarrancolin sur la Neste
  - Sarrancolin Sur le Canal de dé-
  - 59 1909 rivation » ))
  - 60 61 1910 1909 Jezeau sur le Lasties Bord ères sur la Neste du Lou- ' 2.570 12.800 8
  - ron
  - 62 » Pont d’Estagnon sur la Neste du Louron 8.266 ».
  - 63 1910 Loudenvielle sur le ruisseau 1.395 Par déversoir..
  - d’Aube
  - 64 » Arreau sur la Neste dAure ... 34.692 Par Moulinet .
  - 65 » Guchen sur le Lavedan 3.316 Par déversoir..
  - 66 Bourisp sur le ruisseau de Mousquères 3.919 Par Moulinet .
  - 67 » Tramezaygues sur le Rioma- 6.742 Par déversoir..
  - iou
  - 68 Fabian sur la Neste d’Aure.... ’ 4.094 Par Moulinet .
  - 69 1911 Fabian sur le ruisseau de Gela 1.941 »
  - 70 1908 Cier de Luchon sur la Pique... 29.945 Par déversoir.. 3, 860 8,326
  - 71 )) Pont de Mousquère sur l’One . 14.220 Par Moulinet .
  - 72 1911 Station du lac d’Oo sur la i Neste d’Oo 2.208 »
  - 73 » Pont Lapadé sur la Pique .... 8.059 ))
  - T7! )) Bonneau sur le Bys 4.456 ))
  - 75 1908 Saint-Béat sur la Garonne . .. 67.343 » 7,775 19,791
  - PUISSANCE HYDRAULIQUE DE LA HAUTE-GARONNE
  - ALTI- LONGUEUR PENTE DÉBITS PUISSANCES TOTALES
  - POINTS LIMITES TUDES CHUTE moyenne CARACTÉRISTIQUES en chevaux
  - DES SECTIONS des TOTALE par
  - POINTS SECTIONS kilomètre d’étiage moyens d’étiage moyennes
  - Pont du Roi 574
  - (Frontière d’Esp.).. 100 15k 7m, 00 5m3, 7 19m3,2 5.700 19.200
  - Emb1 de la Pique.. 474
  - Emb* de la Neste.. 414- GO 24 2 50 9 6 27 5 5.760 16.500
  - Emb‘ du Salat .... 254 160 45 3 50 17 7 44 3 28.320 70.880
  - Emb1 de l’Ariège .. 142 112 66 1 90 31 2 114 1 34.944 127.792
  - 74.724 2343.72
  - « PUISSANCE HYDRAULIQUE DE L’ARIÈGE
  - Mérens 1000
  - ' Ax-les-Thermes. .. 780 220 10k 22m,00 lm3,0 3m3r0 2.200 6.600
  - Foix 380 400 50 8 00 7 5 22 5 30.000 90.000
  - Garonne T 142 238 85 2 8 13 0 60 0 30.940 142.800
  - 63.140 239.400
  - PUISSANCES HYDRAULIQUE DU SALAT
  - Coullens de Salat . 880
  - Saint-Girons 404 476 30k 15m,86 4m3,0 12m3,0 19.040 57.120
  - Garonne 254 150 77 1 94 8 0 26 0 12.000 39.000
  - 31.040 96.120
- p.147 - vue 189/1252
- - 148 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ces puissances, inférieures à celles de la seule Durance, paraissent devoir tenter beaucoup moins les industriels, en raison du grand nombre des anciens moulins, dont la puissance totale représente e iviron 30.000 chevaux.
  - Entre Toulouse et la mer, la puissance hydraulique de la Garonne n’a ni une grande importance, ni une grande valeur, tant à raison du faible étiage que des faibles pentes.
  - TABLEAU DES STATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DU BASSIN DR LA GARONNE
  - NUMÉROS d’ordre EMPLACEMENTS DES SlATIONS ALTITUDES NOMS DES BASSINS SUPERFICIE en kilomètres carrés
  - 1 Fos 520 Garonne. 10.013
  - 2 Saint-Gaiidens 407 id. 2.228
  - 3 Cazères . . . .• : 242 id. »
  - 4 Muret 163 id. 5.309
  - 5 Toulouse 194 id. 10.013
  - 6 Arreau 698 Veste d’Aure. 347
  - 7 Bagnères-de-Luclion 641 Pique. 299
  - 8 Caubous 1.230 Neste d’Oueil. ))
  - 9 Oo 980 L'Osne.- 22
  - 10 Arguenos 600 Job. 134
  - 11 Izaul 300 id. »
  - 12 Juzet 591 id. »
  - 13 Le Fréchet 400 Garonne »
  - 14 Fousserel 319 Louge. 416
  - 15 Aurignac 396 id. »
  - 16 Sainte-Croix 356 Voip. 137
  - 17 Mas-d’Azil 295 Arize. 530
  - 18 Pibrac 185 Aussonnette. ))
  - 19 Le Faget ' 262 Le Girou. »
  - 20 L’Hospitalet ; 1.436 Ariège. »
  - 21 •Mérens 1.050 id. 106
  - 22 Ax-les-Termes (C. M.).. 711 id. 311
  - 23 id. (K. et F.). 710 ' id. ))
  - 24 Les Cabannes 435 id. 162
  - 25 Tarascon-sur-Ariège 476 id. 1.070
  - 26 Foix (C. M.).. . 397 id. 1.341
  - 27 Foix (E. N.). 433 id. ))
  - 28 Prade 1.250 L’tiers »
  - 29 Fougax 600 id. »
  - 30 Belesta 491 id. 201
  - 31. Chalabre 384 id. »
  - 32 Mirepoix 301 id. ))
  - 33 Rieucros 282 id. »
  - 34 Belpech 240 id. ))
  - 35 Marc (commune d’Auzat) 1.050 Vicdessos. »
  - 36 Vicdessos (C. M.).. 707 id. 210
  - 37 Vicdessos (E. et F.). 825 id. ),
  - 38 Goulier 1.084 id. »
  - 39 Capoulet 620 id. » *
  - 40 Le Bosc 750 Arget. ))
  - 41 Le Calmill 1.200 id. ))
  - 42 Saurat 950 Saurat. 56
  - 43 Larcat ; 830 Les Nubars. »
  - 44 Pradières 410 Aises. ))
  - 45 Le Fossat 239 Lèze. »
  - 46 Couflens (C. M.)... 705 Salat. 50
  - 47 Couflens (E. et F.). 706 id. »
  - 48 Seix (C. M.)... 514 id. 223
  - 49 Seix (E. et F.). . 503 id. »
  - 50 Saint-Girons .. 391 id. 1.074
- p.148 - vue 190/1252
- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 149
  - TABLEAU DES STATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
  - DU BASSIN DE LA GARONNE (Suite)
  - NUMÉROS d’ordre S EMPLACEMENTS DES STATIONS ALTITUDES NOMS DES BASSINS SUPERFICIE en kilomètres carrés
  - 51 UstOU .... ; 610 Alet,. 51
  - 52 Aulus 676 Garbet.. 18
  - 53 Massai 650 Arac. 52
  - 54 Boussenae i 962 id.
  - 55 Rimont . .. 532 Baup. ))
  - 56 Riverenerl 580 Nert. ))
  - 57 Senlein 760 Lez. 40
  - 58 Castillon (G. M.)... 541 id. 219
  - 59 Castillon (E. et F.). 525 id. »
  - 60 Moulis 470 id. })
  - 61 Saint-Larv 700 Bouïgane. „
  - 62 Orgibet 670 id. »
  - 63 Arien 696 Balamet. *
  - STATIONS DE JAUGEAGE DU BASSIN DE L’ADOUR
  - NUMÉROS d’ordre T. O s! < s H EMPLACEMENTS DES STATIONS SURFACES DES BASSINS alimentant la station (en hectares) MÉTHODE ^ employée pour LE JAUGEAGE INSTRUMENTS EN SERVICE
  - 1 1909 Cambo sur la Nive 85.704 Par Moulinet . Moulinet Ott n° 1189
  - 2 1909 Saint-Étienne de Baïgorry
  - sur la Nive des Aldudes. 15.323 » Moulinet Ott n° 1179
  - 3 » St-Jean-Pied-de-Port sur
  - la Nive de Beheroby,'. . . 11.712 » Moulinet Ott n° 1194
  - 4 )) St-Jean -Pied -de-Port sur
  - la Nive d’Arneguy .... 9.607 )) »
  - 5 ^ )) St-Jean-Pied-dc-Port sur
  - le Laurhibar 13.664 )> ))
  - 6 )) Ispourre sur l’IIaruby 5.907 » ))
  - 7 1909 Mauléon sur le Saison 45.761 )) Moulinet Ott n° 1 184
  - 8 )) Tardets sur le Saison 26.089 )) )) '
  - 9 1909 Pont des Deux-Eaux sur
  - le Saison 19.204 )> Moulinet Ott n° 1566
  - 10 » Larrau sur le Gave de
  - Larrau 4.274 » »
  - 11 » Gorges d’Holçarté sur le
  - Gave d’Holçarté 4.705 » »
  - 12 )) Pont Saint-Laurent sur Je •
  - Gave de St-Engrâce.. .. 6.603 »
  - 13 » Olorou sur le Gave d’Oloron
  - 14 )) Bidos sur le Gave d’Aspe.. 106.230 » Moulinet Ott n° 1188
  - 15 » Lourdios sur le Lourdios. . 58.730 )) »
  - 16 )) Pont d’Escot sur le Ba-
  - rescou 3.794 Par déversoir . ))
  - 17 » Pont d’Escot sur le Gave
  - d’Aspe " 2.433 J) »
  - 18 )) La Sablière sur le Gave
  - d’Aydius 41.462 Par Moulinet... »
  - 19 )> Pont d’Esquit sur le Gave
  - d’Aspe 2.924 Par déversoir . Moulinet Ott n° 1185
  - 20 )) La Cascade sur le Gave de
  - Lescun 25.307 Par Moulinet . »
- p.149 - vue 191/1252
- - 150
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - STATIONS DE JAUGEAGE-DU BASSIN DE L’ADOUR (suite)
  - NUMÉROS d’okdrb DATES d’installation EMPLACEMENTS DES STATIONS SURFACES DES BASSINS alimentant la station (en hectares) MÉTHODE employée pour LE JAUGEAGE INSTRUMENTS EN SERVICE
  - 21 1909 Pont de Sebers sur le Gave
  - d’Aspè 9.922 Par déversoir . J)
  - 22 » Oloron sur le Gave d’Ossau. 47.500 Par Moulinet . )>
  - 23 » Arudy sur le Gave d’Ossau. 42.407 » Moulinet Ott n° 1188
  - 24 1909 Lliey sur le Valentin 1.289 )) ))
  - 25 /» Gabas sur le Gave d’Ossau. 10.690 Par déversoir . ))
  - 26 \» Gabas sur le Gave de Bious. 4.463 Par Moulinet . ))
  - 27 1909 Bious sur le Gave de Bious. 2.016 » »
  - 28 » Pont de Camps sur le Gave
  - de Brousset 4.642 Par déversoir . )>
  - 29 » Orthez sur le Gave de Pau' 266.388 » „
  - 30 1909 Arliguelouve sur le Gave
  - de Pau 184.632 Par Moulinet . »
  - 31 » Arthez d’Asson sur l’Ou-
  - zom 13; 039' » »
  - 32 FtfrriÀrfts sur VOii.rnm 7.303
  - 33 » Lourdes sur le Gave de Pau. 107.154 ))
  - 34 )) Saint-Créac sur le Néez ... 6.271 )> Moulinet Ott n° 1572
  - 35 1908 Argelès sur le Gave d’Azun. 20.553 Par déversoir . »
  - 36 190$ Arrens sur le Gave d’Ar-
  - ''rens 7.923 Par Moulinet . Moulinet Ott n° 1571
  - 37 1908 Bun sur le Gave d’Estaing. 7.453 Par déversoir . »
  - 38 1911 Concé sur le Gave de
  - Cautercts i 4.792 » ))
  - 39 )) Viey sur le Bastan 9.569 Par Moulinet . Moulinet Ott n° 1193
  - 40 1909 Luz-St-Sauveur sur le Gave
  - de Gavarnie 29.684 )) »
  - 41 1911 Gèdre sur le Gave de Héas. 8.578 Par déversoir . »
  - 42 » Gavarnie sur le Gave de
  - Gavarnie 1.787 Par Moulinet . »
  - 43 » Maubourguet sur l’Adour.. 46.840 )> ))
  - 44 1909 Trébons sur l’Ossouet 3.210 » Moulinet Ott.
  - 45 1909 Pouzac sur la Gailleste .... 2.356 » Moulinet Ott n° 1180
  - 46 )> Asté sur l’Adour 28.209 » ))
  - 47 f) Lesponne sur l’Adour de
  - Lesponne 5.558 » . ))
  - 48 » Pont d’Arteil sur l’Adour.. 16.437 » »
  - 49 » Gripp sur l’Adoue de Gripp. 4.700 » »
  - 50 » Pavolle sur l’Adour de
  - Pavolle 3.691 » «
  - J) 1899 Ancienne station de Bizanos
  - 1908 . sur le Gave de Pau )) Par flotteurs... Flotteurs.
  - A l’exception du poste de Gambo, les pos'.es les plus bas sont à des al itudes compensés entre 100 et 170 mètres. La m oyenne du nombre de postes par myriamètre carré est de 0,93.
  - Les tableaux suivants, tirés du tome II, publié par le Service d’études des Grandes Forces hydrauliques montrent l’organisation de l’admirable service dont les ingénieurs Tavernier et de la Brosse ont doté notre pays.
- p.150 - vue 192/1252
- - I.
  - Première section
  - Planimétrie. Position des. bassins par altitudes
  - BASSINS COMPOSANTS
  - isolés
  - par
  - groupes
  - 2
  - depuis l'origine j u s q u e s et
  - y compris 3
  - DÉFINITIONS
  - des
  - BASSINS COMPOSANTS
  - Profils en long du cours d'eau. Croquis, places et détails divers
  - OBSERVATION
  - 15
  - III. — Troisième section
  - Observations annuelles (hydrométrie, jaugeages, etc.)
  - r/3 .
  - © W S
  - c/3 r-w £ H O O -a 2 5
  - H ^
  - o s 'Ld »
  - • a a w
  - HAUTEURS
  - MOYENNES
  - à l’échelle de station
  - C
  - MILLIMETRES
  - DIMENSIONS ET DONNEES
  - DES PROFILS DE JAUGEAGE
  - P 1
  - VITESSES CONSTATÉES
  - moyennes
  - V
  - U
  - RAPPORTS
  - COEFFICIENTS
  - U
  - Vrï
  - DÉBITS
  - DÉRITS par
  - SECTION
  - OBTENUS et par KILOMÈTRE
  - J CARRÉ
  - de bassin
  - m3 litres
  - l largeur à la surface, P profondeur maxima, p profondeur moyenne ^p = * périmètre mouillé, S section transversale, R rayon moyen ^R =
  - v vitesse maxima à la surface, V vitesse maxima absolue, U vitesse moyenne ^U= jQt U pente superficielle le long de la rive droite, i> pente superficielle le long de la rive gauche et « pente superficielle sur l’ensemble du courant.
  - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
- p.151 - vue 193/1252
- - IV. — Observations pendant les années... I. — Station de...
  - $ 1. — Cotes ci débits de l'année
  - DATES JANVIER FÉVRIER MARS AVRIL MAI JUIN JUILLET AOUT SEPTEMBRE OCTOBRE NOVEMBRE DÉCEMBRE
  - Résultats des jaugeages
  - g 3. — Barème des débits
  - \ CO Z O
  - H
  - COTES DEBITS COTES DÉBITS COTES DÉBITS COTES DÉBITS •< >
  - çC Cd CO ce O
  - m Dq3 m m3 m m3 m m3
  - II. — Résumé du mouvement des eaux
  - (il. — Résultats me?isuels § 2. — Résultats spéciaux pour l'hiver...
  - MAXIMA MENSUELS
  - MINIMA MENSUELS
  - MOYENNFS MENSUELLES
  - MAXIMA
  - MINIMA
  - MOIS
  - DÉBITS
  - DÉBITS
  - 3. — Nombre de jours pendant lesquels les hauteurs et les débits ont varié entre les limites ci-dessous
  - „ „ ,. i de
  - Hauteurs d eau ^
  - ( de.
  - Débits (q) j h .
  - Nombre de jours dans l’année
  - 152 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 153
  - Le service d’études du Sud-Ouest, sous la direction de M. Tavernier, inspecteur général des Ponts et Chaussées, avait fait porter tous ses efforts principalement sur les Pyrénées et les cours d’eau importants qui en descendent, et au début des hostilités, en 1914, l’étude des Forces hydrauliques du Massif Central était à peine effleuré, pour les cours d’eau tributaires de la rive droite de la Garonne.
  - Faute de personnel technique, le Service du Sud-Ouest et celui du .Massif Central fut laissé en souffrance.
  - L’opinion publique, cependant, réclamait de plus en plus vivement l’utilisation et l’exploitation des ressources hydrauliques des cours d’eau du Massif Central ; les pouvoirs locaux, le Parlement lui-même, se préoccupaient de cette question, dont l’importance devenait de plus en plus capitale en présence des difficultés du ravitaillement en charbon.
  - 'D’accord avec les ministères de l’Agriculture et des Travaux publics, le ministère de l’Armement décida, en 1917, de reprendre les études interrompues par la guerre et de les étendre à l’ensemble des cours d’eau qui descendent du Massif Central.
  - Une décision du 22 mars 1917 confiait, à cet effet, à M. Lemoine, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, directeur des travaux de la Ville de Lille, une mission pour organiser, en liaison avec les ministères de l’Agriculture et des Travaux publics, « un service d’études des ressources hydrauliques contenues dans les cours d’eau du Plateau Central ».
  - Cette décision était complétée par celles du ministère de l’Agriculture du 20 avril 1917, et du ijiinistère des Travaux publics du 26 juin suivant.
  - Le service fut immédiatement organisé avec du personnel mobilisé, et aussi avec le concours dévoué et précieux du personnel local des Ponts et Chaussées et du Service Vicinal qui, malgré les difficultés du moment, n’hésita pas à accepter la charge d’occupations nouvelles, très intéressantes, il est vrai, mais néanmoins absorbantes.
  - Il fut étendu aux départements suivants, pour la région Sud et Sud-Ouest du Massif Central :
  - Aveyron,Cantal, Corrèze, Dordogne, Lot, Lozère,Tarn,Tarn et-Garonne;
  - Aux départements ci-après :
  - Allier, Creuse, Indre, Loire, Haute-Loire, Puy-de-Dôme, et Haute-Vienne, pour la région Nord ;
  - Et enfin, au département de l’Ardèche, en ce qui touche le bassin du Rhône, rive-droite. '
  - Dans la partie Sud et Sud-Ouest, qui avait déjà été le champ d’études faites par le Service des Études du Sud-Ouest de la France (siège à Toulouse), les installations existantes, — stations de jaugeage des débits des cours d’eau, postes d’observations des hauteurs d’eau, — furent remises en état, réorganisées et complétées.
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- - 154
  - LA TECHNIOUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Au 1er janvier 1918, 94 stations de jaugeage fonctionnaient dans cette région.
  - Les jaugeages déjà effectués à cette date, les observations des hauteurs d’eau faites aux échelles anciennes des Services hydrométriques et à celles installées par le Service des Forces hydrauliques, permettent déjà d’amorcer utilement l’étude générale du régime des cours d’eau.
  - Le profilement des cours d’eau a été commencé dans les régions hautes du bassin de la Dordogne, et les résultats obtenus à ce jour sont complétés utilement par les documents précieux que les bureaux locaux des Ponts et Chaussées ont pu mettre à la disposition du Service.
  - La détermination des ressources hydrauliques de la région Sud et Sud-Ouest du Massif Central, et l’étude des aménagements généraux des cours d’eau pourront, semble-t-il, être faites et entreprises dans un délai assez rapproché.
  - Dans les régions Nord du Massif Central et dans le département de l’Ardèche, tout était à faire.
  - Les études y sont moins avancées que dans le Sud. Le plan d’organisation du Service est, néanmoins, définitivement établi.
  - Dès les premiers mois de l’année 1918, 50 stations de jaugeage fonctionneront. Les postes correspondants d’observations de hauteurs d’eau s’ajouteront à ceux que possèdent déjà les services hydrométriques. L’année en cours ne se terminera pas sans que soit fixé le régime des cours d’eau de cette partie du Massif Central, et commencée l’étude des plans d’aménagement des cours d’eau.
  - Le Service organisé par le ministère de l’Armement n’estœvidemment que temporaire; il disparaîtra avec le ministère,mais il fera place, cela ne fait aucun doute, au service civil qui, dans la région du Massif Central, continuera l’œuvre si utile entreprise aujourd’hui, en vue de l’aménagement des ressources si considérables que contiennent, à l’état potentiel, les cours d’eau importants qui, au sud et au nord, descendent des Massifs montagneux du Plateau Central.
  - 25. Service de l’évaluation des forces hydrauliques en Suisse.
  - — A l’effet de donner une valeur aussi judicieuse que possible aux diverses sections des cours d’eau étudiés, le Bureau hydrométrique fédéral, sous la direction de M. l’ingénieur Epper, a classé ceux-ci en quatre catégories, dont il est question plus loin. En effet, cette valeur dépend d’un grand nombre de facteurs. Ce sont d’abord la pente et la quantité d’eau qui jouent un grand rôle dans l’estimation d’une force hydraulique ; il y a lieu ensuite de connaître le prix de revient des installations par cheval-vapeur ; il faut encore tenir compte des besoins actuels et futurs d’énergie électrique et peser soigneusement sous quel aspect'l’emploi commercial
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 155
  - do celte énergie se présente, spécialement si des débouchés propices ne sont pas trop éloignés de la centrale. Un raccordement direct à unejigne de chemin de fer ou à une voie fluviale est d’une importance essentielle pou/- la plupart des industries, spécialement pour les industries électrochimiques, qui prennent toujours plus d’importance à cause de l’importation avantageuse des matières premières et de l’exploitation prompte .et bon marché des produits. Les considérations sont, par contre, de toule autre nature lorsque la centrale devra fournir la force pour la traction électrique d.’une ligne de chemin de fer déjà existante ou à construire. Dans d’autres cas, se présentant très souvent, il y aura aussi à compter avec la concurrence d’autres sources d.eforçes,mais le développement des applications de l’électricité, la création de nouvelles voies de communication et de nouvelles industries peuvent amener, par contre, un tel changement que certains cours d’eau, dont l’exploitation ne paraît pas rémunératrice actuellement, peut prendre une certaine importance à ce moment.
  - Pour pouvoir déterminer sans contestation possible la capacité productrice d’une usine hydraulique, qu’elle soit déjà en service ou bien qu’elle se trouve seulement en voie d’exécution, il faut avant tout connaître la marche générale de l’écoulement du cours d’egu, c’e^t-à-dire non seulement la grandeur absolue des différents débits pour une longue suite d’années, mais encore leur durée relative. Seulement alors il est possible, dans une usine à étudier ou en construction, de prendre toutes les dispositions quant au nombre et à la puissance des turbines génératrices, ainsi qu au sujet de l’accumulation hydraulique et de l’usine de réserve à vapeur pour permettre une utilisation complète de la section de cours d’eau dont on dispose.
  - Le Bureau hydrométrique fédéral a pensé qu’il suffisait provisoirement, pour les besoins pratiques, de déterminer l’écoulement de quelques cours d’eau importants choisis judicieusement dans un bassin pas trop grand et, autant que possible, semblable en ses diverses parties au point de vue hydrologique. Cette façon de faire permet d’obtenir un certain nombre de rapports, qui diffèrent, il est vrai, plus ou moins entre eux, mais pas dans une mesure telle qu’ils ne puissent, en agissant avec prudence, être employés avec une sûreté assez grande aux cours d’eau de bassins similaires.
  - Le volume publié par le Bureau hydrométrique fédéral (x) confient de nombreux tableaux qui permettent de fixer d’avance et avec une certitude suffisante les forces hydrauliques de toutes les sections principales des cours d’eau du bassin du Rhin dans les Grisons, non seulement pour le
  - (l) Régime des eaux en Suisse : Bassin du phin depuis ses sources jusqu'à l'embouchure de la Tamina.
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- - 156 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - temps de l’écoulement minimum, mais aussi pour tout le reste de l’année. Ce travail permet de définir la force hydraulique utilisée actuellement ou bien encore disponible dans la partie du bassin du Rhin, d’une superficie de 4.454km2,5 et s’étendant de ses sources jusqu’à l’embouchure de la Tamina. On a trouvé (année 1908) :
  - 1° Forces hydrauliques des installations avec utilisation incomplète de la force (catégorie A) : 3.728 HP ;
  - 2° Forces hydrauliques des usines avec utilisation rationnelle de la force (catégorie B) : 4.900 HP ;
  - 3° Forces hydrauliques encore disponibles :
  - Catégorie I (très bonnes forces).... 37.430 HP •
  - Catégorie II (bonnes forces)............ 49.370
  - Catégorie III (forces passables)......... 38.610
  - Catégorie IV (forces médiocres)......... 19.460
  - Ensemble..................... J44.870 HP
  - Si l’on considère uniquement les forces hydrauliques des catégories I et II, c’est-à-dire les très bonnes et les bonnes forces, l’on obtient une somme de 86.800 HP.
  - Les chiffres ci-dessus représentent des chevaux de force nets par vingt-quatre heures, mesurés sur l’axe de la turbine (avec rendement de 75 0/0 des moteurs). De plus une ample réduction (10 0/0) des pentes disponibles a été faite, et l’on a ensuite supposé que le débit pouvait descendre au-dessous du minimum fixé par les mesures, ou bien que ce minimum pouvait ne pas être employé complètement ; la réduction a été fixée pour cela en général à 10 0/0. Pour augmenter la sûreté des calculs, l’on a fait abstraction dans cette étude de l’accumulation de l’eau certainement possible dans une plus ou moins grande mesure selon le cas. Les nombres indiqués ci-dessus représentent donc bien la plus basse limite des forces hydrauliques réellement utilisées ou bien encore disponibles.
  - En observant autant que possible ce principe, le Bureau.hydrométrique fédéral a pu déterminer approximativement et pour toute la Suisse, non seulement les forces hydrauliques des usines avec utilisation rationnelle, mais aussi les forces disponibles (catégories I et II). Dans les usines en service ou en construction pour lesquelles l’emmagasinage de l’eau dans des bassins naturels ou artificiels est employé ou bien prévu, de telle sorte que l’action de cet emmagasinage n’est pas visible dans les débits minima mesurés, l’on a calculé avec les débits majorés, mais toujours en supposant une utilisation de la force pendant vingt-quatre heures. De même pour les forces hydrauliques disponibles, l’action d’une accumulation n’a été prise en considération que dans le cas où elle se laisse, autant
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE 157
  - qu’on peut prévoir, pratiquement exécuter, soit que des bassins xle lacs naturels avec écoulement libre (lac de l’Engstlen, lac.de l’Arnen, lac Ritom, lac de Lugano) puissent être mis à contribution, soit que des plus grands bassins puissent être créés artificiellement (lac de Lank, lac du Wâggital, lac de la Silh, lac du Val Piumogna). Enfin, pour les usines qui travaillent temporairement avec l’eau dite de remous, l’on a aussi, comme s’il s’agissait d’une accumulation journalière, introduit dans les calculs la force disponible pendant vingt-quatre heures sans remous.
  - Sur ces bases, le Bureau hydrométrique fédéral a trouvé à ce moment une puissance de 209.580 HP pour les usines ayant une utilisation rationnelle de la force hydraulique.
  - Pour ce qui concerne les forces hydrauliques encore disponibles, il ressortait une somme de 513.020 HP. Sous ce nombre, il faut comprendre des chevaux nets, en admettant un service ininterrompu (vingt-quatre heures). Dans ce chiffre ont été rangées uniquement les forces qui, autant qu’on en peut juger aujourd’hui, sont à classer comme très bonnes et bonnes (Ire et IIe catégories).
  - Il n’est pas douteux que ce chiffre de 513.020 HP est loin de représenter toute la valeur des forces hydrauliques encore disponibles en Suisse, car seul un petit nombre des accumulations a été pris en considération et, d’autre part, une étude plus serrée pourrait indiquer un grand nombre d’endroits où un emmagasinage de grandes quantités d’eau est pratiquement exécutable (dans la vallée de Muota, dans le bassin de la Linth, de la Sarine, etc.). En outre, par un aménagement rationnel des lacs de Constance et de Wallenstadt, possédant tous deux un émissaire libre ; par un changement de manœuvre de leurs appareils de retenue des grands lacs suisses possédant déjà une régularisation artificielle de leur émissaire (lac de Brienz et de Thoune, lac de Bienne avec les lacs de Neuchâtel et de Morat.inclusivement, lac de Zoug, lac de Zurich), on peut arriver à obtenir une forte augmentation de débit au temps de l’écoulement minimum. Enfin, les turbines modernes permettant d’avoir des rendements de 80 et 85 0/0,le montant des forces hydrauliques subira,de ce fait, dans un temps assez rapproché, une augmentation très sensible.
  - Réunissant ensemble les sommes trouvées pour les forces hydrauliques exploitées et disponibles, on obtient un total de 722.600 HP de vingt-quatre heures, que l’on peut sans exagération, pour les raisons avancées plus haut, porter à 750.000 HP, pendant l’écoulement minimum des eaux.
  - Les tableaux ci-après montrent à la fois le genre d’opérations effectuées par le Bureau hydrométrique fédéral et les formules utilisées à cet égard.
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- - 158
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - I. Modèle de tableau de jaugeages exécutés pendant les très petit)
  - Observations. — Dans les formules figurant dans ce tableau : [ = superficie; Vo = vitesse superficielle 0 00155 __ Vm
  - des polygones mesurés; a = 23 + ~L-,:—1 ;ô = VR; e = ——. Lors de l’exécution des jaugeages on place
  - J Vrj
  - dans la règle des piquets munis d'un clou servant à mesurer la hauteur et la pente superficielle de l'eau. Pour éviter des nivellements étendus, ces points ne sont habituellement ni rattachés au nivellement fédéral
  - II. Modèle de tableau des débits minima déduits
  - DATE DU MINIMUM de
  - l’eau
  - NOM
  - du
  - COURS D EAU
  - LIEU
  - du
  - P. mm.
  - F
  - m2
  - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - ebits sur le Rhin (Suisse) dressé par le Bureau hydrométrique fédéral
  - 159
  - | pE.NTE relative
  - -VfERFIClELLE DE L’EAU
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  - REMARQUES
  - de précision, ni repérés. On procède à ce s raccords seulement dans le cas où des limnimètres ou repères fédéraux se trouvent à proximité. La cote d’un de ces .points est, par conséquent, tout à fait librement d'après le profil 1,2... m. La plupart des valeurs figurant dans la colonne, « niveau moyen dans le profil de jaugeage » n’ont donc qu’une valeur relative. Elles ne servent que pour la comparaison entre le niveau de l'eau lors du jaugeage proprement dit, d’une part, et le niveau lors du débit minimum d’autre part.
  - e résultats des jaugeages donnés par le tableau I
  - PENTE RELATIVE
  - SUPERFICIELLE DE L’EAU
  - 12
  - Vm.
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  - REMARQUES
- p.dbl.158 - vue 200/1252
- - 160
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - III. Modèle de tableau des débits minima, des peut^i
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  - En 1914 le Service hydrométrique suisse a été transformé en un Service des eaux, ayant d’après la loi fédérale les attributions suivantes :
  - 1° Le régime des eaux en vue de les utiliser comme force hydraulique et pour la navigation, et de prévenir les dommages qu’elles peuvent causer ;
  - 2° La préparation technique-et économique de l’utilisation des eaux; la préparation et l’exécution des lois et arrêtés sur les forces hydrauliques. L’élaboration des traités internationaux, de concert avec le départèment politique et la surveillance de leur application ;
  - 3° La préparation et l’exécution des dispositions sur la dérivation des forces motrices à l’étranger.
  - Parmi les nombreuses études confiées au Service des eaux, on peut citer celles relatives à l’obtention de la concession des forces motrices de la Reuss et de Haute-Levantine pour les chemins de fer fédéraux, puis l’établissement de la statistique des forces hydrauliques utilisées et disponibles de la Suisse. Il a également établi des projets pour la régularisation du niveau des lacs de Constance et de Lugano, après s’être mis d’accord avec les États intéressés; il a aussi fourni les bases techniques et scientifiques pour la régularisation du lac des Quatre-Cantons et perfectionné les méthode^ de jaugeage.
  - Bassin de réception
  - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - jolaes et des forces hydrauliques minima
  - 161
  - DÉBITS MINIMA par
  - fïCOKDB
  - AQ L
  - MINIMA DES FORCES
  - HYDRAULIQUES EN H P NETS
  - 75 0/0 de rendement des moteurs
  - des installations
  - des sections déjà existantes,
  - encore catégories
  - disponibles
  - A B
  - — 1 o-S o
  - a ce ^ t- 5 s o * S'C « Z5 ce S o J* O <D
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  - CL o irs > b
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  - MINIMA DES FORCES hydrauliques en HP nets classées en catégories d’après la qualité et la situation des sections encore disponibles
  - catégories
  - III
  - IV
  - REMARQUES
  - En outre, des planches spéciales donnent : les minima des débits et des forces hydrauliques, les courbes des débits, des vitesses moyennes et des vitesses maxima et enfin les variations des débits par seconde.
  - Enfin il a eu à s’occuper de la nouvelle loi fédérale sur l’utilisation des forces hydrauliques, qui se propose d’atteindre les buts suivants : 1° une utilisation rationnelle des eaux ; 2° l’aplanissement des difficultés qui peuvent survenir entre cantons en matière de concessions de force motrice; 3° l’utilisation des sections de cours d’eau qui se trouvent à la frontière suisse.
  - 26. Service d’études des forces hydrauliques du Congo belge. —
  - Ce service a été entrepris à l’instigation et sous les auspices de la Compagnie du chemin de fer du Congopt de la Compagnie du Congo pour le commerce et l’industrie. Un intérêt particulier s’attache pour la France à connaître les travaux de la mission technique belge qui avait à sa tête l’ingénieur Robert Thyss, car l’amélioration du régime du fleuve Congo, devant changer radicalement les conditions'existantes entre les? différentes colonies du centre africain, les gouvernements intéressés auront à intervenir non seulement au point de vue technique, mais aussi financièrement là où les dépenses leur incomberont plus spécialement (1).
  - O M. l’irgénieur Robert Thyss a bien voulu nous informer qu’il s’était aidé dans la création du service d’Études que nous relatons dans ce paragraphe de renseignements puisés dass cet ouvrage.
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - i.
  - 11
- p.dbl.160 - vue 201/1252
- - 162 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La mission-belge qui a pris ensuite la dénomination de Service des Etudes des Forces Hydrauliques du Bas-Congo a opéré ses travaux durant
  - rLGQ\5 Q^- Fl.
  - INKISI
  - Chôtcsde Zongo-Maianda et de Sengèie.
  - Croquis d'ensemble Echelle de :1 à ±0000
  - fhûtedç U)?,
  - de ÏOrn.de haid,
  - leNtepierrfiJ àà
  - > - . ôOrôT ^hute de Zon<
  - Fig, 55. — Topographie du fleuve Inkisi.
  - les années 1910, 1911, 1912 et 1913 en vue de l’électrification des chemins de fer du Congo.
  - Les itinéraires ont été relevés au podomètre et à la boussole carrée.
- p.162 - vue 202/1252
- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE 163
  - Les altitudes ont été déterminées par l’emploi des hypsomètres ou des
  - à X
  - "OSl ----*1
  - vue/] -tuy
  - -J <
  - u9 $dpnpi/y
  - anéroïdes et hypsomètres combinés. Cette méthode a donné des résultats
- p.163 - vue 203/1252
- - 164
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Emplacement dei Appareils du Service d'Elodes des Forces hydrauliques duÎAS CoHSO.
  - , , O Limnigriphc
  - WCJtnde • o Apparei/s s /n»Ktma + LitnntmôLre PJuY/omiirt * X S tait on d*
  - '*** C/iutc-ou rapt de.
  - £che//e .- l.spo.o-oo.
  - )
  - Fig. 57. — Emplacement des appareils hydrométriques.
  - ht 1 veau d'assise. du Pont F20l (L
  - Repère honzf
  - raceparral/ele au causant .Sens du courant n epere Vert-
  - Fig. 58. — Repères de nivellement.
  - Riv/ere J/nûsi. PftonL /£ en aval du Pont.
  - to ii zt n
  - Z6 Z7 Zi
  - hauteur maJcimo . Sr7 620 /a %6 „ers 1Sheures, - mintma « 5/S.880 4 - - 3 »
  - ma s/ma de Fan ne e )911s 517,68.
  - Echelles : 1Jour* 4.8mm, 1mètre* 10mm.
  - Fig. 59. — Graphique mensuel des hauteurs limnimétriques (Décembre 1911 ).
- p.164 - vue 204/1252
- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 165
  - satisfaisants dans les régions où on a reconnu la constance des marées barométriques journalières et annuelles. Les anéroïdes combinés avec les-
  - looo.
  - hj vt- ai
  - Ki/ûmetrage Echelles : 1oomm
  - 1 Jtifûfnelre * O.S m.<n.
  - Fig. GO. — Graphique des-hauteurs totales-de pluies- tombées- pendant la saison des pluies 1910-1011, aux différentes stations- pluviométriques du-Congo.
  - hypsomètres ont permis de relever rapidement des cotes- intéressantes au cours des itinéraires selon un programme défini à l’avance. (Les fig. 55 à 61) définissent la nature de ces travaux.
  - Les tableaux I et II ci-après montrent quelle précision on,peut atteindre de cette façon d’opérer, en tenant compte que la mission du Congo avait à remplir sa tâche dans un délai rela-t ivement court et aussi le plus économiquement possible.
  - Les mesures des débits des rivières ont été faites au moyen de limnit-mètres semblables au type employé par le Bureau hydrométrique fédéral suisse. Les types d’appareils lim i-graphes- ont consisté en flotteurs maxima appropriés.
  - La mission technique belge ayant reconnu: 1,° que la méthode de jaugeage par déversoirs ne peut être appliquée pour les cours d’eau de quelque importance que s’il existe déjà des -barrages convenant parfaitement ; 2° que la méthode par flotteurs exigent un personnel bien entraîné et en nombre suffisant et qu’en outre il est très difficile d’obtenir un nombre de points suffisants vers les bords du cours d’eau pour faire les observations, s’est décidée d’employer la ffièthode du moulinet électrique qui ne nécessite qu’un observateur.
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  - Échelles : 1m.mpluie tombe* * h-m m f mon » 4.r»7.m
  - Fig. fil'. — Graphique donnant la chute moyenne de pluie pour chaque mois-1910-1911. (Vallée de l’Inkisi).
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- - I. Exemple de détermination des altitudes par l’emploi des hypsomètres
  - LIEU de l’observation DATES HEURES NUMÉROS ‘ des APPAREILS LECTURE des APPAREILS CORRECTIONS LEC1DRES CORRIGÉES ALTITUDES RÉSUL- TANTES MOYENNES ALTITUDES ADOPTÉES
  - de tempé- rature de gravité MA BAROMI annuelle RÉE -TRIQUE journalier de gra- duation TOTALES
  - heures m. m. m.
  - Camp IX 6 Juillet 1910 10 1325 734,1 +2,35 +1,92 — 1,9 — 1,3 - 0,1 + 1,0 735,1 346,9
  - 1360 732,9 +2,35 +1,92 — 1,9 - 1,3 0 + 1,1 7:U 360,2 352,9 353,0
  - Rivière Pangazi 1369 733,5 +2,35 + 1,92 — 1,9 — 1,3 + 0,1 + 0,1 734,7 351,7
  - Camp X 7 Juillet 1910 16.30 1325 728,3 +2,35 +1,92 - 1,9 + 1,6 — 0,1 + 3,9 732,2 382,0
  - Perte du torrent 1369 727,9 +2,35 +1,92 — 1,9 + 1,6 + 0,1 + 4,1 732,0 384,4 ono n
  - de Kwilu 8 Juillet 1910 15.45 1325 • 727,5 +2,35 +1.92 - 1,9 + 1,6 - 0,1 + 3,9 731,4 391,7
  - 1369 725,7 +2,35 +1,92 — 1,9 + 1,6 + 0,1 + 4,1 729,8 411,0
  - II. Exemples de détermination d’altitudes par l’emploi des anéroïdes et des hypsomètres combinés
  - Observations anéroïdes au Camp de la Pangazi
  - Appareil 779 Lecture. . 732,8
  - — 800 . 731,2
  - — 6416 — 730,0
  - — 7086 — . 727,5
  - Différences ENTRE les Observations :
  - Appareil 779 1,4 \
  - ...... 800 1,4 moyenne
  - — 6416 1,4 1,45
  - — 7086 1,6 J
  - Observations anéroïdes au camp de la PERTE du Kwilu
  - Appareil 779 Lecture. . 725,5
  - 800 — . 724,1
  - — 6416 — . 722,5
  - — 7086 — 716,1
  - Différences Appareil.... !. ENTRE les Observations 779 4,6 )
  - 800 4,4 1 moyenne
  - — 6416 4,7 t 4,8
  - — 7086 5,6 \
  - Observations anéroïdes au confluent de la Pangazi et du Kwilu
  - Appareil ,779 .. '800 Lecture 734,2 732,6
  - .. 6416 731,4
  - .. 7086 ... 729 +
  - Différence d’altitude : 17m,5
  - Altitude au camp IX d’après les hypsomètres : 353
  - Altitude au confluent de la Pangazi et du Kwilu : 335ro,50
  - Observations DANS LA CREVASSE AU NIVEAU DE L+AU
  - Appareil , 779 Lecture 730,1
  - — 800 — 728,5
  - — 6416 — 727,2
  - — 7086 — 721,7
  - Différence d’altitude : 53 mètres
  - Altitude au camp X d’après les hypsomètres : 392
  - Altitude de l’eau à la perte du Kwilu : 334 mètres.
  - 166 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE 167
  - A cet effet le Service d’études des forces hydrauliques du Bas-Congo a employé le type à hélice protégée. Trois moulinets de ce type ont été en service, tandis qu’un moulinet du type à hélice non protégée restait dans le poste de Thyssille comme moulinet étalon, à l’effet de permettre, par des comparaisons répétées, de s’assurer du bon état des appareils eh service et de la constance de leurs coefficients de tarage.
  - La pente superficielle moyenne des cours d’eau sur chaque rive a été obtenue en calculant par la méthode des moindres carrés l’équation de la droite donnant la relation entre le niveau de l’eau et la pente et, en introduisant dans cette équation la valeur moyenne du niveau de l’eau, on obtenait la pente moyenne correspondante. Pour avoir la pente superfi-cielle moyenne du cours d’eau il a suffi de prendre la moyenne arithmétique des deux pentes superficielles moyennes rive gauche et rive droite ainsi calculéés.
  - Toujours par la méthode des moindres carrés on a pu obtenir la relation existant ent re le niveau de l’eau au limnimètre et le niveau de l’eau dans le profil de jaugeage. Le coefficient de rugosité et les constantes se déterminaient par la formule de Ganguillet et Kutter. On vérifiait ainsi d.ans une certaine mesure l’exactitude du jaugeage, en comparant le coefficient de rugosité trouvé à ceux que l’on connaissait pour dés cours d’eau comparatifs.
  - Les renseignements fouiyiis par les calculs et les tracés des courbes de débit ont permis de construire les graphiques annuels des débits qui ont donné le débit moyen module (moyenne arithmétique des débits), le débit caractéristique moyen, le débit caractéristique d’étiage et les débits maxima et minima. Ces graphiques ont en outre permis de se rendre compte des variations durant les saisons sèches et les-saisons de pluies, des particularités du cours d’eau, de l’importance des crues, .des périodes d’étiage, etc.
  - On a complété ces documents par des courbes de fréquence qui renseignaient sur les puissances des cours d’eau et leur caractère plus ou moins torrentiel. *
  - Les levés de terrain aux emplacements de l’usine, du barrage, des voies d accès, de la dérivation, des bassins de retenue ont été faits à l’aide du tachéomètre. On y a joint des courbeè de niveau pour l’étude au cabinet.
  - Pour les bassins de retenue, on a opéré par cheminement en remontant pur l’une des rives jusqu’à la limite du remous pour redescendre par l’autre rive jusqu’à l’emplacement du barrage.
  - En outre on a recueilli des renseignements géologiques tendant à déterminer la constitution du sol en certains endroits (emplacements des bar-rages, canaux de dérivation, tunnels, etc.), à rechercher les matériaux de
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- - 168
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - construction existant à pied d’œuvre (pierre à bâtir, pierre à chaux, calcaire à ciment, sable, bois de charpente, etc.).
  - Enfin on a relevé les températures en diverses saisons devant servir au calcul des conducteurs des lignes aériennes.
  - Les chutes dont l’étude a été poursuivie sont situées sur la M’Pozo, le Kwilu, l’Inkiski, affluents du Congo, entre les villes de Matadi et de Léo-poldville. La M’Pozo est une rivière torrentielle dont la vallée encaissée traverse un pays de pierres dénudé et sauvage, tandis que le Kwilu coule dans une vallée plus large, dans un pays moins mouvementé et couvert d’herbages. L’Inkiski est une rivière importante traversant un pays presque entièrement couvert de forêts. Malgré son faible débit la M’Pozo est intéressante en ce sens qu’on peut envisager l’accumulation de l’eau à 400 mètres d’altitude. Sur le Kwilu, on a reconnu la possibilité de créer des chutes dans des points présentant des rapides de 30 à 35 mètres de hauteur. Enfin sur l’Inkiski, on pourrait facilement aménager des chutes de moyenne hauteur aussi.
  - IV. — RÉGIME DES PRINCIPAUX COURS D’EAU DE FRANCE SUR LESQUELS ONT ÉTÉ CRÉÉES DE GRANDES FORCES HYDRAULIQUES
  - USINES ÉTABLIES, EN COURS DE CONSTRUCTION OU PROJETÉES'
  - Le régime des eaux est de la plus haute importance pour la Houille blanche au triple point de vue de leur abondance, de leur régularité et de leur clarté. C’est à ce point de vue que nous avons envisagé ici' cette modeste monographie de nos principaux cours1 d’eau se présentant plus facilement à la captation de leur richesse.
  - Outre une .longueur de 13.000 kilomètres de rivières navigables et de canaux de navigation, l’étendue des cours d’eau non navigables ni flottables en France s’élève à 260.000 kilomètres. Les pentes moyennes dans chacun des grands bassins fluviaux sont différentes entre elles ; elles sont d’ailleurs proportionnelles aux altitudes des faîtes où les fleuves prennent leur source. La moyenne générale.des pentes pour l’ensemble des bassins français est de lm,52 par kilomètre : 2m,86 pour le bassin de la Garonne, 2m,28 pour celui du Rhône, lm,23 pour la Loire et 0m,95 pour la Seine. Quant aux pentes des cours d’eau eux-mêmes, elles varient de lm,65 à 0m,02 pour la Garonne ; 0m,71 à 0m,04 pour le Rhône ; lm,70 à 0m,ll pour la Loire, avec une moyenne de lm,44.
  - La totalité des bassins de la France représente une superficie de 53 millions d’hectares ; il y tombe 0m,65 à 0m,95 de pluie par an, ce qui correspond à un volume d’eau de 400 millions de mètres cubes. Les cours d’eau en débitent 180 millions.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 169
  - 27. Le Rhône.—La ceinture du bassin du Rhône, à'partir de la plaine
  - Fig. 62. — Carte des cours d’eau du bassin du Rhône.
- p.169 - vue 209/1252
- - Tableau des puissances du Rhône dans la partie française de son cours
  - • LONGUEUR PENTES BÉBir CARACTÉRISTIQUE PUISSANCES UTILISABLES EN PONCE!.ETS (100 KGm)
  - LIMITES DE LA SECTION des
  - • TOTALES MOYENNES Par section Par kilomètre
  - CORRESPONDANT A CHAQUE CHUTE SECTIONS - ... -—— -— —_
  - en mètres par section par Km d'étiage moyeu A l’éliage En débit moyen A l’étiage En débit moyen
  - NI rires Métrés
  - De la frontière suisse R. D. à la frontière suisse R. G. 6.600 12,30 t ,864 120 300 14.760 36.900 2.231 5.592
  - De la frontière suisse R. G. 7.380 18.450 1.118 2:196
  - au château du Parc Du château du Parc au Pont- 27.400 73,73 2,691 120 300 88.416 221.190 3.229 8.013
  - du-Sault 94.200 64,27 0,681 120 300 17.124 192.810 818 2.046
  - Du Pont-du-Sault à l’origine
  - du canal de Jonage 35.900 14,20 0,396 120 300 17.040 42.600 415 1.188
  - De l’origine à la sortie du
  - canal de Jonaye 16.900 14,80 0,876 120 300 17.100 44.400 1.051 2.628
  - Du canal de fuite de Jonage
  - au confluent de la Saône Du confluent de la Saône au 10.000 6,10 0,610 120 300 1.320 18.300 732 1.830
  - confluent de l’Isère 101.300 51,0 0,496 310 795 100.120 411.015 1.538 3.943
  - Du confluent de l’Isère au
  - confluent de l’Ardèche. ... I)u confluent de l’Ardèche au 86.700 67,50 0,779 400 1.130 210.000 162.150 3.116 8.803
  - confluent de la Durance... De la Durance à l’entrée du 57.250 29,20 0,510 470 1.255 131.240 366.460 2.397 6.401
  - Petit-Rhône à Arles D’Arles au canal maritime de 30.750 9,00 0,293 500 1.452,5 45.000 130.025 1.465 4.256
  - Saint-Louis. 44.o00 1,90 0,013 500 1.452,5 9.500 27.598 215 625
  - 532.11(1 370,20 0,696 837.110 2.286.298 1.571. 4.297
  - DECOMPOSITION DE LA SURFACE
  - DU BASSIN DU RhANB
  - Km2
  - Bassin du Rhône en amont dé l’Arve ... 6.901
  - Bassin de l’Arve..... 1.946
  - — de l’Ain..... 3.512
  - Bassin des petits affluents en amont de Lyon................... 6.908
  - Bassin du Rhône à
  - Lyon................. 10.621
  - Bassin de la Saône... 28.548
  - — de l’Isère... 11.295
  - — de la Drôme.. 1.136
  - — de l’Ardèche.. 2.429
  - — de la Durance. 14.814
  - — du Gardon .... 2.073
  - Bassin des petits affluents entre Lyon
  - et la mer........... 1.505
  - Bassin entre Lyon et la mer................. 75.947
  - Surface totale du bassin du Rhône........... 95.214
  - 170 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
- p.170 - vue 210/1252
- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 171
  - Fig. 63. — Perte du Rhône en été.
  - . — Perte du Rhône en hiver.
  - Fig. 64,
- p.171 - vue 211/1252
- - 172
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - du Languedoc, aux environs d’Aigues-Mortes, comprend les Cévennes (monts de Gévaudan, du Vivarais, du Lyonnais, du Charolais), la Côte-d’Or, le plateau de Langres, les monts Faucilles, les Vosges méridionales, le Jura, les Alpes Bernoises, les Alpes Pennines, les Alpes Graies, les Alpes
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  - Cottiennes, et les Alpes de Provence, jusqu’à la plaine de Crau. Le bassin alimentaire du Rhône, à son entrée dans le Léman', mesure 5.220 kilomètres carrés, dont 933 kilomètres carrés de glaciers.
  - Le Rhône a sa source en Suisse, dans le canton du Valais, à l’altitude de 1.735 mètres. Il descend par la vallée du Valais, où il reçoit les eaux de
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- - V
  - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE 173
  - 103 hectares de glaciers. Il sort du lac Léman, qui régularise son régime, par 375 mètres d’altitude.
  - Au sortir de la ville de Genève, il reçoit l’Arve (340 mètres d’altitude) et roule 130 mètres cubes à l’étiage ; son débit pendant 300 jours de l’année est presque le double de celui d’étiage, et en temps de crue il atteint 1.250 mètres cubes. Au sortir du défilé de Bellegarde, il se dirige vers Lyon, où il se grossit de la Saône, et, après avoir'tourné droit au sud, il garde cette direction jusqu’à la mer. Il verse à celle-ci, dans ses grandes crues, 12.000 mètres cubes, et 1.700 en eaux moyennes.
  - La longueur du Rhône est de 812 kilomètres et l’étendue de son bassin de 9.780.000 hectares. M. Tavernier, qui a étudié le bassin du Rhône, estime que sa surface est de 4.962 kilomètres carrés, et que le 1/5 de cette surface environ ..est occupé par des glaciers (ce bassin est donc affecté d’une façon prédominante par la « houille blanche »). A Saint-Maurice, M. Tavernier a constaté : lm,05 pour la hauteur de pluie annuelle ; débit d’étiage, 25 mètres cubes à la seconde (5ut,3 par kilomètre carré) ; débit moyen ou module, 143 mètres cubes à la seconde, soit 30 litres par kilomètre carré ; débit des plus grandes crues, 975 mètres cubes ; coefficient de ruissellement (rapport du module au débit pluvial), 91 0/0. La perte de 9 0/0 est bien inférieure aux pertes d’évaporation ou d’absorption.
  - Franchement glaciaire à son entrée en France, le Rhône voit ce régime s’atténuer par ses affluents de rive droite (l’Ain, la Saône et l’Ardèche) qui ont un régime différent ; le Fier, l’Isère et la Durance (affluents de gauche) ont un régime mixte où les écoulements glaciaires sont de moins en moins accentués.
  - Les principales usines hydroélectriques établies sur le Rhône sont : l’usine de Bellegarde, avec une chute de 8 à 14 mètres, un débit moyen de 60 mètres cubes à la seconde et une puissance installée de 10.800 chevaux ; l’usine de Jonage (§ 308), avec une chute de 8 à 14 mètres, un débit moyen de 150 mètres cubes, une puissance installée hydroélectrique de 24.000 chevaux et une usine à vapeur de secours de 21.200 kilowatts. L’usine de Brigue, qui assure la traction électrique de la voie ferrée du bimplon a une chute de 55 mètres et une puissance de 2.200 chevaux.
  - Une nouvelle usine a été installée, pendant la guerre, à Bellegarde pour la fabrication de produits azotés, laquelle produit 30.000 tonnes de cya-namide.
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- - 174
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - UTILISATION DE LA FORGE MOTRICE DU RHONE PROJETS D'USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - L’Office des Transports des Chambres deCommerce du Sud-Est a ouvert en 1910 un concours à l’effet de rechercher la meilleure solution relative à l’aménagement du Rhône par la création d’un canal latéral au fleuve.
  - L’édification d’usines hydroélectriques entre Lyon et Arles, en employant les chutes qui seraient utilisables par suite de la transformation du Rhône, n’a pas été considérée,par le jury,comme ayant un intérêt immédiat, et dans cet esprit, il a considéré qu’il convenait d’abord de mettre en valeur les grandes chutes des Alpes. Mais le même jury a émis l’avis que la conclusion est toute différente si on considère la production de l’énergie comme n’étant plus que l’accessoire d’une opération dont le principal but est l’amélioration de la navigation entre Lyon et Arles ; dans cet ordre d’idée, on prévoit qu’une partie au moinsde la dépense à faire à la création des chutes pourrait être mise au compte de la navigation.
  - Dans l’hypothèse où on envisagerait que la canalisation du fleuve, les barrages construits à cet effet pourraient donner lieu à des dérivations mixtes (servant à la fois à la navigation et à des usines), et pour ces dernières on disposerait de chutes d’une douzaine de mètres de hauteur. Et _/c’est entre les embouchures de l’Isère et de l’Ardèche qu’elles seraient le plus avantageuses, soit sur une étendue de 87 kilomètres avec une pente totale de 67 mètres pouvant donner environ 80.000 chevaux. Elles représenteraient une contribution de 4 millions. Le Jury a estimé indispensable la créatiôn d’un port de transbordement et port industriel à Lyon même et par suite la création d’une usine hydroélectrique par l’établissement d’un barrage un peu en aval de Lyon, sur la rive gauche du fleuve. Le grand port fluvial serait ainsi le corollaire indispensable de l’ouverture du canal de Marseille à Arles et la transformation du canal du Rhône à Cette.
  - Le port projeté se raccorderait avec le.haut Rhône au moyen d’un canal qui contournerait la ville à l’est pour aboutir au bief supérieur de la dérivation de Jonage, qui a son origine à Jons. La retenue créée mettrait en libre communication le nouveau port, non seulement avec tous ceux de la Saône, mais aussi avec une partie au moins de ceux existant sur le Rhône dans la traversée de la ville.
  - La dépense afférente au barrage, à la dérivation, au pont à créer sur la rive gauche du fleuve et au canal de raccordement avec la dérivatioh de Jonage atteindrait 55 millions.
  - On sait que la vitesse du courant est le principal obstacle à une naviga-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 175-
  - lion économique sur le Rhône. La région des rapides, c’est-à-dire des plus fortes pentes (0m,77), se trouve entre le confluent de l’Isère et celui de l’Ardèche. Les dimensions des ouvrages permettraient le passage d’un convoi de quatre barques de 80 mètres de longueur sur 21 mètres de largeur avec leur remorqueur. Cette dépense peut atteindre une centaine de millions.
  - Sur tout le reste de son parcours, le Rhône, amélioré par les travaux de régularisation complètement terminés, serait utilisé sans modification.
  - D’après ce programme, les travaux à exécuter aux abords de Lyon seraient à faible distance en aval du confluent de la Saône, établissement d’un barrage dont la retenue serait réglée à un niveau au moins égal à celui du barrage actuel de la Mulatière ; sur la rive gauche du Rhône, aux environs de Ternay, établissement d’une dérivation mixte. A cette usine serait annexée une écluse qui remplacerait celle existante de la Mulatière.
  - En tête de cette dérivation viendrait le grand port installé à la moderne qui communiquerait avec un avant-port en eau calme constituée par la retenue du barrage. Enfin un canal contournant la ville à l’est serait établi entre le nouveau port et le bief supérieur de la dérivation de Jonage.
  - Quant aux travaux à exécuter dans la région des rapides, ils comprendraient essentiellement l’exécution de courtes dérivations éclusées, dont certaines pourraient être remplacées par une dérivation mixte de plus grande longueur, ouverte en vue de la création d’une usine hydroélectrique.
  - A la sortie du lac Léman, le Rhône coule d’abord en territoire suisse,, puis est limitrophe entre la France et la Suisse. Au point où ses deux rives sont françaises, il est à la cote 332 mètres. Il traverse ensuite la plaine de Collogny dans les alluvions fluvio-glaciaires, puis, par l’étroit défilé de l’Écluse, franchit le chaînon anticlinal jurassien du Reculet-Vuache. Il rencontre les sables et argiles du Gault, et, à Bellegarde, s’engouffre à la Perte du Rhône, phénomène bien connu aujourd’hui. En aval de ce point et jusqu’à 4 kilomètres en aval de Génissiat, le lit est creusé dans les calcaires urgoniens et forme un canon aux parois escarpées, avec une lgrgeur maximum de 50 mètres qui descend à moins de 2 mètres au défilé de Mal-pertuis. A Génissiat, la cote est de 262 mètres, soit une différence de /O mètres avec le niveau à la frontière suisse, sur une longueur de 23 kilo-* mètres environ.
  - Cette grande hauteur de chute disponible, jointe à l'importance du débit du fleuve, qui varie de 120 mètres cubes par seconde en temps d étiage à 1.500 et même 1.800 mètres cubes en temps de crues, permettant de capter une quantité considérable d’énergie, a tout naturellement attiré l’attention des ingénieurs.
  - Plusieurs projets ont été étudiés pour tirer de l’énergie disponible dans
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- - 176 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - le Haut-Rhône le meilleur parti. Un projet a été déposé par la Société de Bellegarde tendant à utiliser tout le débit du Rhône, au lieu des 60 mètres cubes auxquels elle a droit actuellement, au moyen d’un barrage de 30 mètres de hauteur à élever en amont de la Perte, créànt une retenue à la cote 310 mètres, et alimentant, outre l’usine existante, deux autres usines, l’une au pied du barrage, l’autre aux Essertoux. Le Syndicat français des forces hydro-électriques du Pont-de-Grésin et de la Boucle du Rhône a proposé la construction d’un barrage au Pont-de-Grésin en un point où le Rhône n’a que 2 mètres de large, ce qui donnerait une chute de 20 mètres environ et une puissance de quelques 40.000 chevaux. En fin, la Société des forces hydrauliques de Malpertuis projette un barrage au Pas-de-Malpertuis, à quelques kilomètres en aval de Bellegarde, produisant une retenue dont le remous s’étendrait jusqu’au pied du barrage projeté de Bellegarde et donnant une puissance d’environ 40.000 chevaux. Tous ces projets n’utilisent que partiellement l’énergie disponible sur le Haut-Rhône, et, faute d’emmagasinement des eaux, la puissance totale qu’ils peuvent fournir n’est que de 135.000 chevaux en eaux moyennes.
  - Tout autres sont les projets déposés par MM. Harlé, Blondel et Mâhl. Ces auteurs ont, dès 1902, présenté au ministère des travaux publics un projet comportant un barrage au Pont-de-Grésin relevant les eaux à la cote 332 mètres et deux tunnels amenant les eaux dans une usine projetée à Monthoux, créant une chute de 60 mètres et utilisant,ainsi toute la dénivellation comprise entre la frontière et ce point, mais ayant un débit limité par la section des tunnels. Aussi, en 1906, modifiant leur projet primitif, MM. Harlé, Blondel et Mâhl ont reporté au lieu même d’utilisation l’emplacement du barrage, supprimant ainsi tout tunnel.et utilisant à la fois tout le débit et toute la chute du fleuve, par conséquent recueillant au maximum toute la puissance disponible (l). De plus, le barrage ainsi placé crée à l’amont un grand lac de 23 kilomètres de longueur et de 380 hectares de superficie, emmagasinant 50 millions de mètres cubes d’eau. Par le jeu de l’accumulation de l’eau dans le réservoir, on peut augmenter çonsidérable'ment le débit utilisé par les turbines aux heures où la consommation de courant est plus grande, et économiser l’eau quand la demande est~réduite. C’est ainsi qu’on peut doubler la puissance aux heures de pointes. La retenue sert d’ailleurs également à améliorer le débit dans les périodes d’étiage. M. de la Brosse a calculé que, pour l’année 1995, la plus mauvaise d’une période de 9 ans, on aurait pu, par un emprunt qui aurait fait baisser de 3m,96 le niveau de la retenue, avoir toujours un débit moyen de 120 mètres cubes alors que le débit du fleuve
  - (1) La ville de Paris demande pour elle-même la concession de l’Usine de Genissiat avec l’intention de la rétrocéder à une Société d’Entreprise.
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  - était descendu fréquemment au-dessous de ce chiffre et s’abaissa un jour jusqu’à 94 mètres cubes par seconde.
  - Par contre, les variations de débit ainsi créées nécessitent l’établissement d’un barrage çompensateur à l'aval pour régulariser le cours du fleuve et annuler les effets de ce flot dont l’amplitude serait de lm,50 à Seyssel et de 50 centimètres à la Mulatière. Ce barrage compensateur est prévu à Dorches.
  - Dans ces conditions, avec une hauteur de chute variant de 67 mètres à 69 mètres et en utilisant tout le débit du fleuve jusqu’à un maximum de 500 mètres cubes par seconde, on pourrait, l’usine étant équipée pour 210.000 kilowatts, produire 1.274 millions de kilowatts-heures par an.
  - Le barrage de Génissiat résout, en outre, d’un seul coup, la question de navigabilité du Haut-Rhône, puisqu’il remplace par un grand lac toute la région des gorges où toute navigation serait toujours impossible, et qu’il suffira d’un ascenseur à bateaux pour faire franchir la dénivellation du barrage. 1
  - Enfin,la question des fondations,qui est l’une des plus grosses difficultés dans l’édification d’un grand barrage sur le Rhône, dans ses gorges profondément encaissées, n’est à résoudre qu’une seule fois, avec le barrage unique de Génissiat. L’écoulement des crues, autre question particulièrement importante, ne soulève pas à Génissiat les difficultés très grandes qu’elle rencontrerait ailleurs si, ce qui est conforme à la prudence la plus élémentaire, on n’admet pas que la crête des barrages forme déversoir.
  - En regard de ce projet de MM. Harlé, Blondel et Mâhl, la Société de Bellegarde, conjointement avec la Société des forces hydrauliques de Mal-pertuis, a présenté, en 1907, un projet comportant la division du Haut-Rhône en deux biefs au moyen de deux barrages, l’un à Bellegarde, l’autre à Malpertuis, le premier relevant les eaux à la cote 332 mètres, comme le projet de Génissiat, le second relevant les eaux à hauteur du canal de fuite de l’usine actuelle de Bellegarde. Mais cette solution à deux biefs est inférieure à celle comportant un bief unique, en particulier au point de vue de l’utilisation de la force et de la navigation du fleuve.
  - En présence des gros problèmes que soulevait le projet de barrage de Génissiat, notamment au point de vue géologique, et suivant le conseil qu’ils avaient demandé au directeur du service de la carte géologique de la France, à l’époque M. Michel-Lévy, membre de l’Institut, les auteurs fin projet et le Comité qui collabore avec eux, confièrent à M. Maurice Lugeon, professeur à l’Université de Lausanne, la mission d’étudier le canon du Rhône. M. Lugeon,dont les études se sont poursuivies durant plus de deux ans, a résumé, dans un rapport d’ensemble, les résultats de scs recherches.
  - A partir du défilé de la Perte, le Rhône s’écoule dans la grande dépres-
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I.
  - 12
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  - sion synclinale comprise entre l'anticlinal du Grand-Colombier et celui du Vuache, mais il n’occupe pas l’axe de ce pli synclinal, son lit est taillé daijs le flanc occidental du pli. Les couches plongent légèrement vers l’est, c’est-à-dire de la rive droite vers la rive gauche, et se relèvent pour former le flanc occidental d’un anticlinal qui partage en deux la dépression syncli-nale en question.
  - Le canon est une vallée d’érosion ; à une époque antérieure, le Rhône s’écoulait sur une surface dans laquelle le canon n’était pas entaillé. Le travail d’érosion régressive est encore en pleine activité à la Perte du Rhône qui recule d’environ 70 mètres par siècle. Le fleuve ne suit nullement le tracé d’une cassure préexistante ; il a lui-même creusé son lit. D’ailleurs, en divers points, notamment à Malpertuis, quelques failles ou diaclases coupent le cours du fleuve sans que celui-ci en soit détourné.
  - Le bassin de la retenue sera imperméable. Sur la rive droite se trouvent diverses sources qui seront simplement refoulées et quelque peu mises en charge. Sur la rive gauche, si l’eau s’échappait par quelque fissure, elle ne pourrait s’enfoncer dans le sol que sur une distance de 2km,5 jusqu’à l’anticlinal du Gros-Faoug.
  - La société d’Études des forces motrices de la Ghautagne projette l’aménagement d’une usine hydroélectrique à Cherrières sous une chute de 15m,70 de hauteur, un débit moyen de 110 mètres cubes, avec installation de sept turbines de 8.~000 chevaux (56.000 HP). Il est prévu un réservoir de 2.300.000 mètres cubes qui permettront d’augmenter la puissance de 8.600 chevaux.
  - 28. L’Isère. — Une des plus importantes rivières de France. Elle descend du col d’Iseran (3.640 mètres, Savoie), traverse la vallée du Grési-vaudan et se jette dans le Rhône au-dessous de Chatembourg ; son cours est de 290 kilomètres. Cette rivière n’écoule guère que la moitié totale des précipitations atmosphériques, l’autre moitié étant consumée par l’évaporation, la végétation et les infiltrations souterraines. Ses principaux affluents sont l’Arc, le Bréda, le Drac, l’Arly, la Roise, la Morge, le Doron de Bozel, la Fure et la Bourne ; ses eaux sont troubles et grises. L’Isère coule dans la célèbre vallée du Grésivaudan, baigne Romans et tombe dans le Rhône (rive gauche) par 107 mètres d’altitude, entre Tain et Valence. Cette rivière, à Moutiers (usine de Pomblière), a un débit de 8 mètres cubes environ aux basses eaux exceptionnelles et de 150 mètres cubes en hautes eaux d’été. Les grandes crues exceptionnelles peuvent atteindre 250 mètres cubes. Le régime de l’Isère est soutenu par l’abondance des formations neigeuses dans les régions élevées. Cependant Tétiage éprouva d’année en année des variations assez fortes ; il peut descendre à 10 litres par kilomètre carré dans certains cas.
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  - A la station de Montmelian, en 1905, le Service d’études des grandes forces hydrauliques a relevé les débits moyens ci-après : janvier, 45 mètres cubes ; février, 82 ; mars, 72 ; avril, 155 ; mai, 199 ; juin, 359 ; juillet, 305 ; août, 248 ; septembre, 218 ; octobre, 129 ; novembre, 116, et décembre, 82. L’étiage, 42 mètres cubes, janvier, février, mars et décembre. C’est dans ce bassin, qui a une superficie de 1.180.000 hectares, que les industries de houille blanche ont jusqu’ici pris le plus grand développement. Mais les industriels sont loin d’en avoir utilisé la majeure partie, et celle-ci sera grandement facilitée par la mise en valeur des lacs des hautes régions, tels que ceux de Tignes, de la Sassière, de Lontel, des Grandes-Rousses et d’Orcières.
  - Comme grosse usine hydro-électrique établie sur l’Isère nous trou-
  - Janvier
  - ; Décembre
  - Février
  - novembre
  - Fig. 66. — Graphiques du régime de l’Isère (année 1904).
  - vous l’usine de la Pomblière (Moutiers) avec une chute de 64 mètres, un débit moyen de 15 mètres et une puissance installée de 13.500 chevaux. Comme usines importantes installées, en cours d’installation ou à l’étude nous citerons : dans la basse Isère une usine avec une chute de 10 mètres, un débit moyen de 150 mètres cubes (Société des grands travaux de Marseille) ; sur la Bourne, nous trouvons : l’usine de Tencin, fonctionnant sous une chute de 300 mètres de hauteur, un débit moyen de 1.200 litres et fournissant une puissance de 3.000 chevaux ; l’usine de VEcancière avec chute de 44 mètres, débit moyen de 4 mètres cubes et puissance installée de 2.800 chevaux ; l’usine de la Plomblière Saint-Marcel, chute 75 mètres de hauteur, débit moyen 20 mètres cubes, puissance 13.500 IIP. La société d’Électro-chimie à Saint-Marcel (Savoie) dispose en outre d’une chute de 35 mètres de hauteur, au Saut-de la Pucelle (6.000 à 10.000 HP) ; l usine de Iieiicurel, hauteur de la chute 316 mètres, puissance 9.000 che-
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- - 180
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - vaux ; l’usine de la Goule Noire, 6.250 chevaux, chute 250 mètres. La Société des Forces motrices de la Tarentaise dispose d’une chute de 110 mètres dont le débit moyen est de 40 mètres cubes, pouvant donner 44.000 poncelets.
  - Entre Saint-Marcel et Moutiers, où le débit varie entre 8 et 30 mètres cubes, une chute avec 21 mètres de hauteur, déterminant une puissance de 5.000 HP est à l’étude. Sur la rivière l’Eau-Rousse, s’élève l’usine
  - ISO
  - L 130
  - W 20 30 'ü-0 O.SO 60 70 80 90 1,00 1,10 1,20 1.30 IM 130 .1,60 1,70 180 ISO Z00
  - Cotes â l'éôhel/e de station
  - ' Fig. 67. — Courbe de régime de l’Isère (station de Moutiers).
  - électro-ehimiqus de N.-D. de Briançon avec un débit moyen de 2.500 litres, une chute de 230 mètres de hauteur et une puissance de 3.500 chevaux.
  - La Société des forces motrices du Rhône projette une chute sur la Haute-Isère., Lusine de Beaumont sur l’Isère, en construction, disposera de 15.000 à 28.000 chevaux avec une chute de 10m,50. La dérivation comporte un canal à ciel ouvert navigable de 1.620 mètres de longueur, avec un tirant d’eau de 4m,50 et une pente de 0,0002 par mètre. Le canal de fuite de 580 mètres de longueur et de 72 à 80 mètres de largeur sera accessible aux bateaux. On y installe six groupes générateurs et le courant à
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  - 181
  - haute tension alimentera Saint-Chamond et les usines de la Société de la Marine. La dépense est évaluée à 18 millions de francs. Sur VArbine, l’usine de la Baihie, avec un débit de 300 à 730 litres et une chute de 415 mètres de hauteur, peut fournir près de 3.000 chevaux.
  - 29. Le Drac. — Ce cours d’eau, dont le bassin a 355.620 hectares, est un des torrents les plus considérables de la France par la longueur de son
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  - Côtes à /'ec/ret/e de /a -Station.
  - Fig. 68. — Courbe des débits du Drac (station de Ponsonnas).
  - cours et par l’abondance de ses eaux. Les glaciers qui l’alimentent sont situés à 3.000 et 4.000 mètres d’altitude. Il prend sa source au col des deux Courettes [arrondissement d’Embrun (Hautes-Alpes)] et, après s’être grossi de quelques petites rivières, se jette dans l’Isère à 3 kilomètres et demi en aval de Grenoble. Le Drac débite, en basses eaux, 20 mètres ' ubes ; en eaux moyennes, 35 mètres cubes, et plus de 1.200 en crues de printemps et pluies d’automne. Il charrie d’énormes matériaux de toutes
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  - dimensions, et les crues sont fréquentes, d’une grande intensité et brusques. Le minimum de débit se produit à la fin de l’été (fin de la fonte des neiges), l’autre en plein hiver, au moment où le froid congèle une partie des sources. Dans les rapides, la pente atteint 0m,03 par mètre. ,Les rives du torrent sont, dans les parties supérieures (haut Drac), très abruptes, et le lit très étroit, descendant à 5 mètres en certains endroits. Le haut Champsaur dont le tribut aboutit à Aubessagne n’a point de grandes réserves glaciaires et l’ensemble est peu boisé.
  - Le haut Valjoufïrey renferme des glaciers et des névés qui jouent un rôle considérable dans l’écoulement d’été de la Bonne, affluent du Drac ; par contre, les hivers rigoureux, en raison de la grande altitude du bassin, arrivent à tarir à peu près tout écoulement superficiel (torrent de la Navette). Le bassin de la Séveraisse, affluent du Drac, renferme un certain nombre de glaciers. Les affluents de cette rivière sont en outre : le canal du Beaumont, la Boizonne et la Vanne.
  - Quatre grosses usines hydro-électriques sont actuellement en fonctionnement sur le Drac ce sont : l’usine du Pont du Loup, chute 43 mètres, débit moyen 11 mètres cubes, puissance installée 4.500 chevaux ; l’usine d’Avignonet, respectivement 23 mètres, 22 mètres cubes et 10.500 chevaux; l’usine de-Champ, 31 mètres, 22 mètres cul>e et 7.300 chevaux (réserve thermique 2.500 chevaux) ; l’usine de Ponsonnas, chute 52 mètres, puis-ance 15.000 chevaux. Par la réunion des lacs Lafïrey et Petit Chat pouvant donner 8 millions de chevaux-heures accusant un débit de 500 à 2.500 litres, on a édifié l’usine de la Loula, en utilisant une chute de 310 mètres de hauteur fournissant une puissance de 1.000 chevaux. Usines en cours d’installation ou à l’étude : sur le Drac inférieur, usine avec 22 mètres de chute et 40 mètres cubes débit moyen (Société des Forces motrices du Drac inférieur) ; à Ponl-de-Claix, usine avec 17 mètres de chute et 40 mètres cubes débit moyen; sa puissance variera de 6.000 à 20.000 HP.
  - Le canal du Beaumont et la Boizonne possèdent respectivement les usines suivantes : Beaumont (chute 260 mètres, débit moyen 2 mètres cubes, puissance-installée 3.000 chevaux) ; Pont-Haut (chute 208 mètres, débit moyen 2 mètres cubes, 7.300 chevaux installés).
  - 30. L'Arve. — Ce grand torrent savoisien, un des plus accidentés et des plus élevés des Alpes, prend sa source au col des Balmes (Haute-Savoie), traverse la vallée de Chamonix et se jette dans le Rhône près de Genève. Son cours est de 100 kilomètres. Il comprend presque tout le versant français du massif du mont Blanc et la plupart des grands glaciers de ce massif.
  - L’Arve n’est d’abord qu’un ruisseau avant d’avoir reçu les eaux troubles, impétueuses, qui .sortent du grand glacier d’Argentière. Il est
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  - presque doublé par l’Arveron qui alimente la Mer de Glace. A Servoz, il reçoit la Diosaz, célèbre pour ses gorges plus profondes et plus pittoresques que celles du Trient. Puis, au delà d’un dernier défilé, elle entre dans la vallée de Salanches et se grossit du Bon-Nant (altitude 550 mètres).
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  - C’est un de nos cours d’eau torrentiels qui contient les plus importantes réserves d’énergie ; son débit d’étiage est soutenu par une abondante fonte de glaces, sa pente est rapide, et il reçoit le tribut des neiges du mont Blanc. La hauteur de pluie tombant dans le voisinage du mont, géant dépasse 2 mètres ; à Cluses (Haute-Savoie), l’Arve s’accroît du
  - Cotes à l'échelle de station.
  - Fig. 69. — Courbe de régime de l’Arve (station de Chamonix).
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- - 184
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Foron, du Reposoir et du Giffre ; il reçoit en outre les eaux de la Borne, du Foron de la Roche, du Foron de Reignier, du Viaison, de la Ménoge, du Foron d’Annemasse et de l’Aire. Le débit maximum par kilomètre carré du bassin de l’Arve est de 334 litres par seconde, le débit moyen ou module 51, le débit caractéristique moyen 47, le débit caractéristique d’étiage 9 et le débit minimum 5 litres (année 1905). Le rapport du débit le plus fort au débit le plus faible a été de 65. Les superficies des principaux' affluents sont : pour le Giffre, 45.260 hectares ; pour la Ménoge, 15.980; pour la Borne, 15.500; pour le Bor.-Nant, 14.800; pour l’Aire, 9.380, et pour la Diosaz, 5.500.
  - Le débit de l’Arve varie entre 35 mètres cubes à l’étiage extrême et 625 aux crues maxima ; il coule au confluent à peu près la moitié du volume du Rhône lui-même ; son bassin est de 208.000 hectares.
  - Les usines aménagées sur l’Arve n’utilisent encore qu’une faible fraction des forces hydrauliques existantes, dont la majeure partie est encore disponible.
  - Les principales usines hydro-électriques établies sur cette rivière sont : Les Chavanls, chute 94 mètres, débit à l’étiage 2.200 litres, puissance installée 5.500 chevaux ; Servoz, respectivement 38 mètres, 3.200 litres et puissance installée 5.000 chevaux (x) ; Chedde, 135 mètres, 5 mètres cubes débit moyen et 18.000 chevaux. Sur le Bon Nant, il s’est créé trois usines hydro-électriques importantes : Bionnay, chute 44 mètres, débit moyen 4 mètres cubes et 6.300 chevaux installés ; Les Bateaux, respectivement, 100 mètres, 3 mètres cubes et 4.500 chevaux ; Le Fayel, chute 165 mètres, débit moyen 4 mètres cubes et 15.000 chevaux installés ; de Boengers, en cours d’installation, hauteur de chute 75 mètres, puissance installée ,6.000 chevaux. Toutes les usines installées sur le Bon Nantappart en/j nt à la Société électrométallurgique Paul Girod, qui dispose actuellement de 70.000 chevaux. Ces usines envoient à celle d’Ugine du courant électr’que à la tension de 45.000 volts ; les usines de Villaret, de Queige et de Yen-thon sur le Doron de Beaufort produisent du courant à 20.000 volts, envoyé aussi aux aciéries Girod. D’autrexpart l’usine d’Ugine envoie du courant sous la tension de 40.000 volts à l’usine de Chedde et à la tension de 70.000 volts aux usines de Brassilly et du Val de Fier.
  - 31. L’Arc, un des torrents les plus terribles de la France, sort, à 2.188 mètres d’altitude, d’un glacier qui domine la Lévanna ou Trois-Becs ; il reçoit sur son parcours nombre de eours d’eau issus aussi de glaciers, la Leuta, l’Avérole, le Ribon et le Doron, qui lui apportent le tribut
  - (2) 2.500 chevaux de l’usine de Servoz et 3.200 de l’usine des Chavants sont employés pour la traction des trains.
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- - Débits en mètres cubes par seconde
  - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 185
  - de plusieurs glaciers de la Valloise ; un peu plus loin, il reçoit la Yalloirette qui lui fournit les eaux du Grand-Galibier, des Trois-Évêchés, des Ai-
  - 0J0 zs 0,30 35 0,40 45 0,50 55 0,50 65 070 75 0,80 85 0,90 95 1.00 1P5 l.io
  - Cotes à l'éehelle de station.
  - Fig. 70. — Courbe de régime de l’Arc (station de Termignon).
  - quilles d’Arves et l’Arvan, qui lui versent l’apport des glaciers des Grandes Rousses. Là il n’a plus que 530 mètres d’altitude. De Saint-Jean-de-Mau-rienne, qu’il baigne, à l’Isère, il reçoit, dans le bassin de la Chambre, à
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- - 18G
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - gauche, le Glandon et à droite, le Bugeon, qui descend du col de la Madeleine.
  - Enfin il se précipite dans l’Isère par 290 mètres d’altitude après un parcours de 150 kilomètres. Le bassin de l’Arc n’est que de 195.660 hectares.
  - A Termignon,le débit caractéristique d’étiage est delm3,500 et le débit caractéristique moyen 5m3,500 et, à Hermillon, ces mêmes débits sont respectivement 14m3,400 et 23m3,800. Les débits extrêmes dépassent parfois 600 mètres cubes.
  - L’Arc est régulièrement alimenté par des précipitations abondantes et soutenu pendant la saison sèche par la fonte des neiges qui garnissent les hautes régions.
  - Les grosses usines hydro-électriques établies sur cette rivière sont : Là Praz, chute 68 mètres, débit moyen 9 mètres cubes, puissance installée 11.000 chevaux ; Prémont, respectivement, 75 mètres, 8 mètres cubes-et 12.000 chevaux ; La Saussaz, respectivement, 69 mètres, 13 mètres cubes et 17.800 chevaux ; Saint-Félix, respectivement 18 mètres, 11 mètres cubes et 3.000 chevaux ; Saint-Jnlien Montricher, respectivement, 42 mètres, 15 mètres cubes et 14.400 chevaux ; Saint-Jean de Maurienne, respectivement,67 mètres, 17 mètres cubes et 23.000 chevaux; Poniama-frey, respectivement, 37 mètres, 20 mètres cubes et 10.000 chevaux ; Avrieux, 3.500 à 4.000 litres en hiver,100 mètres de hauteur de chute et 16.000 chevaux, puissance installée (produits électro-chimiques). Le Glandon possède l’usine électro-chimique de Saint-Arc-la-Chambre (chute 280 mètres, débit moyen 1.500 litres et puissance installée 5.500 chevaux). Sur YEpierre, l’usine des Fabriques, avec un débit moyen de 250 litres, une chute de 723 mètres de hauteur et 2.000 chevaux de puissance a été aménagée pour la production de l’oxyde de zinc (procédé Côte et Pierron). Sur le Nanl Bruani%st située l’usine de Corbière qui utilise une chute de 240 mètres de hauteur, avec un débit variant de 80 à 350 litres et une puissance de 2.850 chevaux. La Société Électro-métallurgique de Saint-Jul en-Montricher aménage en ce moment une chute de 248 mètres de hauteur pouvant fournir 1.800 chevaux. Sur 1 ’Arvan, à Fonicouverle, une chute de 4m,50 de hauteur pouvant fournir 9.000 chevaux est en voiederéalisation. Sur le Bens, l’usine de ce nom, en voie de réalisation, pourra fournir une puissance de 9.000 chevaux, avec un débit variant de 350 à 1.500 litres et une réserve hydraulique de 14.000 mètres cubes.
  - 32. Le Giffre. — Cette rivière torrentielle descend par 746 mètres d’altitude des monts qui séparent la Savoie de la Suisse, et, après avoir reçu les eaux de quelques torrents, se jette dans l’Arve, après un parcours de 48 kilomètres. La superficie de son bassin est de 45.260 hectares. Elle a un débit de 7 mètres cubes pendant huit mois de l’année et atteint 13 mètres
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  - cubes tors des hautes eaux. Son régime d’étiage est de 5 mètres cubes. Ses eaux sont généralement très claires.
  - Fig. 71. — Gorges du Giffre.
  - Les nombreuses cascades qui alimentent le Gifïre sont très impressionnantes, celle du Dard ou Jordane a près de 400 mètres de hauteur. Le Giffre reçoit les eaux du Foron de Taninges et de la Risse.
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- - Débits en métrés cubes par seconde
  - 188
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 30150
  - 0,50 1,00 1,S0
  - Eaux. 0,70 0,i0 0,50
  - Cotes a /'eeheile de la station
  - Fig. 72. — Courbes des débits du Giffre (station de Marigniev).
  - 0.50 1 00 7,50
  - Côtes à l’echel/e de la Station.
  - Fig. 73. — Courbe des débits de la Romanche (station de Bourg-d’Oisans).
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE 189
  - L’usine hydro-électrique du Pont du Giffre a 68 mètres de chute, un débit moyen de 9m3,4 et une puissance installée de 11.500 chevaux.
  - La Société Électro-chimique du Giffre dispose en outre d’une chute de 58 mètres de hauteur sur le Foron qui débite 10 mètres cubes (eaux moyennes) pouvant fournir 5.000 chevaux.
  - 33. La Romanche. — Cette rivière torrentielle prend sa source dans les glaciers situés au sud-ouest de Villers-d’Arène, vis-à-vis du col de Lautaret (Hautes-Alpes), pour se jeter dans le Drac après un parcours de 85 kilomètres. La partie inférieure est parsemée de rochers et d’îlots. Cette rivière, en raison de son origine glaciaire, présente le grand avantage de ne pas être sujette aux variations de débit qui caractérisent les cours d’eau prenant naissance à de moyennes altitudes et alimentés par les pluies et les neiges temporaires. Le bassin de la Romanche profite d’abondantes condensations dont le produit s’ajoute à celui des précipitations ordinaires, pour augmenter d’autant le débit de l’émissaire. Elle a ses eaux basses, moyennes et grosses chaque année, aux mêmes époques, ce qui est à considérer pour la régularité de marche des usines. Les affluents de cette rivière sont : la Sarenne, l’Eau d’Olle ; le ruisseau de Laffrey et le Vernon.
  - A Bourg-d’Oisans, les débits caractéristiques d’étiage et moyens ont été pendant la pérjode de 1904 à 1907, 3m3,460 et 12m3,980.
  - Les principales usines hydroélectriques établies sur cette rivière sont : Livet, 58^mètres de chute, débit moyen 16 mètres cubes, puissance installée 21.000 chevaux ; Les Roberts, chute 38m,50, débit moyen 16 mètres cubes, puissance installée 11.500 chevaux ; Rioupeyroux, chute 68 mètres, débit moyen 23 mètres cubes, puissance installée 23.000 chevaux ; Les Clavaux, chutes 29 mètres et 42 mètres, débit moyen 18 mètres cubes, puissance installée 5.000 chevaux ; Pierre-Ebeysse, chute 41m,50, débit moyen 10 mètres cubes, puissance installée 4.300 chevaux ; Guvet, chu'e 57 mètres, débit moyen 10m3,500, puissance installée 12.000 chévaux ; Séchillienne respectivement, 9 mètres, 14m3,500 et 1.300 chevaux.
  - t ne seconde usine a été installée sur le canal de fuite de l’usine de carbure de calcium. La hauteur de la chute est de 23 mètres, et la puissance installée 3.000 chevaux utilisés par les Sociétés de produits chimiques de Jarrie-Yizille et de Thaon. M. D. Nier a étudié une chute pouvant fournir sur 150 mètres de hauteur une puissance de 6.000 chevaux.
  - Sur l’Eau d’Olle on a édifié deux usines importantes : Le Rivier d'Alle-nionl, chute 302 mètres, débit moyen 2m3,300, puissance installée 15.900 chevaux ; Le Verney d’Allemonl, chute 350 mètres, débit moyen 3m3,900 et puissance installée 19.500 chevaux. Sur le ruisseau de Laffrey, les usines de Loulla et de Jouchy, la première avec chute de 360 mètres,
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- - 190
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - débit moyen de 150 litres et puissance installée de 1.800 chevaux, la seconde avec chute de 550 mètres, débit moyen 400 litres et puissance installée 3.000 chevaux. Sur le Ferrand, affluent de la Romanche, M. D. Nier a étudié la chiite de Pisse, qui sous une hauteur de chute de 750 mètres, un débit de 160 à 300 litres, peut donner 1.800 chevaux, et une autre chute, qui avec un débit de 400 à 1.000 litres et 400 mètres de 'hauteur, fournirait 3.000 chevaux.
  - 34. Le Bréda. Le Gernon. —Le Bréda, affluent important de la rive gauche de l’Isère, est un cours d’eau torrentiel dont les eaux proviennent d’un massif montagneux très étendu, à hauts sommets, conte-
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  - Fig. 74. — Courbes du régime du Bréda (station d’Allevard).
  - liant des glaciers et des lacs qui constituent des bassins d’alimentation de premier ordre. Le Bréda a un débit qui ne descend pas au-dessous de 3.000 litres aux faibles étiages qui n’ont lieu que dans les hivers froids, rigoureux et persistants. Son cours est régularisé par le lac Carré, d’où il sort en pente très rapide. <
  - Le Cernon, affluent de la rive droite de l’Isère, a un débit qui varie de
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - ftl
  - 30 litres à 150 ou 200 litres en eaux moyennes, pour atteindre 2.000 ou 3.000 en très hautes eaux. Il prend sa source à l’altitude de 1.000 mètres dans la forêt des Eparres, et son régime est des plus réguliers. Sur cette rivière est installée l’usine de Chapareillan fournissant une puissance de 000 chevaux sous une chute de 612 mètres avec un débit de 250 litres et une réserve journalière de 3.000 mètres cubes.
  - Les principales usines hydro-électriques établies sur le Bréda son’ : Fond de France, chute 1.000 mètres, débit moyen 450 litres, puissance installée 8.000 chevaux; Grande Valloire, respectivement, 120 mètres, 2 mètres cubes, 4.400 chevaux ; La Ferrière-Rondel, respectivement 80 mètres, 1.800 litres et 1.500 chevaux ; Riondet Pinsot, respectivement, 96m,50, 2.200 litres et 5.200 chevaux ; Parc, respectivement, 47 mètres, étiage 900 litres et 1.350 chevaux ; de la Gorge, respectivement, 32 mètres et 380 chevaux ; Arvillard, chute 500 mètres, débit moyen 600 litres et 11.000 chevaux ; Pontcharra, respectivement, m,50, 3m,500 et 3.000 chevaux et une réserve thermique de 450 kilowatts. La Société des Forces motrices du Bréda et de la Grande Valloire dispose de trois chutes non aménagées, une de 600 chevaux e£ deux de 300 chevaux en basses eaux.
  - 35. LeDoron de Bozel. — Cet affluent gauche de l’Isère, n’a que 45 kilomètres de cours, mais il roule une grande masse d’eau qu’il reçoit de t orrents de grands et nombreux glaciers. Il naît près du col de Chancrie (2.806 mètres) ouvert entre les glaciers de Péclet et ceux de la Dent Parra-' hée. A Pralogran (1.424 mètres), il reçoit la Glière (venant du massif de la Vanoise) ; il se grossit, au-dessus de Bozel (895 mètres), du torrent de Prémou, où on voit la magnifique gorge de Champigny. A Brides-les-Bains, il prend le torrent des Allues qui lui apporte les eaux du grand glacier de Gébroulaz ; enfin, en amont de. Salins, il se grossit du Nant de Belleville, son plus long affluent, qui lui verse le tribut de plusieurs nards ou torrents (nants de Saint-Martin, des Encombres, de Nantbrun, etc.). Le Doron de Bozel tombe dans l’Isère, en aval'de Moutiers, à 475 mètres <1 altitude ; la superficie de son bassin est de 66.790 hectares.
  - A la station de Moutiers, pendant l’année 1907, on a relevé pour le débit caractéristique d’étiage, 5m3,65£) et pour le débit caractéristique moyen I2I»3,242. Le régime de ce torrent est franchement glaciaire.
  - &ur cette rivière il existe actuellement trois grosses usines hydro-électriques : Villard de Rozel (chute 546 mètres, débit moyen 1.500 litres, puissance installée totale 13.900 chevaux) ; Bozel (chute 677 mètres, débit moyen 1.200 litres et puissance installée 12.000 chevaux) ; La Rageai (chute 180 mètres, débit moyen 2 mètres cubes, puissance installée 11.000 chevaux). La Société Générale d’Électricité de Bozel possède, sur le Doron de Pralognan, la chute de Ballandaz, qui a un débit variant de
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 700 à 1.700 litres, sous 230 mètres de hauteur, représentant 4.600 chevaux et sur le Doron de Champagny, une chute de 546 mètres de hauteur avec
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  - un débit de 500 à 2.500 litres, pouvant fournir 9.000 chevaux. Il lui est adjoint une installation de secours de 3.000 chevaux.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 193
  - 36. L’Arly. Cet affluent de droite de l’Isère, est un iorrent de 45 kilomètres de longueur. Il a sa sourcè au mont Joli et son cours supérieur dans la vallée de Mé-gève (Haute-Savoie) dont le ••hef-lieu est-à 1.125 mètres d’altitude. II reçoit dans son ours inférieur la Chaise et le Doron de Beaufort. Ce dernier réunit dans le val de Beaufort (758 mètres) les trois branches supérieures qui le composent : le Doron, l’Argentine et le Dorinet.
  - Il n’y a pas de glacier dans le bassin de l’Arly. Le régime de ce torrent comporte deux éiiages, en hiver par les grands froids, et à la fin de l’été lorsque les réserves d’humidité ont disparu.
  - Le débit du bassin par kilomètre carré est de 7*,5 pour l’étiage et 231,6 pour le régime moyen.
  - Cette rivière a été utilisée par l’importante usine électro-métallurgique à'Ugine, sous une chute de 122 mètres, un débit moyen de n.6 mètres cubes donnant une puissance de 9.000 chevaux. Deux usines hydroélectriques importantes ont été créées sur le Doron de Beaufort, savoir : Queige (chute 89 mètres, débit moyen 4m3,500, puissance installée 4.500 chevaux) ; Venlhon (chute 91 mètres,
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  - LA HOUILLE BLANCHE. -r- I.
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  - Fig. 76. — Diagramme de débit du Doubs.
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- - 194 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - débit moyen 4m3,500 et 7.000 chevaux installés). L’usine de Villaret est installée avec une chute de 10 mètres de hauteur; sur l’Ar-genline l’usine de Monlarlier utilise une chute de 740 mètres de hauteur, avec un débit de 90 à 270 litres, donnant une puissance de 2.000 chevaux.
  - 37. Le Guiers (affluent du Rhône) est un beau torrent, de plus de 50 kilomètres de longueur. Il est formé par la réunion de deux auir s torrents du massif de la Grande-Chartreuse, le Guiers-Mort et le Guiers-Vif, également d’allure rapide. Il se jette dans le Rhône par 212 mètres d’altitude.Il reçoit:, le Thers,déversoir du lac d’Aiguebelette,à 376 mètres d’altitude.
  - Le bassin du Guiers n’est alimenté par ducun glacier ; les précipitations atmosphériques y atteignent une hauteur de lm,72, en raison des nombreuses forêts qui le couvrent.
  - A la station d’Entre-Deux-Guiers, pendant les années 1906 et 1907, on a relevé pour le débit caractéristique d’étiage 0m3,250 et pour le débit caractéristique moyen 2m3,850.
  - Cette rivière a été aménagée pour l’établissement de l’importante usine de Chailles construite en 1898 et appartenant à la Société Électrométallurgique de Saint-Béron qui utilise une chute de 86 mètres, avec un étiage de 1.000 litres et une puissance installée de 20.000 chevaux recueillis par 6 groupes électrogènes de 3.000 HP, 1 de 1.000 IIP, 4 de rechange de 500 IIP et 3 excitatrices de 200 IIP. Sur ce nombre, 1.000 HP sont envoyés à la Société hydroélectrique du Guiers pour une distribution d’énergie dans la région.
  - La Société de Saint-Béron procède en ce moment à la construction d’une nouvelle dérivation de 1.000 chevaux de puissance. Cette société produit des ferros-alliages, ferros-chrome, ferros-molydène, ferros-manga-nèse, etc. Avant la guerre, elle livrait 1*500 tonnes environ; depuis, sa production a plus que doublé.
  - Sur le Thiers, affluent du Guiers, on a installé l’usine de La Bridoire, avec une chute brute de 120 mètres, un débit maximum de 7 mètres cubes. La puissance installée est de 8.720 chevaux. La Société liydro-élec-trique de la Bridoire projette l’établissement d’une chute de 120 mètres de hauteur sur le Thiers aussi, émissaire du lac d’Aiguebellette.
  - 38. Le Doubs, la Valoirette, le Furon, l’Ain. — Rivières de l'Aveyron. —Le Doubs. — Cette rivière prend naissance près de Mouthe, dans le flanc du mont Risoux, à l’altitude de 937 mètres. Elle n’a pas moins de 430 kilomètres de longueur, de sa source à la réunion à la Saône. Le Doubs alimente les lacs de Romaray, de Saint-Point, de Chaillexon ou
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  - 195
  - des Brettels, de Maison-Monsieur ; il a peu d’affluents, mais le volume de ses eaux augmente sensiblement par l’appoint de plusieurs sources vau-clusiennes. Dans la partie supérieure de son cours, en dessous du fort de Joux et aux gorges de Remonot, le Doubs subit des pertes assez importantes.
  - En dehors des ruisseaux de Biaufond, de Vautenaivre et de Combe Malrang, le Doubs reçoit le Drugeon, en aval de Poi> larlier, le Bied-du-Locle, le Dessoubre, l’Allaine, la Loue et le Linon.
  - En son cours moyen, il constitue la frontière entre la France et la Suisse sur 45 kilomètres de longueur, c’est-à-dire des Brenets, canton de Neufchàtel, jusqu’à Clairbief, en aval dé Goumois.
  - Les fluctuations de niveau de cette rivière sont très fortes ; le débit d’étiage peut baisser jusqu’à 3 mètres cubes à la seconde. La ( fig. 76) montre le régime de cette rivière pendant le cours de l’année 1908-1909, à la station de jaugeage de l’usine du Refrain (§350). •
  - Sur le Doubs, nous trouvons trois importantes usines : celle du Refrain uti-1 sant une chute de 60 mètres avec un débit moyen de '0 mètres cubes et une puissance de 11.500 chevaux, de Monljoie avec 12.000 chevaux et de Mordane, actuellement en construction. Cette dernière utilise une chute de 60 mètres de hauteur,sous un débit de 8 mètres cubes pouvant fournir 4.800 chevaux. L’usine du Refrain reçoit du courant des mines de Ronchamps, à la tension de 55.000 volts, et de la Suisse (courant triphasé, 9.000 volts). Enfin la Société des forces motrices du Refrain installe dans son usine un groupe de puissance équivalent à celui en fonctionnement. En outre elle établit une usine thermique de secours à l’aide de trois moteurs Diesel de 1.500 chevaux
  - Fig. 77. — Saut du Doubs.
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  - chaque. Des travaux de régularisation du Doubs sont commencés en collaboration avec la Société du lac Saint-Point. La Société de Belchamp exploite une chute de 450 mètres de hauteur représentant 500 chevaux, plus une installation de secours de 200 chevaux. Elle installe en outre une usine de 2.000 chevaux, sous une chute de 5m,70 de hauteur.
  - Sur la rivière LaLoue on vient d’édifier : l’usine de Moulhier qui a une puissance de 12.500 chevaux sous une chute de 130 mètres ; l’usine de la Source avec 1.150 chevaux sous une chute de 19 mètres de hauteur ; enfin l’usine de Champagne qui utilise une chute de lm,90 de hauteur, produisant 100 chevaux.
  - La puissance de l’ancienne usine qui existait sur la rivière La Loue a été portée à 1.750 chevaux.
  - La Valloirelle, affluent de la rive gauche de l’Arc, est un cours d’eau extrêmement rapide, car la pente y dépasse parfois 15 0/0. Les eaux y entraînent fort peu de sable et de gravier, mais charrient en hiver beaucoup de neige provenant des avalanches.
  - L’usine de Calypso édifiée sur cette rivière a une puissance installée de 21.000 chevaux sous deux chutes de 600 mètres et 135 mètres de hauteur et un débit de lm3,750.
  - Le Furon, affluent de la rive gauche'de l’Isère, a un débit moyen de 600 litres pendant six mois de l’année. De juillet à septembre, le débit reste inférieur à 400 litres pendant les étés secs. Les deux périodes d’étiage (janvier et septembre) donnent une moyenne de 250 litres pour la première et de 200 pour la seconde.
  - Le Furon alimente : l’usine d'Engins d’une puissance de 1.600 chevaux avec un débit de 300 litres et une chute de 282 mètres de hauteur et l’usine des Cotes, avec une chute de 146 mètres de hauteur représentant une puissance de 350 chevaux. La Société de Grenoble et Yoiron a en projet une chute importante sur le bas Furon.
  - L’Ain prend sa source sur le versant occidental du Jura et l’allure de ses eaux est torrentielle, son volume varie entre 24 et 560 mètres cubes ; miais il se produit généralement chaque année deux périodes d’étiage, une en hiver et une en été. Pendant l’étiage d’été le débit de l’Ain s’abaisse à 4 mètres cubes par seconde. Après une période de grande sécheresse, il descend même au-dessous de ce chiffre.
  - L’Ain reçoit la Bienne, l’Oign'n, la Valouse, le Veyron, le Suran, l’Al-barine et le Toison. La Bienne est un beau torrent et l’Oignin forme les cascades de Gharmine et recueille le Bras du Lac qui est l’écoulement du lac de Nantua. L’Albarine, à partir de l’Entrepont, tombe par une série de cascades remarquables dont les principales sont celles de Charabotte et des Aibruants.
  - Sur cette rivière nous trouvons l’usine du Saui-Morlier d’une puissance
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  - 197
  - de 7.000 chevaux avec une chute de 18m,40 de hauteur ; l’usine de Mari-gny, chute de 20 mètres de hauteur, puissance 1.300 chevaux, avec deux usines thermiques de secours, l’une à Vescles (1.100 chevaux), et l’autre à Pont-de-Vaux (200 chev-aux).
  - Rivières de VAveyron. — Les rivières qui descendent de l’arête des Gévennes apportent à la Garonne 32 0/0 de son volume et charrient d’énormes quantités de matériaux détritiques qui vont encombrer le lit du fleuve. Le régime de ces rivières est éminemment torrentiel ; leur volume en temps de crue s’élève à 200, 300; 400 et 500 fois le débit' d’étiage.
  - Sur la Moselle, nous avons à signaler l’importante usine hydroélectrique de Millery dont les caractéristiques sont : hauteur de chute lm,80, puissance hydraulique 600 chevaux et installation à vapeur de 6.000 chevaux.
  - 39. Le Fier, Les Dranses (Haute-SaVQie).— La Fier sort, à l’altitude de 2.020 mètres, du mont Charvin et a une longueur de 75 kilomètres. Il débouche dans le bassin d’Annecy, passe aux célèbres abîmes du Fier, a Rumilly, où il reçoit le Chéran (50 kilomètres) puis, peu après les Portes du Fier, il se jette dans le Rhône par 250 mètres d’altitude. Le Fier, qui a un débit de 2 mètres cubes aux plus basses eaux, atteint 400 mètres cubes dans les fortes crues. Il reçoit le Nom, la Filière (30 kilomètres), le Thioux, en outre du Chéran. Les basses eaux de ce dernier se produisent en général vers la fin de l’été et elles ne sont pas soutenues ' par aucune réserve glaciaire. L’étiage descend fort bas à cause de la perméabilité des roches calcaires.
  - Il existe à ce jour deux usines hydro-électriques importantes établies sur cette rivière, savoir : Brassilly, chute 19 mètres, débit d’étiage 5 mètres-cubes et puissance installée 2.600 chevaux ; Val-de-Fier, chute 35 mètres, débit d’étiage 4.500 litres et puissance installée 2.500 actuellement, appartenant à la Société hydroélectrique de Lyon. Mais l’aménagement de cette usine est entrepris pour une puissance totale de 22.000 chevaux. Cette Société a en outre édifié des usines à Hauleville et à Vallière. L’usine du Val-de-Fier comporte comme travaux principaux un bassin régulateur de 9 à 10 kilomètres, un barrage de 32 mètres de hauteur libre, des galeries d’évacuation pour les crues et six conduites forcées. Les turbines ont une puissance unitaire de 5.000 chevaux. La Société générale de Force et Lumière a étudié sur le Chéran une chute, en voie de mise en valeur.
  - La Société anonyme des Forces du Fier a agrandi en 1915 son usine de Brassilly en vue de la fabrication du phosphore pour la guerre. En 1916, elle a commencé les études et les acquisitions pour deux usines à installer 1 une sur le Thiou et l’autre à Chavaroche, < ette dernière en voie de cons-
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  - 'LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - truction. L’aménagement de la chute du Thiou, fait en commun par la Société des Forces du Fier et par la Sociétés hydroélectrique de Lyon, a
  - Fig. 78. — Gorges du Fier.
  - pour but d’améliorer l’utilisation du lac régulateur d’Annecy (§ 206). L’usine génératrice fonctionne avec un débit de 20 à 25 mètres cubes et sous une chute de 34 mètres.
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  - 190
  - Les Dranses. La rivière principale de ce nom prend sa source au col de Coux (i.927 mètres), frontière de la Haute-Savoie et de la Suisse. Elle verse ses eaux dans le lac Léman. Dans sa partie supérieure, cette rivière reçoit le déversoir du lac Montriond, d’une superficie de 25 hectares.
  - La Dranse principale se fortifie de deux affluents, la Dranse d’Abon-dance et la Dranse de Brévon.
  - Le régime de ces rivières se caractérise de la façon suivante : basses eaux, de décembre à la mi-février ; eaux moyennes, de la mi-février à la mi-juin et de la mi-août à décembre ; grandes eaux, de la mi-juin à la mi-août.
  - Les usines actuellement installées sur cette rivière sont les suivantes : Bonnevaux, débit moyen 2.500 litres, chute 95 mètres de hauteur,-puissance installée 3.000 chevaux ; Chevenoz,ê chute de 55 mètres de hauteur, débit variant de 600 à 2.250 litres, puissance installée 1.720 chevaux. Une réserve hydraulique de 10.250 mètres cubes est obtenue à l’aide de pompes qui y refoulent les eaux d’une hauteur de 400 mètres:
  - 40. La Durance. — Cette grande rivière, qui peut être citée comme un type de cours d’eau torrentiel, est formée de trois parties distinctes. La haute Durance, qui descend des Hautes-Alpes du Briançonnais, se termine au confluent du Buech ; elle coule dans une vallée très étroite et sa pente varie de 9 mètres à 3m,50 par kilomètre. La moyenne Durance prend fin au pont de Mirabeau ; dans cette partie, la vallée commence à s’élargir et la pente descend jusqu’à 2m,30. La basse Durance traverse la plaine de Pertuis et Cavaillon ; nulle part la pente n’y est inférieure à lm,93 et la vitesse dépasse dans la partie inférieure 3 mètres en crue moyenne.
  - La Durance, quand elle se jette dans le Rhône, par 13 mètres d’altitude, en aval d’Avignon, a parcouru environ 300 kilomètres. Son bassin en son entier couvre 1.422.646 hectares, dont 630.000 en amont de Siste-ron. D’après les relevés de la station de jaugeage du pont de la Beaume à Sisteron, et après le confluent de la Durance avec le Buech, le débit minimum (35 mètres cubes) s’est produit en février et en mars 1907 et le maximum (plus de 900 mètres cubes) en novembre 1907. La moyenne, pour l’ensemble des quatre aimées 1904 à 1907, donne un débit d’étiage à Sisteron de 36m3,4 et un débit moyen de 92 mètres cubes.
  - La Durance à Sisteron présente deux périodes bien distinctes de faibles débits : l’une en hiver (de janvier à mars), quand le froid sévit dur les hauteurs et ralentit la fonte des neiges ; l’autre vers la fin de l’été (octobre), quand les sécheresses longues ont tari les affluents des régions moins élevées.
  - Les affluents supérieurs de la Durance, la Clairée et la Guisanne, ne
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sont encore utilisés que pour l’irrigation et quelques modestes usines locales ; la Cerveyrette, la Gyronde, la Biausse, le Buech, l’Asse et la Bléone ont déjà plus d’importance, enfin le Guil, l’Ubaye et le Yerdon attirent plus spécialement l’attention par l’abondance de leurs eaux, la
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  - rapidité de leurs chutes et l’ensemble de leur puissance hydraulique. Si réduits que soient les écoulements glaciaires et surtout ceux dus à la fonte des neiges dans l’alimentation de la Durance et de ses principaux affluents, ils jouent un rôle qui met en évidence l’importance relative des crues sai-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 201
  - sonnières et des crues journalières du printemps. Les sources 11e jouent, pas un rôle régulateur important dans la partie haute du bassin, dont le
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  - sol est dénudé et imperméable. Les neiges et les glaciers dans cette région paraissent en décroissance et expliquent les pénuries de certaines années.
  - La Durance depuis son embouchure dans le Rhône jusqu’à l’Ubaye offre les particularités suivantes.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Planche I
  - Graphiques de régime de rivières du bassin de la Durance.
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  - Le Guil (station de Montdauphin, année 1905).
  - Le Grand-Buech (station de Sisteron, année 1905).
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  - La Durance (station de Rousset, année 1905).
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 20a
  - Planche I (Suite)
  - Graphiques de régime de rivières du bassin de la Durance
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  - La Guisanne (station de Monetier, année 1904).
  - Courbes de régime de la Durance (station de Rousset, année 1905).
  - La Gyronde (station de la Bessée, année 1905).
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  - La Clairée (station de Plampinet, année 1905).
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- - 204
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Entre Mirabeau et le Rhône, il n’y a aucune station de jaugeage ni usine hydraulique, cette partie du cours d’eau étant surtout utilisée pour les irrigations qui ont donné naissance à de nombreux et importants canaux.
  - Entrp le pont de Mirabeau (229 mètres) et le confluent du Largue (313 mètres), la chute totale est de 75 mètres, laquelle a fait-l’objet de projets considérables dont le principal dit de la « Basse Durance » irait du Largue au Yerdon, et utiliserait 50.000 chevaux.
  - Au pont de Mirabeau où existe une station de jaugeage, la Durance reçoit le Verdon.
  - Du confluent du Largue à celui de la Brione (404 mètres), dont la distance est, comme entre le pont de Mirabeau et le confluent du Largue, de 26 kilomètres, la chute est de 91 mètres. Elle est aménagée depuis le Largue jusqu’à la Brillanne en deux gradins inégaux, dont celui d’amont aboutit à l’usine de la Brillanne (chute 22m,50, débit moyen 50 mètres cubes et 17.500 chevaux installés) et celui d’aval à celle dite du Largue (chute 8 mètres et 9.000 chevaux installés). La chute comprise entre la Brillanne et le confluent de la Brione est à l’étude,et sa réalisation prochaine est très probable.
  - Ces usines hydroélectriques sont appuyées d’usines thermiques à vapeur savoir : à Arles (300 kilowatts), à Monte-Carlo (1.200 kilowatts), à Toulon (4.260 kilowatts), à Saint-Gimiez (12.000 kilowatts), à Arène (7.000 kilowatts), au cap Pinède (4.000 kilowatts).
  - De la Bléone au Sasse (475 mètres), parcours long de 11 kilomètres, la chute est de 71. mètres, aucune utilisation n’a encore été faite. De grands aménagements hydrauliques sont projetés sur toute cette section. L’un d’eux dont la prise d’eau doit se faire sur la commune de Peipin fournira l’énergie électrique à l’usine électro-chimique de Saint-Auban, appartenant à la Compagnie des produits chimiques d’Alais et de la Camargue.
  - Entre le Sasse et le torrent de Rousure (576 mètres), sur une longueur de 32 kilomètres la chute est d’environ 100 mètres. Sur la moitié supérieure est située l’usine de Venlavon, chute 50 mètres, débit moyen 45 mètres cubes et puissance installée, 31.000 chevaux.
  - Les travaux en cours de construction permettront de porter le débit à 66 mètres cubes, augmentant d’autant la puissance de l’usine. Une ligne à 55.000 volts transportera l’énergie électrique jusqu’au Teil.
  - La portion de la rivière qui va du torrent de Beynon au confluent du Buech, longue de 22 kilomètres, a fait l’objet de projets intéressants. L’administration a autorisé rétablissement vers le Poët (kilomètre 170) d’une usine de 28 mètres de chute pour la Défense nationale.
  - La partie entre la Rousure ef l’Ubaye (677 mètres), un peu supérieure à 26 kilomètres, la chute est d’environ 100 mètres. C’est vers l’origine supérieure de ce tronçon (kilomètres 221) que l’on se propose d’établir le bar-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 205
  - rage de Serre Ponçon, de 85 mètres de hauteur, devant emmagasiner 000 millions de mètres cubes pour former une puissance de 80.000 chevaux correspondant à un bassin houillier de ,800.000 tonnes de charbon.
  - Sur le cours inférieur de l’Ubaye, dans la région facilement accessible du Lauzet, il existe une section à pente assez forte où l’on se propose d’aménager une installation de 40.000 chevaux environ. Il y a des stations de jaugeage en service sur l’Ubaye à la Bréole , le Lauzet, Barcelonnette et la Condamine. Il est en outre envisagé trois autres chutes sur l’Ubaye : 115 mètres de hauteur et 9 mètres cubes ; 160 mètres de hauteur et 9 mètres cubes et 55 mètres de hauteur et 10 mètres cubes.
  - Indépendamment des usines installées, celles en cours de construction ou projetées, citées ci-avant, nous avons à signaler deux usines importantes d’électrochimie, savoir : Le Poët, chute 25 mètres, débit moyen 40 mètres cubes et puissance installée 15.000 chevaux ; Château-Arnoux, chute 32 mètres, débit moyen 50 mètres cubes, puissance 15.000 chevaux. A cheval sur la Durance et la Gyronde est YArgentière, avec une chute de 148 mètres, un débit moyen de 17m3,500 et 40.000 chevaux de puissance installée. Sur la Biaisse, nous trouvons l’usine électrochimique de la Poche de Pâme avec une chute-de 197 mètres, un débit moyen de 1.500 litres et une puissance installée de 8.000 chevaux.
  - U nous faut citer encore comme chutes étudiées et en voie de projet : une chute près d'Embrun (chute 70 mètres et 7.000 chevaux) ; chute de Sauvines (chute 45 mètres et 5.400 chevaux); chute de Fontbéton (chute 50 mètres et 87.500 chevaux, § 277) ; chute de la Saulce (27 mètres et 5.000 à 24.000 chevaux) ; chute sur le canal de Ventavon (25 mètres et 20.000 chevaux, débit 30 mètres cubes) ; chute sur le canal de Manosque (58 mètres et 64.000 chevaux). Sur la Basse-Durance nous citerons la < hute de Mirabeau (19 mètres et 28.500 chevaux), la chute de Mayrargues (35 mètres et 51.000 chevaux), la' chute de Mallemont (25 mètres et 32.500 chevaux).
  - 41. Le Var, l'Argens, le Verdon, la Roya.—Le Var coule pendant ses crues beaucoup plus d’eau que l’Argens et la longueur de son cours est de 101 kilomètres. La superficie des bassins versants est de 2.279 kilo-niètçps carrés. Les caractéristiques de son régime sont : portée de crue par seconde, 4.000 mètres cubes ; portée moyenne, 43 mètres cubes ; basses eaux, 28 mètres cubes ; écart de débit, 1 : 143 ; chute de pluie moyenne, 0«»,90.
  - U n’est qu’un torrent jusqu’à son issue même à la Méditerranée. Dans son cours d’eau supérieur, le Var est une eau fuyante ; en aval, c’est alternativement un cours d’eau impétueux que des digues, distantes l’une de l’autre de 800 mètres, ne réussissent pas toujours à contenir, puis une
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- - '206
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - étroite rivière dont on cherche du regard les sinuosités au milieu des cailloux emplissant l’énorme lit.
  - L’Argens a tout son cours et tout son bassin dans le département du
  - Yar. Il naît à 270 mètres d’altitude. Il reçoit un grand nombre de petites rivières, (dont les principales sont : l’Eau-Salée, la Ribei-rotte, l’Issole, la Bresque,!’Aille, la Naturbie, l’Indre et le Reyran) qui, malgré la brièveté de leur cours, roulent constamment une grande quantité d’eau.
  - Son cours est d’environ 117 kilomètres et la superficie de son bassin, 267.822 hectares. Le débit d’étiage est de 3.110 litres à la seconde.
  - Sur l’Argens, nous trouvons l’usine d ’Eniraygaes avec une chute de 19 mètres, un débit moyen ^le 7 mètres cubes et une puissance installée de 3.000 chevaux. L’usine de Pont d’Argens
  - utilise une chute de 5 mètres de hauteur.
  - Le Verdon a la plus grande partie de son .bassin dans le département
  - Fig. 81. — Carte du bassin de la Roya.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 207
  - Planche II
  - Graphiques de régime de rivières du bassin du Var
  - Le Var (station de la Mescla, année 1905.)
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  - VLa Vésubie (station de la Chiuse-de-Saint-Jean, année 1905).
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  - La Tinée (station de Saint-Honorat, année 1905).
  - Le Var (station de la Mescla, année 1905).
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- - 208
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - des Basses-Alpes, d’où il prend ses sources dans des montagnes de 2.590 à 3.000 mètres d’altitude. C’est un grand torrent dont le parcours est d’environ 175 kilomètres. Il se jette, au-dessous de Vinon, par 260 mètres d’altitude, dans. la Durance. Son débit d’étiagë est d’environ 10 mètres cubes à la seconde. *
  - Les pentes sur le Verdon ne deviennent un peu fortes qu’en amont d’Allos, c’est-à-dire à plus de 150 kilomètres de son embouchure. Cette rivière peut fournir des forces hydrauliques importantes parce que son lit, encaissé sur beaucoup de points entre des escarpements rocheux très élevés se prête particulièrement à la création de grands barrages. Ainsi un barrage créé au confluent du Colostre, haut de 53 mètres, pourrait fournir une réserve d’une centaine de millions de mètres cubes; aux gorges du Rougon, on a étudié le projet d’un barrage de 70 mètres de hauteur permettant de former un réservoir de 140 millions de mètres cubes.
  - La chute de Breil, avec un débit de 7.500 à 11.300 litres et une hauteur de chute de 62 mètres, pourra fournir 6.000 chevaux.
  - La Boya, dans la partie française de son cours, qui commencé vers l’altitude 530 et se termine à la côte 210, a une longueur de 26 kilomètres. L’usine hydro-électrique de Fonian établie sur cette rivière aune chute de 100 mètres avec un débit moyen de 5m3,500 et 10.000 chevaux installés. A la frontière inférieure, on dispose de 70 mètres de chute dont l’aménagement est en voie de réalisation. Sur le canal du Verdon, on trouve l’usine hydro-électrique d’Aix (Saint-Eutrope) avec 80 mètres de chute, 1.300 litres débit moyen et 2.200 chevaux installés.
  - La Siagne, rivière torrentielle, prend sa source au mont La Chens et est alimentée par des sources vauclusiennes. Son débit moyen est de 2.200 à 2.400 litres. L’usine de la Siagne utilise une chute de 250 mètres de hauteur qui fournit une puissance de 6.000 kilowatts. L’usine de Mougins, avec un débit de 525 litres et une chute de 51 mètres, accuse une puissance de 220 kilowatts, renforcée d’une -réserve à vapeur de 600 chevaux. L’usine de Sainl-Cézaire a une chute de 350 mètres, un. débit moyen de 1.500 litres et une puissance installée de 13.500 chevaux.
  - Sur le Loup, est l’usine de Palaras, avec une chute de 260 mètres, un débit moyen de 800 litres et une puissance installée de 4.000 chevaux.
  - Sur le Var, les usines de la Mescla et de Plan du Var, la première ayant une chute de 10 mètres, un débit moyen de 16 mètres cubes et uhe puissance installée de 2.200 chevaux ; la seconde, une chute de 27 mètres, un débit moyen de 16 mètres cubes et une puissance installée de 6.000 chevaux.
  - La Société anonyme des chutes du Var projette une chute entre les ponts du Puget-Yhéniers et de la Mescla. La Société d’endiguement et des chutes de Var inférieur a étudié la dérivation d’une partie des eaux du Var comportant une chute dans l’Esteron et l’endiguement du fleuve dans
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- - 209
  - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - la partie inférieure pour l’irrigation des terres ; une chute à la Baronne de 77 mètres de hauteur pouvant fournir 22.000 chevaux, une autre à Pont du Var (32 mètres de hauteur de chute et 8.000 chevaux).D’autres chutes sont envisagées sur les communes de Gillette, le Broc, Gattières, Saint-Jeaunet, la Gaude et Saint-Laurent-du-Var.
  - Enfin la Société'd’Électro-chimie de Bozel va établir sur le Yar près de Guillannes une chute de 300 mètres devant donner 15.000 chevaux.
  - Sur le Haut-Var, il est projeté une chute de 343 mètres de hauteur avec un débit variant de 1.600 à 5.000 litres (17.000 chevaux).
  - 42. La Loire. — La ceinture du bassin de la Loire, à partir de Saint-Nazaire, comprend les collines du Maine, de la Normandie et du Perche,
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  - IARIEGE STATION de FOIX
  - Graphique des hauteurs et des débits
  - ANNÉE 1910
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  - Fig. 82. — Régi.ne de la rivière l’Ariège.
  - le plateau d’Orléans, les collines du Nivernais, le Morvan, la Côte-d’Or, les Cévennes (monts du Charolais, du Lyonnais, du Vivarais), les monts de la Margeride, les monts d’Auvergne, les collines du Limousin, du Poitou et le plateau de Gâtine, pour finir près de Paimbœuf en face de Saint-Nazaire.
  - Ce cours d’eau, d’abord torrentiel, est tranquille vers la fin de son cours ; il conserve le premier caractère jusqu’au delà des monts de la Madeleine (Allier), où il devient un fleuve large et peu profond ; au delà du bec d’Al-
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I.
  - 14
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- - 210
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - lier, les pentes deviennent très faibles et descendent jusqu’à Om,ll par kilomètre. Il prend sa source sur le flanc du mont Gerbier, à 1.562 mètres d’altitude. Les principaux affluents sont la Coise, la Thoranche, la Loise, le Rhins et le Sornin. Les crues y présentent les mêmes caractères que sur les cours d’eau torrentiels, tandis que le débit d’étiage est des plus faibles.
  - A Orléans, où ce der-AP|,EGE . nier débit est de 35mè-
  - station de fqix très cubes à la seconde,
  - il s’est élevé jusqu’à 8.035 mètres . cubes lors des crues exceptionnelles de 1856 et 1866, soit un rapport de 1/230.
  - COURBE DES DEBITS
  - 43. L’Ariège. —
  - Cette rivière,qui prend sa source au pied du pic Nègre, à 2.812 mètres d’altitude, est, sür une grande partie de son parcours, encaissée ou bordée de montagnes assez élevées. D’allure torrentielle dans cette région elle devient navigable à partir de Cintega-belle jusqu’à son embouchure, soit sur le cinquième environ de la longueur de son cours. Elle est alimentée par de nombreux torrents et ruisseaux ; parmi les premiers, les plus importants sont : le Yicdessos, l’Orlu ou Oriège, l’Hers, le Nagear, l’Aston et l’Ascou.
  - La moyenne annuelle des jours de pluie dans le bassin de l’Ariège est de 128 jours et la hauteur annuelle des pluies est de lm,20 vers les sources de l’Ariège.
  - Le débit d’étiage de cette rivière a été, à la station de Las Rivas près Pamiers, en 1907, année spécialement pluvieuse, de 13 mètres cubes ; le
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 211
  - débit moyen, de 72 mètres cubes et le débit maximum, de 390 mètres cubes. Le débit moyen de l’année par kilomètre carré du bassin versant a été de 46b5.
  - L’année 1908, année exceptionnellement sèche, a donné comme débit moyen au lieu de 46^5 pour l’année 1907. Les plus basses eaux se présentent en hiver et au commencement de l’automne et il y a deux périodes de crues, au printemps et vers la fin de l’automne.
  - Les usines établies 'Ur l’Ariège , sont les suivantes : usine de Mercus, chute 17 mètres de hauteur et 4.000 chevaux de puissance pour la fabrication des ferros-siliciumetdes abrasifs; les usines de la Société métallurgique de
  - LE LEZ
  - STATION DE SAINT-GIRONS
  - courbe; des débits
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  - COURBE DE RÉGIME
  - Régime du cours d’eau Le Lez.
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  - LE LEZ
  - STATION de SAINT-6IR0NS
  - Graphiques des hàuleurs et des débits
  - I909
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  - Fig. 85. — Régime du cours d’eau Le L< z.
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- - 212
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - PAriège : Las-Rives, chute 6 mètres, puissance 1.240 chevaux ; Cram-pagna, respectivement, 6 mètres et 1.000 chevaux; Guilhoi, 10 mètre-; et 3.000 chevaux ; Saint-Antoine, 10 mètres et 2.000 chevaux ; Mijones, 5 mètres et 2.500 chevaux ; usine du Castelet, hauteur de chute 30 mètres, débit 5 à 6 mètres cubes, puissance 3.000 chevaux (carbure de calcium) ; la puissance de cette dernière usine va être augmentée d’autant par l’utilisation du torrent du Nagéar (hauteur de chute 369 mètres).
  - Sur les affluents du Garbet et de la Bouigane, nous avons à citer les chutes d’Aoust (50 mètres de hauteur de chute, puissance 700 chevaux) et d’Arrout (respectivement, 18m,25 et 970 chevaux), énergie destinée au fonctionnement des tramways de PAriège.
  - Le Carol, régularisé par un réservoir au lac Lanoux,est utilisé pour le fonctionnement de l’usine hydroélectrique de Porté,pour l’électrification de la ligne de Foix à Ax-les-Thermes (réseau du Midi).
  - Sur le Siguer, affluent de l’Ariège, les chutes étudiées de Brouquenat et de Gnoure, respectivement de 640 et 830 mètres de hauteur, fourniront une puissance de 7.000 chevaux.
  - 44. Le Vicdessos, l’Orlu.—- Le premier de ces torrents, qui sont des affluents de PAriège, sort de l’étang de Médecourbe, sur la frontière d’Es-
  - 5000
  - 4000
  - 3000
  - 2000
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  - J fmamjjasonq
  - Fig. 8G. — Régime de la rivière le Vicdessos.
  - pagne (2.849 mètres). Il est lui-même alimenté par un certain nombre de torrents, dont le Lartigue, qui descend du Montcalm, le Bassiés, le Siguer, dominé par la belle montagne frontière de Rialp (2.903 mètres) et le grand étang Blanc, toujours glacé. La superficie du bassin du Vicdessos est de 205 kilomètres carrés.
  - Le débit minimum minimorum du Vicdessos est de 750 litres. Comme l’Ariège, il donne lieu à de fortes crues en été et à une crue de moindre importance en automne. La ( fig. 86) montre le régime de ce cours d’eau, pour l’année 1907, graphique établi à l’aide de relevés faits à l’importante
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 213
  - usine d’électrochimie d’Auzat, qui a été installée pour un débit de 4.000 litres. Elle utilise une puissance de 30.000 chevaux avec deux chutes de 100 mètres et 420 mètres de hauteur, régularisées par les étangs de Bassiés et de Gargueros. L’aménagement du lac de Four* at fournit une réserve de 12 millions de mètres 6ubes. L’aménagement des chutes d’Artiès et de Maunicou donnera en plus une puissance de 5.000 chevaux.
  - * L’Orlu ou l’Oriège part du pied du pic d’Étang-Fauzy (2.709 mètres), traverse l’étang d’En Beys et forme une belle cascade aux forges d’Orlu. Il reçoit à gauche le torrent de Gnôles descendu de l’étang de Naguilhe, puis la rivière d’Orgeix et se jette dans l’Ariège à l’altitude de 716 mètres (1).'
  - L’Orlu a été capté pour la création de l’importante mine d’Orlu dont la puissance est actuellement de 25.000 chevaux, en utilisant une chute de 940 mètres. L’établissement d’ir. e galerie, qui doit relier le lac de Naguilhes à celui d’En Beys, donnera un supplément de 5.000 chevaux.
  - 45. Le Cher, La Garonne, La Dordogne, La Vézère, L’Allier,
  - Le Lot et La Creuse. — Le régime du Cher, qui est d’ordre torrentiel comme toutes les rivières du Plateau Central, est caractérisé par les chiffres suivants relevés sur le canal du Berry ; moyenne des débits mensuels, 5.425.000 mètres cubes en août à 74.400.000 mètres cubes en février, soit un débit moyen de 2.086 à 26.720 litres à la seconde.
  - P) Le service des Grandes Forces hydrauliques a joint à son tome VII, une liste des principales usines établies jusqu’à l’année 1916, qui renseigne sur les hauteurs de chute, les débits et les puissances des usines hydrauliques installées dans les régions des Alpes, y compris les bassins côtiers méditerranéens.
  - Le regretté M. Bresson a fait paraître dans la Revue électrique des Lexiques des usines hydrauliques existant en France; c’est un travail intéressant à consulter et qui fait grand honneur à son auteur, qui a donné l’exemple d’un désintéressement et Û’un labeur particulièrement remarquables. Nous ne pouvons que donner l'énumération de ces lexi ques auxquels le lecteur pourra se reporter le cas échéant, selon les indications ci-après :
  - 15 février 1908. — Lexique du bassin de la Loire.
  - 15 janvier 1908. — Lexique du bassin de la Seine. }
  - 30 avril 1910. — Premiers tableaux du bassin du Rhône.
  - 10 mars 1910. — Premiers tableaux du bassin de la Garonne.
  - 12 mai 1911. — Tableaux supplémentaires du bassin du Rhône.
  - 23 juin 1911. — Tableaux du bassin de la Loire.
  - 25 août 1911. — Tableaux du bassin de la Seine.
  - 6 décembre 1911. — Lexique du bassin du Rhône.
  - 26 janvier 1912. — Tableaux supplémentaires du bassin de la Garonne.
  - 22 mars 1912. — Premiers tableaux des bassins côtiers ou frontières.
  - 24 mai 1912. — Lexique du bassin de la Garonne.
  - 22 novembre 1912. — Tableaux supplémentaires des bassins côtiers ou frontières.
  - 0 décembre 1912. — Lexique des bassins côtiers ou frontières.
  - 18 janvier 1914. — Tableau d’usines, divers départements.
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- - 214
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Quant au débit journalier, il varie depuis quelques centaines de litres jusqu’à plus de 1.000 mètres cubes. Les réservoirs régulateurs jouent donc dans ces conditions une influence capitale pour parer aux époques de sécheressfe.
  - Sur le Cher, la Société Électrique du Centre et de la Loire a créé l’usine
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  - de Teillei-Argenly qui dispose de 6.000 chevaux sous une chute de 45 mètres de hauteur, ainsi que les usines de La Vourdiat (1.200 chevaux et chute de 4m,50), de Châleau-Lignon (4.200 chevaux et chute de 38 mètres), de VAnce (16.000 chevaux, chute de 140 mètres).
  - Cette dernière usine est la plus importante du Massif Central. Elle est
  - Fia. 87. — Gurto des cours d’euu du bassin de lu Garonne.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 215
  - ajrpuyée des usines thermiques à vapeur suivantes : Montluçon (4.500 chevaux) ; Rives (800 chevaux) ; Trois-Meules (1.600 chevaux) ; Montaud
  - (26.500 chevaux) ; Saint-Chamond (3.000 chevaux). Les usines hydro-
  - Fig. 88. — Retenues du bassin de la Garonne.
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- - 216
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - électriques de cette région compensent la diminution de la production dès usines hydroélectriques des Alpes pendant l’hiver, et les réserves thermiques que nous venons d’énumérjr ne sont utilisées que pour le minimum d’énergie strict* me t nécessaire.
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  - Garonne a Muret
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  - Fig. 89. — Régimes de la Garonne et de l’Ariège.
  - Sur le Lignon, à 14 kilomètres en aval de Tence, on projette d’utiliser deux chutes, une de 37m,50, débit 1.000 litres moyens, réserve hydrau-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 217
  - COURBE DE RÉGIME
  - PERIODE 1906-1909
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  - COURBE DE RÉGIME
  - PERIODE 1901-1905
  - lique de 1 million de mètres cubes, 400 chevaux de puissance, l’autre de 8m,10 hauteur de chute et 400 chevaux de puissance.
  - La Garonne prend sa source au val d’Aran, dans un cercle de montagnes qui s’appuient aux deux pics de la Maladetta et du mont Yallier (2.883 mètres) ; son lit es! sans profondeur et varie souveat à cause du peu d’éléva- 360 tion de ses rives ; ses w
  - lie
  - débordements sont
  - UO
  - fréquents et dévas-tateurs. Au bec d’Am-bez la Garonne se m réunit à la Dordogne »* et forme une masse embarrassée d’îles et 0 de bancs de sable.
  - La prédominance des hautes eaux de f iOO1 printemps accuse dans ’5t0 cette région l’impor- mo tance du produit de igto la fonte des neiges 1000 dans les Pyrénées. On *to constate aussi une ti0 décroissance régulière 1(0 de mai à septembre tt0 des écoulements dvs à
  - i*°
  - la fonte des neiges. «
  - Mais si les neiges uo jouent un rôle impor- u° tant dans l’alimenta- 400 tion des cours d’eau, '*° les glaciers ont par contre moins d’importance que dans les Alpes. De ce fait les variations de débit aux différentes heures de la journée paraissent peu accentuées. L’étiage d’été a lieu en août et septembre et l’étiage d’hiver en janvier et février et entre ces deux périodes d’étiage il y a deux périodes de hautes eaux qui diffèrent comme les deux premiers également par leur importance. Les hautes eaux de printemps (en mai) sont partout beaucoup plus accentuées que les hautes eaux d automne qui ont lieu en décembre.
  - Fig. 90.
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  - Régime du cours d’eau Le Salat.
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- - 218
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - LE SALAT STATION de SALIES
  - COURBE DES DÉBITS
  - La Dordogne qui descend du Mont-Dore, où le pic de Sancy domine la France centrale, reçoit un assez grand nombre d’affluents dont les principaux sont la Rue, la Sumèie, l’Auze, la Maroune,,la Gère avec ses merveilleuses gorges et J’Isle avec son principal affluent la Dronne.
  - La Bue est une rivière importante alimentée par la Santoire, la Rue de Cheylade et par plusieurs ruisseaux descendant du mont Cézallier. A partir du confluent, la double Rue poursuit sa direction à l’ouest grossie de
  - l’Arteuse, de la Tarentaine et du Soulou qui vient de Saint-Étienne. Elle forme près de Ro-chemont la belle cascade du saut de la Saule.
  - La Sumène est alimentée par le torrent du Marliou et la rivière Mars qui vient du Puy Maury.
  - L’Auze qui prend sa source au col de Nérovze après avoir formé la magnifique cascade de Salins s’enfonce dans des gorges profondes garnies de forêts qui séparent le plateau de Mauriac du plateau de Pleaux.
  - La Maroune apporte à la Dordogne les eaux du versant occidental de la chaîne cantalienne. Ses affluents de gauche sont : le Malrieu, l’Asp:e et la Beltrande ; l’Incon est son un’que .affluent de droite.
  - La Cère, qui prend sa source au col du Lioran,gagne à travers des gorges profondes Laroque-brou pour se jeter dans la Dor-
  - Fig. 91. - Régime au cours d’eau Le Salai. dogne- <Ses principaux affluents
  - de droite sont : la Jordanne et
  - l’Authre et ceux de gauche les rivières de Roanpes et d’Escamels. .
  - Sur la Dordogne a été aménagée la puissante usine de Tuilière (§ 304) qui dispose actuellement de 24.300 chevaux, fortifiée d’une grosse usine de secours à vapeur d’une puissance égale. L’usine de Maurac (13.200 chevaux) en cours d’aménagement, est destinée à remplacerl’usinethermique, avec une autre chute projetée entre Tuilière et le barrage de Mauzac. L’usine de la Bourboule, régularisée par l’accumulation du lac de Guéry,
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 21&
  - peut fournir 600 chevaux sous une chute de 20 mètres de hauteur ; enfin l’usine de Catnpissade,en profitant de la même régularisation, accuse une puissance de 700 chevaux à l’aide d’une chute de 42 mètres de hauteur. Sur le ruisseau d’Enfer, dont le débit est de 515 litres, on projette l’établissement d’une usine pouvant fournir 1.000 chevaux avec une chute de 270 mètres de hauteur.
  - Sur la Garonne l’usine du Bazacle apporte ses3.000kilowatts sous une chute de 4m,70 avec deux usines thermiques à vapeur formant ensemble 600 chevaux. En amont de l’usine du Bazacle, on vient d’installer pour les besoins de la Défense nationale, l’usine du Barnier du Château, sous une chute de 3m,25 de hauteur, et d’une puissance égale à celle du Bazacle. Une usine électro-chimique vient d’être créée à Mancioux, avec une chute de 7m,50 de hauteur et une puissance aménagée de 3.000 chevaux.
  - Sur VAgout, affluent de la Garonne, se trouve l’usine de Luzières, hauteur de chu'e 116 mètres, puissance 22.500 chevaux. Une usine ther-
  - IE SALAT STATIONd, SALIES
  - Graphique des hauteursetdesdé&ih
  - Juillet
  - Fig. 9fl. — Régime du cours d’eau Le Salat.
  - inique de secours de 1.500 chevaux a été installée à Béziers. On projette l’établissement, en aval de l’u#ine de Luzières, d’une installation à la Parayrie, sous une chute de 67 mètres de hauteur.
  - L’Allier. Le bassin de l’Ailier est séparé du bassin du Lot par le chaînon de la Margeride. L’Allagnon lui apporte un tribut important constitué par les rivières d’Allanche, de Peyrusse et de la Sionne à gauche, et à droite par divers ruisseaux que lui envoie la Margeride.
  - La Dore, affluent de l’Ailier, comporte l’usine de Sauvial, débit 5 à 15 mètres cubes, hauteur de chute 25 mètres, puissance 5.000 chevaux, reserve hydraulique 1 million de mètres cubes. Les chutes de Durolle et de Credagne pourront fournir une puissance complémentaire de 1.500 chevaux.
  - La Dore a pendant dix mois un débit de 20 mètres cubes et 5 mètres
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- - 220 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cubes à l’étiage. Les crues y sont brusques et parfois considérables (jusqu’à 800 mètres cubes).
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  - La Sioule, affluent de l’Ailier,prend sa source aux monts Dore. Son débit, qui est de 4.500 litres en basses eaux,peut aller jusqu’à 42.000litres dans
  - Fig. 93. — Régime du cours d’eau la Nive.
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 221
  - GAVE OE PAU STATION de jurançon
  - COURBE DES DÉBITS
  - des crues qui se présentent assez fréquemment. Sur cette rivière a été édifiée l’usine de Oueille dont les caractéristiques sont les suivantes : hauteur de chute, 24 mètres, débit aménagé 30 mètres cubes, puissance installée, 7.500 chevaux, réserve hydraulique 7 millions de mètres cubes. En amont de cette usine, est celle dite des Fades f d’une puissance égale. Eue usine thermique de secours est installée à Clermont disposant d’une puissance de 10.000 kilowatts. On projette une chute avec 7m,80 de hauteur, à Pontgibaud.
  - Le Loi reçoit deux affluents importants : la Truyère et le Celé.
  - La Truyère,qui a un parcours de 175 kilomètres,se jette dans leLot à Entrayg^es, coulant toujours dans des gorges profondes et sinueuses.
  - Ses principaux affluents de droite sont le Jurol, la Près, l’Andes avec sa remarquable cascade du Saillant, la rivièredeBrezons et le Goul grossi du la Bromme. Les affluents de gauche sont : l’Arcomy, la rivière du Bès; le Remontalou et le Lebon.
  - Passé la Truyère, trois petites rivières, le Combat, le Comberousse et le Lauze aboutissent directement au Lot, par sa rive droite.
  - Sur la Truyère est édifiée l’usine hydroélectrique de Bremmal, dont le bassin versant est de 2.400 kilomètres carrés. Cette usine est réalisée au moyen d’une' chute de 240 mètres de hauteur avec un débit moyen de 15 mètres cubes représentant 36.000 chevaux. Une
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  - réserve hydraulique constituée à Fig. 94. — Régime du Rave de Pau. l’aide de deux barrages, de 50 mètres de hauteur, l’un à Sarran, l’autre à Pradel (200 millions de mètres cubes) permet de relever à 40 mètres cubes le débit de la rivière.
  - Sur le Bès, affluent de la Truyère, en vue de la Défense nationale, on » construit l’usine de Maurines, qui utilise un débit de 12 mètres cubes,, avec une chute de 140 mètres de hauteur et 4.400 chevaux installés.
  - Sur la Creuse, nous signalerons l’usine de la Iioche Bal VAigre avec G2o chevaux hydrauliques et 150 chevaux thermiques. Cette usine est en outre fortifiée des usines à vapeur suivantes : Vierzon (1.450 clievaux)r Chatellerault (460 chevaux).
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- - 222
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - L’usine du Bar a été nouvellement créée pour les besoins de la Défense nationale, sur la Vezère.
  - 46. L’Adour, la Têt, l’Orb, l’Aude, le Tarn et l’Hérault. Région des Gaves. — L’Adour prend sa source au mont Tournalet à une hauteur de 1.930 mètres ; il est sujet à de nombreux débordements. Les affluents de gauche de l’Adour courent dans- des vallées étroites et peu fertiles. Les plus remarquables sont : les deux Luy, de nature torrentielle ; le Gave de Pau, qui descend de la belle cascade de Gavarnie (2.331 mètres) et se grossit du Bastan, du Gave d’Oloron lequel reçoit lui-même l’Aspre qui vient du col de Canfranc ; la Bidouze, la
  - GAVE DARRENS
  - PERIODE 1909-1910
  - 29/.S 3ilS 350
  - Fig. 95.
  - Régime du Gave d’Arrens.
  - Joyeuse et enfin la Nive qui descend du mont Orcullo, grossie de la Bayunze. Les affluents de droite de l’Adour n’ont que peu d’importance ; le plus remarquable est la Midouze.
  - Sur la Têt, régularisée par le réservoir des Bouillouses (13 millions de mètres cubes, chute 430 mètres) s’élève l’usine hydroélectrique de la Cassagne (§ 402) desservant la ligne de Villefranche-de-Confluent à Bourg-Madame (réseau du Midi).
  - Sur cette rivière on trouve en outre les usines : de Fonipedrouse (hauteur de chute 175 mètres, débit maximum 1.500 litres, puissance aménagée 3.300 chevaux ; de Villefranche-de-Confluenl(hauteurs de chute 16 mètres et 21 mètres, débits minimum 1.200 litres).
  - Les gaves de Gavarnie et de Cauierets sont utilisés par l’usine hydroélectrique de Soulom (18.500 à 21.500 LIP) (§ 394) pour l’électrification de la ligne de Montréjeau, Tarbes, Pau et embranchements (réseau du Midi).
  - Cette même ligne reçoit l’énergie de l’usine hydroélectrique d’Egel
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 223
  - (10.000 à 18.000 HP), établie sur Y Ouïe, régularisée par un réservoir de 6.500.000 mètres cubes (chute 750 mètres) (§ 423).
  - Le Gave de Cauterels possède en outre l’usipe de Limaçon, débit moyen 2.000 litres, hauteur de chute 62 mètres, puissance aménagée 1.200 chevaux.
  - Le Gave de Soussoueou, régularisé par un réservoir au lac d’Arbouste, donnera lieu à la création d’une usine hydroélectrique dite des Eaux-Chaudes, laquelle apportera son énergie qui sera utilisée pour le fonctionnement des tronçons Pau-Hagetmau et Auch à Lannemezan.
  - Les gaves de Sainl-Engrave et de Holcarté sont mis à contribution pour l’établissement de l’usine hydroélectrique de Licq, débit moyen 6 mètres cubes, hauteur de chute 150 mètres, puissance installée 9.000 chevaux,
  - COURBES DE REGIME GAVE PE ÇAVARNIÇ STATION DE SAINT-SAUVEUR
  - PERIODE 1909-1910
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  - 2Ï6.5 ÎSS 293,3 3JU, 3A836S
  - Fig. 96. — Régime du Gave de Gaoernie.
  - dans la vallée du Saison pour la traction électrique des chemins de fer pyrénéens.
  - Sur le Gave de Pau on trouve : l’usine de Ponl de la Peine avec 16m,80 de hauteur de chute, et 1.050 chevaux de puissance, l’usine d’Eget-Penaroya avec 350 mètres de hauteur de chute et 15.400 poncelets de puissance.
  - La Nesle d’Aure a donné naissance à l’usine de Sainl-Lary, dont la hauteur de chute est de 172 mètres et la puissance 18.500 poncelets ; aux usines d'Arreau qui ont respectivement : hauteurs de chute 66 mètres et
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- - 224 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 105 mètres, débit moyen 11 mètres cubes,puissances 14.000 et lô.OOOche-vaux.
  - Sur la Nive des Aldudes, on trouve l’usine de Banca avec une chute de 100m., 2.000 à 4.000 litres débit, et une puissance de 3.500 chevaux .; cette usine a en outre une réserve thermique de 1.350 chevaux.
  - La Neste du Louron, affluent de la Neste d’Aure, s’est enrichie des usines de Loadenvielle et deBordères, créées pour les besoins de la Défense nationale et dont l’aménagement a été confié à la maison Thévenot fils. L’usine de Loudenvielle a une puissance aménagée de 8.000kilo watts et est installée pour 5.800 kilowatts. La hauteur de la chute est de 235 mètres. L’usine de Bordères est aménagée pour 7.000 kilowatts et est installée pour 4.200 kilowatts. La hauteur de la chute est de 165 mètres.
  - Sur VOrb, l’usine de Truscat fonctionne avec une hauteur de chute de 46 mètres, un débit de 2.000 litres moyen fournissant avec la réserve thermique 2.000 chevaux.
  - Sur le Tech, en amont de l’usine de Pas de Loup, on installe une usine avec 65 mètres de hauteur de chute, un débit de 1.100 litres et avec un bassin de retenue de 9.000 mètres cubes ; on procède en outre à l’aménagement de l’usine de Oletie, sous une chute de 200 mètres de hauteur, ayec un débit variant de 2.500 à 6.000 litres ; puissance aménagée 6.000 chevaux.
  - UAdour possède les usines hydroélectriques de Luchon, de Marignac et de Campan. Cette dernière, aménagée avec deux chutes, une de 120 mètres de hauteur fournit 1.400 chevaux, et l’autre de 50 mètres de hauteur, aménagée pour 1.000 chevaux. Une chute de 92 mètres de hauteur, avec un débit variant de 340 à 1.300 litres et devant fournir 1.200 chevaux est en voie de réalisation.
  - L’aménagement du lac Bleu a donné naissance à l’usine de Cheroulet avec une hauteur de chute de 200 mètres, un débit variant de 162 à 140 litres et une puissance moyenne de 1.000 chevaux.
  - Sur YArdalos, on prévoit l’aménagement d’une usine qui utilisera une chute de 300 mètres de hauteur, avec un débit de 95 à 100 litres, pouvant fournir 1.000 chevaux.
  - Sur les Nestes d’One et d'Oo, l’usine de la Picadère utilise une chute de 830 mètres de hauteur, régularisée par le lac de Séculèze et par le lac d’Oo (réserve de 24 millions de mètres cubes). La puissance que pourra fournir cette installation est estimée à 30.000 chevaux, avec des turbines de 6.000 chevaux. L’aménagement du lac d’Espurgou est prévu pour l’alimentation des usines de Luchon et de Marignac.
  - L’usine dite /’One,dont la hauteur de chute est delOO mètres et le débit moyen de 1.800 litres,fournit une puissance de 2.900-chevaux. Une usine thermique à vapeur de 150 chevaux lui est adjointe.
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- - HYDROTtOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE 225
  - Les usines du Pic supérieur et du Pic inférieur ont respectivement : hauteurs de chute, 210 mètres et 165- mètres, puissances installées, 9.100 et 13.21 (T chevaux.
  - Sur l’Isaby, l’usine de Villelongue, avec un débit de 400 à 2.000 litres, une chute de 532 mètres, peut fournir une puissance de 3.930 chevaux. Une installation thermique à vapeur donne en outre une puissance de 1.400 chevaux.
  - Sur la Vézère, l’usine de ce nom fonctionne sous une chute de 43 mètres de hauteur, un débit moyen de 10 mètres cubes, fournissant une puissance de 4.000 chevaux.
  - Sur la Vienne, l’usine d’Eymouliers se présente avec une chute de 50 mètres de hauteur et une force de 2.400 chevaux.
  - La Société des Forces motrices de la Vienne dispose de'trois chutes présentant une hauteur totale de 30 mètres pouvant fournir 8.000 chevaux et line chute de 1.000 chevaux à Bonneuil, en construction.
  - Sur le Tarn, on trouve : les usines de SainGJuery n° 1 et n° 2 qui ont respectivement 1.500 et 2.000 chevaux de puissance, en utilisant des chutes de 7 et 10 mètres de hauteur et un débit variant de 20 à 40 mètres cubes ; l’usine des Avalais, hauteur de chute 3m,50, puissance 900 chevaux ; de Truel, hauteur de chute 18 mètres, puissance 5.400'chevaux avec réserve à vapeur de 300 chevaux. La chute de Sauby à Saint-Victor et Melvieux, en voie de réalisation, pourra fournir 20.000 chevaux sous une chute de 32 mètres dé hauteur.
  - Sur l’Aude sont les usines de la Compagnie Méridionale d’Electricité, savoir : l’usine Sainl-Georges, hauteur de chute 101m,40, débit 6 mètres cubes, puissance installée 4.500 chevaux ; l’usine de Gesse, hauteur de chute 185 mètres, puissance installée 6.000 kilowatts ; l’usine d’Escou-loubre, hauteur de chute 300 mètres, puissance installée 9.000 chevaux, avec réserve hydraulique de 8 millions de mètres cubes. Des réserves thermiques à vapeur sont installées à Narbonne (1.500 chevaux) et à Carcassonne (3.600 chevaux).
  - La Fis,affluent de l’Hérault,prend sa source au mont de l’Aveyron.Son débit d’étiage est de 2 mètres cubes ; elle coule une eau très pure. L’usine de La Vis ou de Madières a une chute de 107 mètres de hauteur et fournit une puissance de 5.000 chevaux.
  - 47. L’utilisation du Rhin entre Schaffouse et Bâle. — Le Rhin, entre ces deux régions, sur un parcours de 120 kilomètres, forme frontière i entre le grand-duché de Bade et cinq cantons suisses. Une douzaine de chutes d’eau variant de 4 à 24 mètres et d’un débit de 100 à 280 mètres cubes à la seconde donneront, quand elles seront toutes aménagées, une puissance de 200.000 chevaux utiles. Il existe actuellement sur cette par-
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I.
  - 15
- p.225 - vue 265/1252
- - 226
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tie du fleuve trois usines hydroélectriques, celle de Schaffouse et celle de Ftheinfelden dont nous donnons la description au (§297) et l’usine éleotro-
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  - chimique de la Société pour l’industrie de l’aluminium de Neuhausen (3.000 HP).
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 227
  - L’usine de Schafïouse, dont la puissance est de 2.400 chevaux, fournit l’énergie électrique pour les tramways et l’éclairage de la région avoisinante.
  - Usines Hyoroelectriçues
  - s Transports de Force
  - Centre et Nord-Est delà FRANCE
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  - lùo. 08.
  - Carie des usines hydroélectriques et des tran>|<orts d’énergie du centre
  - et du Nord dé la France.
  - Entre Rheinfelden et Augst (rive suisse) et Wyklen (rive allemande),
- p.227 - vue 267/1252
- - 228
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - le gouvernement de Bâle-Ville et la Société de Rheinfelden, concessionnaires en commun de l’entreprise, ont édifié deux usines fournissant chacune 15 à 20.000 HP, en utilisant une chute de 8 à 9 mètres à l’aide d’un barrage de 200 mètres de long : la totalité de la force est utilisée par moitié sur territoire suisse et territoire- badois. Ces usines permettent notamment l’électrification du réseau des chemins de fer
  - BASSINS DELA GARONNE ET oc L'A DOUA
  - USINES HYORO ELECTRIQUES 8 TRANSPORTS cf’ Enercjie électrique.
  - j S* Sulpice
  - ---------Son fié Entrait tieclrique Sud-Outil
  - ---------Société Pyrénéenne
  - + ♦ * < « « «. Société Mérid/onsie — Société Bilerrotst de lumière.et de foret.
  - + • + + + C'-'Centrde d'Eehincje et transport défont.
  - ----------C- det Chemins de Ter dép de la H‘f Vienne.
  - ......... Sociétés dit erses.
  - Fig. 99. — Carte des usines hydroélectriques et. transports d’énergie des bassins de la Garonne et de l’Adour.
  - badois du Wiesenthal. Le canton de Bâle-Campagne s’est assuré par contrat une force de 4.000 IIP, qui sera principalement absorbée par l’industrie à domicile.
  - A Laufembourg, commune argovienne située sur le Rhin, à 25 kilomètres environ de Angst, en amont, le fleuve resserré entre les contre-forts du Jura et de la Forêt Noire forme une chute de 13 mètres. On y a édifié des travaux analogues à ceux en cours à Angst ; ils coin-
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- - HYDROLOGIE DES BASSINS DE MONTAGNE
  - 229
  - prennent : un. barrage du côté de la rive badoise à la sortie du défdé formé par le Rhin, qui donne une retenue aux basses eaux de 11 mètres, aux eaux moyennes de 9 mètres et en temps de crue 3m,50 ; une installation de turbines sur la rive gauche du fleuve peut fournir immédiatement une force constante de 30.000 chevaux, pour être portée plus tard à 50.000 chevaux ; enfin l’élargissement du Rhin en amont du barrage. La navigation est assurée par un canal à écluses de 9 mètres
  - Hydro-electriçues
  - CARTE des PRINCIPALES USINES
  - de la Région des Alpes en 191S
  - Légend
  - Annexe C
  - Oisans et Région deGrenobh
  - Mêmes Indications que sur /a Carte principale
  - Echelle ;
  - 300.000
  - Pont de Champ
  - ?hamp Joue ht Loutfa Æ
  - Annexe B
  - A\aunenne et Région d'Alievarc
  - Fig. 100. — Carte des principales usines hydroélectriques de la région des Alpes
  - (Annexes).
  - de largeur, contre la rive badoise. Comme à Angst-Wyhlem, la force obtenue est répartie par moitié entre la Suisse et le grand-duché de Bade.
  - Des'-projets concernant la création de deux autres usines sont à l’étude depuis quelques années. Le premier consiste à aménager la chute de Rhei-nan, à quelques kilomètres en aval de Schafïouse et dans une boucle for-inee par le Rhin ; on utiliserait les eaux du Rhin sur un parcours de 11 kilométrés qui donnerait une chute de 11 mètres et la force escomptée serait
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- - 230 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - de 43.000 chevaux. La seconde serait située à 20 kilomètres en aval de Rheinan, où les deux rives du fleuve appartiennent au canton de Zurich. La force utilisable est de 32.000 chevaux.
  - On a aussi envisagé l’aménagement de chutes à Schowôrstadt, entre Schaffouse et Bâle où la force recueillie atteindrait 30.000 chevaux, à Birofelden, un peu en amont de Bâle, et à Petit-Huningue.
  - Enfin un autre projet qui intéresserait, en outre de la Suisse et du grand-duché de Bade, l’Alsace et en particulier Mulhouse, comporterait l’utilisation de la fôrce motrice du Rhin en deux installations successives, la première comprenant la chute du fleuve depuis la frontière suisse jusqu’à Kembs sur la rive gauche, la seconde depuis Kem,bs jusqu’à Petit-Landau à 10 kilomètres environ én aval. Le barrage de la première usine se composerait de six travées de 30 mètres de portée,' et serait établi de manière à relever de 2m,50 au-dessus du niveau actuel le niveau d’eau du Rhin et il disparaîtrait entièrement en temps de crues. La puissance dynamique du fleuve serait recueillie par des turbines de 5.000 chevaux chacune et pour une force de 60.000 chevâux. L’écluse pour la navigation aurait une largeur de 25 mètres.
  - La seconde installation, qui ne doit être construite que lorsque la première usine aura été installée, sera réalisée par le prolongement du canal de fuite de la première usine formant, ainsi le canal d’amenée d’eau au bâtiment des turbines.
  - D’autre part, on créerait des réservoirs sur les premiers contreforts des Vosges, où l’eau serait refoulée pendant la nuit pour utiliser sa chute, de jour, aux heures de forte consommation, sousjiorme d’énergie électrique.
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- - CHAPITRE III
  - CANAUX
  - ;
  - Dans un canal, le mouvement, de l’eau esl uniforme ou varié. Pour réaliser la première condition, on donne au canal une forme rectiligne, une section transversale et une pente longitudinale uniformes ; par suite, la vitesse est constante tout le long d’un même filet. Dans le second cas, la section et la pente sont variables, cette dernière pouvant être nulle ou même en contre-pente.
  - Pour que, dans un mouvement uniforme, l’accélération de la vitesse soit détruite, il faut concevoir que des résistances, croissant avec la vitesse, fassent équilibre à l’action accélératrice de la pesanteur. Ces résistances (adhérence et cohésion des molécules), sont indépendantes de la pression à laquelle elles sont soumises.
  - Même dans le mouvement varié, on suppose toujours que le régime permanent est établi lorsque- les molécules qui passent successivement par un même point y circulent avec la même vitesse, la même densité et la même pression. On parvient à l’équation du mouvement varié en appliquant le théorème des forces vives du système matériel formé par les molécules liquides comprises entre deux sections perpendiculaires à l’axe du courant et infiniment voisines.
  - 48. Équations des mouvements varié et uniforme. — L’équation d équilibre dynamique du mouvement varié de l’eau dans un canal de grande section est :
  - (D
  - t l it2 1 I (ll] I f, 1
  - I = oU2 A + a TlT + p - -T-Q dx2g tj dt
  - Et l’équation de la conservation des volumes :
  - (2)
  - Dans ces formules, x est la distance, prise le long du canal, d’une section
  - dQ , dû _ o dt ' dx °‘
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- - 232 l'a technique de la houille blanche
  - droite quelconque à une section prise pour origine, y le périmètre mouillé (ab -f- bc -f cd)(fig. 101),pour un canal à section trapézoïdale, Q la section mouillée (abcd), U la vitesse moyenne du courant que l’on obtient en divisant le débit par la section,ç le débit (= QU),et enfin I la pente superficielle.
  - Les deux seules variables sont x et i (le temps cônûdéré), les autres quantités étant des fonctions de ces variables, fonctions dont ta recherche constitue la solution du problème à résoudre. Si on connaît la hauteur d’eau h, on peut tout exprimer en fonctions connues de U, h, i et x, et, en substituant dans .les équations (1) et (2), transforme,r celles-ci .en deux équations .aux dérivées partielles où les variables sont ,x, t, et les fonctions h et U.
  - Fig. 101.
  - Dans k formule (1), le terme dU2
  - ment,.( a
  - représente la résistance du frotte-l’accélération correspondant à ce que le mouvement est
  - dx2g/
  - ( 1 dU\
  - varié, et p------:) l’accélération correspondant à ce que le mouvement est
  - \ g dl J
  - non permanent. Les coefficients oc et p sont peu différents de l’unité.
  - Avec le mouvement varié (canaux à profils et pentes irréguliers), par suite des variations de sections et de pentes du lit (variations qui se produisent progressivement et d’une manière presque insensible) sur les points consécutifs du parcours, la différence des niveaux dans deux sections transversales très voisines n’est plus celle qui résulterait de la pente du lit entre ces deux sections, comme cela a lieu pour le mouvement, uniforme, mais elle peut être plus faible ou plus forte, suivant les circonstances. Si on appelle h l’augmentation de niveau de l’eau quand on passe d’un
  - . . . h
  - point a un autre très voisin situé à la distance x du premier, - représente
  - x
  - l’augmentation du niveau de l’eau par unité de longueur dans cette section, et, par suite, la pente de la dénivellation par rapport au fond du lit sur lequel se comptent les hauteurs d’eau.
  - Dans cet ordre d’idées, si on désigne par Q' le débit spécifique, ou débit par seconde et par mètre de longueur, par H la hauteur d’eau du côté aval de la section, on aura pour la section voisine : (H + h), et la valeur de h est donnée par l’expression :
  - b< X Q 2
  - H3
  - 1 —
  - (P
  - g\V
  - x.
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- - CANAUX
  - 233
  - Pour que /i soit nul, ce'qui détermine le mouvement uniforme, il faut que :
  - =
  - M!
  - I
  - Lorsque pour une surélévation h, la distance x est nulle, on est en présence d’un ressaut, c’est-à-dire que l’eau s’élève verticalement au point considéré. Alors :
  - H 3
  - (P
  - 9
  - La signification et la valeur du coefficient bx sont celles dont il sera question au paragraphe suivant.
  - Pour les cours d’eau à faible pente, Hx est plus grand que H2, c’est-à-dire que la hauteur d’eau pour laquelle le mouvement est uniforme, sur un parcours déterminé, est supérieure à celle qui donne lieu au ressaut superficiel, et la hauteur d’eau correspondant au ressaut superficiel est plus grande que celle qui détermine le mouvement uniforme si on est en présence de cours d’eau torrentiels.
  - Proposons-nous de déterminer la dénivellation existant entre deux sections d’un parcours plus ou.moins étendu d’un cours d’eau, et soient ( fig. 102): Sx et S2 ces sections, yx et z/2 les ordonnées du plan d’eau à chacun de ces points par rapport à une ligne de comparaison horizontale, un aura :
  - V'i — Va =
  - Q!
  - 2 g
  - à
  - ±\z,Q%
  - Sf / + 2
  - + >(|| :) X l.
  - Dans cette formule, bx est une valeur moyenne correspondant aux deux sections S! et S2 ; on connaît Q, le débit d’eau, que l’on peut déterminer directement par jaugeage, le profil en long et.les profils transversaux, qui peuvent être relevés aussi directement, enfin l’on se donne la côte de l’eau dans l’une des sections, par exemple yx. On calcule donc y2 afin d’obtenir la différence des côtes de la surface de l’eau entre les deux sections, l étant la distance entre les deux sections considérées.
  - Si la partie du cours d’eau que l’on considère a une certaine étendue, on la divise en plusieurs sections S0, S1; S2, S3, et l’on procède, comme nous l’avons fait pour une section, en calculant les dénivellations successives : Vi — ÿoi 1/2 — l/x, yz — 1/2 et l’on obtient la dénivellation totale yz — y0.
  - Supposons que l’on veuille établir un barrage en yz à l’effet de déterminer une chute. Ce barrage fera refluer l’eau à une certaine distance en amont ; alors il faut s’imposer que ce reflux ne se fasse pas sentir plus loin
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- - 234
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - que la section S0, au delà de laquelle le régime de la chute de l’usine située en amont serait défavorablement influencé.
  - La cote y0 de ladite section ne devant pas changer après l’établissement du barrage, on calcule la cote yz pour qu’il ne se produise aucune surélévation du niveau en S0, ni remous nuisibles à l’usine placée en amont de celle que l’on veut créer.
  - Pour le mouvement uniforme, la formule de Bazin applicable au régime permanent et. uniforme est :
  - f 6 U2
  - I = —5 avec
  - G,011b ( 1 +
  - R, rayon moyen ou rapport
  - f'ü
  - U.
  - de la section mouillée au périmètre
  - mouillé, qui prend aussi le nom de rayon hydraulique, et y est un coefficient qui dépend de la rugosité du lit.
  - Pour calculer U au moyen de cette formule, il faut d’abord y introduire pour R et I des valeurs déterminées d’après une section assez longue du lit de la rivière. ' x
  - Cette formule est inapplicable aux rivières torrentielles ; il convient de lui faire subir des corrections résultant de ce que le mouvement n’y est ni uniforme, ni même permanent pendant les jaugeages.
  - La formule complète dans ce cas est :
  - T _ MJ2 ,1 AU2 . i Q t/U 1 ~ R + Tg a Â7 + g P 7/T 5
  - A a:, longueur de la section expérimentée, et AU2 la variation de U2 dans cette section.
  - Si z représente la différence des cotes de la surface libre pour deux sections situées à une distance l l’une de l’autre, a> la section du lit, v la vitesse
  - 8
  - moyenne de l’eau au milieu du courant (égale aux — de la vitesse superficielle), on a :
  - IY.
  - z = 0,00038a2 — (formule Eytehvein).
  - Lorsque la profondeur h du lit est négligeable devant la largeur, la formule précédente se transforme en la suivante :
  - u = 51 y/ 5^1 (formule Tadini).
  - 4Ô. Influence des parois. — Dans les canaux, il convient que la vitesse d’écoulement reste entre certaines limites, déduites d’observations expérimentales. Une vitesse trop faible entraîne la production de dépôts,
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- - CANAUX
  - 235
  - une vitesse par trop considérable affouille ou dégrade les parois du canal.
  - On sait qu’un liquide, pour se mouvoir, a à vaincre une résistance due au déplacement relatif des molécules les unes par rapport aux autres^ qui est le frottement intérieur, et une résistance due au frottement le long des parois. Sous la réserve de certaines hypothèses, on peut dans quelques cas particuliers déterminer analytiquement la valeur du frottement intérieur, mais il est d’usage, dans les formules fondamentales du mouvement de l’eau, de ne parler que de la résistance qu’éprouve le fluide le long des parois, et on admet implicitement que dans tous les cas l’influence de ce frottement intérieur est exprimé par le terme correctif indiqué par les résultats d’expériences.
  - La formule fondamentale qui lie la vitesse moyenne avec la pente de la surface et la section transversale est :
  - dans laquelle :
  - * r.0,00015 ; p = 0,0000045, pour parois cimentées, et U =
  - Si dans cette formule on fait G =
  - on obtient :
  - U = Cy RI et
  - I
  - _ U2 ~ C2 X R*
  - Darcy et Bazin ont trouvé la formule ci-après, qui tient compte de la nature des parois et du développement de ces parois par rapport à' la seclion :
  - RI = fqü2,
  - dans laquelle les valeurs de b1 sont celles ci-après :
  - 0,00015 pour parois très unies (ciment lisse, bois raboté, etc.) ;
  - pour parois unies(pierres détaillé, briques, planches) ; 0,00024 -f- pour parois peu unies maçonnerie de moellons) ;
  - et 0,00028 (l -j- —pour parois en terre (').
  - 0,00019 l 7
  - (R A titre documentaire, nous signalerons la formule préconisée par un ingénieur, américain, M. Merril (Engineering Record, 28-décembre 1907) :
  - U = CI« Ry ;
  - R, rayon nloyen ; 1, pente ; C, coefficient de rugosité spécial à chaque paroi.
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- - 236 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Bazin a en outre établi que le rapport de la vitesse moyenne à la vitesse maximum décroît en même temps que la résistance de la paroi aug-
  - , , , RI
  - mente, résistance qui est mesurée dans chaque cas par la relation : ~ .
  - Les traités d’hydraulique contiennent les tables de Bazin pour les
  - valeurs de 775 et de —
  - 1+ 'U
  - On met aussi la formule de Bazin sous la forme :
  - 87 /rÏ
  - U
  - 1 +
  - Vr
  - où les valeurs de y sont : 0,06 pour parois très unies, 0,16 pour parois unies, 0,46 pour maçonnerie de moellons, 0,85 pour parois de nature mixte, 0,130 pour canaux en terre dans des conditions ordinaires et 1,75 pour canaux en terre présentant une résistance exceptionnelle.
  - Les formules suivantes permettent de se rendre compte des rapports qui existent entre la vitesse moyenne (U), la vitesse maximum (Y) et la vitesse minimum (W) :
  - U 1
  - ÿ = / - ? V = U + 14 vRI (Razin) ;
  - 1 +14 y/oc+l
  - v (V + 2,37)
  - V +3,15
  - (de Pronv'
  - et
  - U =
  - 2V + W 3
  - (Sonnet).
  - Darcy et Bazin ont aussi fait connaître la répartition des vitesses dans la section d un canal ( fig. 103); dans les cas les plus ordinaires, on prend : U = 0,80V et U = 1,33W (V, vitesse maxima, et W, vitesse minima).
  - La longueur'd’un canal étant une dimension définie, on ne peut agir que sur sa section pour réduire au minimum le cube de déblais à effectuer ; mais alors la dimi-
  - L'auteur indique pour les coefficients a, y, et C les valeurs suivantes :
  - 1° Canaux de section courante : a — 0,43, y = 0,869 V-0’26 et C = 78 pour parois en planches non rabotées, 94 pour ciment pur, 56 pour béton de gravier fin, 45 pour béton de gros gravier, 75 pour des briques, 77 pour maçonneries rejointoyées, et'22 à 32 pour la terre ; '
  - 2° Canaux de section semi-circulaire : a = 0,46, y == 0,929 V ~~ °’2* et C = 97 pour parois en planches rabotées, 114 pour ciment, 104 pour mortier de (1 : 3), 74 pour béton de petit gravier ;
  - 3° Rivières et canaux à grande section : a = 0,76, y = 1,562 V 0,a° et C = 174 à 248.
  - L’unité de longueur est le pied = 0m,304795.
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- - CANAUX
  - 237
  - nation de section déterminant un accroissement de la vitesse, la valeur de celle-ci doit néanmoins être compatible avec la conservation des berges. Les vitesses de fond, c’est-à-dire celles pour lesquelles les divers terrains
  - î sont creusés les canaux commencent très (en mètres à la seconde) : à être entraînés, sont celles ci-
  - Terres détrempées.... 0,076 Cailloux 0,900
  - Terres ordinaires 0,080 Pierres cassées, silex. 1,200
  - Argiles tendres 0,152 Schistes, poudingues. 1,500
  - Sables . 0,300 Roche stratifiée 1,800
  - Gravier -.. 0,600 Roche dure 3,000
  - Les vitesses pratiques pour éviter un dépôt de limon ou un dépôt de
  - sable sont respectivement de 0m,21 par seconde et 0m,42 par seconde.
  - La perte de charge totale produite par l’écoulement de l’eau dans un canai de longueur / en mètres, de section s en mètres carrés, de vitesse v err mètres par seconde, a pour expression :
  - h =
  - X ls mètres;
  - R, rayon moyen hydraulique en mètres ; 6X, coefficient qui dépend de la nature des parois et dont la valeur est indiquée plus haut.
  - Lorsque la section du canal est constante, on obtient un mouvement uniforme quand la pente est telle que :
  - h bfV2
  - l~ R '
  - Les pentes moyennes des canaux, en millièmes, sont les suivantes : canal de prise, 0,4 à 0,5 ; canal de décharge, 1 à 2 ; grands canaux d’irrigation, 0,2 à 0,5 ; petits canaux d’irrigation, 0,6 à 0,8 ; canaux de navigation, 0,1 à 0,25.
  - Pour les petits canaux ou caniveaux, M. Ringelmann indique la formule :
  - Y = K RI
  - V, Vitesse moyenne d’écoulement, I pente par mètre, R rayon moyen, R coefficient calculé d’après les expériences auxquelles s’est livré l’auteur.
  - Le coefficient K varie de 0,3336 à 0,3694, soit en nombre rond 0,35.
  - 50. Profils des canaux. — L’inclinaison des parois varie suivant la nature des matériaux employés à leur confection. Pour les parois maçonnées, on prend 90° ; pour la pierre sèche, 63° environ ; pour la terre compacte, 45° ; pour le sable et la terre légère, 26° à 27°.
  - On cherche un profd qui satisfasse à la surface cherchée S en tenant
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- - 238
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - compte de l’inclinaison des talus, puis on calcule la pente par mètre, laquelle est donnée par la relation (Prony) :
  - 1= (ali + 6U*) ;
  - A m
  - P,;i, périmètre mouillé ; S, surface de la lame d’eau ; a, coefficient numérique = 0,000044-et b = 0,000309.
  - Le minimum de P„, a lieu pour la section circulaire et, dans un canal de section rectangulaire, P,„ est minimum pour L = 2h (L largeur et h hauteur de l’eau dans le canal). Pour une section trapézoïdale, le minimum de P,„ a lieu pour le trapèze circonscrit à un cercle.
  - Dans le trapèze représenté par la ( fig. 104) la surface mouillée S et le périmètre mouillé P,„ sont:
  - Fig. 104.
  - S = bh + /t2 tang a
  - et
  - = b +
  - 2 h
  - COS a
  - Pour que le débit soit maximum, il faut que le rayon hydraulique le
  - S
  - soit également ; or, pour que — ait une valeur maximum, il faut que Pm
  - P m
  - soit minimum.
  - ^Dans un trapèze à débit maximum, pour une section d’écoulement donnée, le rayon hydraulique est égal à la moitié de la profondeur d’eau h. 1112 2’ 3’ I’ l’ les nombres 2,12 ; 1,65 ; 1,21 et 0,81.
  - Lorsqu’un canal a une section circulaire complète, la position de la ligne d’eau correspondant au débit maximum, ou autrement dit, la profondeur h à l’aplomb du centre est donnée par l’expression h = l,90r, et
  - Pour des talus ~i> 7» la hauteur h est à la largeur du plafond comme
  - le rayon moyen R = 1,1462-(r, rayon du canal). Quant à la vitesse maxi-
  - mum elle correspond au cas où la ligne d’eau, qui peut être considérée comme une corde, sous-tend un arc de 120° environ.
  - Dans un demi-cercle, si la ligne d’eau est supposée coïncider avec le
  - T
  - diamètre, le rayon moyen est égal à - , c’est-à-dire à la moitié de la pro-
  - fondeur d’eau sur l’axe.
  - Il n’est pas indispensable de donner à un canal une pente uniforme ; elle peut varier dans les différentes parties du tracé. Le débit augmentant avec la pente longitudinale, plus celle-ci est grande, plus la section qui correspond à un volume donné est faible et plus le cube des terrassements
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- - CANAUX
  - 239
  - est réduit, quand le canal est en déblais. Le débit et par suite la section croissent comme le carré de la pente. Mais la valeur admissible est limitée par la nécessité d’éviter un abaissement trop rapide du plan d’eau. D’autre part, la vitesse augmente et elle aussi a ses limites, dont nous avons donné les raisons plus haut. Dans les tunnels néanmoins, on peut atteindre une grande vitesse, la cuvette n’étant pas susceptible d’être corrodée, mais elle doit avoir une valeur telle que les matériaux en suspension ne se déposent pas, pour éviter les curages; On empêche les dépôts en ne descendant pas la pente au-dessous de 0m,15 par kilomètre : les vitesses de 0m,50 à 0m,80 conviennent bien dans ce cas.
  - Dans un canal maçonné, la vitesse de 2 mètres par seconde peut être considérée comme un maximum si les parois du canal ne sont pas revêtues
  - Tunnel-canal de l’usine de Kubel (Suisse).
  - Fig. 105.
  - d’un ciment ; au cas où celles-ci sont lisses, on peut porter cette vitesse à 3 mètres ou même 3m,50 si elles sont parfaitement lisses et s’il doit en résulter une économie importante dans le coût de l’ouvrage.
  - D’autre part, il y a intérêt à réduire la pente, pour ne pas diminuer la hauteur de chute, si l’augmentation de section n’entraîne pas à des dépenses exagérées. On doit donc combiner les trois éléments, section, vitesse et pente, de manière à obtenir le débit que l’on désire, dans les conditions les plus favorables eu égard à celles dans lesquelles on se trouve.
  - On est le plus souvent obligé de suivre un tracé sinueux, pour n’avoir pas trop de déblais à faire, et de franchir les vallées dans les parties hautes, Pour diminuer le cube des remblais ou l’importance des travaux qui les
  - remplacent.
  - Les(/?gr.i05à 107) montrent des types de profils des canaux d’amenée des.
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- - 240
  - LA TECHNIQUE DE. LA HOUILLE BLANCHE
  - usines hydroélectriques de Kubel, de la Brillanne et de Cellina, décrites dans le Tome II de cet ouvrage.
  - Pour déterminer la section d’un canal devant fournir un débit donné à l’avance, il y a lieu de considérer, d’une part, la pente dont on peut clis-
  - Prof,! N'f
  - Plan d 'ea\
  - nfa-----------’ Prof,! N*6
  - Profil N-7
  - Prof! Ns é
  - Fig. 106. —^Profils types en travers du canal de Fusiiie de la Brillanne.
  - poser, la forme de la section et la rugosité des parois et, d’autre part, la nature des terrains traversés.
  - Au point de vue économique, on est conduit à choisir la plus petite section possible pour le canal, ce qui oblige à augmenter la vitesse
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- - LA HOUILLE BLANCHE.
  - USINE HYDRO ELECTRIOUE DE CELLINA (ITALIE)
  - Canaux de dérivation et de charge
  - Iiy. 1 Galcnf artificielle cht Claponr>
  - Fig. 4 Canalengalerie
  - Fig 5 .'Profil clfila galerie
  - Canal en. galerie
  - «o
  - 4^
  - CANAUX
- p.241 - vue 281/1252
- - 242 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - moyenne du liquide ; au point de vue pratique, on est limité dans la vitesse au fond par la résistance à l’affouillement qu’offre le terrain traversé. Enfin l’inclinaison des talus internes formant parois du canal dépend aussi de la résistance que ces terrains opposent au glissement transversal. / '
  - Il faut, dans la détermination du problème, tenir compte des relations qui existent entre la vitesse moyenne que donne le calcul et
  - Tl = 0,16 : Parois unies (planches, briques, pierre de taille, etc.).
  - Y2 = 0,46 ; Parois en maçonnerie de moellons.
  - Y3' = 0,85 : Parois de nature mixte (sections en terre très régulières, rigoles revêtues de perrés, etc.).
  - Y4 = 1,30 : Canaux en terre dans des conditions ordinaires.
  - 75 — 1,75: Canaux en terre présentant une résistance exceptionnelle (fonds de galets, parois herbées).
  - = mL y/T =KVl
  - Formule de Baiin : U—-
  - 80
  - £ 70 j~-
  - S 60
  - & 50J
  - 0.00015
  - «1 00—
  - 30 : 4-0 :
  - 50 J 60 : 70 ; 80 ; » 90 0,0010 _
  - 50 2
  - Fig. 108.
  - la vitesse au fond, limitée comme il vient d’êlre dit. S’il s’agit de vérifier le volume débité dans un canal creusé, on est amené à connaître les relations enti^e les vitesses précédentes et celles à la surface de l’eau.
  - La solution exige d’assez laborieux tâtonnements pour avoir une section satisfaisant aussi bien que possible à toutes les conditions qu’imposent les données, les relations de calcul et les circonstances.
  - Les graphiques des (fîg. 108 et 109) établis par M.Tordu,ingénieur des
- p.242 - vue 282/1252
- - CANAUX
  - 243
  - Ponts et Chaussées, permettent d’opérer rapidement les calculs relatifs aux canaux découverts pour les cas ordinaires (1).
  - ^jjoit à déterminer le débit du canal ci-contre en terre ordinaire dont la pente I = 0m,0005 soit 0m,50 par kilomètre et pour lequel y = lm,30 ;
  - comme Q = 3m,59 et y = 5m,13, R = - = 0,70. Surl’épure, à R = 0m,70,
  - y.
  - correspond K = 28,50 ; en menant par ce point une parallèle à la ligne
  - Valeurs relatives des vitesses
  - V à la surface = /.Z5U= 167 W U moyenne = 080V= /.3JW W au fond = 0.60V =0 75 V
  - Limites de W
  - ferres détrempées et terres glaises Argiles tendres
  - (I 67W)
  - (I.33W)
  - Petits galets
  - Schistes tendres,poudingues=l.d9 Roches en couches = IS2
  - Roches dures. = 3.lt
  - -/>'''Sectionsînaxiina: Talus à S/2 Talus à Vi
  - Mamnum maximorum: Demi hexagi
  - Fig. 109.
  - correspondant à la pente de 0m,0005 sur l’échelle des pentes, on trouve, sur l’échelle des vitesses, U = 0m,64 ;
  - donc Q = QU = 3,59 X 0,64 = 2m3,30 à la seconde.
  - Dans l’établissement des canaux d’amenée ou de dérivation on cherche a diminuer la pente le plus possible pour ne pas réduire la hauteur de chute. La section répondant le mieux est le demi-cercle, à défaut le demi-hexagone régulier, le rectangle ayant une base double de la hauteur.
  - Le chapitré x renseigne sur l’établissement, la construction et l’amé-
  - P) Journal les Travaux Publics, mars 1909.
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- - 244
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - nagement général des canaux d’amenée et de fuite des usines hydrauliques.
  - 51. Remous. — Lorsque beau franchit une sec (ion étranglée d’un canal ou d’urK? rivière (tel-que le passage de l’eau sous un pont), il se produit en amont de cette section un remous d’exhaussement ou une chute d’aval en raison de ce que la vitesse moyenne, dans la section étranglée, est brusquement supérieure à celle dans la section avant le rétrécissement.
  - Soient l et h les dimensions du cours d’eau en amont et ljix les dimen-ions en aval, on a : •
  - Appelons z hauteur du remous, qui égale hx — h, on a :
  - Si le remous est occasionné par un accroissement du débit, l étant la largeur constante du fleuv.e, h et hx correspondant aux débits Q et Ql5 on peut écrire :
  - M. le commandant Hoc, qui s’est livré à de nombreuses expériences sur les remous de gonflement et de dépression en canaux découverts, lesquels dans les profils en long donnent lieu à des « courbes de remous », a successivement appliqué à leur réalisation les formules classiques de Flamant, de Poirée, de Bresse et enfin la table de Dupuit. Les conclusions suggestives de son, travail sont que les tables de Dupuit fournissent les niveaux à une approximation très suffisante, c’est-à-dire à quelques centimètres près,.dans les circonstances de remous'les plus variées. La table de Dupuit, pour le calcul des hauteurs de remous,serait donc le meilleur procédé à recommander. Nous en donnons un abrégé suffisant pour les cas qui se produisent dans la pratique. La première colonne représente les hauteurs de remous y, divisées par la hauteur de régime uniforme H. La deuxième représente les distances au point arbitraire pris pour origine de la table, multipliées par la pente et divisées
  - par H.
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- - CANAUX
  - 245
  - HAUTEUR U U REMOUS au-dessus du régime uniforme l H DISTANCE à l’origine de la table is H HAUTEUR DU REMOUS au-dessus du régime uniforme U. H DISTANCE à l’origine de la table is il ABAISSEMENT au-dessous delahauteur du régime uniforme l H DISTANCE à l’origine de la table is H ABAISSEMENT au-dessous delahauteur du régime uniforme !L H DISTANCE à l'origine de la table is H
  - mètres mètres mètres mètres mètres mètres mètres mètres
  - 0.01 . 0.0067 0.46 1.6032 0.01 0.0067 0.60' 1.0140
  - 0 02 0.2444 . 0.48 1.6324 0.02 0.2287 0.70 1.0176
  - 0.03 0.3863 0.50 1.6611 0.03 0.3463 0.80 1.0199
  - 0.04 0.4889 0.55 1.7307 0.04 0.4356 0.90 1.0203 .
  - 0.05 0.5701 0.60 1.7980 0.05 0.5034 1.00 1.0203
  - 0.06 0.6376 0-65 1.8631 0.06 0.5577
  - 0.07 0.6958 0.70 1.9266 0.07 0.6025
  - 0.08 0.7472 0.75 1.9887 0.08 0.6405
  - 0.09 0.7933 0.80 2.0496 0.09 0.6733
  - 0.10 0.8353 0.85 2.1095 0.10 0.7020
  - 0.12 0.9098 0.90 2.1684 0.15 0.8053
  - 0.14 0.9751 0.95 2.2265 0.20 •0.8709
  - 0.16 1.0335 1.00 2.2840 0.25 0.9138
  - 0.18 1.0868 1.10 2.3971 (L30 0.9448
  - 0.20 1.1361 1.20 2.5083 (T 35 0.9671
  - 0.22 1.1820 1.30 2.6179 0.40 0.9833
  - 0.24 1.2253 1.40 2.7264 0.45 0.9951
  - 0.26 1.2663 1.50 2.8337 0.50 1.0037
  - 0.28 1.3053 1.60 2.9401 0.55 1.0097
  - ‘ 0.30 1.3428 1.70 3.0458
  - 0.32 1.3788 1.80 3.1508
  - 0.34 1.4136 1.90 3.2553
  - 0.36 1.4473 2.00 3.3594
  - 0.38 1.4801 2 30 3.6694
  - 0.40 1.5119 2.60 3.9768
  - 0.42 1.5430 2.80 4.1008
  - 0.44 1.5734 2.90 4.2826
  - 3.00 4.3843 c
  - M. Bresse a donné pour la valeur de la hauteur de l’exhaussement du niveau d’amont la formule suivante :
  - Z — j t S? /_L______J_______V
  - ’ 2g\yW L2(/i + 2')V’
  - l, largeur dans la part^p rétrécie ; L, distance d’axe en axe des deux piles (dans le cas d’un pont) ; Q, débit du cours d’eau rapporté à la largeur de L ; y, coefficient de contraction ; z\ chute superficielle produite par le remous ; h, profondeur de l’eau à l’endroit de la dépression. On prend
  - y = 0,85 pour des avant-becs carrés et 0,95 pour des avant-becs triangulaires.
  - La formule Bresse, pour le remous qui se produit à la traversée d’un pont, donne :
  - Z
  - U? /J_ \
  - 2g W w(2 /
  - dans laquelle : a = 1,1 ; m — 0,80 ; U, vitesse de régime en amont dans la section ; w et uq section rétrécie.
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- - 246
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Applications. — I, Si on se propose de déterminer le remous occasionné par un accroissement, de débit d’un cours d’eau,connaissant la largeur/ constante de la rivière, h et‘hx les profondeurs correspondant aux débits O et Q1} on a :
  - z = h
  - Si l’on considère les remous z et zv en deux points où les hauteurs primitives étaient h et hx, on a :
  - z _ _h z\
  - Le remous négatif dû à une réduction du débit se calcule par la formule suivante : *
  - z =z h
  - Pour une réduction de moitié, Qx — 0,50 Q, on obtient .z — 0,02 h ; pour une réduction de un tiers, z = 0,234 h.
  - II. — Si on a en vue de calculer le remous occasionné pour un rétrécissement du lit du cours d’eau sur une grande longueur on prend, connaissant le débit et la pente, l et h étant les dimensions du cours d’eau en amont et lx et hx, celles d’aval :
  - III. — Enfin, pour calculer le remous à la traversée d’un pont, la surélévation se calcule par la formule de Bresse :
  - lb3 — U2
  - 2 g
  - Uj, vitesse sous le pont dans la section rétrécie d’aire «j, U la vitesse en amont dans la section <o. On fait a = 1,1.
  - Alors on peut écrire :
  - U2 /J_ w2 19,62 Vm2 w,a
  - D’après Eytelwein, m = 0,80 ; d’où ~ = 1,56.
  - Dans ces formules, les dimensions sont exprimées en mètres.
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- - CANAUX
  - 247
  - 52. Calcul des canaux d'amenée. Applications numériques. —
  - I. Déterminer la section et la pente d’un canal d’amenée de manière à permettre un déhit normal de 3.400 litres (3mc,400).
  - On applique la formule de Bazin :
  - R v/I
  - = 0,0115 v R + y.
  - U
  - dans laquelle on prend y = 0,60, valeur correspondant à la nature des
  - h
  - parements (maçonnerie de moellons peu unie), et R = - , valeur qui correspond au maximum de débit par unité de section, comme nous l’avons indiqué plus haut.
  - Pour une section trapézoïdale, on peut écrire :
  - 0,0115 \J
  - Il est aisé de voir que, pour une pente donnée, le débit diminue avec l’angle a. Pour l’exécution, il convient d’adopter des parements se rapprochant le plus possible de la verticale, tout en satisfaisant aux conditions de résistance et de stabilité que comporte la hauteur des murs de soutènement.
  - Adoptons un fruit de 10 centimètres par mètre, ce qui correspond à a = 5° 60' ; faisons de plus I = 0m,0012 et q = 3mc,4, l'équation (1)
  - devient :
  - /i3v?= 0,838/i2 — 0,711 = o; d’où : h = lm,167.
  - On en déduit pour les largeurs supérieure et inférieure de la section
  - mouillée :
  - B=2m,142 et b = 2m,167.
  - Pratiquement on adoptera les cotes indiquées sur la ( fig. 110).
  - Fig. 110.
  - II. On peut déterminer les dimensions d’un canal à l’aide d’une des quatre formules de Bazin citées plus haut. Soit par exemple une section
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- - 248
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - trapézoïdale dont S = 2m2,5 ; P„, = 4,605 ; R = 01U,54. et le débit q = 3mc,500 à la seconde.
  - On trouve dans les tables, pour R = 0m,54 et parois unies :
  - A = 0,000215.
  - On posera donc : '
  - ^ = A == 0,00021b ;
  - mais :
  - Par suite
  - En effectuant, on trouve : I = 0,0008, en nombre rond.
  - U =^=1,40.
  - 2, a
  - 0,54 X I 1,4002
  - 0,000215-
  - III. Donnons-nous la profondeur h de l’eau et À l'inclinaison des talus des berges sur l’horizon! a\e(fig. 111). Nous aurons à déterminer la largeur l au plafond.
  - On a :
  - o h
  - X = * + ihTx5 Q = (/+ AcotX)A;
  - ___ü [l -j- h cot 4) h (l sin X 4~ h cot X) h
  - 7. 7io fl 1 sin X -f2 h
  - 1 cin i
  - En remplaçant, R et Q par leurs valeurs connues, on n’a plus comme inconnues que l et la vitesse U, que l’on calcule. Si la valeur à laquelle on arrive pour U est compatible, la solution convient et I est déterminée.
  - Fig. 112.
  - Fig. 111.
  - Nous avons dit que la section théorique la plus avantageuse, au point de vue de la dépense, est celle où les côtés inclinés ou les berges sont tan-gentiels à la circonférence tracée du milieu A de la ligne d’eau ( fig. 112) avec un rayon AB égal à la profondeur h. Il y aurait donc intérêt, toutes choses égales d’ailleurs, à choisir h de telle sorte que cette condition soit
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- - CANAUX
  - • 249
  - réalisée. En général, dans les souterrains, puits, aqueducs, on donne à la pente une valeur de 1 mètre à lm,10 par kilomètre. Avec un tirant d’eau pqu profond et canaux à ciel ouvert et larges, il faut tenir compte de l’évaporation. Nous avons déjà dit que, pour les talus en terre, on pouvait prendre 1 à 1 1/2 de base pour 1 de hauteur, pour le rocher jusqu’à 1/5 de base pour 1 de hauteur. En dehors de la cuvette, on peut conserver les mêmes conditions. Enfin, dans les passages escarpés, on raidit, à l’elfet d’éviter des déblais considérables, l’inclinaison des talus, et on les maintient par des revêtements.
  - IV. Soit X le rapport, de la base à la hauteur du talus.
  - On a : 0 = OR y0,00028 (!+W pour parois ™ tcrre ;
  - y; = a +- 2h \1 -+ hl et R =
  - Prenons : h = 1 m,50 ; une pente de 0,060 par kilomètre ; une largeur au plafond ou a = 3 mètres, et des talus réglés à 1,5 de base pour 1 de hauteur, il vient :
  - Q = 1,50 (3 + 1,50 X 1,5) = 7“*,87;
  - = 3 + 2X1,50 1 -f 1,50 X 1,5 = 7,80 ;
  - 7,87 7,80
  - y. r =
  - 1,008 ;
  - Et :
  - Q = 7,87 X 1,008
  - v'
  - 6
  - 28 X 2,25
  - 2m3,350.
  - V. Soit un canal de 150 mètres de longueur où l’eau en régime normal a une hauteur de 2m,50 et auquel on peut donner une largeur de 8 mètres.
  - La pente nécessaire pour assurer une vitesse de 2 mètres se tire de la formule :
  - no S 8x2,» 20 * - a A i
  - Or : R == — = ----^ ^ ’ = — = 1,»4, dans le cas d une sec-
  - pm 8 + 2,50 + 2,50 13
  - tion rectangulaire, c’est-à-dire avec parois verticales.
  - D’où :
  - RI
  - U2
  - 0,00015 -+
  - 0,0000045
  - 1,54
  - 0,000153 ;
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 250 •
  - Et :
  - 0,000153 U2 1,54
  - 0m,0004.
  - Soit pour 150 mètres, lin dénivellement de 0m,060.
  - Le débit du canal est égal à : 8 X 2,5 x 2 = 40 mètres cubes.
  - Si on a 40 mètres de chute, avec un rendement de 0,75 pour les turbines, la puissance sera :
  - 1.000 X 40 X 40 X 0,75
  - 75
  - 16.000 HP.
  - Fig. 113.
  - VI. Supposons une galerie maçonnée de la forme représentée par la (fig. 113), devant débiter 6.000 mètres cubes à l’heure ou 1.667 litres par seconde, la section utile étant de lm2,40 et le péri-
  - mètre mouillé de 4m,10.
  - Le rayon hydraulique a pour valeur : R =
  - 1 ni2,40
  - 4,10
  - = 0m,34.
  - La vitesse moyenne de l’eau : U
  - 1,667
  - 1,40
  - = 1,19.
  - Cette vitesse est aussi donnée par la formule : U = C yRI ] Mais
  - t/nnnnif. , 0,0000045 = Y 0,00015 + -- () 34 = 77,5.
  - Par suite :
  - D’où l’on tire
  - 1 =
  - U = 1,19 = 77,5 v 0,341.
  - U2
  - 1,19^
  - C2 X R 77,52 X 0,34
  - = 0,0007 par mètre.
  - VIL On peut se proposer, dans l’établissement d’une dérivation au moyen d’un canal d’amenée, de répartir la dénivellation H (fig. 114) entre
  - la chute utilisable h et; la pente i de la dérivation, de manière à obtenir la meilleure utilisation possible de la différence de niveau dont on dispose.
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- - CANAUX
  - 251
  - On observera que h — l (I — i), et soit Q le débit de la dérivation, on peut, poser :
  - Qh = Kü/ (I^t — i y/i).
  - Le maximum de cette expression a lieu quand la dérivée par rapport à i
  - I
  - est nulle, c’est-à-dire quand i = -, qui est ainsi la valeur à donnera i pour
  - obtenir le maximum d’effet d’utile. Tant que le rapport - reste entre 0,30
  - 1
  - et 0,60, la force motrice obtenue n’est pas inférieure à — de la force ’ ’ * - 12
  - maximum.
  - 60, O O
  - Fig. 115.
  - VIII. Calcul du canal de dérivalion de l’usine de Jonage ( fig. 115). Section d’écoulement :
  - Q ; -
  - 71,50 + 60,00' 2
  - 2,30= 151m2,22.
  - Périmètre mouillé :
  - 7 = 60,00 + 5,14 -f 7,29 = 72,41.
  - Rayon moyen :
  - 11 =
  - Q
  - /.
  - 151,22
  - 72,41
  - = 2,09.
  - Coefficient donné par les tables de BîRÜrT :
  - A = 0,000447.
  - Vitesse d’écoulement :
  - et :
  - U
  - /RI / 2,09 x 0,0001 VA V 0,000447'
  - 0,68
  - Q = 151,22 X 0,68 = 102,83 mètres cubes.
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- - 252
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La section type du canal, entre l’origine et le réservoir, a été établie de façon à débiter 120 mètres cubes par seconde avec la pente de 0m,10 par kilomètre et la hauteur d’eau de 2m,50 ; entre le réservoir et l’usine, elle a été calculée de façon à débiter 208 mètres cubes dans les mêmes conditions.
  - En appliquant les lois du mouvement varié on a, en appelant h la hauteur d’eau en un point du canal, s la distance de ce point à l’origine :
  - s
  - au2!
  - 9,8080
  - Au2
  - dh,
  - où : l représente la largeur du profil transversal à la surface de l’eau, i la pente du fond et a le coefficient de correction égal à 1 -f 210 A.
  - Adoptant pour / des valeurs moyennes, faisant varier h et construisant la courbe :
  - au2!
  - _ ~ 9,8080
  - y . Au2
  - 1~1C
  - et mesurant les aires qui représentent s — s0, on trouve pour les pertes de charge :
  - Dans le canal d’amenée, depuis l’origine jusqu’à l’usine :
  - A l’étiage (179,00 à l’origine).......................... 0m,40
  - En hautes eaux ordinaires (181,30, à l’origine, débit du Rhône 600 mètres cubes)....................... 0m,22
  - Dans le canal de fuite :
  - A l’étiage (166,00 à l’embouchure du canal, débit maximum à l’usine 175 mètres cubes)......... 0m,6!
  - En hautes eaux ordinaires (168,00 à l’embouchure du canal, débit maximum à l’usine 208 mètres cubes)... 0m,13
  - En tenant compte de ces pertes de charge, on a pour les hauteurs de chute :
  - A l’étiage (au moment du minimum de consommation
  - à l’usine) 179,00 —166,00.................... 13m,00
  - A l'étiage (au commencement de la consommation maxima à l’usine) (179,00 — 0,40) — (166,00 + 0,61).. ilm,99
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- - CANAUX
  - 253
  - A l’étiage (à la fin de la consommation maxima à l'usine) (11,99 —*0,75). Ce chiffre de 0,75 représente l'abaissement du plan d’eau en amont de l’usine, après 4 heures de consommation maxima.
  - En hautes eaux ordinaires (au moment” du minimum
  - de consommation à l'usine), (180,00— 168,00).... 12m,00
  - En hautes eaux ordinaires (au commencement de la consommation maxima à l’usine) :
  - (180,00 — 0,22) — (168,00 + 0,13). 11“,65
  - En hautes eaux ordinaires (à la fin de la consomma-
  - tion maxima à l’usine)^(ll,65 — 0,60)............. Um,05
  - IX. Enfin, pour des calculs approximatifs et rapides, la formule de Chezy ou des ingénieurs italiens : RI = 0,0004U2 ou U = SOy^RI, peut être employée utilement.
  - D’autres applications numériques sont traitées au chapitre xv, au sujet des projets d’aménagement d’usines hydroélectriques.
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- - CHAPITRE IV
  - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES
  - Le jaugeage d’un cours d’eau est une opération, ou plutôt une suite d’opérations fort délicates, qui demiffident de grands soins et surtout une certaine pratique pour arriver au degré de précision convenable. Le jaugeage du volume d’eau qui entre dans une turbine doit être fait aussi avec la plus grande exactitude possible. Pour un cours d’eau, le degré de préci-1
  - sion de — dans les opérations paraît suffisant, alors que, pour les turbines,
  - il n’est pas exagéré de le porter au 1 /100e.
  - Les moyens de jaugeage employés sont les suivants : 1° les flotteurs ; 2° les appareils hydrométriques ; 3° les orifices ; 4° les déversoirs ; 5° les capacités définies.
  - I. — JAUGEAGE PAR LA MESURE DES VITESSES
  - 53. Jaugeage par flotteurs (1). — Les rivières principales, dans les grandes vallées, permettent l’usage des flolleurs de surface qui donnent la vitesse de l’eau à la surface et des flotteurs lestés qui fournissent la vitesse moyenne. Avec les premiers, on déduit la vitesse moyenne d’après les données que nous avons indiquées (§ 49). Connaissant la section transversale de la rivière, il suffit de multiplier celle-ci par la vitesse pour obtenir le débit. On choisit une partie de la rivière qui soit droite, régulière en largeur et en profondeur, et on procède au relevé de ses dimensions. On fait les sondages à des intervalles égaux a, b, c, d, e (fig. 116), perpendicu-
  - P) Le moyen le plus simple de déterminer la vitesse de l’eau dans lés canaux découverts est le mesurage au flotteur. Mais à cause de l’inégalité de vitesse des divers filets d’eau, cette méthode ne donne pas des résultats très exacts. Il en serait tout autrement si, au lieu d’un flotteur, on employait un écran, occupant toute la section du canal, et par conséquent influencé par tous les filets fluides. L’inventeur du jaugeage par écran est M. le professeur Erick Anderson, de l’École polytechnique de Stockholm, qui emploie couramment cette méthode pour fixer le rendement des turbines. Cette méthode se répand en Allemagne et en Suède ; nous en donnons la description au § 55.
- p.n.n. - vue 294/1252
- - Fig. 116.
  - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 255
  - lairement à la direction du courant, puis on calcule à l’aide de ces mesures la surface de la section totale de la rivière. On place ensuite de^ix cordes en travers de la rivière à une certaine distance de chaque côté de la ligne de sondage et on relève la vitesse de l’eau, à l’aide des flotteurs, entre les deux cordes. Il convient autant que possible d’opérer dans le voisinage d’une passerelle, ce qui facilite la surveillance et la division du profil transversal en intervalles réguliers.
  - On utilise comme flotteurs un système de sphères creuses -, en cuivre mince que l’on
  - peut lester à volonté. A cet effet, chacune des deux sphères de l’appareil est munie d’un bouchon à vis qui permet de la lester par l’introduction d’une certaine quantité d’eau. Pour déterminer la vitesse à la surface, on immerge une sphère à moitié dans l’eau. Quand on veut obtenir la vitesse moyenne, on attache les deux sphères par une corde plus ou moins longue ; on en leste une pour qu’elle plonge tandis que l’autre reste à la surface à moitié immergée. On donne aux flotteurs lestés une lon-9
  - gueur égale aux — de la profondeur du cours d’eau, ce qui permet d’avoir
  - d’un seul coup la vitesse moyenne, si on a eu le soin de faire choix d’une portion du cours d’eau à lit régulier et sensiblement rectiligne.
  - Les flotteurs ne donnant que les vitesses, il faut donc passer aux débits.
  - Connaissant les vitesses aux droits des lignes de sondage, on planimètre les aires comprises entre deux verticales successives et en totalisant ces surfaces on obtient celle du profil.
  - La méthode de jaugeage par flotteurs, en raison des nombreux facteurs qui concourent à en altérer le résultat, n’est guère employée que pour les gros débits et les crues.
  - La détermination directe de la pente de surface permet d’établir expérimentalement la relation qui existe entre elle et la vitesse moyenne ou le/' débit par l’application de la formule Bazin : yé/
  - b . « - â,8U0rtfr<?i^3l
  - On a un moyen facile de trouver les coefficients a et b, pour le cas spécial^5 du lit que bon considère, lorsqu’on a mesuré pour divers états du cours d eau les pentes i et les vitesses moyennes U.
  - L étant la largeur d’un cours d’eau, Pmsa profondeur moyenne, ü sa section mouillée, y son paramètre mouillé, pour les cours d’eau beaucoup plus larges que profonds, on peut en admettant y; = L, R = P,„, écrire :
  - U = 50 {îPw2; q = LP/W et Q = SOL sfi P,„2.
- p.255 - vue 295/1252
- - 256
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ces mêmes formules, en fonct ion de la profondeur p maximum mesurée au point le plus bas de la section'mouillée, deviennent :
  - \ -2/n + ^
  - LJ = Kp2; a = cp»i ; Q = KCp 2 ;
  - lesquelles sont traduites graphiquement par les courbes de la ( fig. 117).
  - Dans ces formules K et C sont des constantes et m ur exposant qui peut,
  - suivant l'inclinaison des rives, être égal à 1 (rives verticales), comprises entre 1 et 2 (rives concaves), à 2 (rives rectiligues), supérieur à 2 (rives convexes). Enfin ces formules supposent que la pente superficielle i de l’eau est constante quelle que soit la profondeur p de l’eau, c’est-à-dire lorsque la pente du lit, est elle-même constante.
  - «
  - Dans une opération de jaugeage on relève la section transversale du lit jusqu’au niveau de l’eau et même au-dessus. Ce relevé donne la valeur de p ; en même temps on lit, à l’échelle de la'station, une certaine hauteur h au-dessus d’un zéro correspondant au débit d’étiage et situé à une certaine hauteur p0 au-dessus du fond du lit. Alors :
  - P = à + Po-
  - On peut calculer pour une série de hauteurs d’eau successives inférieures ou supérieures à p la section mouillée correspondante et construire ainsi la courbe Ü jusqu’au point M du jaugeage et au delà. L’opération du jaugeage détermine les valeurs de U et de O (en mètres cubes par seconde) correspondantes à la valeur d’eau h — p — p0, lue à l’échelle au moment du jaugeage.
  - Le type de limnimètre employé par le service d’études des Forces Hydrauliques du Bas-Congo était exactement semblable à celui du Bureau hydrométrique fédéral Suisse ( fig. 120 et 121).Cette échelle extrêmement robuste et ne présentant aucune inscription en couleur qui puisse disparaître à la longue est parfaite à tous les points de vue.
  - Le type d’appareil limnigraphe utilisé consistait en un flotteur qui montait et descendait avec le niveau de la rivière, lequel faisait, par l’intermediaire d’un jeu de poulies réductrices, mouvoir un index suivant une génératrice verticale d’un tambour qui tournait à raison d’un tour en huit jours. L’index piquait un point dans le papier du tambour toutes les demi-lieures ; un cadran d’horloge indiquait l’heure à l’opérateur qui vérifiait la
  - Fig. 117.
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- - 1 humidité, des hautes températures, des insectes, on a dû le placer dans une forte cabine en fer, à fermeture hermétique.
  - Espace de temps : 4m:”,ô - 10 jours.
  - •J&ug du 4 // 08.
  - du // y J Oh
  - SX/. 07
  - 0 1 2 3.005 985 4 5 3 67 6 2 8 7600 10 n 12 79013 14 15 16 17 «o 18 19
  - Débits du Doubs : lm3 —
  - Fig. 118. — Courbe des débits et fréquence des niveaux du Doubs rapportée au lininimètre dans le profil de jaugeage
  - à l’usine du Refrain.
  - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 257
  - marché régulière du limnigraphe. Pour protéger l’appareil des effets de
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- - 258
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le service des Forces Hydrauliques du Bas-Congo a fait construire un nouvel appareil à maxima (fîg. 119), lequel présente, à l’intérieur d’une
  - Vue D'Ensemble Coupe Verticale
  - U Tube | de la/lon
  - Fig. 120.
  - .................
  - Plaque en Per
  - Fig. 121.
  - Fig. 119.
  - colonne tubulaire, un flotteur qui fait monter, sur une crémaillère en bronze, un indicateur de niveau sans que celui-ci puisse redescendre au moment de la baisse des eaux. Il suffît d’aller, au cours de la saison sèche de chaque année,mesurer le niveau de l’indicateur pour obtenir le niveau maximum atteint par les eaux durant la saison des pluies précédentes.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 259
  - Le placement des limnimètres, qui peut se faire par parties, et des appareils à maxima, qui peuvent être situés en dehors du lit habituel de la rivière, dans les parties inondées, n’a donné lieu à aucune difficulté spéciale. . j
  - 54. Jaugeage au moyen des hydromètres.—Ces appareils donnent des indications plus exactes que les flotteurs et permettent de mesurer la
  - Fig. 120.
  - vitesse à la profondeur que l’on se détermine. On relève la section transversale du cours d’eau et on la divise en divers compartiments dont on détermine les aires et au centre desquels on vient plonger successivement l’appareil, qui donne la vitesse en ce point.
  - On peut diviser la section ou aire du profil du cours d’eau en coordonnées verticales et horizontales (fig. 120),mesurer la vitesse à chaque intersection des coordonnées et réunir par des courbes isodronnes les points d’égale vitesse dans toute l’étendue du profil. On planimètre ensuite les aires Slt S2, ..., comprises entre deux courbes voisines et l’on multiplie chacune par la vitesse moyenne U des vitesses correspondantes. Le débit eherché a pour expression :
  - Q - SA “f" S2U2 -f- S;iU,(.
  - Les instruments de jaugeage sont : le loch de Tremelin, le moulinet de Woltmann, perfectionné par Harlacher et Baumgarten, les moulinets électriques, le tachomètre de Brunings, le tube de Pitot perfectionné par Barcy et Ritter ou tube piézométrique*dit aussi tube jaugeur.
  - Le lube de Pilot ( fig. 121) tel qu’il se construit de nos jours se compose essentiellement de deux tubes de verre verticaux fixés sur une planchette de bois et communiquant entre eux à leurs parties supérieures par un tube métallique. Leurs parties inférieures, également métalliques,-sont recourues à 90° et terminées l’une par un ajutage statique, l’autre par un ajutage dynamique. L’instrument peut, librement s’orienter parallèlement au courant, de sorte que les orifices inférieurs a et a' se présentent toujours lace au fil de l’eau. L’un d’eux est ouvert perpendiculairement à la direc-
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- - 260
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tion du courant, l’autre placé au milieu d’un petit manchon spécial assez long pour forcer les filets d’eau à passer parallèlement à l’orifice. Cette addition, due à Ritter, a pour effet d’éliminer les actions des filets obliques et par ce moyen de mesurer exactement la pression statique. La pression dynamique est donnée par l’ajutage qui reçoit directement le courant.
  - Le tube de Pitot se. plonge verticalement dans le courant, en ayant soin de diriger la branche horizontale du coude placé à la partie inférieure à l’encontre du sens du courant.
  - L’ascension de l’eau dans le tube est d’autant plus élevée que la vitesse du
  - y,,,\ t
  - Fig. 121. — Tube Pitot-Darcy modifié par M. de la Brosse.
  - Fig. 122.— Tube de Pitot, modifié par Darcy et par l’ajutage de Ritter (H. Morin, constructeur).
  - courant est plus grande. La hauteur mesure ainsi la force vive de l’eau, qui est proportionnelle au carré de la vitesse.
  - Le tarage se fait en relevant les diverses hauteurs de la colonne pour différentes vitesses.
  - Dans le tube en forme d’U, l’eau s’élève dans une branche et s’abaisse dans l’autre par rapport au niveau de la surface liquide. La différence des hauteurs des deux colonnes, une fois l’instrument taré, permet d’apprécier la vitesse du courant, et on en déduit la vitesse moyenne.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES’ CANAUX ET DES TURBINES 261
  - P Ce genre d’instrument, qui ne convient pas à la mesure des faibles vitesses, n’est réellement pratique que pour les cours d’eau peu profonds et lorsque la vitesse est assez considérable.
  - M.de la Brosse a apporté à cet appareil ( fig. 122) quelques modifications, telles qu’addition d’un talon d’appui permettant de le faire reposer sur un
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- - 262' LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - corps dur, de tiges rigides pour la manœuvre à distance des divers robinets et enfin d’une échelle mobile dont le zéro peut venir effleurer le niveau statique ; cette échelle est graduée, non en divisions métriques, mais bien en valeurs de v déduites de la formule : v = y/2gh, ce qui permet d’obtenir directement la vitesse sur la règle par une simple lecture sans exiger aucun calcul.
  - La manutention des tubes de Pitot ordinaires étant difficile en temps de crues, la maison H. Morin construit, sous le nom d’hydrotachymètre, un instrument similaire où les tubes manométriques sont séparés des ajutages et communiquent respectivement avec eux par des raccords en caoutchouc de longueur quelconque, protégés par une monture télescopique. On peut alors opérer du haut d’une passerelle, en ayant sous les yeux le manomètre et son échelle graduée, et en déplaçant la partie inférieure de l’instrument en divers points de la section transversale du cours d’eau.
  - Les moulinets hydrométriques sont utilisés pour la mesure des faibles vitesses. En principe, le moulinet se compose d’une roue à ailettes actionnant un compteur et d’un gouvernail plongé dans l’eau ; il. s’oriente dans la direction du courant et donne sous l’action de celui-ci la vitesse rotative proportionnelle à la vitesse du courant. Dans les appareils à compteur mécanique on observe le nombre de tours que la roue à ailettes a fait pendant un temps donné.
  - Dans les appareils à signal électrique on compte le temps écoulé entre deux signaux, c’est-à-dire le temps nécessaire pour un nombre fixe de tours de la roue à ailettes. Dans les deux cas on obtient la vitesse du courant en reportant les chiffres obtenus dans une formule simple donnée avec chaque appareil. La vitesse du courant ainsi obtenue est la moyenne des vitesses pendant le temps de l’observation.
  - Le moulinet de Wollmann sert principalement pour le jaugeage des grands et moyens cours d’eau. Les modifications apportées par M. Har-lacher à cet appareil, — adjonction d’un compteur électrique placé à distance et relié par des conducteurs à l’axe, — permettent de faire des lectures à chaque instant, sans qu’il soit nécessaire de retirer l’instrument hors de l’eau.
  - Baumgarten a substitué aux ailes planes et inclinées, employées primitivement, de£ ailes hélicoïdales au nombre de quatre, qui utilisent toute la circonférence ( fig. 124). De cette façon, à égalité de vitesse, la surface
  - Fig. 124. — Moulinet de Woltmann, perfectionné par Baumgarten (H. Morin, constructeur.)
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 263
  - pressée étant beaucoup plus grande, la force motrice, capable de vaincre les frottements, est considérablement accrue.
  - Le moulinet électrique de Bilter est à contact électrique et à sonnerie, et est renfermé dans un manchon qui soustrait les hélices de Baumgarten aux courants latéraux. De plus, l’entrée du manchon est formée par un cône qui dirige tous les filets liquides sur les hélices pour en déterminer le mouvement. L’appareil s’installe sur un bâti* qui supporte un treuil servant à l’enroulement d’un câble de suspension à l’aide duquel on descend l’instrument à une plus ou moins grande profondeur. L’instrument est complété par un appareil de tarage qui consiste en un ajutage statique et un ajutage dynamique de Ritter, reliés à un manomètre à deux colonnes.
  - Un appareil dont on a fait très usagé est le moulinet électrique de Oit. On utilise avec cet instrument, un type spécial de 'support qui consiste en un étui vertical en fer forgé muni, sur le devant, d’une porte à verrou par laquelle on introduit le tube porte-moulinet, qui est ensuite maintenu par un serrage au moyen d’un ressort placé sur l’autre face de l’appareil.
  - Pour libérer le tube, il suffit d’appuyer sur une poignée qui annule la pression du ressort et permet de déplacer à volonté le tube dans son support. L’expérience ayant démontré que, dans les courants rapides et profonds, la pression de l’eau sur le tube coïnce celui-ci dans sa gaine et en rend la manœuvre difficile, on a fait ajouter un organe de levage à manivelle, grâce auquel on opère facilement, quelle que soit la pression du courant . Pour les courants très rapides et chargés de sable, on emploie des appareils dont la tige, au lieu d’être circulaire, est ovalisée avec pointes en avant et en arrière. De cette façon le moulinet Ott, monté sur une passerelle ou sur une barque, peut se manœuvrer commodément à toute profondeur et résister à la flexion, meme dans les couranst violents.
  - L’appareil n’est pas muni d’un compteur gradué et n’a pas besoin d’être retiré hors de l’eau pour une lecture de nombre de tours. Il porte un cip-
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- - 264 ' LÀ TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cuit électrique qui se ferme au cont act d’une broche en saillie sur le plan de la roue dentée commandée par l’arbre horizontal du moulinet, toutes les fois qu’il a décrit 25 ou 50 révolutions. Le courant qui se forme fait retentir une sonnerie ou imprime sa trace sur la bande de papier d’un chronographe. C’est en somme, un appareil intégrateur qui donne, non pas la vitesse instantanée du courant en nn seul point comme le tube Pitot-Darcy, mais bien une vitesse moyenne dans la région qui fait face à l’hélice, pour un temps donné. Cette vitesse moyenne v est calculée par la formule linéaire :
  - v = a -f- bn,
  - dans laquelle a et b sont des coefficients qu’on détermine par le tarage, comme il va être expliqué, et n est le nombre de tours par seconde de l’hélice mobile. Ce dernier s’obtient en comptant, par exemple, le temps qui se passe entre deux sonneries successives.
  - Pour chaque expérience de tarage on obtient une équation ; on applique à ce système d’équations la méthode des « moindres carrés » pour en déduire les valeurs de a et de b, méthode qui consiste à multiplier chaque équation de condition par le coefficient de l’inconnue cherchée dans cette équation et à additionner ensuite membre à membre.
  - Le tarage se fait généralement par un déplacement de l’appareil en eau tranquille, faute de moyens sûrs pour réaliser l’inverse, c’est-à-dire pour laisser l’instrument immobile dans un ensemble de filets liquides dont les vitesses soient égales et réglées avec certitude.
  - Il y a là un point faible de la méthode, attendu que les actions réciproques d’un courant liquide sur une paroi fixe ou de cette paroi mobile sur le même liquide en repos ne sont pas absolument égales. Néanmoins il a été reconnu par expérience que l’instrument ainsi taré fournit des indications très suffisantes.
  - Le moulinet Richard, établi avec le concours de M. de Folin,* ingénieur des Grandes Forces hydrauliques du centre et du sud-ouest, a été créé en vue d’éliminer le type Ott.
  - Cet appareil comporte 6 ailes découpées dans une hélice au pas de 1 mètre. Les rais portant ces ailettes sont réunis par un cercle assurant l’invariabilité et la solidité du système. Il est disposé de telle façon que son axe se trquve toujours horizontalement dans la direction du courant. Sur ce même axe est monté un système de contact électrique qui a l’avantage de n’introduire que des résistances négligeables.
  - Le moulinet qui est en aluminium ne pèse que 438 grammes.
  - Les enregistreurs le plus souvent employés avec ce modèle de moulinet sont le chronographe totalisateur, le chronographe universel et l’électro-cinémographe. Ce dernier appareil est commandé par les contacts émis
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES ^Go-
  - par le moulinet, soit-à raison de 1 contact par tour ou par mètre, soit à raison de 20 contacts par tour.
  - L’enregistreur donne ainsi par une simple lecture la vitesse relative de l’eau par seconde, ou le chemin parcouru 0:1 la vitesse moyenne.
  - Le moulinet Price diffère essentiellement du moulinet Ott en ce que la tige rigide peut être remplacée par un câble métallique de longueur indéterminée. En outre, quelques dispositions particulières rendent l’appareil plus apte à être utilisé ainsi.
  - Tout d’abord, à l'hélice du moulinet Ott on a substitué une* couronne de cônes C ( fig. 126). Le plan contenant les sommets de ces cônes est horizontal et au centre de la couronne est fixé un axe vertical a ; l’extrémité inférieure de cet axe repose sur un pivot réglable p ; l’extrémité supérieure se termine par une vis sans fin qui engrène avec une roue dentée i
  - portant quatre ergots également distants. Les ergots peuvent, par suite de la rotation de la roue i, venir en contact l’un après l’autre avec un ressort r et fermer ainsi le circuit d’une sonnerie s ou d’un microphone. Entre deux contacts successifs, la couronne fait cinq tours ; un barème établi à la suite d’un tarage donne les vitesses de l’eau correspondantes aux divers intervalles de temps pendant lesquels se produisent des^ nombres déterminés de sonneries. Une tige horizontale i prolonge l’appareil et porte deux gouvernails, l’un vertical e et l’autre horizontal h.
  - Le moulinet est fixé par une vis d à une lame d’acier / terminée à sa Partie supérieure par un anneau auquel on attache le câble de suspension K. Sur la partie inférieure de la lame, on peut fixef un ou plusieurs saumons de plomb en forme de torpilles. Ces saumons, du poids de 7 kilog. environ, ont leur pointe tournée vers la couronne de cônes ; ils portent deux gouvernails en arrière, et tout en lestant l’appareil, ils tendent à l’orienter par leur forme dans le sens du courant.
  - Le câble de suspension K s’enroule sur le tambour d'un treuil porté par
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- - 266
  - LA TECHNIQUE DR LA HOUILLE BLANCHE
  - une potence en bois ou en fer. Un double fil électrique, attaché d’une part au ressort isolé r, et d’autre part à la roue i, par l’intermédiaire de la masse métallique de l’appareil,, vient se fixer aux bornes de la sonnerie ou de la pile microphone qui reste sur le pont.
  - Pour opérer on accroche la potence ( fig. 127 et 128) au parapet d’un pont, par exemple au point correspondant à l’ordonnée choisie et l’on descend l’appareil jusqu’à la surface de l’eau et dès qu’elle est immergée la couronne de cônes se metàtourner.L’opérateur chronomètre alors le temps mis pour entendre un certain nombre de sonneries et le barème lui donne la vitesse.
  - On descend ensuite l’appareil d’une quantité déterminée, d’autant plus petite que la profondeur est plus faible et qu’on désire plus de précision dans l’opération. On mesure la vitesse en ce point et on continue ainsi
  - Fig. 127.
  - jusqu’au fond pour toutes les ordonnées successivement.
  - Le moulinet suspendu est destiné à être employé surtout du haut des ponts, de façon à éviter l’établissement d’une passerelle ou d’une autre installation coûteuse.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES ' 267
  - Il convient pour obtenir rapidement une première notion des débits des cours d’eau d’un bassin en divers points sans la moindre installation accessoire et aussi particulièrement pour l’étude des vitesses de surface des eaux de crues.
  - Pour procéder à une opération de tarage on fait mouvoir le moulinet avec une vitesse uniforme à une certaine profondeur dans l’eau ; on lui fait parcourir une distance-déterminée plusieurs fois, tant en avant qu’en arrière pour éliminer les effets de la vitesse dans chacune des deux directions, et avec une vitesse dont la valeur se rapproche autant que possible de celles qu’on a en vue de mesurer. On doit pouvoir évaluer le temps d’expérience à un dixième de seconde et la vitesse à un dixième des tours, au moyen d’un chronographe enregistreur.
  - Avec les résultats d’un certain nombre d’expériences, on établit, une fois pour toutes, la relation entre la vitesse, c’est-à-dire ici l’espace parcouru en une seconde par l’appareil, et le nombre de tours du moulinet .
  - Les résultats des opérations peuvent conduire à l’obtention d’une droite ou d’une courbe.
  - Dans le cas d’une courbe on a :
  - v = a -j~ bn -|- en2.
  - Deux procédés peuvent être employés pour préparer le tableau clés tarages ; le premier consiste à tracer aussi exactement que possible la droite ou la courbe passant par ou près les points déterminés par les expériences directes ; cette courbe permet de trouver ensuite toute vitesse correspondant à un nombre déterminé de tours par seconde du moulinet. L’autre procédé, plus long mais plus exact, surtout pour les faibles vitesses, consiste à établir d’abord l’équation de la courbe et . à tracer ensuite cette dernière au moyen de son équation. On recommande parfois de prendre comme abscisses, au lieu des valeurs de n et de v, les valeurs de v
  - n et de - , parce que ce dernier rapport varie rapidement quand n aug-n
  - mente, ce qui rend les lectures plus exactes que dans le cas d’une ligne presque droite. D’après le principe de la méthode des moindres carrés, les meilleures valeurs à donner aux constantes inconnues a, b et c sont celles pour lesquelles la somme des carrés des erreurs résiduelles est minimum.
  - Il convient de procéder à la fois graphiquement et algébriquement. On établit d’abord les polygones verticaux des vitesses à l’aide des renseignements recueillis dans les carnets de jaugeage, en ayant soin, pour le dessin de ces polygones, de répartir entre les verticales la différence entre le mveau de l’eau au commencement du jaugeage rive gauche et le niveau de l’eau à la fin du jaugeage rive droite. Pour chaque verticale, on détermine, dans ces conditions, la vitesse moyenne (Y,») en surfaçant au plani-
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- - 268
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE -
  - mètre (x) chacun des polygones et en divisant la surface (/) ainsi obtenue par la hauteur (i) correspondante ( fig. 129).
  - (*) On peut utilement se servir à cet effet de la machine à calculer « Perlees »» et du planimètre Àmsler-Laffont.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 269
  - On relève ensuite sur chaque polygone la vitesse superficielle (V0)el on calcule le produit ^ Pour obtenir la valeur moyenne du rapport
  - on divise la somme des ^ f ~par la somme des (/) et on trouve / y: ^ f ^
  - ainsi le = ----°- J. Ce rapport moyen, qui reste sensiblement
  - oonstantpour chaque rivière, permet de déterminer les vitesses moyennes si l’on connaît les vitesses superficielles par la méthode des flott eurs ou par des observations au moulinet.
  - On trace ensuite, à une échelle convenablement choisie, le profil de la section du cours d’eau et le plan moyen de l’eau durant le jaugeage. Le niveau de ce plan est obtenu en prenant la moyenne entre les deux niveaux moyens établis pour chaque rive. Il est, en effet, à remarquer que le niveau de l’eau sur l’une des rives peut être plus élevé que sur l’autre, et que sur chacune des deux rives les niveaux peuvent changer au cours du jaugeage.
  - On peut alors construire la courbe des (V,„) en prenant la trace du plan d’eau ainsi déterminée comme axe des abscisses, une vert icale comme axe des coordonnées, et en portant des longueurs proportionnelles aux vitesses moyennes calculées par les polygones verticaux des vitesses. Puis on calcule les profondeurs (t*) en répartissant cette .fois, mitre les verticales, la différence entre le niveau moyen de la rive gauche et le niveau moyen de la rive droite, profondeurs calculées qui sont identiques à celles dessinées quand il ne survient aucun mouvement de crue au cours du jaugeage, les différences à répartir entre les verticales pour le dessin et le calcul étant les mêmes. Pour chaque 'verticale on calcule Vélément (/), égal à la somme des moitiés des distances entre cette verticale et les voisines èt on obtient le produit {II*) qui est un des éléments de la section d’écoulement. Enfin la somme des [if] est égale à (F*) la surface totale d’écoulement.
  - Pour contrôler le calcul de (F*), on calcule les distances (ij) en! re 1rs points du profil de la section et un plan horizontal de comparaison et l’on établit la valeur de la surface (Fj = Itj). La somme (Fx + F*) doit être sensiblement égale à la surface du rectangle L (t* + fx).
  - On calcule alors la valeur de (/* = \,J) et des produits (/*/). La somme de ces produits donne le débit calculé (Q = fl). (Voir tableaux I, II ci-après) et (fig 130).
  - d-m
  - FV F, _ 157.699"’* ^ ' --f-
  - l{ t* fl.)-«6.15* S.3 8 i,-157.701 p=<(d) + *(A p)»66l5 10.925.67.075 Horizon m 512.00 .
  - Fig. 130.
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- - 270
  - LA TECHNIQUE DE LA ,HOUILLE BLANCHE
  - Tableau I
  - R. Ikkisi.
  - Calcul des coefficients c, n et c.'
  - , Jaugeage : 25 48 m. en amont du pont.
  - VERTICALE HAUTEUR DE LtEAÜ HAUTEUR DU FOND f t Xm V0 V-/H Vo ' fX,n ' *’o
  - là .0 514.385 5:12.921 0.700 1.464 0.478 0.433 1.104 0.7728
  - 18.0 » 925 0.843 1.460 0.577 0.675 0.854 0.7196
  - 21.0 » 975 0.900 1.410 0.638 0.742 0.859 0.7731
  - 24.0 » 955 0.919 1.430 0.642 0.734 0.874 0.8032
  - 27.0 » 991 0.937 1.394 0.672 0.768 0.875 0.8198
  - 30.0 » 995 0.906 1.390 0.651 0.700 0.930 0.8426
  - 33.0 514.384 512.911 0.937 1.473 0.636 0.768 0.828 0.7758
  - 36.0 » 513.004 0.856 1.380 0.620 0.786 0.788 0.8466
  - 39.0 » 512.974 0.981 1.410 0.695 0.805 0.863 0.8317
  - 42.0 » 931 0.975 1.453 0.671 0.786 0.853 0.9334
  - 45.0 » 811 1.050 1.573 0.667 0.750 0.889 0.9314
  - 48.0 » 851 1.018 1.533 0.664 0.725 0.915 0.7533
  - 51.0 » 734 0.950 1.650 0.575 0.725 0.793 1.0155
  - 54.0 » 654 1.162 1.730 0.671 0.767 0.874 1.0735
  - 57.0 514.383 '653 1.181 1.730 0.682 0.750 0.909 1.1300
  - 60.0 » ~ 573 1.231 1.810 0.680 0.740 0.918 0.9969
  - 63.0 » 343 1.243 2.040 0.609 0.759 0.802 1.1234
  - 66.0 » 423 1.268 1.960 0.647 0.730 0.886 1.0605
  - 69.0 » 451 1.168 1.932 0.604 0.665 0.908 0.8846
  - 72.0 » 512.401 1.018 1.982 0.513 0.590 0.869 0 ; 2489
  - 75.0 514.383 513.151 0.281 20.524 1.232 0.228 0.290 0.886 18.0114
  - CALCUL DE C et N
  - V,„
  - R
  - J
  - rjL
  - Vrj
  - 23
  - 0.00155
  - J
  - 23 +
  - 0.00155
  - c =
  - A »;
  - yRJ
  - c — a c — a 2
  - ac
  - b = \/R
  - ac
  - b c — a\2 — x —— ac 2
  - c — a\2 , b
  - X 2 ) + ^Tc
  - b_ c —a\ 2 ac 2 ) ac b_ c — a ac 2 n
  - 0.613 1.514 0.000195 0.000295230 0.017180 23.0 8.072917
  - 31.072917
  - 35.681024
  - 4.608107
  - 2.304054
  - 1108.713497
  - 1.230446
  - 0.0011097
  - 0.0000065372
  - 0.0011162372
  - 0.0334101 0.0Û25568
  - 0.0308533
  - VÉRIFICATION
  - 23 +
  - 0.001c
  - 23 + i+°-^-5
  - 23 +
  - VR -
  - 0.00155\ n_ «T ) S/R
  - 31.072917
  - 32.411443
  - 63.484360
  - 0.025075
  - 0.779153
  - 35,68235
  - Résultats
  - T y J
  - 0.877
  - ac 2 ) ' ac
  - 0.0308533
  - . 23 + i+o_J>p
  - 77(Ù^k
  - = 35,68235
  - observation
- p.270 - vue 310/1252
- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURB INES 271
  - Tableau II
  - Calcul de la section F* du débit Q et du périmètre mouillé p
  - fi. Inkisi Jaugeage 23
  - r-'NT DISTANCE HAUTEUR DE LEAU 1 HAUTEUR DU FOND t* l X w il lu *1 X H II lu V0 Vm X î> II X w II O AU û P
  - 10.3 11.0 0.3 1.0 1.0 1.0 1.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 •3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 1.5 1.0 1.0 0.65 344.385 » 514.385 208 0.000 0.177 0.25 0.75 0.000 0.133 2.385 2.208 0.596 1.656 0.178 0.000 0.156 0.000 0.027 0.000 0.020 0.177 0.030
  - 12,0 » 513.878 0.507 1.00 0.507 1.878 1.878 0.250 0.219 0.111 0.111 0.330 0.048
  - 13.0 » 418 0.967 1.00 0.967 1.418 1.418 0.320 0.309 0.309 0.460 0.103
  - 14.0 » 051 1.334 1.00 1.334 1.051 1.051 0.420 0.560 0.560 0.367 0.065
  - 15.0 » 512.921 1.464 2.00 2.928 0.921 1.842 0.478 0.700 1.400 0.130 0.008
  - 18.0 » 925 1.460 3.00 4.380 0.925 2.775 0.577 0.842 2.526 0.004 0.000
  - 21.0 » 975 1.410 3.00 4.230 0.975 2.925 0.638 0.899 2.697 0.005 0.000
  - 24.0 » 955 1.430 3.00 4.290 0.955 2.865 0.642 0.918 2.754 0.020 0.000
  - 27.0 » 991 1.394 3.00 •4.182 0.991 2.973 0.672 0.937 2.811 0.036 0.000
  - 30.0 » 995 1.390 3.00 4.170 0.995 2.985 0.651 0.903 2.715 0.004 0.000
  - 33.0 514.384 512.911 1.473 3.00 4.419 0.911 2.733 0.636 0.937 2.811 0.083 0.001
  - 36.0 » 513.004 1.380 3.00 4.140 1.004 3.012 0.620 0.855 2.565 0.093 0.001
  - 30.0 » 512.974 1.410 3.00 4.230 0.974 2.922 0.695 0.980 2.940 0.030 0.000
  - 42.0 » 931 1.453 3.00 4.359 0.931 2.793 0.671 0.975 2.925 0.043 0.000
  - 45.0 » 811 1.573 3.00 4.719 0.811 2.433 0.667 1.049 3.147 0.120 0.002
  - 48.0 » 851 1.533 3.00 4.599 0.851 2.553 0.664 1.018 3.054 0.040 0.000
  - 51.0 » 734 1.650 3.00 4.950 0.734 2.202 0.575 0.949 2.847 0.117 0.002
  - 54.0 » 654 1.730 3.00 • 5.190 0.654 1.962 0.671 1.160 3.480 0.080 0.001
  - 57.0 514.383 653 1.730 3.00 5.190 0.653 1.959 0.682 1.180 3.540 0.000 0.000
  - 60.0 » 573 1.810 3.00 5.430 0.573 1.719 0.680 1.230 3.690 0.080 0.001
  - 63.0 » 343 2.040 3.00 6.120 0.343 1.029 0.609 1.243 3.729 0.232 0.008
  - 66.0 » 423 1.960 3.00 5.880 0.423 1.269 0.647 1.268 3.804 0.080 0.001
  - 69.0 » 451 1.932 3.00 5.796 0.451 1.353 0.604 1.167 3.501 0.028 0.000
  - 72.0 » 512.401 1.982 2.25 4.459 0.401 0.902 0.513 1.017 2.288 0.050 0.000
  - J.i.5 » 291 2.092 1.50 3.138 0.291 0.436 0.370 0.774 1.161 0.110 0.004
  - 73.0 » 513.151 1.232 1.25 1.540 1.151 4.439 0.228 0.280 0.850 0.860 0.229
  - 76.0 » 514.031 0.352 0.825 0.290 2.031 1.675 0.200 0.070 0.057 0.880 0.332
  - i(i.65 514.383 514.383 0.000 0.325 0.000 2.383 0.774 0.000 0.000 0.000 0.352 0.089
  - 66.15 66.15 66.15 101.570 56.129 62.292 0.925
  - En portant sur chaque verticale des longueurs proportionnelles aux valeurs de f calculées et en planimétrant la surface comprise entre le plan d’eau et la courbe des f ainsi obtenue, on trouve graphiquement une valeur du débit, qui doit correspondre à la valeur calculée (fig. 131).
  - L , 66,15-
  - Fig. 131.
  - Moulinets intégrateurs (x). — On a vu qu’avec les moulinets ordinaires,
  - ()) L'énergie hydroélectrique, par Paul Lévy-Salvador. H. Dunod et E. Pinat, éditeurs, 1907.
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- - -272
  - I-A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - pour mesurer la vitesse de l’eau courante dans un profil en travers, on doit opérer sur un certain nombre de verticales et que, pour donner la vitesse moyenne au droit de chacune d’elles, il est nécessaire de relever des mesures en plusieurs points : à la surface, prèsdu fond, à mi-profo: -{leur, ainsi que vers les 3/10 et les 6/10 de la profondeur, ces deux poirL correspondant l’un à la vitesse maximum sur la verticale considérée et l’autre, à la vitesse moyenne.
  - La méthode par intégration, qui consiste à faire mouvoir le moulinet avec une vitesse uniforme connue, évite les nombreux déplacements de l’appareil, comme avec les moulinets ordinaires. La vitesse qu’on obtient de cette façon est la résultante des vitesses de. l’eau et de l’appareil ; elle est ainsi plus grande que la valeur réelle. On peut, soit faire descendre plusieurs fois l’appareil de la ligne d’eau au fond suivant certaines verii-vales, soit l’immerger à une profondeur donnée et lui faire descendre le courant, soit enfin lui donner un double mouvement en diagonale d’une rive à l’autre, en même temps qu’on le fait descendre plusieurs fois de la surface au fond. Pour lui donner.une vitesse uniforme le long d’une même verticale, on peut employer un appareil inventé par Harlacher.
  - Ce moulinet monte ou descend le long d’un tube vertical en fer, son mouvement étant guidé par un fil enroulé autour d’un tambour et d’une poulie supportée par une console ; le moulinet ainsi guidé^ prend de lui-même la direction du courant au point où on l’immerge. Le tambour est supporté par un bras et la profondeur est enregistrée sur un cadran. Des ailettes et un engrenage régularisent le mouvement du moulinet , lequel peut être relevé par une manivelle ou arrêté dans son mouvement par une roue à rochet. L’appareil est complété par une batterie de piles et par un appareil enregistreur.
  - Il existe actuellement à Grenoble une. station de tarage pour les moulinets. L’installation consiste en un manège électrique disposé sur une plateforme en charpente, mis en rotation par un moteur électrique de 5 IIP, pouvant recevoir des vitesses angulaires déterminées par un jeu d’engrenages interchangeables, de façon à réaliser sur la circonférence d’un cercle de 5 mètres de diamètre toute la série des vitesses tangentielles depuis 5 centimètres jusqu’à 5 mètres par seconde. La plate-forme circulaire porte sur quatre pieux entretoisés. L’arbre vertical du manège repose sur son centre ; il porte une série de contacts électriques destinés à l'enregistrement sur un même graphique des nombres de tours du manège, du moulinet expérimenté et des secondes. Le bras mobile, cintré de façon a dégager la plate-forme, passe au-dessus d’elle, en laissant la place libre aux opérateurs ; il est muni de douilles à vis destinées à recevoir la tige de l’instrument. Cette petite installation, combinée et exécutée par M. de la .Brosse, fonctionne d’une façon très satisfaisante.La ( fig. 132) présente des
- p.272 - vue 312/1252
- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 273
  - courbes de tarage de moulinets, effectuées à la station de Grenoble par le Service d’études des grandes forces hydrauliques.
  - L’usage des mouline's est assez indiqué pour les jaugeages des canaux d’amenée, de dérivation et de fuite, quand ces ouvrages ne sont pas d’un
  - (Iil) Forni.6___
  - Limite
  - d'application des formules
  - Hélice I
  - Hélice. II
  - Hélice III
  - Formule (!) j Formule (4) \ Formule (S)
  - SV= (T016+JÎÎ il
  - 1000 VA» 0? 01S+ 54-9 n
  - Form
  - a- 0.752
  - Formule (2)
  - Formule (S)
  - n - 4-250___
  - Formule (7)
  - ’l"
  - Formule (3)
  - ,V”Om086 * 290 n'
  - Fig. 132. — Courbes de tarage de moulinets à la station de Grenoble.
  - a( eès facile pour permettre do relever les hauteurs d’eau sur un déversoir. Mais, pour arriver à un résultat convenable, il faut réaliser un grand nombre de mesures et que l’appareil soit bien taré. D’après les expériences M, Rateau, le moulinet donne des résultats légèrement trop forts. Hydromètre Izart. — C’est un appareil à amplification directe enre-
  - I-A HOUILLE BLANCHE. - I. 18
- p.273 - vue 313/1252
- - 274
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - gistrant immédiatement sur le diagramme la hauteur h d’écoulement au-dessus d’un orifice ou "d’un déversoir sans aucun organe intermédiaire entre le niveau à enregistrer et la plume enregistreuse (fig. 133). Le zéro du diagramme est réglé en faisant affleurer l’eau au niveau du seuil du déversoir ; le flotteur, en s’élevant ou s’abaissant, enregistre les hauteurs de h.
  - Pour obtenir l’inscription sur le diagramme directement, les débits en mètres cubes par seconde, on emploie des flotteurs paraboloïcles dont le volume déplacé est proportionnel à \/h.
  - Cet appareil permet de se rendre compte aussi de la variation du débit en fonction du temps.
  - 55. Installation et contrôle des appareils de jaugeage. — Le temps disponible pour le relevé des débits minima est dans la règle très court. 11 faut souvent avoir en vue d’effectuer les mesurages, dans un bassin étendu, en l’espace de quelques semaines, ce qui nécessite l’emploi d’un grand nombre de personnes occupées'à ce
  - Fig. 133.
  - Roc he%
  - Fi ocher
  - ' ' Echelle > \ Limnigraphe
  - >' fccelle/^oM J‘
  - Jaugeage
  - -—k Câbles
  - <3 ,P'C
  - Fig. 134. — Plan de situation de la station de jaugeage de Ponsonnas.
  - travail. A part quelques rares exceptions, l’exécution des jaugeages minima des cours d’eau qui se trouvent dans la région des' hautes montagnes est particulièrement difficile. Non seulement la recherche d m1 emplacement propice, mais aussi la préparation du profil de jaugeage proprement dit demandent beaucoup de peine et de temps. Il faut encore
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 275
  - ajouter à cela les rigueurs et les dangers de l’hiver, les longues distances à parcourir par la neige dans les vallées sans chemins, ce qui rentre d’autant plus en ligne de compte que les jours sont courts.
  - Pour obtenir des résultats rigoureusement sûrs et absolument indiscutables, on étend les observations et les mesures de la marche de l’écoulement minimum d’un cours d’eau sur une longue suite d’années. Cela n’est pas, dans la plupart des cas, une opération commode, et un pareil travail ne va pas sans de grands frais. Le but poursuivi est atteint par des mesures limnimétriques sûres et continues, mais il faut compter avec cette circonstance fâcheuse que le profil en travers correspondant reste très rarement pendant longtemps dans le même état.
  - Sur les rivières à faible courant les hydromètres peuvent être portés par des barques. Mais sur les cours d’eau torrentiels et impétueux, où il est impossible d’opérer dans des embarcations, il faut recourir à des dispo-
  - Potesu de suspension de /a passerelle
  - Passerelle d'opèrstion
  - Arve Rivière
  - Fig. 135. — Passerelle de la station cle jaugeage de Chamonix (Haute-Savoie).
  - étions spéciales, et à cet égard, les moyens utilisés par le Service d’études des grandes forces hydrauliques sont d’un enseignement bien suggestif. Ainsi à la station de Ponsonnas, installée dans la gorge profonde où coule le Drac, immédiatement après le confluent de la Boune (Isère)(fig. 137 et 138), on a installé une nacelle où plusieurs personnes peuvent prendre place, et qui est soutenue par deux chaînes à palans différentiels partant fl un chariot porté par le câble principal. On peut, de l’intérieur même de la nacelle, l’amener au niveau qui convient pour les opérations, niveau variable avec c<*lui de la rivière.
  - Le chariot reçoit, d’ailleurs, d’un autre câble, mû par un treuil fixé à la nve, les mouvements nécessaires dans le sens normal à la direction du courant: Cette installation a été complétée par la pose d’un limnigraphe 011 enregistreur automatique des variations du niveau de la rivière. Une ‘installation de ce genre entraîne à une dépense d’environ 2.000 francs. Oans certains cas, on a pu profiter de l’existence d’un pont pour y suspendre un échafaudage qu’on descend à fleur d’eau lors des opérations.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - A la station de Pont-Haut, sur le torrent de la Boune, à 3 kilomètres en amont de son confluent avec le Drac, on a eu recours à une passerelle rustique en charpente fixe, placée au-dessus du niveau des crues ordinaires. A Chamonix, sur la rivière l’Arve, dont le courant est rapide et les crues violentes et soudaines, on a suspendu une passerelle par des chevalets moufles à deux potences installées sur les rives. On abaisse celle-ci au niveau convenable pour jauger et on relève une fois l’opération déterminée. Enfin on s’est contenté parfois d’amarrer le bateau porte-hydromètre à une corde tendue d’une rive à l’autre comme c’est le cas pour la station de Sisteron sur la Durance (x).
  - Lorsque la section de lit dans laquelle on opère est fixe, les dimensions du profil en travers de la rivière n’ont besoin d’être déterminées qu’une
  - O 1 Z 3 U- S € 7 8 9 10 11 1* 13 1* «6 « 17 1S (9 3o 8f 8S 23
  - > f'eti *e/s ?dâ/s JSV<? f/V/
  - droite
  - Fig. 136. — Variations du fond du lit de l’Isère à Montignon.
  - (L’échelle des hauteurs est décuple de celle des largeurs.)
  - fois pour toutes; mais, dans les rivières à lit mobile(fig. 136)il faut relever ces données à chaque série de jaugeages. M. R. Tavernier a combiné un appareil qui permet d’effectuer de la rive toutes les mesures de vitesses et de profondeurs, dans les cours d’eau larges et rapides, où il est souvent difficile d’opérer en barques. Le tube du moulinet, à cet effet, est fixé a l’avant d’un radeau amarré à une corde tendue d’une rive à l’autre et normalement au courant.
  - Un treuil à main placé sur l’une des rives permet de manœuvrer le radeau, et grâce à des repères fixés à la corde, de l’arrêter à des distances de la rive croissant de 10 mètres en 10 mètres. Au moyen d’un fil de-commande, on peut, dans chaque station, faire descendre le tube porte-moulinet dans son support, de manière à mesurer la vitesse à une profondeur
  - (x) Parmi les stations les plus importantes installées à ce jour, on peut citer celles (le Marignier sur le Gifïre (affluent cle l’Arve), Montmélian sur l’Isère, Briançon, Embrun, Sisteron et Mirabeau sur la Durance, Sisteron sur le Buecli, Allos sur le Verdon, etc. Les cours d’eau sur lesuqels on compte le plus grand nombre de stations sont : l’Arc, le Drac, la Durance et la Romanche.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 277
  - quelconque. Les mouvements du moulinet sont enregistrés par un chro-nographe Richard établi sur des données spéciales. Le cylindre sur lequel est enroulée la bande de papier quadrillé présente un développement circonférentiel de 0m,30 et accomplit une révolution en trente minutes. La bande de papier comporte 300 divisions de 1 millimètre, 10 divisions correspondant à une minute. Le moulinet est établi de façon qu’il y ait tous les soixante tours un contact entre la pointe du stylet et le. papier ; les marques du stylet sont séparées par 10 divisions de la feuille lorsque la vitesse est de 1 mètre par seconde. Il est facile de construire une table donnant immédiatement la vitesse en fonction de l’écartement des marques du stylet . L’hélice sur laquelle est monté le stylet lui permet de tracer, sans échapper la feuille de papier, 12 révolutions hélicoïdales complètes, de manière qu’une même feuille peut durer six heures. Des piles placées sous le chronographe permettent les transmissions à plus de 100 mètres.
  - Une sonde, munie d’un contrepoids qui se déplace le long d’une mire graduée verticale, permet de relever préalablement la profondeur de l’eau à chaque station. On commence par faire descendre la sonde jusqu’à ce qu’elle atteigne le fond et une simple lecture donne la profondeur en ce point. Cet appareil qui a été utilisé sur la Durance, notamment, a donné de bons résultats ; les différentes opérations que comporte un jaugeage s’exécutent avec une célérité remarquable.
  - Pendant le printemps et l’été, au moment de la fonte des neiges et des glaciers, les débits des torrents alimentés principalement par cette fonte subissent des variations rapides et relativement considérables. Pour pouvoir suivre ces variations qui doivent entrer dans la détermination du débit moyen journalier des cours d’eau, on a reconnu la nécessité d’em-ployer, aux stations les plus importantes, des enregistreurs automatiques des variations de niveau.
  - Les appareils en service sont des enregistreurs Richard avec câbles, poulies et engrenages réducteurs, tambours hebdomadaires et ordonnées verticales. Dans la plupart des cas, le flotteur est logé dans une gaine tubulaire verticale où il se meut à la surface d’une nappe dont les ondulations sont atténuées par l’interposition d’une crépine inférieure à orifices étroits. Le câble qui part du flotteur transforme les mouvements verticaux en déplacements angulaires, qu’un train d’engrenages réduit dans la proportion voulue ; une seconde poulie le transforme de nouveau en mouvements verticaux qui s’enregistrent sur la feuille d’un tambour auquel un mouvement d’horlogerie fait décrire sa révolution en une semaine.
  - A Berne, le laboratoire pour l’essai des moulinets, installé par le Bureau Lydrométrique fédéral suisse, fonctionne depuis l’année 1906.
  - Cette installation consiste en un canal en béton de 130 mètres de Ion-
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- - 278
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - gueur, lm,20 de largeur et lm,40 de profondeur ; celui-ci est rempli d’eau dormante jusqu’à une hauteur de lm,20 du fond. Les murs latéraux sont surmontés d’une voie posée sur des longrines et dont l’écartement est de lm,435. Sur cette voie peut être déplacé, sur des distances plus ou moins grandes, un wagonnet pourvu d’un appareil moteur que l’on fait fonctionner à la main et qui imprime à volonté au véhicule des vitesses différentes, mais dont la constance n’est malheureusement pas toujours absolue.
  - Les vitesses imprimées au wagonnet peuvent varier elles-mêmes de 3 centimètres à 5 mètres par seconde. La tige du moulinet est fixée à un support placé à la partie antérieure du wagonnet, de telle façon que l’axe
  - Fig. 137. — Clironographe totalisateur enregistreur J. Richard.
  - du moulinet se trouve au milieu du canal et généralement à une profondeur d’environ 40 centimètres au-dessous du niveau de l’eau. Mais il importe de veiller avec soin à ce-que l’appareil soit exactement taré dans les mêmes conditions que lorsqu’on l’emploie pour les jaugeages ; en aucun cas la tige utilisée pour le tarage ne doit avoir un diamètre différent de celui de la tige employée dans les jaugeages.
  - L’une des parois latérales de la longrine à proximité immédiate du trottoir est pourvue d’une division métrique continue, à côté dé laquelle se trouve encore une planche étroite ou lame de sapin posée horizontalement sur toute la longueur de la voie. Au côté longitudinal du wagonnet qui correspond à la division métrique, deux fusils à air comprimé peuvent être placés sur une table verticale, de façon que leurs bouches ne soient
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES '279
  - éloignées que de quelques centimètres de la lame de sapin. Les axes des canons des deux fusils convergent de manière que, le wagonnet étant arrêté, les projectiles (deux flèches empennées) frappent exactement au même point. Il existe en outre un mécanisme dont l’agencement permet de décharger les armes par une simple pression sur un bouton. Le moulinet uu’il s’agit de tarer est relié par un fd conducteur à un électro-aimant dont l’ancre fait mouvoir un signal optique, lequel signal est composé d’un petit disque qui apparaît dans l’ouverture circulaire d’une boîte ou cage, dès que l’armature est attirée par l’électro, et qui disparaît quand l’ancre n’est plus actionnée. Au moment même où le wagonnet étant en marche, la pointe du compteur denté dont est pourvu le moulinet vient toucher le ressort de contact, l’ancre est attirée ; celle-ci redevient libre dès que le ressort n’est plus en contact avec la pointe.
  - Supposons maintenant que l’on procède au tarage d’un moulinet qui donne un signal électrique à chaque centaine de tours ; la course expérimentale s’effectue de la manière suivante : quand le wagonnet a atteint la vitesse voulue, qui doit demeurer constante dans la mesure du possible, on presse, d’une main, à l’instant où l’ancre est attirée, sur le bouton du fusil I et l’on met en marche, de l’autre main, un chronoscope dont l’aiguille des secondes est à zéro ; aussitôt que l’ancre est attirée une seconde fois, on presse, d’une part, sur le bouton de fusil II et, d’autre part, au même moment, l’on arrête l’aiguille des seconde du chronoscope. La montre,indique la durée de la marche ; la différence des longueurs marquée par la division métrique entre les points atteints par les flèches représente la distance parcourue. Ces deux données permettent alors de déterminer sans peine les résultats qu’il importe habituellement de faire connaître dans le tarage des moulinets. Pour augmenter le degré d’exactitude des expériences dans les vitesses plus grandes, c’est-à-dire celles correspondant à 200, 300 ou même 400 tours, on ajuste l’appareil de telle sorte qu’un nombre correspondant de contacts soit sauté durant la course d’essai.
  - Dès qu’une expérience est terminée, les résultats en sont portés tout d’abord sur un formulaire ad hoc. On calcule ensuite, à l’aide de la règle à ‘ aïeul, la vitesse en mètres par secondes, ainsi que le nombre de tours du moulinet par mètre de parcours, puis les valeurs respectives sont portées dans un système de coordonnées où on prend les vitesses pour abscisses et Ds nombres de tours du moulinet pour ordonnées. Ce procédé permet de découvrir rapidement les erreurs éventuelles d’observation et leurs causes, e* il a en même temps l’avantage de pourvoir à une répartition régulière des expériences entre la plus petite et la plus grande des vitesses dont on a fait usage. Les points ainsi obtenus (fig. 138) forment une courbe d’allure hyperbolique, dont la branche de gauche, qui correspond aux petites
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- - 280
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - vitesses, monte rapidement, tandis que l’autre est d’ordinaire à peu près horizontale. Considérée au point de vue purement théorique, cette seconde branche devrait être absolument horizontale quand le moulinet est bien
  - construit : en
  - - — 1 1 1 | ! 1 ^ ^ . ;• o conséquence, à CM ^ ^ j; partir d’urie cer-
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  - lices et il est ainsi
  - parvenu à réduire la dérivation de la courbe dans une mesure telle que cette irrégularité est devenue à peine visible. Dans la règle, le Bureau hydrométrique fédéral se contente de compenser chaque fois la série des points obtenus par un certain.nombre de droites formant une ligne brisce
- p.280 - vue 320/1252
- - I
  - ------Dj* 76,65 _ _ _ _______ ____ J_
  - ig Point fixe ( prendre la côte absolue).
  - D, D, Dj Distances à prendre a chaque jaugeage. Prendre à chaoue lauaeaae G rote absolue C?.Cd et de 0
  - (Siv€âü de l'ou s 5IV,3&5
  - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 281
  - par la méthode des moindres carrés. Si la série des points n’accuse pas une déviation très prononcée, anomalie qui ne se produit guère quand on fait usage de moulinets bien construits et ajustés à des tiges ovalisées de faible diamètre, on se tire d’affaire, dans la pratique, aussi bien à l’aide de deux droites qu’au moyen d’une courbe du deuxième degré ou d’un degré supérieur.
  - Nous donnons ci-après les prescriptions qui ont été suivies dansles jaugeages par moulinets électriques par le Service desForces hydrauliques du Bas-Congo, marquant les derniers perfectionnement s usités dans ce genre d’opérations(an née 1910-1911).
  - A. On installait pour faciliter les opérations du -jaugeage, un câble de mesure divisé en mètres et en décimètres, exactement dans la section de jaugeage et deux autres câbles pour
  - les manœuvres à 2 mètres en amont et en aval. Ces deux derniers câbles servaient à la manœuvre du ponton sur lequel était installé le moulinet. Le câble taré servait de mesure pour repérer les verticales dans lesquelles on observait les vitesses. Les barques formant ponton pour la manœuvre des moulinets étaient écartées d’au moins deux mètres pour éviter les remous occasionnant des variations dans la vitesse du courant.
  - B. La première opération consistait à faire un relevé complet de la section de la rivière à l’emplacement du jaugeage. On comprenait dans la sec-
  - Points intermédiaires
  - ****]' Entre l'axe du moulinet ei la plaque - La plaque à été relevée de 6 cent, pour faire
  - !» prerniôr-e feitture sans risquer déndom-, ’ mager U moulinet contre le tond
  - Fig. 139.
- p.281 - vue 321/1252
- - 282
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - lion toute la partie de la vallée qui pouvait être occupée par les eaux au moment des plus fortes crues. La partie mouillée était relevée, à l’aide de la tige du moulinet,ren prenant un point tous les 50 centimètres, autant que possible ; la partie non mouillée était relevée au niveau et à la mire. On indiquait, au cours de ce relevé, la position exacte des clous Cg et Gd, dont il va être parlé plus loin, la position du câble de mesure, du point fixe B et du zéro du câble (/igr. 139). Au cours du relevé delà -section,on s’assurait exactement du contact de la plaque terminant la tige du moulinet vers le bas, avec le fond de la rivière, car parfois la tige se cale en donnant l’impression d’être arrivée au fond. Le relevé de la section, tôut au moins pour la partie mouillée, devait être fait, avant chaque jaugeage, pour s’assurer qu’aucun changement possible n’était survenu dans le lit de la rivière.
  - C. Avant de commencer le jaugeage (au besoin la veille), on établissait sur chaque rive les piquets A, B, C, D, E. Après avoir établi la côte absolue des clous des piquets, on pouvait déterminer la pente superficielle de l’eau à la rive gauche et à la rive droite ainsi que la pente transversale dans la section de jaugeage, en mesurant la- distance de l’eau aux clous précités. Pour établir cette cote, on établissait un parcours de nivellement en partant des points de repère scellés. Ce parcours se faisait en double, c’est-à-dire qu’à la première station, après avoir visé successivement la mire sur le repère scellé et sur le premier clou, ou sur un point intermédiaire, on déplaçait un peu le niveau et Payant remis en station, on révisait une seconde fois la mire placée sur les deux mêmes points. En continuant de la sorte, on exécutait en une fois un nivellement double qui permettait de calculer les moyennes pour chaque point. Pour se mettre à l’abri d’une légère crue, on plaçait les clous à environ 50 centimètres au maximum au-dessus du niveau des eaux. On a reconnu prudent de placer immédiatement des piquets pour les niveaux supérieurs, de façon à n’avoir qu’à clouer et niveler les clous au moment des jaugeages futurs.
  - D. Chaque fois, avant de commencer un jaugeage, on faisait un cheminement aux piquets sur chaque rive de A vers E et retour en indiquant sur la carte les distances observées en millimètres entre l’eau et les faces supérieures des clous. Au cours de ce cheminement, on avait grand soin de faire une lecture au limnimètre.
  - E. Le jaugeage proprement dit était exécuté sans arrêt, à moins de circonstances exceptionnelles. Il était pratiqué un jaugeage chaque fois que le niveau avait varié suffisamment ou que le temps le permettait. Suivant la nature du fond et pour ne pas endommager le moulinet, on plaçait l’axe de celui-ci à 10 ou 15 centimètres d'e la plaque d’appui qui termine la tige vers le bas. Cette distance était, à chaque jaugeage, renseignée dans la colonne «Remarques et croquis» (voir tableau ci-après). Pourle numérotage des verticales où doivent se faire les observations de vitesses du cou-
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 283
  - rant,on commençait par la rive gauche. L’écartement des verticales était fixé théoriquement à 1/20 de la largeur totale de l’eau pour les rivières de 40 mètres et plus, au 1/15 pour les rivières de 15 à 40 mètres.et au 1/10 pour celles de moins de 15 mètres. On ne devait prendre, comme distances entre les verticales, que des multiples de 0m,50 et ne jamais opérer que dans les verticales qui avaient été mesurées lors du relevé de la section (voir paragraphe B). Enfin les verticales du bord devaient toujours être plus rapprochées que celles du milieu.
  - F. Pour chaque verticale on opérait comme suit : on commençait par placer la plaque inférieure de la tige du moulinet à fleur d’eau, on lisait le nombre sur la tige et on l’inscrivait dans la colonne « lecture à la tige ». L’exemple suivant montre bien comment on opérait. Soit 473, le nombre inscrit ; on enfonce la tige du moulinet jusqu’à ce que la plaque touche le fond de la rivière et on inscrit toujours dans la même colonne le nombre lu à la tige, soit par exemple 327. La différence (473 — 327) ou lm,46 lonne la profondeur de la rivière. On divise cette cote de profondeur par Onq pour obtenir approximativement l’intervalle devant exister entre les, points où la vitesse est observée sur la verticale. Dans ce cas, on obtient 30 centimètres pour chaque relèvement du moulinet. L’observation du point le plus bas (point du fond) se fait, la tige ayant été relevée de quelques centimètres, pour se mettre à l’abri des chocs. Ainsi dans l’exemple précité, si on relève la tige du moulinet de G centimètres, .on doit lire sur la tige 327 -j- 6 = 333.
  - On commençait alors une observation de vitesse en ce point. On inscrivait dans la colonne « signal électrique » le nombre de secondes mis par le moulinet pour faire vingt-cinq, cinquante ou cent tours, suivant le cas. On observait pendant une minute au moins pour obtenir une valeur moyenne on ce point. Pour passer directement au point intermédiaire directement supérieur, on avait soin de placer à l’avance une fiche dans la tige à la distance voulue (dans notre exemple 30 centimètres) ; puis on ordonnait., sitôt la sonnerie arrêtée, à l’observateur tenant la tige du moulinet,de la relever vivement. De cette façon on pouvait continuer les observations aux points supérieurs sans arrêts. On opérait ainsi successivement, en quatre ou cinq points, jusqu’au moment où il n’était plus possible de relever le moulinet de la même quantité que précédemment. On plaçait alors le moulinet affleurant par son arête supérieure et l’on observait ainsi la vitesse à la surface. On en finissait avec les observations pour une verticale, en ramenant la plaque à fleur d’eau et en relisant le nombre correspondant à la tige. On inscrivait ce nombre dans la colonne « lecture à la tige » et l’on S’assurait ainsi que rien d’anormal n’était venu troubler les opérations.
  - G. On terminait le jaugeage ou la moitié du jaugeage, si celui-ci avait
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- - JAUGEAGE AU MOULINET ÉLECTRIQUE (Carnet de jaugeage employé au service des forces hydrauliques du Ras Congo)
  - Rivièhe Inkisi Profil de jaugeage n° 25. Moulinet rU 141)9 (Hélice n° 1) Date: 14 septembre 1911.
  - HAUTEUR HEURE du commun- C/2 43 U ÇC g SIGNAL ÉLECTRIQUE HAUTEUR DISTANCE ENTRE L’AXE'
  - DE I EAU < après chaque 25 tours de l’hélice NOMBRE MOYENNE VITESSE ABSOLUE et l’arête inférieure du moulinet ^ 0m,059
  - de l’axe
  - et de la fin H de l des l V
  - Cf/ - Cd = de la § i-l < LECTURE AU CHRONOMETRE du REMARQUES ET CROQUIS
  - 51, 385 51483 mesure ** et différence t entre ces lectures moulinet
  - 18 473 Plaque à la surface L'axe du moulinet est fixé à 14c,n
  - 327 Plaque au fond 592.925 au-dessus de la plaque du fond
  - 8h14' 10 — 25 — 38 — 52 — 07 — 21 513.125 Fond à 8 heures :
  - 333 15 13 14 15 14 71 5 14.2 0.468 hauteur limnimétrique=514,377
  - 363 34 — 45 — 58 — 09 — 22 13 11 13 11 13 61 5 12.2 0.544 513.425 température de l’air — 20° C. — de l’eau = 23* C.
  - 34 — 44 — 55 — 06 — 16 kd 513.725
  - 393 12 10 11 11 10 54 5 10.8 0.613 p -s= profondeur = lm,460.
  - 423 26 — 36 — 45 — 54 — 05 10 10 9 9 11 U — 24 — 34 — 44 — 54 49 5 9.8 0.675 514.025 ( 8h 18' 54" Contrôle j 14' 10"
  - 453 9 10 10 10 10 49 5 9 8 0.675 514.325 ( 4' 44" = 284"
  - 21 473 Plaque à la surface 284 514.385 (Surface à 11 heures : )
  - 8'>20' 473 Plaque à la surface hauteur limnimétrique = 514,375
  - 332 Plaque au fond température de l’air — 26° C.
  - 13 — 28 — 43 — 57 — 11 — 24 Kl 9! 875 — de l’eau = 23° 25 G,
  - 333 15 15 14 14 13 71 5 14.2 0.468 513 125 Fond
  - 363 36 — 47 — 58 — 09 — 20 12 11 11 11 11 56 5 11.2 0.590 513.425 hauteur limnimétrique moyenne
  - 30 — 38 — 47 — 57 — 07 47 513.725 = 514,376
  - 8h24' 393 10 8 9 10 10 O 9.4 0.703 p = lm,410 ,
  - 423 16 — 25 — 34 — 43 — 52 9 9 9 9 9 45 5 9.0 0.734 514.025 / 8h 24' 36" 5
  - 01 — 10 — 19 — 28— 36,5 514.325 Contrôle J 8h 20 13" 0
  - 453 9 9 9 9 8,5 44.5 5 8.9 0.742 ( 4' 23" 5 = 263",5
  - 473 . Plaque à la surface 263.5 ' 514.385 Surface
  - H 800 K00 6 529 OKO
  - Courbe A : v = 0,0254 + —--~--- pour t ^ 43,18 sec. Courbe B : v = 0,0087 q-1^ pour t ?=. 43,18 sec.
  - 284 I,A TECHNIQUE DE I.A HOUILLE BLANCHE
- p.284 - vue 324/1252
- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 285
  - dû être interrompu, par un cheminement aux piquets le long de chaque rive donnant les renseignements demandés par la carte.
  - • H. Après chacun des jaugeages, on prenait des échantillons de l’eau à une distance suffisante des rives du fond, lesquels étaient dans des bouteilles de verre blanc transparent, soigneusement bouchées. Cette question, qui n’a pas une importance capitale pour l’utilisation proprement dite, des forces hydrauliques, et qui, pour les basses chutes, peut même parfois être négligée, acquiert cependant une grande importance pour les hautes chutes par l’usure anormale qu’elle provoque dans les conduites sous pression et dans les turbines. Ainsi que nous le signalerons plus loin, deux sortes d’usure bien distinctes sont facilement reconnaissables. La première est une usure purement mécanique, due au frottement du sable entraîné. La seconde provient d’action chimique ; elle est due à l’oxygène de l’air contenu dans l’eau et elle se reconnaît à la sodification de certaines parties des turbines, notamment des aubes, qui prennent un aspect spongieux. Il arrive parfois que l’u>ure est tellement rapide que les roues des turbines doivent être changées chaque année.
  - I. Enfin on procédait aux observations thermométriques et renseignements divers suivants : température de l’eau (Te) ; température de l’air (Ta) ; état des rives (roches, gravier, sable, argile, etc.) ; état du fond remarques sur le transport des galets, état de l’eau, état atmosphérique, etc. (1)-
  - 56. Détermination et calcul des pentes superficielles et des courbes de débit. — Celte -opération est en général difficile à effectuer ; même dans des cours d’eau à pente régulière, on rencontre des complications en dépouillant les données du levé. En combinant les cotes absolues des clous et les ordonnées lues au piquet, on obtient les, cotes absolues de l’eau aux points ABCDE et où on peut dessiner les croquis des pentes entre ces points. Par la méthode des moindres carrés on peut établir pour chaque croquis l’équation de la droite répondant le mieux aux cinq points de cotes absolues (ABCDE) ; la pente superficielle correspondante a été ainsi obtenue où n et v sont, dans' l’application de la méthode des moindres carrés, les coordonnées des cinq points de cotes absolues de l’eau correspondant aux cinq points ABCDE {fig. 140 et 141).
  - La pente superficielle moyenne de l’eau sur chaque rive a été obtenue
  - P) Des jaugeages effectués sur l'Elbe ( 1883-1886) oui démontré que le coefficient ûe rugosité n n’est pas constant; il varie non seulement sur tout le parcours du fleuve mais aussi dans une même section de jaugeage. On a trouvé pour l’Elbe, des valeurs variant entre 0,021 et 0,30, suivant augmentation de la pente et de la profondeur dans le profil. On a toutefois montré que le coefficient de rugosité allait en diminuant de la source à l’embouchure.
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- - O-S/U.i69 -Q3tL568
  - 286
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - en calculant par la méthode des moindres carrés l’équation de la droih
  - Pente Superficiell*
  - hauteurs : lcm5
  - Rive Droite
  - Relation entre le niveau de l'eau et la pente
  - Rive Gauche
  - hauteurs: 1%= 20%. 5/4.385 q-J*0ô00t07---,—A
  - Rive Droite
  - hauteurs:
  - 5l4.3fr.Q-v/* 0,0001*0-
  - Rive
  - (çh-Jauga3cja
  - Q
  - <3
  - 5/4.383 (L d* o. oooso? _
  - S Rive droite
  - I?
  - 5U,3*35©-Jaugi3ge-----||
  - 5/4.3S3 iij*o.ooom^
  - Relation entre te niveau de /'eau au /imn/mètre et /e rnveiu de/'du dans te prof// duJaugeage*
  - Variaijon du niveau de /'eau au prof//pendant /<? jaug eage
  - jaugeàpe Rive Gauche
  - - 5/5.J3U
  - Echelles Hni veau de /'eau
  - P. 5Uf.377S O-H * 5/4,555.
  - A 5/U. 3761 (k H= 5Ut,38‘
  - sif.sioé-
  - Jhto 11M
  - (temps 1 heure = 10%
  - Echelles
  - P*f/ï.37S i
  - 1/
  - $ t
  - J§4
  - /K 0$
  - \hauleurs -• 1%~7%
  - donnant la relation entre le niveau de l’eau et la pente (voir tableaux III)
  - HE . Hon2on+ cl
  - S.J(.(n)
  - . H. A . H.£+JZ(”)
  - m*S ce
  - J. mj/po)- Z(n)\(v) m2(nV-[k(n)]T
  - Axe des n
  - ' i, (y) j (nK) - j (n){Jno)
  - ™Z.(n*) -[$(”)}*
  - Horizon 3 5lt,,300 m
  - Fig. 141. —- Calcul des pentes.
  - IV, Y et VI) et,en introduisant dans cette équation la valeur moyenne du
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 287
  - niveau de l’eau, on détermine la pente moyenne correspondante. Pour avoir la pente superficielle moyenne du cours d’eau il suffit de prendre la moyenne arithmétique des deux pentes superficielles moyennes, rive gauche et rive droite, ainsi calculées.
  - Toujours par la méthode des moindres carrés on obtient la relation existant entre le niveau de l’eau au limnimètre et le niveau de l^au dans le profil de jaugeage.
  - Le coefficient de rugosité n et la constante c se déterminent par la formule de Ganguillet et Kutter.
  - Le tableau YII réunit tous les résultats du jaugeage n° 25 pris comme exemple.
  - Tableau III. -- Calcul des pentes.
  - Mesure des pentes relatives superficielles de l’eau (année 1911) Jaugeage 25
  - ORDONNÉES AVEC PIQUETS
  - DATE
  - Hauteur limnimétrique
  - 1.316
  - 0.505
  - 0.658
  - 0.450
  - 1.316
  - 0.375
  - 0.503
  - 0.659
  - 0.450
  - 0.415
  - 0.718
  - 0.445
  - 0.225
  - 0.665
  - 0.415
  - 0.447
  - 0.665
  - 0.237
  - 0.376
  - 0.659
  - 0.451
  - 0.376
  - 0.506
  - 0.659
  - 514.375
  - 0.417
  - 0.238
  - 0.417
  - 514.375
  - 0.238
  - Rive gauche
  - 40 m. —40 m. —40 m. —®
  - 0— 40 m. —(
  - Cours d’eau
  - #- 40 m. 40 na. 40 m.
  - •#— 40 m. -%
- p.287 - vue 327/1252
- - 283
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Tableau IV
  - Calcul des cotes absolues de l’eau aux points ABGDE sur les rives gauche et droite.
  - R. Inkisi. Profil jaugeage 25.
  - Gâ date NIVEAUX DES CLOUS ET ORDONNÉES AUX PIQUETS HAUTEUR UMNIMÉTRIQl'E
  - OC g 'üi a. S -< a -2 Z K Q O X a a Ed Dd Cd 1 Bd Ad OBSERVÉES X a
  - O X AU.,083 514,885 514,759 515,046 514,850 m. cm. td X S
  - 1 !X 14 7 19 1,316 0,504 0,375' 0,6585 0,450 — - 7 10 Rive
  - 7 19 514,367 514,381 514,387 514,387 514,400 — - 7 25 droite
  - H 12 1.317 0,506 0,376 0,659 0,451 — — 11 05 Rive
  - 2 IX 14
  - 11 12 514,366 514,379 514,383 514,387 514,399 - - 11 18 droite
  - Kgr Dg Cg Bg H
  - 514,786 515,098 514,831 515.060 514,641
  - i IX 14 7 :n 0,415 0,718 0,446 0,665 0,236 - ‘ - 7 30 Rive
  - 7 37 514,371 514,380 514,385 514,395 514,405 514 377 7 44 gauche
  - 11 30 0,417 0,720 0,448. 0,667 0,238 — — 11 24 Rive
  - 2 IX 14
  - 11 30 514,369 514,378 514,383 514,393 514,403 514 375 11 35 gauche
  - 1 1 -
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 289
  - Tableau V. — CALCUL DES PENTES
  - Rivière Inkisi. Date: 14 Septembre 1911 Jaugeage: 25
  - AU COMMENCEMENT DU JAUGEAGE
  - RIVE GAUCHE RIVE DROITE
  - CO U S HAUTEUR H ë HAUTEUR
  - S X S DE L’EAU O» CL ce DE L’EÂU
  - E 40 514.371 0 0.071 0.000 0 E 40 514.367 0 0.067 0.000 0
  - D 40 514.380 1 0.080 0.080 1 D 40 514 381 1 0.081 0.081 1
  - C 40 514.385 2 0.085 0.170 4 C 40 514.384 2 0.084 0.168 4
  - B .40 514.395 3 0.095 0.285 9 B 40 514.387 3 0.087 0.261 9
  - A 514.405 4 0.105 0.420 16 A 514.400 4 0.100 0.400 16
  - 2 160 10 0.436 0.955 30 2 160 10 0.419 0.910 30
  - S(w)E(n*) = 13.08 • 2(«0 2 (n2) = 12.57
  - 2(n) 2(ni>) = 9.55 Ji = 0,000207 2(»)2(n») = 9.10 . h = 0,000,180
  - = ~3753 = 3.47
  - m2 (nv) . 4.775 HE = 514 3706 ?w2 ( nv) = 4.550 HE = 514 3694
  - -in) S(w) = 4.360 S(«)2(t>) = 4.190
  - = 0.415 : (50x04) 8 = 0.0331 = 0.360:50x40; 8 = 0.0288
  - m2 n2) = 150 mS (n2) = 150
  - = 100 HA = 514 4037. [S(n)J2 = 100 HA = 514 3982
  - = 50 = 50
  - (X = 0. 0706 | a = 0.0694
  - A LA FIN DU JAUGEAGE
  - RIVE GAUCHE RIVE DROITE
  - X 5T
  - 1 è HAUTEUR HAUTEUR U v ' ^ M),
  - S s H O DE L’EAU X H 3 DE L’EAU
  - E 40 514.369 0 0.069 0.000 0 E 40 514.366 0 0.066 0.000 0
  - 0 40 514.378 1 0.078 . 0.078 1 D 40 514.379 î 0.079 0.079 î
  - c 40 514.383 2 0.083 0.166 4 C 40 514.383 2 0.083 0.166 4
  - B 40 514.393 3 0.093 0.279 9 B 40 514.387 3 0.087 0.261 9
  - A 514.403 4 0 103 0.412 16 A 514.399 4 0.099 0.396 16
  - 2 160 10 0.426 0.935 30 2 160 • 10 0.414 0.902 30
  - s(») 2(n)3 = 12.78 2 (v) 2 (n2 = 12.42
  - 2(n) Z(nv)= 9.35 J* = 0,000207 S(«) 2(m> )= 9.02 J8 = 0,000185
  - = 3.43 = 3.40
  - >»2 (nv) = 4.675 HE = 514 3686 m2 (nv) = 4.510 HE = 514. 3680
  - 2(«) S(P) = 4.260 S (n) 2(») = 4.140
  - = 0.415 : (50X40) 8 = 0.0331 II O CO J : (50x40) 8 = 0.0296
  - m2 (n2) = 150 ?n 2 (n2) = 150
  - [S (n)J2 = 100 I1A = 514 4017 [2 (n)]2 = 100 HA = 514 3976
  - = 50 = 50
  - « = 0.0686 a = 0.0680
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 19
- p.289 - vue 329/1252
- - 290
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Tableau VF. — CALCUL DE LA PENTE MOYENNE DE L’EAU J
  - (En utilisant la relation entre le niveau de l’eau dans la section de jaugeage et Ja pente (1). Relation entre la hauteur de l’eau 1T dans le profil de jaugeage et la hauteur au limnimètre P (2)..
  - Rivière Inkisi ’ Date : 14 Novembre 1911 Jaugeage 25
  - HAUTEUR AC LIMNIMÈTRE P NIVEAU 1)E L’EAU H PENTE J n V n v 71- .
  - Rive gauche 514.383 514.385 0,000207 0.000207 0.083 0.085 0.000207 O». .000207 0.000017184 0.000017595 0.006889 0.007225
  - S 0. T68 0.000414 0.000034776 0.014114
  - Rive droite 514.383 ( 514.384 0.000185 0.000180 ' 0.083 0.084 0.000185 0.000180 0.000015355 0.000015120 0.006889 0.007056 1
  - y; 0.167 0.000360 0.000030475 0.013945
  - Rive gauche 514.3775 514.375 514.3762. 514.385 514.383 514.384 0.077 0.075 0.076 0.085 0.083 0.084 0.006545 0.006225 0.006334 0.005929 0.005625 ! 0.005776 2
  - S 0.228 0.252 0.019154 0.017330
  - 1 2
  - 2(®)2(nS) - — 2(n;)E.(-m>) = Rive gauche 0.0000058431-96 0.000005842368 RivâT droite 0.000005089925 0.000005089325 Limnimètre 0.00436716 0.00436711
  - = 0.000000000828 0.000000000600 0.00000005
  - ?nS (nv) = 0.000069552 0.000060950 0.057462
  - — 2 (n) 2 (u) = 0.000069552 0 000060955 0.05T45G
  - = 0.000000000 0.000000005 0.000006
  - ?n2 (n2) =. 0.028228 0.027890 0.051990
  - - [S(u);F 0.028224 0.027889 0.051984
  - = 0.000004 0.000001 0.000006
  - 1
  - 2
  - _ S(r)S'n?) —S(n)S(Hi;). _
  - a~ [S(n)]2 “
  - ___ mS (nv)— S (n) S (a) _
  - mS (n2) — [E!(u)]2 ~
  - 1
  - n = \\g —"514.300 flld —514.300 v = 0.000207 I 0.000182
  - J Gauche jTïroite "Limnimètre
  - 0.000207 0.000600 0.00833
  - 0.000000 - 0.00500 1.00 00
  - •>
  - P — 514.300 II m = Nombre des observations. 514,384 II v = « + fin.
  - 1 2
  - Rive gauche ,H = 514.383 II = 514 385 II = 514.384 Limnimètre P
  - ( 0.000207 0.000207 0.000207 514.377 514.375 514.376
  - ) 514.377 514.375 514.376
  - H = 514.383 Il = 514.384 H= 514.3835 514.292 514.292 514.292
  - Rive droite > 2.572100 2.572100 2.^72100 0.085 0.083 0.084
  - l 2.571915 2.571920 2.5719175 514.300 514.300 514 300
  - 0.000185 0.000180 0.0001825 514.385 514.383 514.384
  - J g = 0.000207
  - id = 0.000600 — 0.00500 Hd + 2.571500 =— 0.00500 Hd + 2.572100 '*)
  - Limnimètre P=0.00833+1.0000 (P—514.300)+514.300=1.000 P —514.292+514.300 (2)
- p.290 - vue 330/1252
- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 291
  - Tableau VII
  - Jaugeage 25 RÉSULTATS DU JAUGEAGE
  - 1. Appareil employé pour le jaugeage.......................
  - 2. Date du jaugeage.........................................
  - 3. Durée de jaugeage de 7 h. 10 à 11 h. 35..................
  - 4. Variation du niveau de l'eau pendant le jaugeage sur la rive
  - gauche du profil de jaugeage...,........................
  - 5. Cote du niveau moyen de l’eau sur la rive gauche du profil
  - de jaugeage.............................................
  - 6. Variation du niveau dé l’eau pendant le jaugeage, sur la rive
  - droite du profil de jaugeage............................
  - 7. Cote du niveau moyen de l’eau sur la rive droite du profil de
  - jaugeage................................................
  - 8. Cote du niveau moyen de l’eau...........................
  - 9. Hauteur correspondante de. l’eau au limniniètre à 50 mètres
  - en aval du profil de jaugeage...........................
  - 10. Largeur superficielle de l’eau dans le profil de jaugeage.
  - 11. Profondeur maxima de l’eau dans le profil de,jaugeage...
  - 12. Surface de la section du profil de jaugeage.............
  - 13. Débit par seconde.......................................
  - 14. Vitesse maxima dans le profil de jaugeage...............
  - 15. Vitesse moyenne dans le profil de jaugeage V m — .....
  - 22.
  - 23.
  - 24.
  - 26.
  - 27.
  - 28. 20. 30.
  - Rapport entre la vitesse moyenne et la vitesse maxima .....
  - Moyenne des rapports ^
  - Vo
  - Pour les ordonnées 15,0 — 75,0, d’après la formule :
  - s \t y1]
  - e — - 0 J déterminée le 14 septembre 1911........
  - ^ L / J
  - Périmètre mouillé du profil de jaugeage...................
  - F*
  - Rayon moyen du profil de jaugeage R = —...................
  - Pente relative superficielle de l’eau, sur la rive gauche sur une distance de 80 mètres en amont et 80 mètres en aval du
  - profil de jaugeage.....................................
  - Pente relative superficielle de l’eau, sur la rive droite, à une distance de 80 mètres en amont et 80 mètres en aval du profil de jaugeage.....................................-.
  - Pente relative superficielle de l’eau à la surface — J ^ ^
  - Coefficient C. [Calculé d’après la formule Vm = CyRJ].....
  - Coefficient de rugosité n (calculé d’après la formule de Ganguillet et Itutter :
  - . 23 + i + M2i55
  - C=T+/23+0-^5) -4
  - \ J / y R
  - Température moyenne de l’eau..............................
  - Température moyenne de l'air..............................
  - État de la rive gauche : matériel )
  - Etat de la rive droite : matériel > sable argileux. Inclinaison Etat de fond ) »
  - Remarques sur le transport de galets, état de l'eau, état atmosphérique.............................................
  - Moulinet électrique Ott n" 1409 Hélice I D = 14 (9) 1911 d — 4 h. 25 m.
  - A hg — 0,002 m.
  - hg — 514,384 m.
  - A hd — 0,001 m.
  - hd = 514,3835 m.
  - Il == 514,384 m.
  - P= 514,376 m.
  - L = 66,15 m. fiiai = 2,092 m.
  - F* = 101.570 ma.
  - (J = 62,292 m^/s.
  - Vmax — 0,805 m.
  - Vm = 0,613 m.
  - =0,761
  - v max
  - e = 0,877 p = 67,075 m. R = 1,514 m.
  - J g = 0,000207
  - J d = 0,0001825 J =0,000195 C = 35,681024
  - n = 0,0308533
  - Te = 23° C.
  - Ta = 20' C.
  - «<7 = 1:2 ad — 1 : 1
- p.291 - vue 331/1252
- - Tableau VIII. — CALCUL DE D’ÉQUATION DE LA COURBE DES DÉBITS
  - (d’après la méthode des moindres carrés avec l’application de la formule spéciale Q — Qj = h (P — PJ + e (P — P])2 Rivière Inkisi
  - HAUTEURS litunimetrlques P ' DÉBITS a H V nv n2v n3 «4 OBSERVATION
  - 514.376 62.292 — — L’équation de la courbe des débits
  - 1 514.501 71.935 0.125 9.643 1.2054 0.0156 0.1504 0.0019 0.0002 est calculée comme parabole passant par le point le plus bas : (Pi — 514.376 m; Q = 62.292m3). L’équation de cette parabole est :
  - 2 514.565 75.606 0.189 13.314 2.5163 0.0357 0.4753 0.0067 0.0012
  - 3 514.666 84.002 0.290 21.710 6.2959 '0.0841 1.8258 0.0244 0.0070
  - 4 514.857 96.426 0.481 34.134 16.4184 0.2313 7.8952 0.1112 0.0534
  - 5 514.985 100.606 0.609 38.314 23.3332 0.3709 14.2106 0.2259 0.1376 Q — Q, — 6 (P — Pj ) + c (P — P])2.
  - 6 515.180 116 848 0.804 54.556 43.8630 0.6464 35.2650 0.5197 0.4178 Les 11 jaugeages restants sont à
  - 7 515 511 154.291 1.135 91.996 '104.4189 1.2882 118 5131 1.4621 1.6595 compenser d’après la méthode des moindres carrés. On fait: Q —Q,=ü; P — Px = n, de façon que l’équation prenne la
  - 8 515.885 195.193 1.509 132.901 200 5476 2.2770 302.6156 3.4360 5.1849
  - 9 516.096 218.054 1.720 155.762 267.9106 2.9584 460.8063 5.0884 8.7520
  - 10 516.544 269.711 2.168 207.419 449.6843 4.7002 974.9108 10.1900 22.0919
  - 11 516.994 287.900 2.318 • 225.708 523.1911 5.3731 1212.7516 12.4548 28.8702 v — |3n ± },n2 p et X étant dans ce cas identiques avec ch et c. i
  - m = 11 £ 11.348 985.460 1639.3847 17 9809 3129.4197 33.5211 57.1757
  - 0
  - 2 [n- v] S [n*] — S [m>] S [a3] __ 1315.8043 JP. pew
  - *' — il [n2] 2 \n4) 2 [nv\ S T«4] — -(2[n3])2 84.2154 X\n2vf 2fn3l 5225.2241
  - t* — V [n2] X [n4] — (S L«S]J2 84.2154
  - V V \ri°-v] 2 [n2 \nv] [n3] ] = 56269.7827 = 54953.9784 (S [n3])2 M — 1207,8795 — 1123,6641 2 [hw] S [n4] = 110126.8148 X [»2cX [n3| = 104901.5907
  - V \n-v] 12 jn2] — 2 1~nv] X [n'-j = 1315.8043 72 [M*]' S [«‘] —(S [n3])2 = 84,2154 X [ho] X [n 1] — X [n2„] v; [m:îJ — 5225.2241
  - X'|><2] 2 [n‘j
  - P M)2
  - 2 [n2] 2 [n4] — (il [n3])2
  - 1207.8795 = 1123.6641
  - = 84.2154
  - fin + hn2
  - Q = 62.292 + 62.046 (P — 0,376) + 15.624 (P — 0,376)2 Q = 41.171 + 50.296 P + 15.624 P2
  - n — P — 0,376 v = Q — 62,292
  - CALCUL DE L’ERREUR MOYENNE O R S E R V A T1U N
  - P P2 41.170 + 50.796 P 15.624 P2' Q calculé t> Q observé AQ . (AQ2)
  - 0.376 62.292 62.292 0.009 — Le jaugeage du niveau le plus bas étant effectué au moulinet donne en général un résultat assez exact. Valeurs moyennes de plusieurs observations.
  - 1 0.501 0.2510 66.368 3.921 71.935 70.289 41.646 2.7093
  - 2 0.565 0.3192 69.587 4.987 75.606 74.574 41.032 1.0650
  - 3 0.666 0.4435 74.667 6.929 84.002 81.596 42.406 5.7888
  - 4 0.857 0.7344 84.273 Il.47 i 96.426 95.747 + 0.679 0.4610
  - 5 0.985 0.9702 90.711 . 15.158 100.606 105.869 — 5.263 27.6991
  - 6 1.180 1.3924 100.019 21.755 116.848 122.274 — 5.426 29.4414
  - 7 1.511 2.2830 117.167 35.669 154.291 152.841 + 1.450 2.1025
  - 8 1.885 3.5532 135.978 55.515 195.. 193 191.493 + 3.700 13.6900
  - 9 2.096 4.3932 146.590 68.439 218.054 215.229 -f 2.825 7.9806
  - 10 • 2.544 6;4719 169.123 101.117 269.711 270.240 — 0.529 0.2798
  - 11 2.694 7.2576 176.667 113.393 290.060 287.900 — 2.160 -, - „., 4.6656
  - m == nombre de jaugeages u = » d’inconnues
  - f = erreur moyenne
  - 95.8831
  - = ±V/M^
  - V m —
  - KAQ2)]
  - u
  - =*v/
  - 95.8^31 11 — 2
  - ± 3.264 m3.
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
- p.dbl.292 - vue 332/1252
- - 294
  - LÀ TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Rivière INKINSl
  - Profil Jaugeauge HR? en a va/du Pont
  - Février
  - 5/7.00-
  - 5UM
  - 5/5.70
  - 5/6.80
  - 5/6.73.
  - S/6.0/
  - 5/5.05
  - Niveauimaxim.de /'année :iS Avril = 5/7, // ei 26 5/7.68
  - v mim. .. : 22 Février, 5/6.76 et 307^ 5/U.35\
  - 1 jours Ora.m.,< I milre*6o>JV
  - Fig. 142. — Graphique des niveaux journaliers moyens pour l’année 1211.
  - Piv/ère InK/NS/
  - Prof/J Jaugeage /2 m, en amont duPont
  - -VeFïB.
  - Débits max. de /'année : Qi = 3frf m.c/s /e /5 A vr/f !9H
  - Qt = Mb ~ /, 26 X*-
  - trr
  - k. absolu
  - Fig. 143.
  - • mm. » g,- S$ » /e 22 Pevr/er -
  - <gt . 6/ « /e JO Sepb5e mm- '
  - Graphique des débits journaliers moyens pour l’année 1911.
  - Fig. 144. — Courbe des débits.
- p.294 - vue 333/1252
- - 150 200
  - Courbe des débits.
  - -Z-. vu \ ~5£ tu . C-A C. 0 t—V O . \ C/> -O 0 % -z. ^T“ ry
  - -2.5,0 \ r1 xH - Th ÎSJ1.
  - -2.4, Q MO y; *» \4 \ -t A \f\ ' i f -A-i .. -s /1 1 24.0 .
  - J ri/ u • 1 1 23.0 .
  - 22J ' \ 1 {J\ / / 1 N \ d y *1 7 / '• 1 1 1 22.0.
  - 210 1 1 •1 ^ 0'; A / m ** ' / ’ "V 1 ' \ v !" \ 1 1£>0 *V: ’></ >* , ./ />' 1 1 1 1 &1.0.
  - -201 1 1 1 V' / 1 \i ' 'Y 1 1 7 1 1 1 1 1 Ü0.Q.
  - _J2ü 1 1 —L-. —1— 1 _L_ —f— 1 _L_ —r~ 1 1 —1— ! L_ 1 s 1 . VI y 1 f 1 1 1 1 1 _L_ ( —[_ 1 ,1 JÏÏLÛ.
  - : eteé N&ir&cccvx. 'rrv&rt<£ccGCà 7n>otf4n*6 ctcc rieuve. c ongo.
  - à /tutMd; msimz {J“9ïr;0:,rt;*,v;*m°"‘}
  - Plus grand maximum et plus grand mir-i ro-uno Maximum ti nrjmmyurrj de chaque 07.01S
  - > > > Angee 1.9Û 9 _________ A rjrjee 1511
  - ---- u 1910 ++++ . 1912
  - Fig. 146. — Graphique des nivçaux mensuels moyens.
- p.n.n. - vue 334/1252
- - 296 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le tableau VIII ci-avant renseigne au sujet des calculs par la méthode des moindres carrés et du tracé de ces courbes. Se basant sur les courbes de débit et grâceaux observations de niveau, le Service des Forces Hydrauliques du Bas-Congo a pu constituer les graphiques annuels des débits lesquels donnent : le débit moyen ou module (moyenne arithmétique des débits), le débit caractéristique moyen, le débit caractéristique d’étiage et les débits maximum et minimum {fig. 142 à 146).
  - Ces graphiques permettent de se rendre compte des variations durables saisons sèches et les saisons des pluies, les particularités de la rivière, l’importance des crues et des périodes d’étiage, etc.
  - On a établi aussi les courbes de fréquence pour renseigner sur les puissances des rivières et le caractère plus ou moins torrentiel des rivières. (Le M’Pozo a un régime nettement torrentiel.)
  - II. — JAUGEAGE PAR DÉVERSOIRS
  - 57. Orifices en déversoirs. — Les déversoirs rendent le plus de services quand on peut les appliquer. Ils joignent la précision à la simplicité.
  - L’eau sort des déversoirs eh nappes qui selon leur forme prennent les désignations de nappes libres, nappes déprimées, nappes noyées en dessous à ressaut éloigné, nappes noyées en dessous recouvertes en partie par le flux d’aval, nappes ondulées et enfin nappes adhérentes. Les déversoirs sont des orifices de superficie à périmètre incomplet. Pour considérer le liquide comme s’écoulant d’un mouvement uniforme, il faut que le seuil B (/îgr. 147) ait une longueur suffisamment grande. La charge sur le seuil est h et celle sur l’arête est : y = h — a:. Le déversoir figuré est dit complet ou parfait. On le désigne parfois sous le nom de déversoir Poncelet et Lesbros.
  - La valeur de h est prise à une certaine distance, c’est-à-dire là où le plan d’eau est horizontal. Pour obtenir h, la droite MN représentant l’arête de la berge, on prend avec une règle la profondeur MB ; de même on relève à une certaine distance la hauteur Nn, et on fait le nivellement des pointé M et N. Si par exemple M est à 0m,10 en contre-bas de N, on aura pour la valeur de la chute : h = MB -j- 0m,10 — Nn. Ainsi h est la différence d’altitude entre l’arête du déversoir et le plan d’eau du canal à quelque distance de l’amont.
  - Les formules ci-après ont trait aux déversoirs sans contraction latérale.
  - __ 3
  - Formule Poncelet et Lesbros: Q = k \j2g th2 dans laquelle le coefficient
  - Fig. 147.
- p.296 - vue 335/1252
- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 207
  - <le contraction k a pour valeur 0,45 et l est la largeur du déversoir ou la longueur de la crête.
  - Formule Boileau : Q = 0,417 . _ .. =~^==; —r — \j%g Ih2, où K représente
  - V(K + h)2— h2
  - la hauteur de la crête du déversoir au-dessus du fond du canal d’amenée.
  - Le rapport -- est plus grand que l’unité ; il tend vers 1
  - v/(K + h)2 — h2
  - quand h tend vers 0 et augmente lorsque la valeur de h augmente elle-même.
  - Lorsque la nappe se trouve noyée en dessous, c’est-à-dire complètement adhérente à la face d’aval du barrage, ce qui provient de l’air enfermé sous la nappe qui se trouve à une pression inférieure à celle de l’atmosphère avec laquelle il ne communique plus, le coefficient augmente et atteint 0,50. Ce dernier cas a lieu lorsque le déversoir a la largeur du canal, alors l’air n’a plus d’accès direct avec le dessous de la nappe. D’après Bazin, on peut adopter pour les valeurs du coefficient de correction 0,42 à 0,47 pour des veines qui ne sont pas noyées par dessous (nappes libres) lorsque la charge varie de 0m,10 à 0m,50, et 0,47 à 0,50 pour les veines noyées par dessous.
  - Formule Bazin ; Q = p. j^l -f 0,55
  - 2 q _3 ___
  - Ih2 \/2g, pour laqiudD:
  - y- = 0,405 -f ; h et k sont en mètres. La profondeur k de V
  - eau
  - dans le canal, au-dessous de l’arête du déversoir, influe sur la vitesse moyenne de l’eau qui s’écoule et par conséquent sur le débit du déversoir.
  - D’autre part, si y est la profondeur de la crête au-dessous du niveau d’amont et v la vitesse de l’eau dans le bief de retenue, on a pour le débit par seconde :
  - 2
  - 3
  - ^M(ï+i)2“(cn
  - Appelons H la hauteur de retenue (différence entre les niveaux d’amont et d’aval); si e est la hauteur du couronnement nécessaire au-dessus du niveau avant la création du barrage, on a :
  - .2 a
  - — H;fe+S)î
  - Soient en outre t la profondeur du cours d’eau avant la création du barrage, b la largeur devant le barrage et Q le débit total, on a :
  - ” = 6T-
  - k = t + e
  - et
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- - 298 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCH'E
  - Pour des barrages à crête arrondie, munis de murs en ailes,"on prend : a = 0,80 à 0,85, et pour ceux sans murs de retour : y = 0,65.
  - La (fig. 148) représente un barrage en déversoir inccfmplel ou barrage
  - noyé, appelé aussi déversoir Boileau et Bazin. Dans ce cas, la crête est placée au-dessous du niveau d’aval.
  - Soit H la différence des niveaux d’amont et d’aval, on a :
  - Q = | [VH V + \x-ilx v2{jH,
  - avec
  - Puis :
  - — 0,855 et [j.2 = 0,62.
  - Q
  - 0,62/ Vâgll
  - 0,92H et h — t — x,
  - x étant la hauteur du niveau d’aval au-dessus de la crête du barrage, et t la profondeur de l’eau non retenue.
  - Si nous appelons hx la hauteur de retenue au-dessus du barrage et a l’inclinaison du fond du canal, la formule ci-après de Rühlmann peut servir <à calculer le profil de l’eau en amont du barrage ou l’étendue du remous :
  - 1 , h{
  - sin a = - log nep
  - 2 K
  - 3
  - 1 h ? - A2 + 9 P
  - [ h\ — /P 1 h\ — h’' 1 h\ — /i6 1 k] — /t7 i h\ —
  - 27 P ^ 108 P + 485 P ^ 567 P ~ 972 P
  - La formule simplifiée suivante permet de calculer avec une approximation assez suffisante le débit d’un déversoir noyé :
  - Q = 0,42/ + |^| y/2g (/i4 — x).
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 299
  - Ainsi, si : / = 6 mètres, longueur du déversoir,
  - à, = lm,20, hauteur d’eau au-dessus du déversoir en amont, x = 0m,20 — — en aval,
  - on aura :
  - / o 90__________________________\
  - O = 0,42 X ‘6 (4,20 + ^19,62 (4,20 —, 0,20) J = 17®8,*67 à la seconde.
  - 58. Déversoirs à mince paroi. — Un orifice est dit en mince paroi lorsque.l’épaisseur de la paroi est moindre que la plus petite dimension de l'orifice, et au maximum de 0m,05 à 0m,06. *
  - Il donne lieu à un débit donné par la formule :
  - Q = 0,62w V/ 2gh ;
  - (o, section de l’orifice, et h, charge sur le centre de gravité de l’orifice ou distance de ce centre à la surface libre du liquide.
  - Dans les déversoirs en mince paroi, c’est-à-dire lorsque le seuil a desl dimensions très petites dans le sens du courant (dans le cas contraire, i, est dit à crête ou à seuil épais), si on désigne par L la largeur du déversoir or a la formule suivante pour le débit, dite„« formule française », due à Debuat :
  - (1) Q ;= K Là \l%gh = 1.77L/1 \Jh,
  - avec- K = 0,40 (coefficient de contraction).
  - S’il s’agit d’un déversoir à crête épaisse, le coefficient K = 0,30.
  - Dans cette formule, L et à sont en mètres et Q en mètres cubes par seconde. Si on mesure l’épaisseur de la lame sur le seuil, on prend :
  - . 7
  - fl = - e (e, hauteur de l’orifice) ( fig. 149).
  - Lorsque le déversoir est continué par un coursier, on applique la même formule et, pour les déversoirs incomplets ou noyés, prolongés par un coursier, on prend K = 0,57 à 0,474, et h est la différence des niveaux d’âmont et d’aval.
  - Ainsi le coefficient K varie avec l’épaisseur du seuil, sa longueur, le rapport de celle-ci à la largeur du canal alimentaire , enfin avec la contraction plus ou moins complète 4e la veine liquide au passage du seuil. Lorsque la largeur du déversoir dépasse 0m,05, le coefficient K change de valeur ; pour une largeur de 0m,05 à 0m,15, il varie de 0,43 à 0,45, et au delà de 0m,15 il est dit à crête épaisse et est égal à 0,385.
  - Fig. 149.
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- - 300
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Quand l’eau- en amont du déversoir est animée d’une vitesse sensible v, la formule à appliquer est la suivante :
  - Q = lvL/i \j2gh -j- v-.
  - Pour les déversoirs en forme de trapèze, M. Jollois donne la formule :
  - Q = K (l -f- 0,80p/i) h y 2gh.
  - Si on désigne par e l’épaisseur de la nappe d’eau qui s’écoule au-dessus du seuil, on a :
  - Q = KLe \ige ;
  - d’où
  - En France, on applique surtout les formules bien connues ci-après de Boileau et de Bazin, conduisant à des résultats
  - sensiblement identiques ; elles ont été ét ablies
  - «
  - pouedes cas où il n’y a pas de contraction latérale et tiennent compte de la vitesse d’arrivée de p1G 150 l’eau sur le déversoir, vitesse d’autant plus faible
  - que H (fig, 150) est plus grand. Plus la vitesse d’arrivée est faible, plus le débit doit être petit pour une même valeur de h :
  - h + H
  - ki — 0,417 v(H q- ù)2 — è2 (Boileau), h V '
  - l + 0,55
  - -jj) JtBazin),
  - avec :
  - a — 0,432, 0,421, 0,417, 0,414, pour h = 0.10,0,20, 0,30 et 0,40.
  - En prat ique, quand h dépasse 0m,10, on pi end pour la formule du débit :
  - 0,42
  - 0,212
  - (rh)’]
  - lh \2gh,
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 301
  - qui donne le débit avec une approximation de 3 à 4 0/0. Quand il y a contraction unilatérale, on fait :
  - J = [o.«S + 0,2!» (l - f# *)* Æ
  - Pour une contraction bilatérale, on applique la même formule, mais 4
  - avec — h.
  - 10
  - En Suisse et en Allemagne, on emploie beaucoup la formule de M. Braschmann :
  - kl _ 0,3838 + 0,0386 ~ 4- ^°-^Q-2 ;
  - 1 L h 7
  - /, largeur du déversoir, et L, largeur du canal.
  - Lorsque le déversoir est oblique au fil de l’eau, le débit se calcule, d’après M. Lévy-Salvador (1), en multipliant le volume que donnerait un déversoir normal de même longueur par les coefficients cji-après, a étant l’angle d’obliquité du courant, / le coefficient de réduction de la dépense :
  - a — 0° 15° 30° 45° 60° 90°
  - f = 0,80 0,86 0,91 0,94 0,96 1,00
  - t
  - Si le déversoir est disposé parallèlement au fil de l’eau, le coefficient à adopter est : / = 0,80. r
  - Pour les barrages à chevron ou en forme de \, leur débit, d’après Graefï, est le même que celui d’un déversoir droit dont la largeur serait la somme des largeurs des ailes du chevron et à laquelle on ajouterait la moitié de la projection, sur un plan perpendiculaire à l’axe du cours d’eau, de la partie circulaire ou saillante.
  - Mais on peut aussi les considérer comme formés de deux barrages obliques, ce qui est plus simple et suffisant. , .
  - Avec les déversoirs inclinés, les valeurs du coefficient K diminuent quand ceux-ci sont inclinés vers l’amont et augmentent lorsqu ils ont une pente vers l’aval. Par suite, on fait subir à K une correction en le multipliant par un facteur qui varie de 0,93 à 0,96 dans le premier cas, selon le degré d’inclinaison, et de 1,04 à 1,09 pour le second cas et dans les mêmes conditions. Enfin, pour les déversoirs à talus (seuils épais), on prend les valeurs des coefficients des déversoirs en mince paroi, que l’on multiplie par un facteur qui varie de 0,745 à 1,14 (table de Bazin) selon l’épaisseur
  - 0) Hydraulique agricole, par Lévy-Salvador. Dunoü et Pinat, éditeurs.
- p.301 - vue 340/1252
- - 302 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - K
  - de la lame, l'inclinaison des faces du déversoir, la charge sur la crête et la hauteur au-dessus du fond du canal. Enfin, lorsque le déversoir a sa croie délimitée par un raccordement curviligne, on fait, comme ci-avant, usage d’un coefficient de correction qui varie de 0,898 à 1,09, selon la charge, le dernier chiffre s’appliquant à la charge de plus grande valeur.
  - Des essais entrepris sur une dérivation de la rivière Alwën par les ingénieurs Gourley et Grimp pour arriver à déterminer les débits des déversoirs de formes diverses à crêtes mouillées vives ont donné les résultats suivants.
  - Le débit d’un déversoir rectangulaire est proportionnel à la puissance 1,47 de la hauteur de l’eau au-dessus de ce déversoir et à la puissance 1,02 de la longueur de l’arête vive du déversoir.
  - Le débit d’une encoche triangulaire est proportionnel à la puissance 2,47 de la hauteur de l’eau au-dessus du fond de cette encoche et à la tangente du demi-angle au sommet de cette encoche.
  - Le débit d’une encoche trapézoïdale est égal à la somme des débits d’une encoche triangulaire d’angle au sommet correspondant et du débit du déversoir rectangulaire de même longueur que la petite base du trapèze.
  - 59. Établissement des déversoirs. — La méthode des déversoirs pour le jaugeage des rivières est la plus communément employée. Pour des cours d’eau de montagne, ce procédé est d’un emploi généralement facile et. pratique. Les petits affluents issus des neiges qui alimentent des chutes se prêtent bien à ce mode de jaugeage. Quant à remplacement où il convient d’opérer, il faut choisir un endroit où le mouvement de l’eau est sensiblement uniforme et, pour la mesure de l’épaisseur de la lame d’eau au-dessus du seuil, qui doit être lui-même parfaitement horizontal, il faut attendre l’instant où le régime permanent est à peu près réalisé. C’est le moment où toute agitation à l’amont du barrage a cessé. Le barrage lui-même doit être bien étanche pour que l’eau ne s’infiltre pas par dessous.
  - La méthode de jaugeage directe par déversoir en mince paroi est la plus simple, tout en offrant les garanties d’exactitude nécessaires. A cet effet on établit transversalement à la rivière un petit mur en maçonnerie sur lequel on élève une cloison en bois formant barrage, cette cloison étant terminée, à sa partie supérieure, par une feuille de tôle qui forme la crête du déversoir et qui doit être bien horizontale.
  - On mesure la hauteur d’eau H au-dessus de la crête du déversoir. La table ci-après donne le débit D, en'litres par seconde, correspondant a cette hauteur pour une largeur de barrage de 1 mètre.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES
  - 303
  - H D H D H D h n 1 H 1 D
  - m 0,01 1,78 m 0,27 248 m 0,53 685 m 0,79 1247 ra 1,25 2476
  - 0,02 4,95 0,28 262 0,54 705 0,80 1270 1,30 2622
  - 0,03 8,90 0,29 277 0,55 725 0,81 1295 1,35 2746
  - 0,04 13,86 0,30 291 0,56 744 0,82 1319 1,40 2941
  - 0,05 19,80 0,31 306 0,57 764 0,83 1343 1,45 3101
  - 0,06 25,70 0,32 321 0,58 784 0,84 1369 1,50 3262
  - 0,07 32.60 0,33 337 0,59 805 0,85 1392 1,55 3427
  - 0,08 39,60 0,34 351 0,60 826 0,86» 1417 1,60 3594
  - 0,09 47,50 0,35 367 0,61 846 0,87 1443 1,65 1,70 3764
  - 0,d0 55,46 0,36 '383 0,62 0,63 867 0,88 1466 3937
  - 0,11 64,30 0,37 399 888 0,89 1491 1,75 4111
  - 0,12 73,20 0,38 416 0,64 909 •0,90 1517 1,80 4289
  - 0,13 83,10 0,39 432 0,65 931 0,91 1541 1,85 4552
  - 0,14 93 » 0,40 448 0,66 952 0,92 1567 1,90 4669
  - ! 0,15 103 » 0,41 465 0,67 974 0,93 1593 1,95 4835
  - | 0,16 113 >> 0,42 483 0,68 996 0,94 1619 2,00 5023
  - ! 0,17 124 » 0,43 500 0,69 1018 0,95 1644 2,10 5404
  - 0,18 136 » 0,44 518 0,70 1040 0,96 1670 2,20 5795
  - 0,19 146 » 0,45 536 0,71 1062 0,97 1697 2,30 6194
  - j 0,20 158 » 0,46 553 0,72 1084 0,98 1723 2,40 6602
  - ! 0,21 170 » 0,47 572 0,73 1108 0,99 1749 2,50 2,60‘ 7020
  - ! 0,22 183 » 0,48 590 0,74 1130 1,00 1776 7446
  - ' 0,23 195 » 0,49 609 0,75 1153 1,05 1911 2,70 7879
  - i 0,24 208 » 0,50 628 0,76 1177 1,10 2048 2.80 8321
  - ! 0,25 222 » 0,51 646 0,77 1200 1,15 2190 2,90 8771
  - ; 0,26 i 235 » 0,52 665 0,78 1224 1,20 2334 3,00 9228
  - Si L est la largeur du barrage, le produit LD est le débit cherché.
  - Pour déterminer H (mesurée avant la section contractée), on place en : e point une règle graduée, tenue bien verticalement et dont le zéro est *ur l’horizontale de la crête du déversoir.
  - Soit par exemple un déversoir dont la largeur L = 3m,50 et l’épaisseur de lame d’eau = 0m,100, on voit, dans la deuxième colonne, D =
  - On aura donc :
  - 3m,50 X 55,46 = 194 litres (*).
  - On peut, dans les cas de très importantes installations sur des rivières "ù nulle chute n’a été établie, une fois l’emplacement choisi, construire d’abord seul le barrage de dérivation pour, au moyen de cet ouvrage fonctionnant en déversoir, relever pendant un an les débits journaliers de fa rivière. Il est possible alors d’installer des appareils permettant d’obtenir d’une manière automatique et continue l’inscription graphique des débit».
  - formiü 3 maison Neyret-Brenier a inséré dans son catalogue un abaque basé sur ia
  - q = 0,406 L/i A/%gh,
  - L hauteur h étant prise au-dessus du seuil du déversoir.
- p.303 - vue 342/1252
- - 304 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La ( fig. 151) représente un déversoir établi à poste fixe pour jaugeage de canal, comprenant un déversoir en maçonnerie en amont, un bassin de repos et un orifice métallique' de jauge en aval.
  - Le déversoir de jauge est encastré dans une ouverture du bassin de
  - repos, dont la partie-inférieure est formée par un seuil en pierre de taille.
  - L’orifice métallique est constitué par un cadre en tôle de fer de 10 millimètres d’épaisseur dont le vide a 0m, 50 de largeur et Om,75 de hauteur. Les deux
  - parties pleines ont 0m,10 de largeur ; elles sont reliées à leur sommet par deux cornières de 50 X 50 X 6, recourbées à leurs extrémités pour être scellées dans les murs du bassin de repos. Ce déversoir est encastré de 0^,03 dans les parois du bassin.
  - Pour des opérations usuelles et de courte durée, on peut construire assez facilement un appareil déversoir réalisant l’écoulement en mince paroi en faisant un barrage, dans le canal dont on a à mesurer le débit, à l’aide d’une planche de la largeur du canal, dans laquelle on ménage une échancrure dont les trois arêtes sont munies d’une bordure de tôle taillée en biseau ; de cette façon on a un déversoir un peu moins large que le canal, ce qui permet à l’eau de pénét rer librement sous la nappe, de façon à éviter l’inconvénient des nappes déprimées.
  - Suivant lés cas (c’est-à-dire suivant la largeur du cours d’eau, la vitesse de l’eau et la hauteur a laquelle elle s’élève), on construira le barrage avec des madriers, ou des poutrelles, en ayant soin, pour le rendre étanche, de clouer des joints de recouvrement ou de calfater soigneusement.
- p.304 - vue 343/1252
- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 305
  - Si le débit est fort, on sera obligé de'construire un batardeau en damant de l’argile entre deux séries de madriers ou poutrelles, fortement arrêtées sur les rives et dans le courant au moyen de solides piquets ( fig. 152). Le seuil devra se trouver à moins de 50 centimètres au-dessus du niveau aval, ;:>ur éviter que la lame d’eau reste adhérente au barrage, c’est-à-dire qu’elle soit complètement détachée et libre.
  - Pour la mesure exacte de la hauteur de la lame d’eau, on peut établir, à 4 ou 5 mètres en amont du droit du déversoir, une poutrelle maintenue au-dessus du fil de l’eau, dans laquelle on peut coulisser une tige de fer amincie en pointe à l’extrémité qui doit effleurer le niveau de l’eau. Une passerelle volante permettra d’accéder commodément à cette tige.
  - A l’aide d’une mire et d’un niveau, on relève exactement les cotes cor-
  - ^ Coupe par par fç plan ' M N
  - Fig. 153.
  - ^pondant aux positions de la tige, qui donnèrent par leur différence la hauteur h cherchée.
  - En raison de la grande largeur de la plupart des cours d’eau, des ma-Lères^ qu’ils charrient et au défaut de stabilité du lit, les jaugeages par déversoirs sont très difficilement applicables. Généralement ces ouvrages v°ient, au bout de peu de temps, les matières entraînées par les eaux s amasser derrière les déversoirs, de telle façon que les formules servant à calculer le débit en fonction de la lame déversante deviennent inapplicables. En outre, s’ils ont été établis pour laisser passer les plus grandes ci'ues avec un seuil arasé à un niveau unique, leur largeur est telle qu’ils
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I- 20
  - t
- p.305 - vue 344/1252
- - 306
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - deviennent tout à fait impropres à accuser les variations des débits d’étiage par des expériences de niveau facilement observables.
  - Pour parer à ces inconvénients, le Service d’études des grandes forces hydrauliques emploie le disposit if de déversoir présenté par la ( fig. 153) Lorsqu’on veut faire un jaugeage, on engage une douille coudée A portant à l’amont un renflement en olive pour recevoir un tube de caoutchouc et à l’aval un robinet ; puis, après le coude, une amorce de tubulure verticale qui s’arrête à 3 ou 4 centimètres plus bas que le déversoir.
  - Lorsque la rivière charrie des sables ou graviers, on munit l’ouvrage de vannes de fond qui restent habituellement ouvertes. On ne les ferme et l’on ne reconstitue la retenue que pour procéder à un jaugeage, ce qui doit avoir lieu plusieurs heures avant l’opération.
  - III. — JAUGEAGE PAR VANNES
  - 60. Méthodes diverses de jaugeage. — Généralement le récepteur hydraulique se trouve à l’extrémité d’un canal d’arrivée ou d’amenée possédant à proximité une vanne formant déversoir complet ou incomplet.
  - L’eau, après avoir agi sur le moteur hydraulique, s’écoule dans un canal de fuite, et la hauteur de chute est la différence de niveau dans les deux biefs ou bassins. Les vannes sont dites dans ce cas vannes de fond. Elles peuvent aussi être disposées avec orifice à mince paroi. Le débit par seconde d’une vanne avec charge sur le sommet est donné par la formule :
  - Q = KS \2yh ou Q = K le \2gh;
  - Q, débit eu litres à la seconde ; S, section d’écoulement, en mètres carrés ; h, charge sur le centre de l’orifice en mètres, et / et e, dimensions de l’orifice d’évacuation.
  - Pour une vanne à orifice en mince paroi, on prend K = 0,60, et pour une vanne de fond K = 0,67 (valeurs moyennes).
  - Les coefficients indiqués supposent la cont raction complète et h dépassant 0m,15. Si l’orifice est prolongé par un canal de même largeur, on fait ent rer h' dans la formule, h' représentant la charge sur le sommet de l’orifice ; alors le coefficient 0,60 suppose la hauteur de l’orifice supérieure a 0m, 15 et h' > 0m,40 et une contraction complète. Les valeurs à donner à K, pour des charges sur le sommet de l’orifice variant de 0m,01 à 3 mètres et pour des hauteurs d’orifice variant de 0m,01 à 0m,20, sont fournies par les tailles résultant des expériences de Poncelet et Lesbros. On peut calculer approximativement le débit d’un orifice d’écoulement, suivant qu il
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 307
  - est au-dessiis du niveau du bief inférieur en totalité ( fig. 154) ou en partie (fig. 155) ou qu’il se trouve en entier au-dessous de ce niveau' (fig. 156), par les formules ci-après :
  - |xL y/2g[[hi + k)i_{h +^
  - 2 i— r 3 3“! ____ ________
  - ^ — 3 V20 [(;,4 -p k'f — (h -f kf* I + lxLa \ 29 yJh{ + k
  - 3°
  - Q —— ü-Lgî y 2Çf \fh —[~ k j
  - V2
  - L, largeur de l’orifice ; k — — ; V, vitesse de l’eau immédiatement à
  - l’amont, et- g. = 0,60, dans Je cas où l’arête s'e trouve haut placée par rapport au lit, et 0,65 à 0,70 lorsqu’elle se trouve au niveau de celui-ci.
  - Pour opérer le jaugeage, on se sert de la vanne de décharge de l’usine,
  - ornent]
  - Fig. 154.
  - Fig.155.
  - que l’on ouvre d’une certaine quantité. A cet effet, on a préalablement repéré sur la paroi du canal le niveau exact et fermé la vanne. Quand le niveau du canal se maintient d’une façon constante, il s’ensuit que le débit de la vanne de décharge est égal à celui dépensé par la turbine. On relève alors les cotes nécessaires pour calculer le débit.
  - Pour que l’opération puisse se faire dans de bonnes conditions, il faut que la manœuvre des vannes soit disposée de façon que leur fermeture puisse se faire très rapidement.
  - Si le moteur est insuffisant à débiter toute l’eau disponible, on ouvre une vanne de façon à dépenser l’excédent d’eau et à ramener le niveau de l’eau au repère fixe que-l’on s’est donné. Puis on ferme le moteur et l’on ouvre une ou plusieursrvannes de la hauteur nécessaire à 1 écoulement de foute l’eau de la rivière, en maintenant toujours le niveau amont au repère, et en faisant en sorte que toutes les vannes fonctionnent avec une charge d’eau suffisante pour qu’il ne se forme pas de remous devant. On fotalise les résultats obtenus à chaque vanne.
  - On peut aussi, à l’entrée de la chambre de mise en charge de la "turbine, installer simplement, en travers du canal d’amenée, un barrage volant constitué de manière à pouvoir faire passer toute l’eau prise par la turbine n essayer par un orifice muni d’une vanne pouvant se fermer très rapide-
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- - 308
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ment, et l’on mesure l’abaissement de ce .plan d’eau pendant un temps donné.
  - Soit une vanne de fond ayant lm,40 de largeur, laissant écouler une nappe d’eau de 0m,40 (distance verticale entre le seuil et l’arête inférieure de la vanne = a), la charge d’eau sur le seuil (H’) étant de 2m,20 et la pression h = 2 mètres (distance verticale entre le niveau amont et, le centre de l’orifice d’écoulement).
  - On a alors :
  - H'
  - \ 0 40
  - -a — 2,20------’—= 2m,00
  - Et : Q = KS \!2gh = 0,60 X lm,40 X 0m,40 ^19,62 X 2 = 2“3,150.
  - La pression exercée par l’eau sur une vanne rectangulaire, en supposant
  - que la vanne effleure le plan d’eau, est donnée par l’expression :
  - 1 2 P = - §/i2/, et le centre de pression est : x = - h (h, hauteur de la Vanne ;
  - /, largeur, et o, densité de l’eau). Nous revenons sur cette question au (chapitre x), où nous traitons dés vannages d’une façon plus particulière.
  - Méthode de M. Bellet. — En un point convenablement choisi, soit du canal d’amenée, soit du canal de fuite, on installe deux vannes A et B ( fig. 157), à une certaine distance l’une de l’autre, de manière à créer un réservoir artificiel. La vanne B est disposée de telle sorte que l’orifice d’écoulement soit tout entier au-dessus du niveau d’aval, à moins que celui-ci puisse être considéré comme rigoureusement constant, par exemple dans le cas d’ün lac, d’une pièce d’eau ou d’une rivière importante. Une fois le régime permanent établi, un flotteur muni d’un appareil enregistreur est mis en jeu et, à ce moment, il inscrit une ligne droite. Mais, si on surélève légèrement le niveau, par exemple en baissant légèrement la vanne B, après avoir soigneusement repéré la position primitive, et si on ferme complètement la vanne A aussi rapidement que possible, pendant que l’on ramène la vanne B exactement à sa position première, le cylindre de l’appareil, qui tourne avec une vitesse uniforme, décrit une courbe dont la tangente en un point quelconque donne la vitesse d’abaissement du plan d’eau.
  - Lorsque l’installation comporte une chambre de mise en charge, ce qui est le cas général pour les hautes chutes, on peut mesurer exactement la section, et le produit de cette section par la valeur de la tangente trigono-métrique donne l’expression du débit.
  - L’application de la méthode ne comporte donc pour tout appareil de mesure qu’un enregistreur de niveau d’eau. Cet appareil introduit, il est vrai, son coefficient propre K dans la mesure ; maib ce coefficient Peu*
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- - jaugeage des cours d’eau, des canaux et des turbines 309
  - être déterminé une fois pour toutes aveG précision en laboratoire, Gar l’enregistreur est un instrument d’horlogerie qui fonctionne en échappant à toutes perturbations dues à des influences extérieures. Cet appareil ne
  - complique donc pas la méthode, et intervient au contraire pour éliminer toutes chances d’erreur.
  - La formule de jaugeage : Q = KS tang p, très simple, comme on le voit et rigoureusement exacte au point de vue théorique, est donc indépendante de la
  - hauteur de chute et de la forme des orifices d’écoulement ; sa caractéristique est de n’employer aucun coefficient empirique à déterminer par des
  - A i
  - g
  - Fig. 157.
  - Fig. 158. — Coupes longitudinale et transversale du canal de fuite et de l’appareil de mesure.
  - jaugeages préalables. Sa précision ne dépend que de l’exactitude apportée dans l’évaluation des grandeurs géométriques qui la composent.
  - Méthode de l’Écran ou du Rideau. — Cette méthode, due au pro-
  - Ecran vertical
  - Ecran ino
  - Fig. 159. — Vues en bout de l’écran abaissé et relevé.
  - fesseur Erik Anderson, qui a été expérimentée aux ateliers de la grande maison de construction de turbines hydrauliques J. Ydith, à Heidenheim (Allemagne), consiste, en principe, à émerger dans le canal de section
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- - 310 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - constante alimentant une usine, un écran obturant cette section aussi complètement que possible, et qui est entraîné par le courant. On mesure la vitesse de cet entraînement, laquelle représente nécessairement .la vitesse moyenne de l’eau dans la section considérée. Les (fig. 158, 159 et 160), permettent de se rendre compte du fonctionnement de ce dispositif.
  - Le rideau suspendu au-dessous du chariot roulant sur les bords du canal peut aller de la position verticale a la position horizontale dans un sens. Le chariot amené à l’extrémité amont du canal et l’écran étant dans la position verticale, il se crée une dénivellation entre l’amont et l’aval de
  - '7'emps .
  - Nombre de lours\ Ûis tan ces
  - Fig. 160. — Schéma des connexions pour l’enregistrement de la vitesse.
  - l’écran, dont là valeur de la pression correspondante fait mouvoir le chariot versj’aval.
  - La vitesse de translation ainsi acquise par le chariot est enregistrée, par l’intermédiaire de contacts électriques sur un cylindre tournant. On connaît donc la vitesse et la section mouillée et on en déduit le débit.
  - Plus la section du canal et la surface du ridedu sont grandes, meilleur est le résultat.
  - La méthode ancienne des réservoirs ou capacités peut être utilisée, dans le cas de grands réservoirs, en se servant du procédé chimique,. En faisant dissoudre un poids connu de sel dans le liquide dont on veut connaître le volume et une fois la dissolution faite, on dose la quantité de sel renfermée dans un litre du liquide. Si V est le volume cherché en litres, P le poids de sel int roduit et p le poids du sel trouvé dans un litre, on a :
  - On peut déterminer p à un millième près, et même doser le sel dans une solution aqueuse à moins d’un millième près.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 311
  - IV, — MESURE DES VITESSES DANS LES CONDUITES D’EAU SOUS PRESSION
  - 61. Méthode des ondes colorées. — Quand on a affaire à une turbine à laquelle l’eau est amenée par une conduit e forcée un peu longue, on peut mesurer le débit par l’évaluation de la vitesse de l’eau dans cette conduite. Lorsque le régime d’écoulement uniforme de l’eau est établi dans une conduite de mise.en charge d’une chute d’eau, de fofme cylindrique, en métal et d’un même diamètre sur toute la longueur, le volume d’eau qui y est débité par seconde a évidemment pour facteur important la vitesse moyenne des filets liquides occupant la majeure partie de la section transversale, vitesse qu’on peut mesurer en colorant une tranche de liquide à son. passage amont, près de la prise d’eau, et en observant le passage de celte même tranche en aval, près de la turbine. La longueur de la conduite comprise entre deux points d’observation donne, avec le temps écoulé, la vit esse.moyenne par seconde.
  - Le débit par seconde étant Q, la section uniforme de la conduite S, la vitesse moyenne observée V, on a : Q = KSV.
  - Pour K, on peut prendre une valeur comprise entre 0,90 et 0,95 (expérience de M. Ribourt).
  - La matière colorante qui paraît donner le meilleur résultat est le rouge de fuchsine. Pour effectuer l’opération, on installe une petite pompe en amont auprès de la prise d’eau, et raccordée à la conduite au moyen d’un tuyau de petit diamètre, le conduit d’aspiration de cette pompe plongeant dans un sceau où est la liqueur colorée. En aval, l’eau colorée est recueillie auprès de la turbine dans un tube de prise d’un manomètre, tube qui permet de prendre l’eau à tel point de la section qu’on désire, plus ou moins près du centre ou des parois de la conduite. Des tubes témoins ou éprouvettes sont placés à proximité du tube explorateur de prise d’eau, auprès de la turbine en aval. Les chronomètres doivent être mis en concordance au début de l’opération. Cette méthode, qui permet de déterminer la vitesse moyenne d écoulement de l'onde colorée dans la conduite, avec une approximation de 1 0/0, serait ainsi d’une précision de niême ordre de grandeur que celle des mesures du débit par l’écoulement en déversoir ; en outre, elle est d’une application facile el ne nécessite aucune installation importante ni coûteuse et elle peut être employée pendant la marche courante d’une installation hydraulique.
  - 62. Méthode des jaugeages chimiques.—Si on veut déterminer le débiW’un torrent ou jauger l’eau d’une turbine lorsque celle-ci est branchée sur un collecteur en alimentant d’autres et évacue ces eaux dans un canal de fuite qui collecte aussi d’autres eaux, il n’y a guère que les jau-
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- - 312
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - geagès chimiques qui permettent de résoudre ces cas, avec un degré de précision acceptable.
  - Cette méthode due à M. Th. Schlœsing, a été reprise et mise au point par MM. Mellet et Boucher.
  - Le principe est le suivant : si on fait écouler à débit constant et régulier une solution quelconque et si on envoie ce flux liquide dans un autre flux liquide s’écoulant aussi à débit constant et régulier, mais ne renfermant pas en solution la même substance que le premier flux, celui-ci est dilué. Si maintenant, avant d’opérer le mélange, on a dosé la substance caractéristique du premiér flux, et si, après mélange, on fait un nouveau dosage, le rapport des titres donne le rapport des débits, et par conséquent, si le débit de l’un des flux est connu, l’autre l’est aussi.
  - La solution qui convient le mieux est le chlorure de sodium (sel de cuisine) à cause de son bas prix>t de sa grande solubilité.. Sa titration chimique se fait en précipitant le chlorure de sodium renfermé dans les solutions, au moyen d’une solution de nitrate d’argent dont le titre est parfaitement connu. On ajoute goutte à goutte le nitrate d’argent, et au moment où le chlorure de sodium est précipité, on observe la quantité de nitrate d’argent employé et on calcule facilement le quantité de chlorure de sodium précipitée. Mais pour saisir le moment où on a ajouté assez de nitrate d’argent et pas encore trop, il faut déterminer un changement de coloration et pour qu’il se produise nettement, il faüt une certaine concentration de chlorure de sodium, de là l’obligation de concentrer les échantillons.
  - On peut remplacer une partie des opérations chimiques par des mesures électriques basées sur le fait qu’à mesure que s’appauvrit une solution, sa résistance électrique augmente. Donc si on précipite peu à peu le chlorure de sodium renfermé dans une solution, la résistance électrique de celle-ci va augmenter pour arriver à un certain maximum au moment où tout le chlorure de sodium aura disparu. Si à ce moment, on continue à ajouter du nitrate d’argent, celui-ci reste dissous,et la résistance électrique baisse de nouveau. Le maximum de résistance électrique correspond donc à la fin de la réaction et sert de révélateur au lieu et place de réactif colore employé dans le procédé chimique.
  - Si on représente par D le volume de dilution de comparaison, par a le nombre de centimètres cubes moyens de solution d’azotate d’argent correspondant à une prise de 1 litre, par b le nombre de centimètres cubes de solution d’azotate d’argent correspondant à 1 litre de solution diluee au volume D, et, si a est différent de b, on a le débit Y du cours d’eau a jauger en employant la formule :
  - a
  - V
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 313
  - On obtient la solution mère en faisant fondre dans un vase, deux ou trois jours avant l’essai, 300 grammes de sel blanc ordinaire par litre d’eau, puis on filtre rapidement cette solution avant de l’introduire dans un vase à débit constant pour son emploi (vase de Mariotte) et l’on agite fortement avant de s’en servir.
  - Le jour de l’expérience, on prélève des prises à des points différents de la rivière ; l’expérience pourra être tenue rigoureuse si toutes les prises exigent la même quantité dévolution de nitrate d’argent.
  - On prépare, préalablement à l’expérience, un réactif en dissolvant 30 grammes de nitrate d’argent pur du commerce dans 1 litre d’eau distillée. Chaque centimètre cube de ce réactif équivaut à 0gr,01 de sel marin environ. Lors de l’expérience on étend une certaine quantité de ce réactif concentré d’eau distillée, de façon que la quantité de sel contenu, dans une prise de 1 litre, nécessite 10 à 15 centimètres cubes de ce réactif étendu. On reconnaît la fin de la décomposition du sel d’une prise par le nitrate d’argent par le moyen d’une solution de chromate jaune de potassium qui fait passer la couleur du liquide du jaune au rouge brique. Un centimètre cube de cette solution par prise de 1 litre est suffisant.
  - M. Ch. Louis a procédé expérimentalement à des mesures comparatives avec un déversoir de 2 mètres de largeur en mince paroi et haut de 0m,80, fonctionnant en lame libre ; les résultats fournis par les deux méthodes ont été à très peu près concordants. Ainsi, par exemple, lorsque la hauteur de la tête du déversoir était de 216 millimètres, la formule de Bazin fournissait :
  - Q = mLU r/2gü = 0,431 X 2 X 0,170 ^19,62 X 0,170 = 6»*,266.
  - *
  - Le réactif employé était une solution de 10 grammes de nitrate d’argent par litre. Les trois prises effectuées ont donné comme moyenne 14cm3,8 de réactif et la solution mère diluée à raison de 117 centimètres cubes dans 250 litres d’eau, 16 centimètres cubes de réactif pour 1 litre de cetle dilution.
  - Par suite le débit a été :
  - „ 250 X 16
  - '= 14,8
  - 0m3,270.
  - D’autres mesures effectuées avec des valeurs différentes de H ont fourni des résultats aussi concluants que celui que nous venons de relater.
  - La distant entre l’introduction et la prise était de 45 mètres environ et le temps du parcours de l’eau, de 32 secondes ; le temps du parcours était déterminé en injectant une solution de fluorescine. quiteiniait l’eau à.son passage.
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- - 314 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 63. Méthodes Parenty.-Bellet — a) Appareils Parenty et Mes-nager. — Ces instruments permettent d’effectuer le jaugeage des conduites forcées. Ils consistent, en principe, en un tube Pitot transformé spécialement en vud de son introduction dans une tubulure, additionné d’une balance ou d’un peson enregistreur des pressions transmises par le tube Pitot et transformées en vitesses.
  - Plus simplement, et si l’on a en vue une expérience à réaliser sur une grosse conduite, on peut brancher sur celle-ci un tuyau court, de petit diamètre, déterminant une dérivation dans laquelle on interpose un compteur. L’eau qui a traversé celui-ci retourne à la conduite par la deuxième branche du tuyau recourbé. Les débits dans la grosse conduite et dans le phtit tuyau sont toujours proportionnels ; le compteur donne le volume d’eau passant par la petite dérivation pratiquée sur la conduite à jauger, o( une proportion à établir fournit le débit de cette dernière.
  - b) M. Bellet adapte au tube de Pitot-Darcy un dispositif qui permet de mesurer la vitesse avec une très grande approximation. Il est basé sur le même principe que l’appareil de M. Mesnager, mais il peut déceler, étant plus sensible, une différence de pression pouvant être inférieure à 1/10 de millimètre d’eau.
  - Il consiste, en principe, à relier l’un des ajutages du Pitot-Darcy à l’une des branches d’un tube en U non-capillaire et dans lequel on a préalablement versé un liquide A non miscible à l’eau et un peu plus dense que celle-ci. L’autre ajutage est relié à l’autre branche de l’U, de manière à constituer un circuit complètement fermé. Lorsque l’eau de la conduite est animée d’une certaine vitesse, la pression n’étant pas la même dans les deux ajutages, il se produit dans les deux branches du tube en U une dénivellation des surfaces de contact de l’eau et du liquidç A. Si l’on désigne la densité de l’eau (d) par rapport à l’eau du liquide A (sulfure de carbone coloré, par exemple, dont d = 1,27 environ) et par h la hauteur de dénivellation produite, la relation qui donne la vitesse en fonction de h V2
  - 2 g K ' x
  - Iv, coefficient du tube Pitot-Darcy, très voisin de l’unité, et il faut choisir la densité de A la plus voisine de l’unité.
  - Si on veut'employer un liquide moins dense que l’eau, il suffît simplement de renverser le tube en U.
  - Ce manomètre permettant la lecture des dénivellations à 1 millimètre près, pour une vitesse de 1 mètre par exemple, celle-ci sera estimée avec une approximation de 0,3 0/0. *
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- - 31 h
  - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES
  - 64. Méthode Venturi (1). —Cette méthode basée sur une loi d’hydraulique, ne comporte sur la cohduite même, aucun organe mobile, ni aucun obstacle à l’écoulement de l’eau ; son emploi consiste en la mesure de pression en des points déterminés et, par suite,sa vérification, (me fois l’appareil étalonné, ce qui se fait avant la mise en place, se réduit à la vérification du manomètre employé.
  - Le compteur Venturi, inventé par Clemens Hers-rhel, se compose essentiellement de deux troncs de cône (fig. 161), l’un convergent, l’autre divergent, réunis par leur sommet commun avec inter- - „
  - ]• IG. 161 .
  - position d’un manchon .
  - cylindrique ; il est intercalé dans la conduite dont on veut mesurer les débits, les grands diamètres des troncs de c.ône étant égaux à celui de la conduite. Deux tubes piézométriques sont placés l’un sur l’un des cônes, et l’autre sur le manchon cylindrique. Par suite de l’augmentation de vitesse dans ce dernier, la pression P' qui y règne et qu’indique le tube piézométrique correspondant est plus petite que la pression P indiquée sur le cône. Si l’axe de l’appareil est horizontal, ces deux pressions sont reliées entre elles par la formule suivante dérivée de l’équation de Ber-nouilli : , '
  - En posant :
  - on obtient :
  - Vf
  - 2 o
  - P
  - q = co y = coDV
  - CD - __
  - — v'n2 — 1 h — noU <0|
  - v;2 g . V^n2! ’
  - Q = K v^P — P
  - 0) La loi de « Venturi », physicien italien, peut s’énoncer comme suit : « Dans un tuyau dont la section ou le diamètre diminue, la pression que l’eau exerçait latéralement, baisse avec l’augmentation de la vitesse, de sorte qu’au rétrécissement du tube
  - * ^ enturi », qui met en communication les deux cônes tronqués, il s’agit d’obtenir une vitesse suffisamment grande pour anéantir toute pression et créer à sa place un vide ou action aspirante. Réciproquement dans un tuyau conique dont la section ou diamètre augmente, l’eau perd en vitesse et gagne en pression ; conséquemment le tube
  - * Venturi » produit une grande perte de charge au rétrécissement de l’appareil, mais à la sortie cette perte est compensée et l’eau revient à peu près à son niveau primitif ».
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- - 316
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Et pratiquement :
  - Q = XK vP — P'
  - Le facteur ^ peut dépendre à la fois du débit et de la forme de l’appareil.
  - Pour un Venturi ayant 0m,302 et 0m,1366, n = 4,89 et K = 66,30, on a trouvé pour valeur ^ = 1 (1).
  - Le compteur Venturi se compose de deux parties : le tube et l’enregistreur.
  - Le tube fait corps 'avec l^tuyauterie ordinaire, la seule différence est que sur une petite distance il comprend une fraction tronconique formée de deux troncs de cône accolés par leurs petites bases. Il n’y a donc aucune pièce mécanique en contact avec l’eau et par suite aucune interruption dans l’alimentation.
  - Le rapport de la section du rétrécissement à celle de la conduite principale, dans laquelle est placé le tube, dépend entièrement des indications données par l’exploitant quant au maximum et au minimum à enregistrer, la section du rétrécissement augmentant lorsque le maximum et le minimum à enregistrer sont élevés, et diminuant quand ils sont bas.
  - Le tube est muni extérieurement, au rétrécissement et à l’entrée, de chambres de pression annulaires. Ces dernières communiquent avec l’intérieur du tube par de petits trous, garnis de caoutchouc vulcanisé pour empêcher l’incrustation. La pression dans ces chambres est donc la même que celle au rétrécissement et à l’entrée du tube Venturi. De petits tubes, de préférence en cuivre, transmettent ces pressions à l’appareil enregistreur. Les petits trous, les tubes de communication et les chambres de pression peuvent être nettoyés^ s’il le faut, sans suspendre l'alimentation.
  - L’enregistreur, qui peut être placé à toute distance jusqu’à 300 mètres du tube, est généralement muni d’un dispositif traçant un diagramme de la vitesse d’écoulement, ainsi que d’un cadran indiquant la quantité totale d’eau passée. Il est. facile de transmettre électriquement à toute distance les indications tant du diagramme que du cadran.
  - L’enregistreur se compose de deux parties : 1° un tube en forme d’U contenant du mercure qui, communiquant avec l’entrée et le rétrécissement, transmet la « charge de Venturi » ; 2° d’un mouvement d’horlogerie commandant des engrenages et qui indique la mesure du temps. La connexion entre les indications de pression et de temps est établie au moyen de flotteurs placés sur la colonne de mercure dans le tube en U. Ces flotteurs portent de légères crémaillères engrenant avec des pignons en relation avec d’autres crémaillères À l’extérieur des tubes. Ces dernières portent des tiges qui vont au mécanisme à mouvement d’horlogerie. Celle
  - (l) Essais de l’Institut Électrotechnique de Toulouse.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 317
  - do gauche appartient à l’indicateur à diagramme et supportera son extrémité supérieure, un porte-plume dont la hauteur est en relation directe avec la hauteur du mercure dans la. branche de gauche du .tube en U, autrement dit, avec la « charge de Yenturi », de sorte que l’enregistrement est direct et très simple. La crémaillère de droite qui règle l’enregistrement, au moyen du cadran totalisateur, est munie d’un petit support dont la fonction est d’engager ou de dégager l’engrenage sur le fond du cylindre totalisant, ainsi que le pignon qui fait marcher le cadran.
  - L’appareil imaginé et étudié par la Société Belge des appareils Rateau indique et enregistre les débits en échelles proportionnelles au débit et il permet de transmettre les indications à telle distance que l’on veut.
  - Lorsque l’on possède une dépression suffisante, comme lorsque l’appa-
  - Fig. 162.
  - reil est placé à l’amont de la turbine et qu’il s’agit de fortes pressions, on relie par des tuyaux cd{fig. 162) le col du Venturi et une partie normale quelconque de l’amont de la conduite aux branches e et f d’un tube mano-métrique de forme appropriée contenant un liquide conducteur de l’électricité, le mercure de préférence. Dans la branche manométrique / est disposé un conducteur électrique g dont la résistance r varie suivant une loi déterminée en fonction de sa hauteur d’immersion dans le mercure (où il varie suivant la racine carrée de la dépression). L’une des extrémités du conducteur d’une part et le mercure d’autre part sont reliés par deux simples fils à un appareil de mesure à déviations proportionnelles. Pour indiquer le débit, il suffit que l’appareil donne des indications proportionnelles à la racine carrée de la chute de pression. La (fig. 165) montre le montage de l’appareil électrique. L’un des cadres J, de l’équipage mobile est branché sur la résistance qui varie suivant \]p et l’autre J2 est branché
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- - 318
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 163. — Compteur enregistreur Venturi à diagramme et cadran réunis, indiquant la . vitesse d’écoulement du liquide passant réellement par l’appareil et la quantité qui a passé par le tube Venturi.
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- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES GANAUX ET DES TURBINES Mil*
  - sur la tension du réseau alimentant l’appareil. J2 a une résistance constante. Si on ne dispose pas d’une dépression p suffisante (cas où les tuyères noyées du Venturi se trouvent dans un canal de fuite de la turbine, ou lorsque le Venturi se trouve placé à l’amont, mais qu’il s’agit d’une installation à faible ou moyenne pression), pour qu’une très faible
  - Eig. 164. — Installation d’an compteur Venturi
  - charge puisse suffire on a recours'au dispositif ( fig. 166).Le manomètre différentiel devient un multiplicateur à cloche.
  - Dans le réservoir cylindrique R se trouve du mercure et dans celui-ci plonge une cloche munie d’un flotteur intérieur F en matière isolante. Une résistance électrique r est disposée autour de ce flotteur de manière
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- - 320 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - que sa résistance varie suivant la racine carrée de la hauteur H dont elle pourra s’élever au-dessus du mercure.
  - Toutes les autres parties de la cloche sont remplies d’eau. La pression
  - P0 de l’amont du Venturi
  - agit à l’intérieur de la cloche par l’intermédiaire du tuyau c?, la pression Pj au col du Yenturi agit à l’extérieur de la cloche.
  - Sous l’influence de p — p — po; ia cloche monte d'une quantité tou-jours proportionnelle à p. En montant, la valeur de la résistance enroulée à la périphérie du plongeur varie suivant \Jp, c’est-à-dire proportionnellement au débit. Cette résistance est reliée au même appareil électrique que celui employé avec simple manomètre différentiel et le fonctionnement de l’ensemble est le même.
  - ercure
  - Fig. 166.
  - Les erreurs dans ces appareils peuvent être rendues inférieures à 1 0/0 du débit réel.
- p.320 - vue 359/1252
- - JAUGEAGE DES COURS D’EAU, DES CANAUX ET DES TURBINES 321
  - Enfin l’appareil indicateur ou enregistreur peut être installé à tel ’.Tidroit qu’on le désire.
  - L’enregistrement, à ri'importe quel point, doit être proportionnel à la racine carrée de la charge.
  - Cet appareil,, très précis (il donne les volumes d’eau à 2 .0/0 près), très «impie, et qui peut être placé à demeure sur les conduites forcées pour le contrôle, permanent des débits et de la marche des turbines, semble devoir acquérir toute la confiance des techniciens. Il a été étudié de près par la Commission des turbines hydrauliques et des essais, très précis, ont été faits au Conservatoire des Arts et Métiers.
  - Le Venturi peut être installé soiLà l’amont, soit à l’aval des appareils
  - Coupe suivant A3
  - A ' - Jt4/n b
  - ; y-m ;
  - .. J ï Vi W*
  - 1 • J, ‘ » » 1 '«Il . . - !* ... .... , .
  - Cers enregistreur au compteur
  - Fig. 167.
  - d’utilisation, lesquels sont généralement des turbines. La ( fig. 167) montre un venturi installé pour mesurer le débit d’une rivière. Un tel dispositif est applicable aux canaux de fuite des turbines, mais on peut aussi simplement ne pas mettre la partie divergente et ainsi se borner à une ou plusieurs tuyères convergentes noyées.
  - La ( fig. 162) montre la disposition d’un Venturi placé sur la conduite d amenée d’eau à une turbine; ainsi qu’on le voit l’entréeet le col du Venturi sont raccordés aux deux branches d’un manomètre différentiel. Il y a une catégorie d’usines où l’emploi du Venturi est à peu près indispensable, ce sont les usines qui prennent l’eau dans un réservoir, dont les ressources eu eau ne sont pas illimitées. On peut citer à cet égard, l’usine hydroélectrique d’Éget dans les Hautes-Pyrénées et l’usine de Porté dans les Pyré-
  - 21
  - la houille blanche. -- I.
- p.321 - vue 360/1252
- - 322
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - nées-Orientales. Ici les Venturi font office de sept jaugeurs indiquant à chaque instant la quantité débitée, c’est-à-dire sortie du réservoir de mise en charge, et permettant par suite, au gardien de la prise d’eau,de la régler à volonté.
  - Dans les essais faits à l’usine hydroélectrique de Soulom par MM. Ca-michel, Eydoux et Lhériaud et pour des débits atteignant jusqu’à 3.000 litres à la seconde, il a été reconnu que les écarts entre les débits donnés par le déversoir et le Venturi n’atteignaient jamais 4 0/0, et en général ne dépassaient pas 2 0/0. Or le déversoir pouvant donner une précision de 2 0/0, c’est donc la preuve que le Venturi donne industriellement la même précision que le déversoir établi suivant toutes les règles prescrites pour le maximum de précision.
  - En conséquence on ne saurait, au dire de ces distingués opérateurs, trop recommander l’emploi du Venturi tant pour sa précision que pour sa commodité d’emploi dans les essais périodiques que l’on peut avoir à faire sur une installation. La. possibilité, comme nous l’avons expliqué, d’en faire un enregistreur contribue à en augmenter l’utilité puisque l’on est ici en présence d’un instrument de contrôle permanent.
  - Jaugeages par orifices noyés. — Pour les débits d’une cértaine importance, M. Rateau recommande l’emploi de tuyères noyées de préférence aux déversoirs. L’installation n’est pas plus compliquée, le résultat au moins aussi précis et les observations plus faciles.
  - On installe d’abord un canal dont la forme a peu d’importance, traversé par une cloison s’élevant au-dessus du niveau du liquide. Au travers de cette cloison on place un ou plusieurs tubes munis d’ajutages réduisant au minimum les pertes de charge.
  - Suivant les quantités d’eau qu’on doit mesurer, on fait varier le nombre et les dimensions des ajutages de façon à obtenir, entre l’amont et l’aval de la cloison, une dénivellation aussi grande que possible sans cependant découvrir les ajutages.
  - La section des orifices étant connue ainsi que la différence de hauteur de l’eau à l’amont et à l’aval (H), la valeur du débit Q est fournie par l’expression :
  - Q z=4,25 S VÎT.
  - L’erreur se chiffre à 1 0/0 à 2 0/0 maximum.
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- - CHAPITRE Y
  - CONDUITES FORCÉES
  - I. —FORMULES POUR LA DÉTERMINATION DU DIAMÈTRE DES CONDUITES D’EAU
  - 65. Mouvement de l’eau dans les tuyaux. — Dans un tuyau, la vitesse de tous les filets liquides d’une section varie du centre à la périphérie : elle décroît depuis Taxe, où elle est la plus grande, jusqu’à la paroi, où elle est la plus faible. La vitesse moyenne est à une distance du centre entre 0,66 et 0,71 du rayon du tuyau. „
  - L’on ne considère que la vitesse moyenne dans les questions ordinaires, c’est-à-dire celle qui, multipliée par la section transversale du tuyau, donnerait le débit Fig 16g réel ou le volume réellement écoulé par cette section dans l’unité de temps. On la désigne par la lettre U (fig. 168). Si la section de la conduite est partout la même, le débit étant le même pour chaque section à cause de la permanence du mouvement, il en résulte que la vitesse moyenne est constante.
  - La formule pratique fondamentale du mouvement de l’eau dans un tuyau est :
  - | DJ =F(U),
  - dans laquelle J est égal au rapport : h, charge totale pour la longueur /
  - de la conduite considérée, c’est-à-dire la différence de niveau entre le réservoir d’alimentation et le bout de la conduite. Donc J est la perte de charge par unité de longueur du tuyau de diamètre D.
  - La résistance occasionnée par le frottement des fdets liquides contre les parois du tuyau est indépendante de la pression, proportionnelle à la longueur du tube, et dépend de la nature des parois ainsi que de la vitesse d’écoulement, soit pratiquement de la vitesse moyenne. La résistance du
- p.n.n. - vue 362/1252
- - 324
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tuyau à l’écoulement d’un liquide croissant très rapidement avec la vitesse moyenne, on évite, en général, de donner à cette vitesse des valeurs supérieures à 2 mètres par seconde.
  - Dans les distributions d’eau pour l’alimentation des villes,'on ne dépasse généralement pas la vitesse de 0m,80, surtout dans les conduites à fortes déclivités.
  - Les vitesses maxima sont les suivantes :
  - Diamètre du tuyau Vitesse Diamètre du tuyau Vitesse
  - 0,06 0,70 0,40 1,25
  - 0,10 0,75 ' 0,60 1,60
  - 0,20 0,00 0,80 1,80
  - 0.30 1,10 1,00 2,00
  - Dans les conduites métalliques en acier, pour chutes d’eau, ne travaillant pas à plus de 4 kilogrammes, on peut adopter 3 à 4 mètres par seconde pour la vitesse d’écoulement.
  - Le débit diminue avec le diamètre du tuyau ; il augmente avec la vitesse comme la racine carrée de l’augmentation de la charge. Donc, si on diminue le diamètre d’un orifice, on augmente la charge sur l’orifice et par suite la vitesse.
  - Le débouché d’une conduite est la facilité avec laquelle une pression donnée h y fait circuler le liquide. Le débouché pris pour unité est celui d’un tuyau qui débite 1 mètre cube par seconde sous une perte de charge de 1 mètre.
  - La puissance d’une conduite, parcourue d’un bout à l’autre par un même volume de liquide, est le produit de sa longueur développée par le débit. On prend pour unité la puissance d’une conduite de 1 mètre de longueur débitant 1 mètre cube par seconde. *
  - L’expression donnant la perle de charge h dans une conduite de longueur l et de section Q, l’eau ayant une vitesse w, est :
  - ' ' *d2
  - Si dans cette formule on remplace y par- nd et Q par -— et si on pose :
  - 4
  - Ar = 4p on obtient :
  - h' — A?\
  - 4 •
  - Sf îrj
  - On prend généralement A r = 0,025, valeur moyenne.
  - 66. Conduites à diamètre constant.— a) Formule de de Prony. —
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- - CONDUITES FORCÉES 325
  - Nous avons vu que la formule de l’écoulement ou la loi des résistances est donnée par la relation :
  - |dJ;=F(Ü).
  - De Prony a trouvé pour F (U) la valeur : aU + 6U2 ; d’où : » J DJ = aU -P 6ü3,
  - avec
  - a = 0,0000173 et h = 0,000348.
  - b) Formule de Darcy. — Cet illustre ingénieur a reconnu que la nature et l’état des surfaces des parois avaient une action sensible sur les débits des conduites et que, dans les tuyaux recouverts de dépôts, soit au bout de quelque temps de service, la résistance devait être considérée comme simplement proportionnelle au carré de la vitesse.
  - D’où la formule monôme :
  - lDJ
  - bK U2
  - J = j~ ^U2,
  - dans laquelle: = a -)- r étant le rayon du tuyau.
  - Pour les tuyaux neufs, a = 0,000507 et (3 = 0,00000647. On peut donc 0,00001294
  - écrire : bx = 0,000507 + Par suite :
  - D
  - 1 DJ = (o,000707
  - Le volume d’eau Q écoulé par seconde étant égal au produit de la potion Q du tuyau par la vitesse, en substituant à U, dans la formule
  - 4 DJ = b{U2, qui est celle d°s tuyaux neufs, sa vaFur ^ j ou - >
  - W ^ttD2
  - 4
  - obtient :
  - DJ
  - 2
  - h
  - Q \2
  - /
  - Et, en remplaçant par sa valeur :
  - n t R,2423 ( , 0,00001294\"1_,
  - > J = [-%- (0,000307 -p -î—^--------J |Q2 ;
  - son , en remplaçant par a la valeur entre double parenthèse :
  - J = aQP
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- - 326 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour les tuyaux en service, on double la valeur de oc, et les formulaires renseignent sur les valeurs diverses de oc.
  - La formule de Darcy peut se mettre aussi sous la forme :
  - (0,0025 X LQ2)s D__ j »
  - D exprimé en mètres, Q en mètres cubes, et J, la perte de charge, aussi en mètres. \
  - c) Formules de Flamant. — Les formules ci-dessus, basées sur des expériences faites sur des conduites à faibles pressions, ne conviennent généralement pas pour le calcul des conduites forcées de grands diamètres, car elles conduisent à des résultats trop élevés, allant jusqu’au double dans certains cas. La formule de M. Flamant peut s’employer pour de faibles pressions et pour des tuyaux jusqu’à lm,30 de' diamètre. Elle a pour expression (tuyaux en service) :
  - I DJ = 0,00023 ou DJ = 0,00092 y/jjj-
  - Cette expression peut se mettre sous la forme :
  - J = X CH
  - Auquel cas les tables dressées par M. Flamant donnent les valeurs de T
  - elj
  - d) Formules de M. Lévy. — Les formules de M. Lévy sont celles qui conviennent le mieux pour le calcul des conduites forcées supportant de hautes pressions.
  - L’expression qui relie les élément s de la section du tuyau à la vitesse du fluide se présente sous les formes suivantes :
  - 10 (20^) = RJ (* + 3 vte) ; d’où U = 20,5 V RJ (1 + 3 y'R),
  - pour les 'conduites en service courant ;
  - U, vitesse moyenne ; R, rayon intérieur ; J, perte de charge par mètre , Si nous posons :
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 327
  - on obtient :
  - et de même si on pose
  - U
  - Q_
  - n/j
  - on pourra recourir aux tables de M. Lévy pour la facilité des calculs.
  - 2°
  - 1
  - D, diamètre en miljimètres ; Q, débit en mètres cubes par seconde ; J, perte de charge en millimètres par mètre courant. Cette formule s’applique aux tuyaux incrustés ou en service ; elle se présente aussi sous la forme :
  - e) Formule de MM. Ganguillet et Kutter :
  - 1 +
  - 23
  - 0,00153\ 2n
  - “3 + J WD
  - , 1 . 0,0015b ^ n ' J
  - 2
  - U2.
  - Cette formule nécessite l’emploi d’un abaque où n = 0,01 pour parois en ciment lissé.
  - Abaque pour le calcul des conduites d’eau. M. Dariès a construit un abaque en partant de la formule de M. H. Yallot :
  - 3 3
  - D = 0,324 Q8J(6.
  - Cet abaque permet de connaître le diamètre de la conduite en connaissant le débit et la perte de charge (la valeur de cette* dernière est généia-lement comprise entre 3 et 6 0/0 de la chute brute).
  - La planche III donne le moyen de déterminer rapidement les pertes de charge produites par l’écoulement de l’eau dans les conduites forcées.
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- - Pertes de charge en m/m par mètre de conduite.
  - Planche IIÏ
  - Abaque pour la détermination des pertes de charge dans les conduites forcées
  - Diamètres des conduites en centimètres
  - Diamètres des conduites en centimètres
  - 328 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 329
  - Les ( fig. 169 et 170) ont ,trait à des graphiques ou diagrammes, de per!es d> charge.
  - Quand on doit établir une chute hydraulique de grande hauteur, il est
  - Fig. 169. — Graphiques des pertes de charge dans les conduites.
  - important d’étudier de très près le diamètre à donner aux conduites forcées, car leur prix devient considérable.
  - Ale sure es (pertes comprîtes)
  - ’gvJsères Jèc/uiie r.
  - Débit s f/rr. c.)
  - tin. 1 /O. — Diagramme des pertes de la conduite de l’usine hydroélectrique de Champ. Diamètre 3m,30. Longueur 4.700 mètres. Chûte 37m,40.
  - Si L est la longueur de la conduite, H la hauteur de chute et D le diamètre, le poids total est donné par la formule :
  - p = 1.3 H D2 L
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- - 330 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Si N est le nombre d’heures de fonctionnement prévu par an il sera P = N P7, P' étant la puissance moyenne. La recette annuelle sera R = v N P', v étant le prix de vente du cheval-heure.
  - Les dépenses comprennent : 1° une partie M, indépendante de la conduite ; 2° une partie variable X, provenant de l’intérêt et de l’amortissement de la conduite.
  - Si / est le prix en francs de la tonne d’acier ét l le taux d’amortissement et d’intérêt par franc, cette partie variable aura pour expression : X = a D2, en posant a = 1,3 HLtf ; la dépense annuelle sera :
  - M -f- X — M-f 1,3 HD2 Ltf
  - Les bénéfices seront :
  - B = v NB — M + l,3HD2 tf f)
  - Il faut donc chercher à rendre maximum la valeur de B.
  - Si Q est le débit moyen en mètres cubes, h la perte de charge brute, p le rendement de l’usine seule, la puissance moyenne sera :
  - P'=>
  - 1000
  - 75
  - Q (H - h) P
  - si p = 0,75, on a :
  - P' = 10 Q (H — h).
  - Or, la perte de charge J par mètre de tuyau peut être évaluée à :
  - J = 0,00243
  - relation équivalente à la formule monome :
  - La puissance moyenne devient donc :
  - P r= ÎOQ — 0-,00243 ^
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 331
  - et la dépense Y correspondant à la puissance perdue par frottement devjent :
  - Y =
  - _6
  - D:
  - en posant b = 0,00243 cQ3NL.
  - L’expression des bénéfices annuels sera par suite :
  - B = 10 Q v N H — M — fa I)2 -|-
  - La seule variable qui figure dans le second membre est D. L’expression de B sera donc maximum quand le terme soustractif entre parenthèses sera minimum. Si l’on pose :
  - il suffira de chercher la valeur de D qui donne :
  - dz _ dz db~ °’ °r’ 4D
  - 2aD
  - 56
  - D<5
  - d’où :
  - y fa = v/°>046
  - v Q3 N. H tf
  - La valeur ainsi trouvée pour D, calculable par les tables de logarithmes ou la règle à calcul, est celle qui correspond au maximum d’économies, elle est indépendante de la longueur L de la canalisation.
  - On peut remarquer que X = a D2 =r a
  - 5 6'
  - .2 a.
  - et que Y = —
  - __b__
  - 5 &\5 2 a) 7
  - d’où :
  - Y _ 2 X ~~ 5*
  - On peut donc formule? la règle suivante :
  - La conduite forcée la plus économique est telle pour laquelle la valeur de l énergie perdue annuellement par les frottements esl égale aux deux cinquièmes du coût annuel de Vintérêt et de Vamortissement.
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- - 332 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 67. Conduites à diamètres variables.— Les formules ci-dessus sont applicables aux conduites à diamètre constant. Mais, si on a affaire à une conduite à diamètres variables et si nous appelons dv dz, d3, d4, d5, ... les diamètres ctes différents parcours ; lv /2, /3, Z4, /5, les longueurs correspondantes, et Q le débit, on a pour l’expression de la perte de charge :
  - 4Q2/J_ , _L,_L . 1 l\ 16oQ (U i.:
  - x2g\dl+d! +d> +df-d])- , Lî+-+d|
  - 64&Q2
  - Si D représente le diamètre constant d’une conduite comportant n tronçons, les valeurs de dx (de diamètre plus grand que D) et de dn (du tronçon de diamètre plus petit que D) seront respectivement :
  - d{ = D
  - 0,87b (n -j- l):i et d„ = D
  - n + 1 2 n
  - 0,87 i
  - M. Remo Catani a donné dans la revue la Houille blanche (x) une étude relative à une chute de 445 mètres avec un débit de 1 mètre cube, la perl e
  - Fig. 171.
  - de charge admise étant de 20/0, soit 9m,10, et la longueurtotale990mètres (fig. 171). Pour une conduite à diamètre constant, on aurait :
  - 0,0025 X 990 X 1 9,10
  - 0m,771.
  - 0) Numéro de mars 1904.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 33-3
  - En appliquant les formules relatives aux diamètres variables, on obtient :
  - 1er Étage, diamètre variant de lm,36 à 0™,89
  - 2« — — 0 ,88 à 0 ,82
  - 3e — — 0 ,80 à 0 ,70
  - „ 4e — — 0 ,69 à 0 ,68
  - Les épaisseurs des tuyaux nécessaires dans les deux cas variant de 3 à *25 millimètres pour le diamètre constant et de 4 à 22 millimètres pour les diamètres variables, il en résulte une économie, pour les trois premiers étages, de 7.000 kilogrammes sur les 23.400 kilogrammes de la conduite à diamètre constant, soit 30 0/0, et, pour la partie horizontale, de 17.800 kilogrammes contre 81.400 kilogrammes, soit 22 0/0.
  - Lorsque la conduite est composée de plusieurs tronçons de longueurs et diamètres différents, on peut appliquer la formule suivante pour un débit donné q. Le cas envisagé comporté trois tronçons.
  - J = 0,002
  - {k
  - b>?
  - il
  - M8 , A \V ^ Di
  - 'Si on prend Dx —-O111,700, D2 = 0m,500 et D3 = 0m,360, on obtient :
  - jj JJ
  - J = q8 (0,0032h + 0,0047/a + 0,0077/3) = 7q*.
  - Pour une conduite à diamètres variables, si on divise la longueur en un nombre de tranches n et si on admet que les diverses pertes de charge y croissent comme les termes d’une progression arithmétique, de telle sorte que l’on ait :
  - et :
  - h = 3u h = 20, ..., jr = rjlt ..., = «0
  - J = = (t +.2 -)- 3 -f- ... -f- r + ... + w)io
  - de ces expressions on tire :
  - • 2J . 2J
  - ~ n (n -f 1) e 3' n{n-(-1)'
  - r étant le rme tronçon de la conduite.
  - Ainsi que nous le verrons plus loin, il y a une importance marquée à diminuer le poids du métal employé, dans la mesure du possible, tout en
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- - 334
  - - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ne dépassant pas une perte de charge déterminée. Dans le premier tronçon, la vitesse est moindre que dans le cas d’un diamètre constant, ce cpi fournit l’avantage de réduire la perte de charge à l’entrée de l’eau dans le tuyau et d’empêcher, pour une hauteur d’eau donnée dans la chambre de mise en charge, la création, le long de la conduite, de poches d’air nuisibles au bon fonctionnement du moteur hydraulique.
  - . Alors que le volume V contenu dans un tuyau vertical de diamètre
  - 7tD2fI
  - constant est : V = —-—, le volume V' d’un tuyau à diamètre variable, de même hauteur H et pour une même perte de charge, est :
  - V'
  - D2H
  - 4n
  - n -f
  - V'
  - n -f-
  - n, nombre de tranches, en lesquelles on suppose divisée la hauteur H, et r, le «me tronçon.
  - Pour n = 10, on a V' = 1,14 V, soit une augmentation de volume de 14 0/0.
  - Quoique ce volume soit plus grand, la force vive de la masse liquide contenue dans la conduite est moindre dans le cas de diamètres variables que dans celui du diamètre constant, et la diminution de la force vive est un précieux avantage contredes coups de bélier et facilite en outre la régulation des turbines.
  - Pour une même charge d’eau, et en appelant Q le débit d’une canalisation à diamètre constant et Q' celui d’une canalisation à diamètres variables, le rapport g de ces deux quantités est :
  - * u — £ — Ê = (1l + *y.
  - ‘ Q 1)2 V 2n /
  - Pour n — 33, on trouve g = 0,75.
  - Nous n’avons envisagé jusqu’ici que la perte de charge provenant de l’écoulement du liquide dans une conduite rectiligne ; mais il y a d’autres pertes, telles que celles dues à un élargissement brusque de section, au passage d’une section à une autre plus petite, à un coude brusque ou arrondi, et enfin celle qui se produit au sortir du réservoir et à l’entrée de la conduite ; mais les pertes de charges provenant de ces diverses circonstances sont d’ordre relativement négligeable devant la perte par frottement dans la conduite.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 335-
  - Pour les coudes arrondis, on peut employer la formule Napier :
  - • il2 a
  - P = (0,0039 + 0,0186?') -, ;
  - 2gJ~ H7
  - P, perte en atmosphères ; r, rayon de courbure du tuyau de raccordement en mètres ; a, longueur de l’arc développé correspondant.
  - La position. de la conduite étant déterminée par la situation des ouvrages d’amont et d’aval, pour en réaliser la plus grande économie on ne peut que faire varier la vitesse et le diamètre du tuyau. Si on veut diminuer la perte de charge, il faut augmenter le diamètre et par conséquent le poids de la conduite. C’est par tâtonnements qu’on arrive à déterminer le diamètre, de façon que l’économie réalisée par la diminution de la perte de charge donne un chiffre inférieur à celui dépensé pour obtenir ce surcroît de diamètre.
  - Ce calcul suppose qu’on connaît au préalable le prix de vente du cheval hydraulique, ce qui, en général, est difficile à apprécier'. Dans un projet d’aménagement de chute d’eau, il y a intérêt, quand'cela est possible, à déterminer, autant que faire se peut, la longueur des conduites forcées qui constituent un des éléments les plus coûteux. Si l’usine est rapprochée du cours d’eau, celui-ci est encaissé dans les roches, et alors sa situation permet l’établissement d’un tunnel, qui, avec une très faible pente, déversera l’eau dans une chambre d’eau située au-dessus de l’usine, et on diminuera ainsi la longueur de la colonne de pression. A mesure que l’on s’éloigne de la source, la pente du torrent diminue, et il faut dans ce cas suivre le thalweg du cours d’eau. Alors on établit un canal ouvert arrivant à la chambre d’eau que l’on met aussi élevée que possible. On fait une partie de la colonne de pression en ciment armé, jusqu’à 2 kilogrammes de pression environ, et on achève la conduite avec des tliyaux en acier jusqu’au collecteur de l’usine.
  - Dans ce dernier cas, les installations sont plus coûteuses et elles sont faites pour'de plus gros débits.
  - Le tableau ci-après, publié par la maison Teisset-Chapron et Brault frères, permet de trouver la perte de charge provenant de l’écoulement de l’eau dans des tuyau*; dont le diamètre varie de 0m,200 à 2 mètres et pour des vit esses de 0m,800 à 2 mètres.
  - Les poids du mètre courant de conduites sont indiqués approximativement ; ils comprennent les cornières et boulons d’assemblage correspondant à des longueurs comprises entre 4 et 6 mètres.
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- - Conduites en tôle de Qm,200 à 2 mètres de diamètre
  - VITESSE DE L’EAU A LA SECONDE 'ÉPAISSEUR DE LA TOLE
  - DIAMÈTRE
  - intérieur 0“ ,S00 1* m ,000 1™ ,250 I" ,500 l" ,750 2“ ,000 4mia 5ra“ 6mm
  - Débit Perte Débit Perte Débit Perte Débit Perte Déhjt Perte Débit Perte POIDS
  - .DES TUYAUX en de en de en de en de en de en de
  - litres charge litres charge litres charge litres charge litres charge litres charge
  - m. m. m. in. m. m. m. kg. kg- kg-
  - 0,200 25 0,00724 31 0,01114 39 0,01763 47 0,01560 55 0,03505 62 044455 25 31 37
  - 0,250 39 0,00564 49 0,00890 61 0,01380 73 0,01971 85 0,02680 98 0,03646 32 40 -48
  - 0'300 56 0,00460 70 0,00719 88 0,01136 106 0,01649 123 0,02221 141 0,02918 4U 47 57
  - 0450 n 0,00397 96 0,00617 120 0,00965 144 0,01389 168 0,01891 192 042470 46 56 66
  - 0,400 1J30 0,00340 125 0,00532 157 0,00840 188 0,01204 219 0,01634 251 0,02147 50 60 75
  - 0,450 127 0,00302 159 0,00474 198 0,00735 238 0,01062 278 0,01449 - 318 0,01897 55 70 85 -
  - 0,500 157 0,00271 196 0,00423 245 0,00662 294 0,00953 343 0,01297 392 0,01694 65 80 95
  - 0,550 190 0,00244 237 0,00388 296 0,00588 356 0,00865 415 0,01176 475 0,01541 70 85 105
  - 0,600 226 0,0022i 282 0,00349 353 0,00548 424 0,00790 494 0,01073 565 0,01403 80 95 115
  - 0,650 266 0*00207 332 0,00323 415 0,00504 497 0,00723 580 0,00985 663 0,01287 85 105 125
  - 0,700 ' ?J8 0,00191 385 0,00299 481 0 40467 577 0,00673 672 0,00913 770 0,01198 95 115 135
  - 0^750 354 0,00178 442 O'00278 552 0 40434 662 0,00624 773 0,00850 883 0,01110 100 120 145
  - 0400 402 0,00167 502 0,00260* 628 0,00407 753 0,00586 879 0 40798 1405 0,01044 105 130 155
  - 0,850 454 0,00157 567 0,00245 . 709 0 40383 850 0,00o5Ü 991 0,00748 1.135 0,00981 110 135 160
  - 0,900 509 0,00148 636 0,00231 795 0,00361 934 0,00520 1.113 0,00708 1.272 0,00924 120 145 170
  - 0450 567 0,00140 708 0 40218 885 0,00341 1462 0,00491 1.240 0,00670 1.417 0,00875 125 150 180
  - 1,000 628 0,00132 785 0,00207 981 0,00324 1.177 0,00466 1.374 0,00635 1.570 0,00829 130 160 190
  - 1,050 693 0,00126 866 0,00197 1.082 0,00309 1.298 0,00444 1.514 0,00605 1.731 0,00791 140 170 200
  - 1400 760 0,00120 950 0,00188 1.187 0,00294 1.425 0,00424 1.663 0,00578 1.900 0,00754 145 180 205
  - 1450 830 0,00115 1.038 0,00179 1.297 0,00280 1.557 0,00404 1.816 0,00550 2.077 0,00720 150 190 215
  - 1400 905 0 Tool10 1.131 0,00172 1.414 0 40269 1.696 040387 1.980 0,00528 2.262 0,00689 155 200 225
  - 1*300 1.062 0,00101 1.327 0,00.159 1.658 0,00248 1.990 0,00357 2.321 0,00486 2.654 0,00635 175 215 255
  - 1,400 1.231 040094 1.539 0,00147 1424 0,00230 2.309 0,00331 2.693 0 40451 3.078 0,00589 190 230 275
  - l'500 1.414 0,00088 1.767 0,00137 2.208 0,00214 2450 0,00309 3.092 0,00420 3.534 0,00549 205 250 290
  - 1,600 1.608 040082. 2.010 040128 2.513 0 40200 3415 0,00289 3.518 0,00393 4421 0,00514 215 260 310
  - 1,700 1.816 0,00076 2.270 0,00121 2.837 0,00189 •3.405 0,00272’ 3.972 0,00370 4.54U 0,00484 225 270 320
  - 1,800 2.036 0,00073 2.545 0,00114 3.180 0,00178 3.817 0,00257 4.453 0.00349 5489 0,00456 235 290 340
  - l'900 2 268 0,00069 2.835 0,00108 3.544 0,00168 4.252 0,00243 4.960 040379 5.670 040432 250 300 360
  - 2,000 2.513 0,00065 3.141 0,00102 3.926 0,00160 4.712 0,00230 5.497 0,00367 6.283 0,00410 250 320 380
  - 336 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 337
  - 68. Détermination du débit correspondant au travail maximum à l’issue aval d’une conduite donnée. — On se trouve obligé, dans certains cas, d’utiliser une conduite déjà existante. Alors il convient de rechercher les conditions de débit dans lesquelles cette utilisation doit aboutir au plus grand travail utile.
  - En partant de la formule de Darcy (§ 66), la perte de charge dans une conduite de longueur / est. :
  - p — /aQ2.
  - La charge effective a l’aval de la conduite a par suite pour expression :
  - H — p = H — /aQ2,
  - i
  - H, haut eur brute de la chute.
  - Quant au travail disponible, il est :
  - T = U (H — lo.Q2) = QU - Q3/«.
  - Il s’agit donc de déterminer la valeur O pour laquelle T est maximum.. H étant constant, l’expression Qll — 03/a sera maximum avec :
  - L’analyse montre qu’elle atteint son maximum lorsque :
  - q'~ t/I- *
  - V 3/a *
  - En remplaçant Q par sa valeïïr dans celle de T ci-avant, on obtient
  - 1 T= s/sttH \4
  - _H_.
  - 3/a
  - La perte de charge par mètre sera :
  - J = aQ2 = a
  - _H __ H
  - 3/a "" 3ï-
  - Et la perle de charge totale = 13
  - ni
  - 3ï
  - H
  - 3‘
  - Ainsi, pour obtenir le travail maximum, il faut sacrifier en perte de charge le tiers de la charge brute totale sous laquelle la conduite est établie ; c’est à cette condition que le produit de la charge par le débit correspondant atteint sa plus grande valeur.
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 22
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- - 338
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le rapport du débit pour travail maximum au débit à débouché libre /H
  - S/.Zh. /T
  - = = y 3 = «S
  - où à travail nul
  - .577.
  - la
  - Si pour l'établissement de la valeur de T, on veut tenir compte de la puissance vive de l’eau en mouvement, il faut faire intervenir un eoeffi-
  - 8
  - cient de la forme : B = ------, et alors :
  - n2D2g
  - J~JL- .
  - V 3 (/a — fs)
  - etT^-H
  - H
  - 3 [la — p)
  - La perte de. charge totale sera aussi égale à
  - II
  - ¥'
  - Mais, dans ce cas, le sacrifice du tiers de la charge brute ne correspond plus uniquement à la perte de charge due au frottement de l’eau, mais à la différence entre cette perte de charge et la charge due à la vitesse propre de l’eau.
  - II. — CONSTRUCTION DÛS TUYAUX
  - 69. Tuyaux en tôle. — Pour les conduites de distributions d’eau des villes, la fonte de fer est restée, jusqu’à présent, le métal préféré dans la fabrication des tuyaux, ainsi que pour les canalisations de gaz et de vapeur. Cette préférence est justifiée par la flexibilité du métal, qui lui permet d’épouser toutes les formes répondant aux exigences des canalisations, ainsi que par son inoxydabilité, qui lui assure une durée plusieurs fois séculaire.
  - Les tuyaux en fonte résistent très bien aux pressions'usuelles adoptées en pareil cas et offrent le minimum de joints.
  - On distingue les tuyaux à emboîtement et cordon, les tuyaux articulés avec joints Doré, les tuyaux à emboîtement avec joints en caoutchouc (joint Chapée, joints Somzée et Trifet), les tuyaux cylindriques avec joint Gibault ou avec joint Lavril, et enfin les tuyaux à brides (1).
  - Pour les tuyaux destinés à supporter des pressions plus élevées, M. Roger a imaginé de fretter les conduites en fonte, à partir de 0m,300 de diamètre jusqu’à lra,50, à l’aide de bagues en acier posées à chaud.
  - (l) Traité des canalisations et distributions d’eau, par E. Pacoret. J. Loubat et dé, éditeurs à Paris.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 339
  - Dans le même ordre d’idées, M. Jacquemart utilise un frettage à l’aide de fds d’acier. Par le frettage, ori'a non seulement réalisé un recul sensible de la charge de rupture de la fonte, mais on a aussi limité, en cas d’avarie, l’intensité des débits nuisibles par les seules fissures, les frettes retenant en place les parties brisées par les effets de coups de bélier, avantage très appréciable pour les tuyaux de grand diamètre.
  - Pour les conduites forcées utilisées dans les prises d’eau des hautes chutes, le métal exclusivement employé est la tôle d’acier doux, répondant aux qualités suivantes définies par M. A. Bouchayer : 1° acier extra-doux, fabrication de première qualité, dont la résistance R à la rupture est de 38 à 40 kilogrammes, rallongement A, de 24 à 25 0/0 avec tolérance de 2 0/0 (correspondant à une résistance de 2 kilogrammes en moins ou en plus, la somme R + A restant égale à 64) ; 2° acier extra-doux, qualité chaudière, avec R = 38 à 40 kilogrammes, A = 26 à 28 0/0, la somme R + A restant égale à 66.
  - Les tuyaux se .font à double clouure longitudinale et transversale, ou ils sont revêtus de bandes circulaires. D’autres fois on dispose, de distance en distance, des brides en fers cornières, placées à environ tous les 4mètres, ces brides formant joints des tronçons entre eux par l’intermédiaire d’une tresse de chanvre serrée par des bôulons.
  - Quand l’épaisseur des tôles dépasse 20 millimètres, on a intérêt à remplacer les clouures-, au moins celles longitudinales, par la soudure autogène des tôles,car le calcul rationnel des cloüures oblige alors à admettre des triples rangées longitudinales de rivets.
  - En Suisse, la Société des forces motrices du lac Tanay a installé une conduite en acier Martin-Siemens sous 950 mètres de chute (§ 486), sans aucune rivure. Les plus gros tuyaux ont été soudés à la main et les autres au laminoir. Tous les tronçons ont été essayés à l’usine à 50 0/0 de surpression, le métal travaillant normalement à 7 kilogrammes.
  - La rigidité de deux tôles rivées l’une à l’autre est huit fois plus grande que celle de chacune des deux tôles considérées isolément. Par suite, les cercles de recouvrement des spirales successives qui composent une canalisation en tôle constituent de véritables armatures transversales. La maison Bouchayer et Viallet emploie des spirales constituées par une double nvure, évitant ainsi les armatures transversales. Elle fait usage aussi des joints à brides en fers cornières formant jonction des tronçons entre eux.
  - La maison Bouchayer et Viallet, qui s’est acquis une grande réputation ‘oinme constructeur de conduites forcées, établit ses conduites de petit diamètre (150 à 550 millimètres de diamètre), en tronçons de 6m,50 de longueur, en grandes et petites viroles cylindriques, les pinces se chevauchant. L’assemblage des tronçons entre eux se fait à l’aide de brides et de joints. Les brides sont fixes ou tournantes ; les premières constituées par
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- - 340
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - des corni-ères cintrées, soudées et placées ^chaud sur le marbre, ou en
  - tôle d’acier emboutie, ou enfin en acier coulé pour les pressions impor-
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 341
  - tantes. Les joints sont faits à l’aide de rondelles de plomb munies de rainures concentriques entre lesquelles on dispose un cordon de bitord enduit de minium de plomb. Dans les parties de pose difficile, on emploie des brides dressées, à cordon et à emboîtement, ne demandant qu’un joint très mince et facile à serrer.
  - Pour les conduites de grand diamètre (jusqu’à 3 mètres), on opère, quand cela est possible, sur place le rivetage des tronçons bout à bout. Les tuyaux sont livrés de l’usine en tronçons complètement achevés.
  - Quand le rivetage bout à bout devient trop difficile sur place, on a recours aux brides, tel est le cas lorsque les conduites descendent à pic ou suivent une très forte pente ; il en est de même quand la tuyauterie passe en souterrain, A part ces exceptions, les tronçons sont livrés en longueurs de 6m,50, exécutés en grandes"et petites viroles qui se chevauchent ou qui
  - Fig. 173. — Joint de brides à rondelles de plomb et cordons de bitord.
  - sont unies par dés couvre-joints. Les extrémités de chaque tronçon sont chanfreinées pour pouvoir faire sur place le matage le long des clouures faites au dehors. Des trous sont percés à leurs extrémités pour permettre leur jointoiement par simple clouure et rivetage ; on obtient ainsi des constructions homogènes sur toute leur longueur.
  - Le joint à brides est obtenu par le serrage de boulons pressés en nombre et de diamètre suffisant pour que le travail de ces boulons ne dépasse pas le travail homogène de 7 kilogrammes par millimètre carré de section ; mais, lors du serrage, ces boulons sont pressés de telle sorte qu’on obtienne üue étanchéité parfaite, et assez souvent on dépasse de cette façon la résistance effective du boulon et on détermine ainsi un point faible dans la canalisation. Cet inconvénient est évité par le jonctionnement par rivetage, car les rivets étant posés à chaud, on connaît exactement leur résistance effective, et de plus, pour les fortes épaisseurs, l’emboîtage
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- - 342 ' LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - peut se faire à chaud et dans de telles conditions qu’au refroidissement il se produise un serrage donnant une adhérence qui augmente encore la résistance du joint.
  - Quant aux conduites de très grand diamètre (au-dessus de 3 mètres),
  - comme elles ne peuvent être transportées par voies ferrées, on est obligé de les construire sur place. Alors on expédie de l’atelier les tôles toutes préparées, ou on envoie directement des
  - V
  - forges.
  - Ainsi pour la fameuse conduite de l’usine de Champ, la maison Bouchayer et Viallet avait installé au îni-lieu du tracé un atelier comportant toutes les machines-outils nécessaires. On sortait de cet atelier des viroles de lm,800 de longueur qui étaient roulées sur les bords de la tranchée et ensuite assemblées pour former un tronçon de 50 à 60 mètres de longueur. Celui-ci était descendu dans la tranchée en béton formant berceau, et l’assemblage de ces tronçons entre eux était ensuite exécuté dans la tranchée elle-même.
  - Lorsque la hauteur de la chute oblige à employer des tôles d’une épais-
  - Fig. 175. — Usine de Kubel. Joints de tuyaux système Gerbrüder-Sulzer.
  - seur supérieure à 20 millimètres, la construction des tuyaux nécessite un outillage spécial et des soins de construction particuliers compatibles avec un travail donnant toute sécurité. Le cintrage doit être fait à chaud, les
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 343
  - tôles étant au préalable passées dans un four à réchauffer, puis de là à une machine à amorcer et enfin au cylindrage, ces opérations successives étant faites, la-tôle se trouvant au rouge sombre. Un autre avantage du cintrage à chaud est que l’amorçage étant fait à la presse,:1a tôle ne subit pas les chocs d’un amorçage au marteau comme cela a généralement lieu dans les maisons de construction qui ne possèdent pas un outillage spécial et moderne.
  - Nous avons dit que pour les très fortes épaisseurs (à partir de 20 millimètres), il convenait de recourir aux tuyaux soudés. En effet, dans ce cas, pour avoir unh résistance convenable à la clouure, il faut donner en pleine tôle une surépaisseur qui atteint quelquefois 2 millimètres. Cette surépaisseur augmente par suite le poids normal de la conduite, et si on remarque de plus que les pinces des doubles et triples clouures donnent aussi un surcroît de poids, on arrive à cette conclusion, en admettant que la résistance à la soudure soit celle de pleine tôle, que le prix d’une tuyauterie soudée ne revient pas à un prix plus élevé que celui d’une conduite avec clouures.
  - La soudure longitudinale s’effectue le long de une ou de deux génératrices, suivant le diamètre du tuyau à obtenir. Les tôles une fois chauffées au rouge dan^ un four à recuire, passent au calibrage et subissent une préparation des bords à souder qui s’effectue à la machine à chanfreiner, puis vient l’opération du cintrage. Le tube ainsi obtenu est passé au four à recuire, puis cylindré à nouveau à chaud pour le calibrage.
  - La soudure longitudinale a lieu au moyen des procédés de la soudure dite « au gaz à l’eau ». L?e dit gaz renferme 40 0/0 d’oxyde de carbone et environ 50 0/0 d’hydrogène, obtenu par la dissociation de la vapeur d’eau passant sur du carbone incandescent. Le chauffage a lieu à l’aide de halumeaux très puissants, dans lesquels s’opère le mélange du gaz à i-au et de l’air, gaz utilisés sous pression. Les parties ainsi chauffées sont martelées soit à la main, soit à la presse, ou au marteau pneumatique. La ! hauffe, c’est-à-dire la soudure faite en une seule opération, a environ 11,1 lnètre de longueur et elle dure de trois à quinze minutes suivant 1 épaisseur.
  - Les conditions de résistance de la soudure sont la plasticité de l’acier et •a température de soudure. L’acier se soudant bien doit renfermer peu de 'arhone et avoir une grande plasticité. La bonne qualité du métal est essentielle pour obtenir de bonnes soudures. hel°n Bouchayer, l’acier extra-doux donne des soudures à cohésion. ne Ldle soudure dont la surface de suture est suffisante donne à l’épreuve L action les résultats suivants :
  - H = 32 K 480; A = 29 0/0 et E = 21 Kg. 20
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- - 344
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ' Le travail des extrémités des tronçon^ pour l’assemblage de ces derniers répond au jonctionnement à brides ou au jonctionnement par rivures. L’assemblage (fig. 176) s’obtient en soudant, à l’extrémité du tuyau,un collet d’une seule pièce dont la forme exacte est donnée au tour, la bride mobile ayant été préalablement introduite.
  - L’emmanchement indiqué par la (fig. 177 I) est un simple bord tombé,
  - Fig. 176.
  - le serrage étant obtenu avec une bride mobile. Enfin le joint transversal (fig. 177 II) par clouure simple ou double s’obtient après emboîtage, l’une des extrémités du tube étant renflée, à cet effet. Les deux extrémités sont
  - Fig. 177. — Types de joint*.
  - I. Joints à bord tombé et brides tournantes. — 11. Joint rivé dit à tulipe. 111. Joint rivé. — IV. Joint à emboîtement et brid<''.
  - tournées pour assurer un emboîtage précis. Le travail des têtes étant exécuté, les tuyaux passent au banc d’épreuve où ils supportent une pression d’essai égale à une fois et demie la pression de service.
  - La (fig. 177III et IV)donne des types de joint s proposés par des usines allemandes. Les Américains ont imaginé des tüvaux s’exécutant sans
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 345-
  - rivure, ni soudure, qui consistent en un système d’agrafe. La jonction lon-gil udinale est opérée soit à l’aide d’une languette ayant tantôt la forme d’un double champignon ou d’un double V (fig. 178). Dans le preT mier cas, les deux bords à réunir sont au préalable renflés par un forgeage
  - \
  - / \
  - /
  - Fig. 178.
  - à froid et le serrage a lieu à la presse hydraulique. Dans le second cas les bords de la tôle sont renflés. On a exécuté ainsi des tuyaux pouvant supposer des pressions allant jusqu’à 80 kilogrammes sans que le joint ait eu à en souffrir.
  - Le procédé Ehrhardt permet d’obtenir des tuyaux sans soudure, mais qui nécessite un outillage considérable. On part d’un lingot d’acier coulé hrui , puis laminé ou étiré, afin de lui donner une sec-liqn carrée. Ce lingot (pesant parfois jusqu’à 20 tonnes) introduit au rouge blanc dans une matrice ronde (fl,J- 179 I), puis perforé à la presse.
  - Toujours à très haute t empérature,
  - 1 ébauché est prise SUI' on second mandrin (fig. 179 II) appartenant à une machine à etirer horizontale. L’ébauche est. ainsi allongée sur un jeu de filières successives jusqu’à ce qu’on ait obtenu la longueur et l’épaisseur de paroi désirées. Le tube ainsi obtenu est calibré sur un cylindre spécial.
  - II
  - (D (9)
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- - 346
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ce système de tuyaux a été utilisé pour l’aménagement de la chute du lac Fully de 1.650 mètres de hauteur de chute (Suisse) étudiée et réalisée par M. Boucher, ingénieur à Lausanne, la plus haute chute du monde à ce jour.
  - Pour écarter l’emploi de la tôle soudée (épaisseurs au-dessus de 25 millimètres), on peut remplacer la conduite uniforme par une canalisation conique ou la subdiviser en deux ou trois conduites distinctes.
  - Le frottement que l’eau éprouve dans les conduites, en raison de la saillie intérieure des rivets, et les fuites qui se produisent au bout de quelques années de service par les trous de rivure, ont fait souvent préférer à ce mode d’assemblage le système Fergusson, très usité en Australie. Dans ce système, les tuyaux en acier sont en deux pièces, cintrées à la presse hydraulique et leurs bords viennent s’engager dans les rainures de deux baguettes rondes en acier diamétralement opposées, comprimées fortement pour rendre le joint étanche. Les bords restent plats et la moitié de la baguette cylindrique de jonction fait une saillie longitudinale à l’intérieur de la conduite (x). - #
  - . M. Kronauer a apporté un perfectionnement caractéristique aux tuyaux du système Fergusson ; il a supprimé toute saillie dans l’intérieur de la conduite. Les bords des deux moitiés de tuyaux à réunir sont recourbés, et la baguette de jonction se trouve ainsi reportée en entier à l’extérieur de la conduite et l’étanchéité est parfaite après compression à la presse hydraulique des mâchoires. Les presses utilisées à cet effet sont portatives et peuvent s’installer surfes chantiers de pose.
  - 70. Travail de la tôle dans les clouures. — 1° Clouures transversales. — L’effort tendant à séparer les tôles sur une distance l d’axe en axe de deux rivets contigus doit être équilibré par la résistance de la IqIc dans la partie du métal qui existe entre les deux rivets considérés, dont nous désignerons la longueur par V et par celle du quart des deux rivet s. Soit R' la tension de la tôle dans la partie /', et posons l = Kd, on a :
  - __ Kdïï____________KR
  - K — 4 (Kd — cl) ~~ 4 (K — i‘
  - Le nombre des rivets dans la clouure se déduit de l’expression :
  - s (.
  - Renl _ TnP _
  - 2 4 ’
  - (x) D’après des expériences récentes faites en Amérique par M. Moritz, les pertes de charge dans les tuyaux soudés seraient de 20 0/0 inférieures à celles dans les tuyaux rivés.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 347
  - n, nombre de rivets ; e, épaisseur de la tôle ; et T, travail des rivets en kilogrammes par unité de section ; • d, diamètre du rivet.
  - 2° Clouure longitudinale. — Ici nous avons une double fde de rivets et, si nous appelons R" le travail de la tôle dans la partie gh ( fig. 180)
  - H si on fait / = Kx d, on a :
  - K.,R
  - IV' =
  - 2feR
  - 4 (K, - 1)-
  - Le travail des rivets est donné par l’expression : T =
  - Enfin, soit R7// la tension de la tôle dans les parties ie et ft ; on obtient:
  - R'
  - _ _jK±R_. 4 (K^ — 1) ’
  - d’où R" =3 R*.
  - On fait généralement : K = 3 à 2,50 et Kx = 5 à 2,70.
  - Par suite, le rapport entre R' et R"' varie de 0,375 à 0,350.
  - La valeur de R'" étant la plus grande, il n’y a pas lieu de s’occuper de R", qui lui est inférieure.
  - Il faut donc s’attacher à obtenir dans la clouure horizontale des valeurs de R7' et de T égales à la tension imposée (soit 8 kilogrammes par millimètre carré, par exemple).
  - On a alors : ^
  - R" = 8K
  - 3rc
  - ix;
  - et
  - 1,178
  - K— l"xe ' d 8 (K— 1) (K— 1; _
  - Quant à la clouure transversale, en prenant K = 3df pour des raisons de construction et d’étanchéité, on a :
  - T (travail des rivets) 1,91 R ^ et
  - 12,566 d R e
  - 71. Conduites en ciment armé.— Ces tuyaux s’emploient pour les conduites de grand diamètre et pour dé faibles pressions. La raison en est que les parties supérieures d’une conduite travaillant à une pression inutilement utilisée, puisqu’on ne peut employer des tôles de moins de 4 millimètres d’épaisseur, — au-dessous de quelle épaisseur le montage devient impossible, — le béton armé remplace avantageusement la tôle, étant moins coûteux. Jusqu’à 4kg,5 de pression (45 mètres de charge d’eau) et 4 mètres de diamètre, une conduite en ciment armé est possible Q).
  - (l) La première conduite en ciment armé fut réalisée en 1899 à 1 Usine hydroélec trique de Champ (Isère) sous la direction de M. Lépine, ingénieur des Arts et Manufactures et par les soins de la Société Rossignol et Delamarche, actuellement Société anonyme des Ciments prompts et Portland artificiels de Grenoble.
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- - 348
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - L’appareil en ciment armé peut servir soit à établir une canalisation à flanc de coteau servant de canal d’amenée, conduisant l’eau en charge dai s la chambre d’équilibre, soit comme conduite forcée, suivant la pente du terrain et prolongée par une conduite métallique, enfin comme conduite forcée exécutée complètement en ciment armé. Certains passages de ravin peuvent être évités d’être contournés, par un passage direct au moyen d’un siphon, dont la construction en ciment armé est facilement réalisable.
  - L’usine hydroélectrique d’Arreau a ses siphons de 3m,30 de diamètre, supportant des pressions de 28 à 30 mètres, établis en ciment armé.
  - Certaines installations comportent des tunnels en charge ; il y a parfois intérêt à remplacer le tunnel en charge par une conduite en ciment armé à
  - charge statique.
  - Ligne de
  - Presjion
  - de la Conduite
  - Côtes ci*
  - Fig. 181. -— Profil en long de la conduite de-l’usine hydroélectrique d’Aix-sur-le-Verdon.
  - flar c de coteau ; de même, une conduite en ciment armé, montée sur un terrain que l’on peut vérifier d’avancé présente plus de certitude d’établissement qu’un tunnel souterrain soumis à des venues d’eau, de rencontres de poches, d’éboulis,de désagrégation de roche,etc. ; alors que les conduites métalliques ne peuvent être exécutées qu’avec un minimum d’épaisseur de tôle, l’armature des tuyaux en ciment, pour les faibles pressions,est réduite à son minimum, étant exactement prévue pour les efforts auxquels elle doit résister. Nous avons dit qu’on fabriquait des tuyaux pouvant supporter jusqu’à 45 mètres de charge d’eautelle est la conduite de l’usine hydroélectrique d’Aix-Verdon (fîg. 181 et 182), laquelle est. prolongée par des. tuyaux en tôle pour des pressions supérieures. A l’usine de Pontamafrey (fig. 183), l’on n’a pas hésité de faire tout la con-
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 349
  - duite en ciment armé d’une longueur de 3.290 mètres et 40 mètres de charge.
  - Les conduit es en ciment armé sont inaltérables et ne demandent pas
  - fiG. A82. — Conduite de l’usine hydroélectrique d’Aix-Verdun. (Société des Ciments prompts et portland artificiels. Grenoble.)
  - d entretien. Elles peuvent être installées en sous-sol. De plus elles resistent bien aux coups de bélier et ne sont pas sujettes à vibrations. Enfin elles résistent aussi bien aux pressions intérieures de l’eau qu’aux
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- - 350
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 183. — Conduite de l’usine hydroélectrique de Pontamafrey (Savoie). (Société des Ciments prompts et portland artificiels. Grenoble).
  - Fig. 184. —Conduite de l’usine hydroélectrique d’Arreau. (Siphin d’Ardengost en construction).
  - (Société des Ciments prompts et portland artificiels. Grenoble).
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 351
  - Fig. 185. — Conduite de l’usine hydroélectrique d’Arreau (Hautes-Pyrénées). (Société des Ciments prompts et portland artificiels. Grenoble).
  - (Société des Ciments^prompts et portland artificiels. Grenoble).
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- - 352
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - efforts extérieurs, tels que charge des remblais et pression atmosphérique dans le cas de brusque vidange. Nous signalerons que l’on utilise au*ssi le
  - Fig. 187. — Conduite de l’usine hydroélectrique d’Arreau.
  - Vue du treillis préparé pour le montage.
  - (Société des Ciments prompts et portland artificiels. Grenoble.^
  - Fig. 188. — Conduite d’Arreau (Hautes-Pyrénées). Siphon de Camous.
  - ciment armé comme enveloppe de renforcement sur des conduites nie talliques (usines de Queiz et deda Praz) (Savoie).
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 353
  - l iG. 189. — Conduite de l’usine hydroélectrique de Sainl-Julien-de-Montricher (Savoie). — Atelier de cintrage et de soudure.
  - (Société des Ciments prompts et porlland artificiels. Crenoble).
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- - 354
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Les tuyatlx eu ciment armé consistent à incorporer dans le béton une ossature métallique de fers ronds, en enroulant ces fers sur un mandrin, ou de fers ronds et de fers à T ou à I pliés en forme de cercles autour de génératrices en fer ronds, ou de fers à I en acier, suivant les résistances que l’on veut obtenir. Pour leur construction, les points délicats sont le profil du métal et l’assemblage parfait des deux matériaux (fer et ciment), qui doivent donner à l’un et à l’autre leur maximum de résistance, en même temps que la répartition convenable du métal assure l’économie recherchée.
  - Les tuyaux armés se construisent avec du ciment lent ou du ciment à
  - Fig. 191. — Chambre d’eau et cheminée d’équilibre de l’usine hydroélectrique des Roberts, à Rioupéroux (Isère).
  - (Société des Ciments prompts et portland artificiels. Grenoble).
  - prise rapide ; dans le premier cas, l’opération de la mise en ciment se fait dans des coffrages ad hoc, et, dans le second cas, par coulée verticale dam un moule. Ce dernier procédé permet d’obtenir une surface absolument lisse à l’intérieur des conduites et empêche ainsi l’accumulation des dépôts-Les tuyaux, au moment de la pose, sont placés bout à bout, et le joint s’opère au moyen de bagues cylindriques fabriquées de la même façon que le tuyau.
  - La ( fig. 192) montre le système de construction imaginé par M. Borde-
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 355
  - nave. L’épaisseur de la bague est la même que celle du tuyau, ainsi que le mode d’armature. Entre le tuyau et la bague il est laissé un vide qu’on remplit de ciment et qui forme joint étanche. On peut faire travailler les
  - Fig.192.
  - /
  - fils de fer ou les aciers profilés à 8 kilogrammes par millimètre carré, au lieu de 2 kilogrammes demandés à la fonte pour les tuyaux de grand diamètre. Le fer et le mortier de ciment ont lçmême coefficient de dilatation, et, le fer noyé dans le ciment devient inaltérable.
  - Quand il s’agit de conduites de, grand diamètre, surtout, on établit leur construction sur place ; à cet effet, et si le tuyau doit être enterré, on garnit les parois de la fouille de béton de chaux lourde de façon à obtenir
  - Fig. 193. — Conduite de l’usine hydroélectrique de Pontamafrey (Savoie).
  - Un berceau semi-cylindrique, sur lequel on applique le treillis métallique. Quand il s’agit de conduites de grand diamètre, l’armature par mètre courant constituant un poids important, on prépare d’avance et séparé-
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- - 356
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ment chaque élément du treillis que l’on assemble directement sur le berceau, en les ligaturant, diamètre et écartement des dits ayant été déterminés par le calcul, suivant la pression de chaque tronçon. Les directrices peuvent être soit des fers profilés, soit des aciers ronds. Elles sont généralement placées vers l’extrados du tuyau et sont recouvertes seulement de quelques centimètres de béton pour les protéger de l’oxydation. Dans ces conditions le tuyau ne résiste aux pressions extérieures que parjsa paroi de béton, l’armature n’étant pas disposée pour résister à de semblables efforts. Si on a affaire à des charges extérieures importantes et si on est en présence de conduites de grand diamètre (4 ou 5 mètres) on fait appel à un double treillis ( fig. 193). Le treillis une fois exécuté sur une certaine longueur, on procède à l’opération du moulage en employant des moules métalliques dans lesquels on coule le béton composé de 600 kilogrammes de ciment prompt ou demi-lent, 450 litres de sable grenu et propre et 750 litres de gravier à l’anneau de 3 centimètres. Dès que la partie supérieure du tuyau, coulée la dernière, a fait prise, on peut immédiatement déplacer le moule pour l’exécution du tuyau suivant.
  - Pour la réfection des joints, on repique le béton entre les deux tuyaux à assembler, en forme de sifflet et on garnit la partie repiquée d’un mortier de ciment riche et bien tassé. Après quelques mois de durcissement la conduite est apte à être mise en eau.
  - Pour calculer l’épaisseur des fers constituant les spires, on peut partir de la formule suivante :
  - 1033 X n X d . 2 X K ’
  - e, épaisseur enmentimètres du tuyau fictif en métal ; n, pression en atmosphères ; d, diamètre intérieur en centimètres ; K, coefficient de résistance à la traction par centimètre carré du profil employé.
  - L’épaisseur du métal étant connue, on répartit sa section sur un certain nombre de spires dont on se donne a priori\soit la section, soit l’écartement. Mais le plus souvent on" se donne celle-là et on détermine l’écartement x des spires par la formule :
  - x X e — S ; d’où
  - S 2 X S X K X e 1033 X n X d
  - L’effort de tension sur les générat rices a une valeur égale à la moitié de celui produit sur les cercles ; il faudrait donc, si on employait le même profil de fer, donner aux génératrices un écartement double de celui des spires ; mais cet écartement ne peut être supérieur à 10 ou 12 centimètres, pour assurer le liaisonnement du mortier entre lesmailles. Il convient donc
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 357
  - d’employer un profil plus réduit ou encore d’intercaler des fers ronds entre deux fers profilés.
  - Le ciment entrant dans la confection des tuyaux n’intervient que pour assurer l’étanchéité. Si son épaisseur varie suivant les pressions et la richesse du mortier de ciment, elle est indépendante du diamètre de la conduite. La pratique a démontré que l’épaisseur de 45 à 50 millimètres, avec un dosage de 1.100 kilogrammes de ciment par mètre cube de sable, convient très bien aux pressions de 25 à 30 mètres d’eau. L’épaisseur du tuyau est en outre subordonnée à cette considération que les génératrices et les spires doivent être recouvertes de 9 à 11 millimètres de ciment pour la protection du métal.
  - Les tuyaux du système Bonna consistent en un tube en tôle d’acier rivé, recouvert d’une armature métallique noyée dans une couche de ciment faisant enveloppe, ou d’un tube en tôle plombée disposé dans la partie médiane du tuyau, entre deux armatures métalliques. Cette tôle est ainsi préservée des effets de l’oxydation et de l’attaque des eaux. Dans les tuyaux de grand diamètre, l’armature métallique est constituée au moyen de frettes rivées avec plaques de recouvrement. Intérieurement aux frettes sont placées, longitudinalement et sur toute la longueur du tuyau, des barres d’acier portant à leur partie supérieure des encoches régulièrement distancées pour recevoir et encastrer la base des frettes.
  - Le moulage des tuyaux de. ce système se fait verticalement, comme nous l’avons indiqué plus haut. Leur assemblage s’opère au moyen d’une bague appliquée sur les extrémités du tube intérieur, qui dépasse de 5 cen-1 imètres le revêtement ; elle est composée d’une feuille d’amiante caoutchoutée, collée avec de la céruse recouverte d’une bague en plomb, soudée et matée sur le tube pour en épouser toutes les formes. Une seconde bague en acier, de la même forme que les tuyaux, est appliquée sur la seconde pour en augmenter sa résistance et l’étanchéité.
  - Aux conduites établies en plein rocher et en tête des tuyauteries de mise en charge, on peut, faire subir en toute sécurité une pression intérieure supérieure à 20 mètres, sans aucun travail spécial, et aller jusqu’à 40 mètres avec un enduit et avec une pente de 10 millimètres par mètre. Cette pente permet d’enleVer tous les dépôts sableux à l’aide d’une vanne de chasse placée à la partie inférieure d’une petite chambre de dépôts, avant l’entrée des tuyaux de pression en tôle ; en outre, on peut reporter lf“ déversoir à l’origine de la prise d’eau (§ 182) et utiliser toute la chute en basses eaux, la canalisation étant en pression sur toute sa longueur.
  - Il est souvent préférable, surtout pour des conduites en ciment armé, pour les débits importants, d’employer une seule conduite au lieu de plu-, 8*eurs de section équivalente.
  - Ainsi soit une conduite composée de deux tuyaux jumelés de 3m,54 de
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- - 358
  - LA TECHNIQUE DE Ï.A HOUILLE BLANCHE
  - diamètre que l’on peut remplacer par un seul tuyau de 5 mètres de diamètre. Dans les deux cas le poids de l’armature par mètre courant est le même, ce poids pour une même pression, étant proportionnel à la section du tuyau, mais une seule conduite comporte un cube de béton plus tôt moindre et une réduction de l’importance des fouilles. Son prix au mètre courant est quelque peu inférieur. Mais le principal avantage est naturellement la diminution de perte de charge.-
  - Ainsi la (fig. 194) présente un graphique établi d’après la formule de Maurice Lévy (1) :
  - ya
  - P~ 410 R (1 + 3 y 3 ’
  - p perte de charge en millimètres par mètre de conduite; a vitesse de l’eau, en mètres et R, rayon du tuyau.
  - On voit que sur 1 kilomètre de canalisation, pour un débit de 40 mètres cubes correspondant à 2 mètres de vitesse d’eau, la perte de charge de tuyaux jumelés de 3m,54 serait de lm,10 alors qu’elle n’est plus que de 0m,66 p.our un seul tuyau de 5 mètres.
  - III. — COUPS DE BÉLIER DANS LES CONDUITES
  - 72. Théorie du coup de bélier.— Pour le calcul des conduites forcées, il ne suffît pas de s’inquiéter de leurs conditions de résistance provenant de la hauteur de chute, il faut d’autre part faire intervenir les coups de bélier en raison de leurs redoutables variations de pression dues à l’action rapide des régulateurs des turbines. On doit aussi envisager les réactions sur les coudes.
  - Si on considère une conduite forcée en fonctionnement et qu’à un instant donné on fasse une fermeture rapide du vannage de la turbine, on constate alors que presque instantanément l’aiguille du manomètre se déplace vers les pressions plus fortes, atteint un maximum, puis revient en arrière.
  - Si la conduite est courte relativement à la hauteur de la chute, l’aiguille revient généralement jusqu’au point correspondant à la pression statique de la colonne d’eau, puis s’y fixe si le vannage de la turbine reste ferme; au contraire si la conduite est longue, l’aiguille en revenant en arrière, dépasse le point correspondant à la pression statique en indiquant une dépression un peu inférieure à la surpression enregistrée tout d’abord ; puis la pression remonte et l’on observe une série d’oscillations qui vont
  - P) Voir la figure (194) en errata à la fin fiu livre.
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- - Press/on
  - CONDUITES FORCÉES
  - 359
  - -'amortissant lentement et d’autant plus dans cet ordre que la conduite est plus longue (/t<7. 195).
  - Le coup de bélier est donc un phénomène oscillatoire, à période plus ou moins amortie.Si les conduites sont longues, on peut avoir à craindre des phénomènes de résonance extrêmement dangereux.
  - Dans le cas des turbines Pelton, le réglage sans coup de bélier peut être réalisé d’une manière très simple par l’emploi d’un déflecteur qui permet de régler la puissance sans que le débit de la buse varie. En liant automatiquement le jeu de l’aiguille à celui du déflecteur, de façon que le déflecteur agisse brusquement lors des décharges, puisque l’aiguille se referme elle-même lentement jusqu’à ce que le déflecteur se retrouve précisément au bord du jet et que toute l’eau soit utilisée complètement par là turbine,
  - <>n a un dispositif à la fois actif et économique.
  - La théorie du coup de bélier a pris, ces dernières années, un intérêt . particulier, en raison de l’importance exceptionnelle des conduites
  - Conduite courte Conduite Jonque Condu/te très-/ongrue.
  - Fig. 195.
  - amenant les forces hydrauliques aux puissantes usines d’énergie électrique. Le professeur Joukosky paraît -avoir élucidé pleinement, dès f année 1898, les questions relatives au coup de bélier, lesquelles ont été reprises depuis par M. Rateau (Traité des turbo-machines, 190D), par Michaud (Bulletin technique de la Suisse-romande, 1903), par M. Alliévi hlevue.de mécanique, 1904), par M. le comte de Sparre (la Houille blanche, l90o) et par M. E. Jouguet (Congrès de la Houille blaiiçhe, 1914).
  - Dans son état actuel, la théorie du coup de bélier paraît fournir des formules suffisamment approchées pour les cas de la pratique courante. Dépendant, d’après M. l’ingénieur Goupil (Annales des Ponts et Chaussées, 1907), l’étude de l’influence des coudes brusques des conduites demanderait à être examinée de plus près, én raison de l’effet de l’onde-pression dm tend à déboîter ces coudes et provoquer une réaction plus ou moins intense des appuis extérieurs, ou des efforts, ou des effets longitudinaux dans les tuyaux.
  - ^es c°nduitessont soumisesà des coups de bélier, soit lors du remplissage nuse en charge, soit pendant la marche, provenant d’une variation > usque de résistance pendant le travail des turbines ou de la manœuvre ' robinets-vannes d’arrêt ou de réglage. Ainsi, à cause de l’inertie, il se
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- - 360
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - produit un certain retard dans la compression du liquide et dans la dilatation. Ce phénomène a pour effet d’augmenter, comme l’on sait, la pression et de faire travailler par suite le métal au delà de sa limite d’élasticité, ce qui peut amener la rupture de la conduite, surtout dans le cas de tuyaux en fonte, en raison de la faible élasticité de ce métal. Par suite de cette augmentation de pression et de la vitesse acquise, la compression et la dilatation du liquide dépassent ce qu’elles sont à l’état statique.
  - D’après la théorie de M. Alliévi, dont les résultats ont été vérifiés d’une manière satisfaisante par les expériences faites à Allevard (Isère), si l est' la longueur de la conduite, et a la vitesse de propagation (*), on doit con-
  - l
  - sidérer des périodes successives de longueur égale à 2 - .
  - a
  - La vitesse de propagation a est d’ailleurs donnée par la relation :
  - 9.900
  - où d est le diamètre et e l’épaisseur de la conduite, et où, de plus, h = 0,5 pour le fer et l’acier et k = 1 pour la fonte.
  - La surpression h = y — y0 ou la dépression, c’est-à-dire le coup de
  - f1) Les expériences d’Allevarci ont démontré : 1° que la théoriede M. Allievi est conforme aux faits,en ce quiconcerne la propagation des ondes le long du tuyau, mais elles tendent à devenir sinusoïdales; 2° que les intensités des coups de bélier sont notablement plus fortes que ce que l’on caleule par les formules théoriques. L’écart, aussi bien dans le cas des coups de bélier négatifs que dans celui des coups positifs, est en moyenne de 14 à 17 0/0. Cependant M. l’ingénieur Rateau demandait à voir serrer de plus près cette question au moyen d’expériences à faire sur des conduites plus importantes et plus longues, et régulières comme diamètre et comme épaisseur.
  - Les nouvelles expériences déridées sont à peine commencées et nous n’en Connaissons pas encore les résultats. (.
  - Les observations faites sur la conduite de l’usine hydro-électrique d’Aix-Verdon, ont, donné lieu à des interprétations intéressantes.
  - Cette conduite d’une longueur de 2.680 mètres, au début de son exploitation, eut à supporter des coups de bélier anormaux, dont l’importance atteignait cent pour cent de la pression statique. Pour vérifier cette surpression, à laquelle la conduite avait parfaitement résisté, en cas de fonctionnement intempestif des régulateurs, on installa quatre manomètres échelonnés le long de la conduite.
  - Les deux premiers instruments où les pressions statiques étaient à peu près équivalentes (41 et 40 m.) donnaient toujours les mêmes indications malgré la distance qui les séparait. Un coup de bélier de 110 mètres fut enregistré. Le troisième manomètre après un double coude et en un point où la pression statique était de 26m,30, donnait des indications concordantes, mais fort atténuées. Enfin le quatrième disposé en un endroit où il y avait deux coudes brusques et où la pression statique était de 14m,75 ne fut jamais influencé. Ce quLsemblerait indiquer que les coups de bélier ne se transmettaient pas jusque-là.
  - On peut en déduire que les coups de bélier ne se transmettaient pas en vraie grandeur tout le long de la canalisation, que leur amplitude diminuait rapidement avec la pression statique et que la longueur de la conduite aussi bien que les coudes contribuaient à les atténuer.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 361
  - bélier créé par une ouverture ou une fermeture instantanée a pour valeur, oh mèt res :
  - h = y — 2/o = -- ~g Au ;
  - A v la variation de l’eau : v — v0 dans la partie inférieure de la conduite avant et après le coup de bélier. Si la conduite est en état de régime, avant, le coup de bélier, la vitesse v0 se calcule aisément d’après la pression sta-I ique (perte de charge comprise) avant l’orifice du distributeur, et d’après la section de cet orifice ; mais la vitesse v, après le coup de bélier, dépend non seulement de la pression statique initiale et de l’ouverture de l’orifice, mais aussi de la valeur même du coup de bélier.
  - Dans le cas. d’une fermeture totale X — 0 et le coup de bélier a pour
  - av o
  - valeur — , X étant le rapport de la section de l’orifice d’écoulement, après 9
  - une fermeture, à la section initiale, avant la fermeture.
  - L’intensité d#s coups de bélier occasionnés par une fermeture ou une ouverture instantanées ne dépend en aucune manière de la longueur de la conduite ; mais si les ouvertures ou fermetures de l’orifice d’éeoulêment sont progressives, l’intensité, peut encore ne pas dépendre, pour une cer-taine longueur de la conduite, à partir de l’orifice d’écoulement, delà longueur totale de cette conduite, ou au contraire, elle peut en dépendre, suivant les valeurs relatives de la durée de fermeture (ou ouverture) et de la
  - 2L
  - demi-période de fonde de choc — (L-, longueur de la conduite, à la vitesse
  - a
  - de propagation).
  - Il importe donc* pour le calcul d’une conduite,de connaître la manière dont les orifices d’écoulement seront fermés ou ouverts par les appareils de réglage. Si 1’ on doit redouter des fermetures ou des ouvertures brusques, il faut établir les épaisseurs de la paroi de la conduite de façon qu’elle puisse supporter la même surcharge d’un bout à l’autre. Si au contraire "" n a affaire qu’à des ouvertures progressives il faut distinguer les cas où
  - les durées de fermeture ou d’ouverture sont inférieures à - , comprises
  - a
  - entre — et 2 — ou supérieures à — . a a 1 a
  - ^1. Alliévi a examiné plus particulièrement le cas suivant : on ferme brusquement le distributeur.au début de la première période, et on le fient fermé pendant toute cette période. On l’ouvre ensuite brusquement, ef en plein, au début de la deuxième période, en le laissant ouvert pendant "Ute cette période, pour le refermer à nouveau au début de la troisième
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- - 362
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - période en le tenant fermé pendant toute cette période, pour le rouvrir encore au début de la quatrième période, et ainsi de suite.
  - Dans ce cas, la valeur c du coup de bélier est :
  - c
  - Vo H
  - (» + <)>J
  - où :
  - îl -f- £ =
  - Mo.
  - avo'
  - i/o et v0 étant les valeurs de la charge et de la vitesse à l’état de régime. Quant à g, il est égal à 9,81 ; n représente le nombre entier et £ la fraction décimale.
  - Ainsi, par exemple, si l’on avait yQ = 800 mètres, v0 — 1 mètre, on aurait n + £ = 7,848 et par suite n = 7 et £ = 0,848, et la valeur du coup de bélier serait : c = 801m,6, c’est-à-dire que ce coup de bélier serait légèrement supérieur à la pression statique, autrement dit que le métal de la canalisation travaillerait au-dessus de la charge statique.
  - La valeur maxima que le coup de bélier puisse prendre correspond au cas où l’on aurait n = 1, s = 1 /3 ; dans ce cas, le coup de bélier serait égal aux 9/8 de la charge statique.
  - L’auteur a étudié aussi le cas où l’orifice de distribution est successive-
  - 2L
  - ment fermé ou ouvert progressivement dans un temps égal à —, de façon
  - a
  - 1 . ,
  - à réduire son ouverture, lorsqu’on la ferme, d’une fraction - , et à l’ouvrir
  - P
  - ensuite en plein, pendant la période suivante, mais toujours d’une façon progressive.
  - Dans ce cas, les effets de résonance peuvent faire prendre une valeur
  - i/o .
  - sensiblement égale à —, y0 désignant la pression statique. Toutefois, ceci
  - P
  - ne s’applique qu’au cas où p est supérieur à 2.
  - av o
  - Ainsi pour y0 = 500 mètres et — =10 mètres, on a :
  - 9
  - c = 248 mètres, 89 mètres, 43 mètres,
  - pour :
  - P = 2,' 5, 10.
  - M. le comte de Sparre, pour l’étude des conduites fermées de sections de diamètres différents, et en particulier des conduites formées de deux sections de diamètre différents,mais pour lesquelles la durée de propagation est la même, donne les formules suivantes pour la valeur du coup de bélier IVn à la jonction des deux sections :
  - h; = j (f,; + h- o -1 (?,; - c + c ( ')
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 363
  - Si en particulier il s’agit d’une fermeture totale dans un t emps inférieur à 0, le distributeur étant primitivement complètement ouvert, on aura :
  - —1 sin. n$g $ (2)
  - Dans les formules (1) et (2) on a considéré i
  - nô -f- 2’ ® durée d’une
  - période
  - $L 2L'\
  - a J; L et L' longueurs des deux sections de tuyaux;
  - /i est Ip fraction dont est ouvert le distributeur; p
  - O" - i p
  - 1 -
  - cos
  - Vn = (— l)”-1 —1 9
  - ____2_
  - P
  - cos 2
  - , avec cos p =
  - 1 + a
  - 2<m.
  - ov± ’
  - ; vl vitesse de ré-
  - gime pour le distributeur eomplètement ouvert, y0 la pression statique au distributeur, à la vitesse de propagation dans la section voisine du ^2 *
  - distributeur ; a = —— ; a' vitesse dans la section voisine de la prise d’eau, ad *
  - d et d' les diamètres des sections; n, indice de la période et 0 durée de la première période pour l — nô.
  - M. de Sparre a appliqué ces formules ail cas particulièrement intéressant de la conduite du lac de Fully (1.650 mètres de chute).
  - La conduite forcée se compose de deux sections pour lesquelles la durée de propagation est sensiblement la même ; soit une première section d’une longueur de 2.347m,50 et d’un diamètre de 0m,50, suivie d’une autre section de 2.278 et d’un diamètre de 0m,60 ; dans la première la durée de propagation est de 1"87 et dans la seconde de 2"12.
  - Pour avoir une durée de propagation rigoureusement égale dans les deux sections, il faudrait ramener respectivement les longueurs aux chiffres de 2.496m,30 et 2.129m,20.
  - Il est prévu au début une roue Pelton marchant avec 200 litres à la seconde ; ce débit correspond dans la partie inférieure de la conduite (celle de 0®,50 de diamètre) à une vitesse de iq de régime de lm,0188.
  - On a alors :
  - 0 = — = 3 s., 972 soit 4 secondes. a
  - On aura, d’ailleurs, en supposant qu’il s’agisse d’une fermeture totale dans un temps inférieur à 0, en vertu des formules données plus haut :
  - | = 37<>35 et —=130,6.
  - 2 g
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- - 364
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Et par suite, pour le coup de bélier à la vanne à la fin d’une période quelconque :
  - 2 n — 1
  - cos.
  - P
  - 5' = (- 1)«-1 130,6
  - cos. fi 2
  - Comme - = 37°35', cette expression, si on considère seulement les premières oscillations, aura sensiblement sa valeur positive maxima pour n = 5, soit sensiblement àu bout de 20 secondes, moment où l’on aura :
  - Ç' = 153.
  - Et, à la jonction, ce coup de bélier, à la fin de la n période, c’est-à-dire
  - pour l — n6
  - -f - sera :
  - 2
  - Si on considère également les premières oscillations, il aura sa -pli grande valeur positive pour n = 1, valeur pour laquelle on obtient :
  - 96,2.
  - H
  - Si la fermeture était rigoureusement instantanée, le coup de bélier
  - maximum garderait pendant **** chaque période la . même valeur depuis la vanne jusqu’à la jonction et de la jonction à la prise d’eau.
  - Si, au lieu de cela, la fermeture se faisait en un temps q , soit très sensiblement de 4 secondes, il décroîtrait d’une façon sensiblement régulière de la vanne à la jonction et de la jonction à la prise d’eau ; de plus, à la vanne, pendant une période, la variation serait sensiblement proportionnelle au temps, et il en àerait de même à la jonction.
  - Les résultats sont indiqués par le diagramme(fig. 196) où on a porté les valeurs du coup de bélier à la vanne et à la jonction, pour l variant de 0 à 7 0, soit sensiblement de 0 à 28 secondes.
  - Dans les conduites de Fully, l’épaisseur des parois est de 41 millimètres
  - Coup de bélier à Ja C3me * * " a /a jonction
  - fermeture en 4 secondes pour un débit de £00 titres
  - Fig. 196.
  - Voir Errata à la fin du livre
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 365
  - à 17 millimètres dans la première section et de 20 millimètres à 6 millimètres dans la seconde. Or line variation de l’épaisseur des parois entraîne une variation de la vitesse de propagation, et par suite, un résultat semblable, quoique beaucoup plus faible à celui résultant d’une variation de diamètre de la conduite.
  - En résumé, d’après M. de Sparre, on peut sans erreur notable, tenir compte de la variation de l’épaisseur des parois remplaçant simplement la vitesse de propagation par une valeur moyenne, mais par contre, il y a lieu de tenir compte de la variation du diamètre de la conduite.
  - Le danger pouvant résulter de l’effet des résonances surtout pour les hautes chutes provient de deux causes. On peut d’abord avoir un régulateur possédant des oscillations à longues périodes et dont la période coïncide avec celle de l’oscillation de l’eau dans la conduite. L’autre cas est celui où la fermeture se fait avec des arrêts successifs, dans les deux cas ; malgré une atténuation notable par l’intervention de la viscosité, on peut avoir à redouter des effets dangereux. Un phénomène de même ordre peut produire avec une intensité plus ou moins grande toutes les fois qu’il y a concordance entre la période d’oscillation de l’eau dans la conduite et celle d<- la variation de travail. ,
  - L’influence de la perte de charge sur le coup de bélier n’a encore pu être établie expérimentalement. M. Neeser (x) admet que cette perte est proportionnelle au carré de la vitesse au distributeur et M. de Sparre émet qu’elle est proportionnelle à la vitesse moyenne de l’eau, pour toute la conduite à un instant donné.
  - Le plus souvent les coups de bélier proviennent du réglage des t urbines. Les commandes des tabliers des vannes sont, en effet, munies de nombreux harnais et ne peuvent jamais atteindre la vitesse de fonctionnement sus-‘ ‘“plible de produire des chocs ; il faut donc s’arrêter d’une façon particulière è ce qui intéresse le réglage des turbines proprement dites.
  - Le régime de la turbine, eu égard à la puissance absorbée, essentudle-ment variable, lorsqu’il s’agit du transport de force, de traction ou d’éclai-mge, est fonction de deux éléments : l’inertie de la masse en mouvement f‘1 la variat ion du débit. De fait les tendances actuelles se portent vers un réglage de plus en plus parfait et les constructeurs étant, d’un autre côté, °1 digés de réduire au minimum les poids du métal employé pour atteindre l'1 prix minimum, on est conduit à augmenter la vitesse de fermeture ou d ouverture des orifices d’entrée d’eau sur la roue mobile. Il en résulte, par conséquent, une modification du régime de la masse en mouvement ' f production de coups de bélier.
  - f ) Bulletin lechnique de la Suisse Romande (1910).
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le maintien d’une vitesse constante de la veine liquide dans la conduite est impossible à obtenir d’une façon absolue en pratique. La conjugaison des mouvements de vannage, la difficulté d’obtenir des orifices absolument. identiques sous un déplacement quelconque des obturateurs, le chemin que doit parcourir l’eau pour aller d’un orifice à l’autre ; toutes raisons qui font que les vannes compensatrices n’annulent pas les coups de bélier, mais les réduisentuffians une proportion importante, il est vrai.
  - Le choc est donc le. résultat de la transmission des mouvements et des pertes de charge à l’intérieur de l’appareil. Selon M. Bouchayer, c’est la valeur de ce coup de bélier qui doit être fixée pour le calcul des conduites et qui varie en général de 10 à 20 0/0 de la charge statique supportée par la tuyauterie. x
  - Pour avoir une sécurité parfaite, il conviendrait de connaître la valeur du coup de bélier, accidentel qui pourrait se produire en cas de non-fonctionnement de la vanne compensatrice et la conduite devrait être calculée de telle sorte que le travail du métal résultant ne dépasse pas sa limite d’élasticité. On devrait vérifier après avoir calculé la conduite si on reste dans les conditions indiquées ci-dessus. '
  - A cet égard M. Bouchayer conseille la formule suivante pour déterminer l’épaisseur de la conduite :
  - (P 4- 2B) D e — 200R ’
  - B, coup de bélier, et P, la pression statique supportée en chacun des points de la canalisation.
  - Il faudrait aussi faire entrer en ligne de compte la loi de propagation du choc le long des canalisations ; mais les expériences faites jusqu’ici, pour établir cette loi, n’étant pas encore suffisamment concluantes, on peut que s’en tenir, comme l’indique M. Bouchayer, à admettre la proportionnalité du coup de bélier à la hauteur de chute (1).
  - 73. Dispositifs de protection contre les coups de bélier. — Dans les conduites de services de distributions d’eau, on dispose le plus généralement des réservoirs d’air pour parer aux inconvénients résultant des coups de bélier.
  - Les réservoirs d’air ne sauraient être employés pour les très hautes chutes, car la pression de l’air atteindrait une valeur inacceptable sans compter que leur remplissage présenterait de sérieuses difficultés. Il en est de même pour les installations à très gros débits, à cause des dimensions
  - P) Les expériences de Verenon (coups de bélier et réservoirs d’air) n’ont pu avoir lieu à cause de la guerre.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 367
  - considérables qu’il faudrait donner à ces réservoirs. Mais pour les installa-tions moyennes, 200 à 300 mètres de chute, s’ils sont convenablement établis, le coup de bélier devient presque indépendant de la vitesse de fermeture, fut-elle même instantanée. Ils suppriment aussi bien le coup de bélier d’ouverture que celui de fermeture, tandis que l’emploi d’un orifice compensateur qui supprime le coup de bélier de fermeture est sans effet sur celui de l’ouverture. Lorsqu’ils sont munis d’une tubulure qui amène, par la perte de charge accompagnant chaque oscillation de l’eau, une destruction rapide de la force vive possédée par l’eau, de la conduite, ils suppriment les dangers de résonance.
  - Quand il s’agit de conduites d’usines hydroélectriques, où on met de grandes masses d’eau en jeu, on établit le plus souvent, le long de la conduite, des cheminées d’équilibre ou reniflards, notamment dans le voisinage des turbines (fig. 197). Alors la masse de la colonne d’eau en jeu n’est plus que celle contenue dans la cheminée et non celle de la conduite tout ‘litière, ce qui diminue considérablement effets de l’inertie. Dans ces tubes piézométriques, l’eau peut facilement °'Aller et amortir sa force vive lors des variations de résistance des moteurs. Lors des surpressions, l’eau sort par l’orifice supérieur de la cheminée et se déverse au d« hors ; en cas d’ouverture rapide des turbines l’eau s’abaisse au contraire dans la cheminée q&i fournit un certain appoint de débit. La {fig. 198) montre la disposition, d’une cheminée d’équilibre à double enveloppe installée par la maison Bou-chayer et Viallet, à l’usine d’Entraygues. L’enveloppe extérieure forme avec la cheminée proprement dite un espace annulaire dans lequel se déverse l’eau projetée par l’extrémité supérieure de la cheminée ; cette (‘au est alors ramenée à l’aide de tuyaux d’évacuation.
  - D’après M. le comte de Sparre, ces cheminées d’aération doivent avoir un diamètre à peu près égal à celui de la conduite, à l’effet de réduire l’action du coup de bélier à la différence entre le niveau du déversement et la charge. Des tubes trop faibles ne produisent qu’un effet à peu près nul.
  - Disons que bien souvent ces organes sont mal placés et ils sont quelque-h'b remplacés par des vannes d’aspiration, flotteurs ou ventouses dispo-
  - î>‘‘' la plupart du temps sans discernement, rendant à peu près nul leur
  - effet.
  - Dans le cas des conduites d’amenée à faible pente, l’installation d’une cheminée d’équilibre, le dispositif est facile à réaliser {fig. 199) (Ferrière d-Ulevard). Pour les conduites en charge progressant avec la pente du
  - Fig. 197.
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- - 368
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 198. — Cheminée d’équilibre à double enveloppe (usine d’Entraygues).
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- - CONDUITES FORCÉES 369
  - 0
  - li-rrain et devant se raccorder au collecteur, on peut utiliser la disposition suivante (fig. 200). La conduite principale, se relevant verticalement de préférence avec élargissement de son diamètre, communique avec une aul re conduite verticale qui lui est accolée. L’eau passant de l’une à l’autre change de direction, de sorte que, si un coup de bélier se produit,la vitesse dr l’eau ne s’amortissant que très lentement dans la conduite principale, vlle-ri continue à débiter par des déversoirs latéraux, arasés à un niveau égal ou légèrement inférieur à celui de la retenue. Le niveau de jonction-ii<‘incnt des deux cheminées est d’ailleurs prévu beaucoup plus bas que la
  - cote de perte de charge
  - maxima pour que la conduite puisse débiter en
  - brusques des turbines.
  - Pour parer à ces brusques appels d’eau et
  - (99.00)
  - Niveau _____
  - i _ dû retenu
  - a tôle Wtve»u _______-
  - L rj 56Uny en fontÙenn* T?*trl 1 a ot/r /• débh 0
  - Fig. 200.
  - Fig. 199.
  - ••'ix pertes de charge négatives, on peut aussi prévoir au sommet de ,f‘Ue chambre un épanouissement suffisant pour constituer une certaine n-M-rve d’eau. Lorsque la conduite fonctionne comme conduite forcée, munissant une chambre d’eau au collecteur de l’usine, sa longueur est ^‘neralement peu importante ; on se contente le plus souvent de calculer épaisseur des tuyaux de façon que le métal ne travaille pas à plus de 7 à
  - 8 kilogrammes.
  - ^ 1 usine hydroélectrique d’Amsteg (Suisse), qui utilise une chute de
  - I-A. HOUILI.E BLANCHE. - I. 24
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- - 370
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 276 mètres, on a construit un château d’eau dans le roc qui assure le passage de l’eau de la galerie d’amenée à la conduite forcée ; il comprend principalement un tunnel-réservoir et un puits vertical avec galerie de décharge et puits'd’aération. Lors d’une brusque diminution d< la demande d’eau, cette dernière refoulée dans la galerie se déverse dans le tunnel de décharge établi au niveau de la couronne du barrage, de telle sorte que la conduite forcée est à l'abri de coups de bélier dangereux.
  - . Pour ce genre de conduites, on emploie aussi, pour obtenir la diminution des coups de bélier, des vannes compensatrices conjuguées au mouvement du vannage, lesquelles s’ouvrent à l’instant même où la vanne d’entrée aux turbines se ferme. La vanne compensatrice qui est sous la dépendance du régulateur se ferme ensuite très lentement : le but est de maintenir constante la veine liquide dans la conduite.
  - Dans le cas des roues Pelton le « déflecteur » joue le même rôle. Il consiste essentiellement en un écran mobile manœuvré par le régulateur qui dévie tout ou partie du jet en dehors de la roue.
  - Des dispositifs permettent de faire agir rapidement le régulateur sur le déflecteur seul lors d’une fermeture ; l’aiguille se ferme ensuite d’elle-même très lentement , tandis que le déflecteur reprend une position tan-gentielle au jet ainsi réduit ; si le régulateur agit pour ouvrir, il commande simultanément et rapidement le déflecteur et l’aiguille.
  - .M. Michaud préconise la formule suivante pour déterminer la durée T en secondes de la fermeture, pour que le coup de bélier (B), évalué en mètres, ne dépasse pas une quantité donnée :
  - L, longueur de la conduite en mètres ; Y, vitesse de l’eau en mètres par seconde ; g, accélération due à la pesanteur. On voit ainsi que l’importance du choc est inversement proportionnelle au temps de fermeture et proportionnelle à la vitesse d’écoulement de l’eau.
  - On atténue les effets des coups de bélier en évitant de placer la vanne d’admission à l’origine de la conduite et en faisant déboucher celle-' i librement dans la chambre de mise en charge pour qu’elle soit en coinniu-nic.ation aVec l’atmosphère. On obvie de même aux effets du vide, qui ^ produit dans toute conduite dont on ferme l’orifice supérieur.
  - Si cet orifice supérieur est muni d’une vanne, il est indispensable de fixer un reniflard sur cette conduite, à peu de distance à l’aval cle la vanne. Ce reniflard peut être formé d’un tube de grand diamètre rive sm la conduite, ouvert à sa partie supérieure et dépassant de 1 mètre, par
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 371
  - exemple, le niveau de l’eau dans la chambre aval. Quant à son diamètre, mi le prendra égal aux 2/3 de celui de la conduite forcée.
  - Si on a disposé des trous d’homme sur la conduite, on peut les ouvrir tirs du remplissage, pour permettre à l’air de s’échapper ; à défaut, on installe des robinets purgeurs d’air que l’on ferme lorsque tout l’air à l'aval s’est échappé. Cette précaution a une grande importance lorsque la conduite a des points hauts, auquel cas l’air ne peut-s’évacuer sans purgeurs d’air. On doit remplir la canalisation lentement pour que l’air puisse s’échapper lui-même par la partie supérieure.
  - M. II. Bouvier a imaginé un régulateur de pression pour conduites forcées, destiné à éviter les coups de bélier lorsqu’on est amené à fermer rapidement les vannages des turbines. Au moment où la fermeture du vannage -*• produit, le régiilateur de pression ouvre automatiquement un orifice, cette ouverture ayant pour but de maintenir constant le débit de la conduite. Comme, dans beaucoup de cas, il y a intérêt à ne pas dépenser inutilement l’eau qui s’échappe par cet orifice additionnel, le régulateur en question permet à cet orifice supplémentaire de se refermer automatiquement, la vitesse de ce mouvement de fermeture étant suffisamment faible piiur n’amener aucune surpression dans la conduite forcée.
  - L’appareil est une sorte de pot à huile de grandes dimensions, muni d un piston à soupape, celui-ci servant de point d’appui pour le levier qui
  - Fig. 201.
  - niameuvre la soupape compensatrice. Un pointeau, qui suit le mouvement ' f ' S(>upape, permet de diminuer progressivement la vitesse de fer-oi'fmv de (.e{qe S0Upape qe ja ren(|re aussi faible qu’on le désire au ' ^'ornent où Ja fermeture devient complète. Une liaison rigide entre le gouvernent de vannage et la soupape compensatrice a pour effet d’assurer a nian he simultanée du vannage et de la soupape pendant les périodes d<* fermeture du vannage.
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- - 372
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - A titre documentaire, nous signalons l’appareil rep rsenté p r la ( fig. 201 ), dit « brise-coup de bélier », qui peu conv nir lo ;pr 1 d ! it est constant. Il consiste à créer une solution d ' co.,1 inu'té dans la condei »• au voisinage des turbines, coupure qui joue le rôle de van o comre s»-trice toujours ouverte, c’est-à-dire san , r tard.
  - Dans quelques installations, notamment en Suisse et en Italie, on a fait usage, pour garantir les conduites contre les surpressions accidentelles, de plaques de sûreté dont l’emploi est basé sur le principe d’une décharge brusque produite par la rupture d’une plaque calculée à cet effet, celle-ci devant se rompre lorsque la pression intérieure de la conduite es' telle que le travail des tôles atteint la limite d’élasticité.
  - La plaque' de sûreté est disposée sur un collecteur en relation avec la ou les conduites, celles-ci estant isolées du collecteur par l’intermédiaire de robinets-vannes qui doivent être dermés après la rupture de la plaque pour ne pas interrompre le service de l’usine. La plaque de sûreté qui s’est, rompue est remplacée et on remet l’appareil en action.
  - La plaque est une espèce de bouchon à grain d’orge avec rainure circulaire ejui laisse à la tôle l’épaisseur juste nécessaire pour se rompre à la pression voulue ; elle est éprouvée à l’avance de façon à ne pas donner d’ouverture prématurée, eu égard à des défauts cachés de matière.
  - La maison Bouchayer et Viallet, qui a soumis ce dispositif à une étude approfondie, n’en préconise pas l’emploi par le fait que le'fonctionnement de cet appareil, au lieu de diminuer les coups de bélier, en augmente l’importance dans la conduite, tout au moins dans la partie de cette conduite placée à l’amont de ce dispositif, et comme celui-ci est .en général installé aux environs du collecteur, il en résulte donc un danger pour les 9/10 de l’ouvrage. D’ailleurs les calculs ci-après corroborent péremptoirement les allégations des grands constructeurs dont nous venons de
  - C
  - B
  - Q~<
  - parler.
  - En outre, l’appareil est d’un prix élevé, coûteux d’entretien et de fonctionnement et présente la suggestion d’organes mécaniques délicats sur
  - les conduites et de précautions [ à prendre pour que la colonne
  - d’eau de l’exécutoire ne vienne
  - pas désagréger les tuyaux frappés par l’eau.
  - Pour se rendre compte d’une façon analytique du I fonctionnement de l’appareil qui nous occupe, nous avons à examiner les phases qui précèdent et suivent la rupture de la plaque de sûreté, cette rupture ayant eu pour
  - Si
  - Fig. 202.
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- - COÎS'DUITES FORCÉES
  - 373
  - cause un choc dans la conduite, phases qui sont : le régime ^normal, choc et rupture de la plaque et enfin le régime résultant de cette rupture.
  - Appelons P la pression statique dans la conduite, L la longueur de la « enduite, i la perte de charge par mètre et Li la perte de charge totale ; nous allons d’abord définir le régime normal (x).
  - La plaque de sûreté a un diamètre tel que l’orifice découvert laisse passer un écoulement q, et son ouverture se fera lorsque le coup de bélier détournera une quantité donnée égale à B (fig. 202).
  - En nous reportant à la formule (1), on a pour la valeur de la pression supportée en chacun des points de la conduite :
  - (2)
  - P — Lt +
  - 2LV
  - Si on remplace i par sa valeur tirée de la formule de M. Maurice Lévy (§60), on obtient la relation :
  - (3)
  - P
  - (JL)'
  - \20,5/ _j_ 2LV
  - R (1 -f 3 \/R) "** »T
  - La longueur de la conduite et le rayon étant des quantités constantes, on peut met tre la formule (3) sous la forme générale :
  - ,4)
  - ri*
  - ou les deux variables sont la vitesse de la veine liquide (Y) et le temps de fermeture (T).
  - En cas de fermeture brusque, ou deuxième phase du régime, les coups de bélier étant plus grands que B, provoquent la rupture de la plaque de Sur«;té. Au moment précis où se produit le choc et où l’orifice d’évacuation
  - n a pas encore débité, dans la formule (4), Y n’a pas varié et / ÇÇj a augmenté d’une quantité inversement proportionnelle à la durée de fermeture de la t urbine.
  - I>onc, durant cette deuxième phase, la conduite a à supporter le coup de bélier en vraie grandeur, et ce phénomène se présente comme si la plaque de rupture n’existait pas.
  - <‘)
  - -Nous devons les éléments de cette étude à l’obligeance de M. Bouchayer.
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- - 374
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pendant la troisième phase, c’est-à-dire lors du régime résultant de la rupture, admettons qu’il se produise sur la conduite un coup de bélier identique au premier, la relation (4) peut s’écrire sous la forme :
  - c’est-à-dire indépendante du temps.
  - Comme nous l’avons dit plus haut, l’ouverture de l’orifice ne doit pas modifier le régime de la marche des turbines au delà d’une faible limite, sinon il irait à l’encontre de son but. Or,, dans le fonctionnement normal des conduites, la vitesse ne dépasse pas 3 à 4 mètres à la seconde, et si on admet que q soit au plus égal au débit normal de la conduite, il en résulte dans la conduite, à l’amont de la plaque de sûreté, une vitesse qui atteindra au maximum le double de la vitesse normale. On peut donc dire, d’une façon générale, que la vitesse dans les canalisations doit rester inférieure à 20m,50, et cela d’après l’ouverture de la plaque de sûreté, sans cela le service serait interrompu. *
  - Il résulte donc de cette remarque que, dans la formule (5), le second
  - terme
  - vers l’unité lorsque la vitesse augmente, tout en restant inférieur à 1.
  - Le troisième terme augmente, au contraire, proportionnellement à V. On constate donc que, pour un même coup de bélier, plus l’orifice de sécurité débite, plus la pression dynamique supportée par la conduite en
  - chacun de ses points situés à l’amont de l’orifice d’évacuation sera grande.
  - Pour une application numérique on écrit que le rapport des débits des première et troisième phases sont proportionnels aux charges dynamiques. Si donc Qj est le débit de A en B ( fig. 125) et Qx — q celui de B en C, on a pour le rapport des débits en C :
  - h' charge dynamique en G (3e phase) et h la charge dynamique au même point (lre phase) :
  - Or:
  - h’ = P — i — ï (');
  - (b Pour que cette formule fût complète, il faudrait tenir compte du relèvement de pression produit en B par la tubulure du déchargeur.
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  - 375
  - / porte de charge de A à B et V perte de charge de B en C, P pression statique.
  - D’après la formule de Maurice Lévy :
  - — = constante = K ;
  - \!C
  - Pour un diamètre de conduite déterminé, la formule (2) devient alors :
  - h' — P — 91 — (QiJ=L-£i2 (3)
  - K h
  - et la formule (1) s’écrit :
  - Connaissant le nouveau débit en C, on peut avoir la vitesse et les élément s déterminant les nouveaux coups de bélier.
  - Appareils aulomaliques d'arrêt des conduites. — Depuis longtemps, 1 on a reconnu la nécessité d’un appareil permettant d’isoler automatiquement une conduite d’eau de 'son réservoir, en cas de rupture de la canalisation.
  - M. Piccard, le constructeur de turbines bien connu, emploie, à cet effet, une soupape concave équilibrée qui se ferme lorsque la vitesse de 1 eau dépasse une certaine mesure. On a imaginé également d’autres appareils basés sur un principe analogue ou sur celui du flotteur.
  - Dans certaines installations, on fait simplement usage d’un système d’obturation pouvant se commander de l’usine en cas d’accident. Le système le plus généralement employé consiste dans des vannes plates à tablier métallique soutenues par une sorte de frein ou par un cliquet. Un elec| ro-aimant mis en action de l’usine commande le frein ou le cliquet, de telle sorte que le tablier, rendu libre, descende brusquement et Menue boucher l’orifice de la conduite. Dans les installations importantes, on laisse un homme à la chambre d’eau, lequel a pour mission, °n ras d’accident, de fermer les vannes disposées à la chambre de mise ‘•n eharge.
  - Mais t ous ces systèmes mécaniques sont d’un fonctionnement incertain , 0,1 effet, s’ils donnent de bons résultats aux essais, il n’est pas rare de cons-tater qu’au bout d’un certain temps ils ne rendent plus le service qu’on
  - ur demande lorsque cela devient nécessaire.
  - M- Bouchayer, qui s’est acquis un haut et universel renom dans les
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- - 376
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - questions d’hydraulique touchant à l’aménagement moderne des chutes d’eau, a instauré un appareil automatique remplissant le but désiré
  - lTâmferg~(fe"Tni5F~gfrctTa
  - Conduite
  - Fig. 204. — Appareil automatique d’arrêt des conduites (Bouchayer et Viallet, constructeurs).
  - tout en écartant toute chance de non fonctionnement. Il est basé sur une loi hydraulique que rien ne peut empêcher d’être vraie. Nous avons été
- p.376 - vue 415/1252
- - CONDUITES FORCÉES
  - 377
  - pari iculièrement heureux d’avoir pu présenter cet appareil à nos lecteurs, dès son apparition.
  - A la sortie du réservoir R ou chambre de mise en charge (fig. 203 et 204), la conduite ABCD a la forme d’un siphon dont le sommet B se trouve au-dessus du plan d’eau maximum HH dans le réservoir. Un tube piézo-mélrique ou reriflard ef est disposé sur la branche descendante du siphon.
  - Le reniflard communique avec le sommet B du siphon par l’intermédiaire d’un tube de rentrée d’air gr qui possède un robinet r d’échappement d’air. Un tube ab (nourrice), muni d’un robinet r', permet le remplissage de la conduite.
  - La conduite ayant été remplie jusqu’au niveau du réservoir, à l’aide de la nourrice on ferme les robinets r et r' et l’appareil est prêt à fonctionner. En ouvrant l’extrémité aval de la conduite, le siphon ABC s’amorce et l’écoulement de l’eau se produit normalement.
  - Le. niveau de l’eau s’abaissant dans le reniflard d’une hauteur h égale aux pertes de charge dans la tuyauterie depuis A jusqu’au point e, si la vitesse vient à augmenter dans la conduite, la dénivellation h augmente dans le reniflard et, lorsque le plan d’eau à l’intérieur de ce dernier descend au-dessous du point g, l’air pénétrant par le tube'"de rentrée d’air désamorce le siphon et l’écoulement s’arrête automatiquement. Le point de branchement e du tube piézométrique ainsi que le point g sont déterminés pour que la rupture se produise à une vitesse connue fixée.
  - On pourrait être tenté d’objecter que l’eau par les grands froids pourrait se geler dans le tube de rentrée d’air et dans le reniflard. Mais on peut se rendre compte que le reniflard est identique à ceux que l’on place généralement sur les conduites et dont le but est de permettre la rentrée d’air en cas de vidange brusque. Or, dans ces reniflards l’eau est constamment en mouvement à cause des variations de débit produites par le réglage des turbines, par suite cette eau ne peut geler. Il en est donc de même dans le reniflard et le tube de rentrée d’air de l’appareil que nous venons de décrire.
  - La disposition imaginée par M. Bouchayer offre l’avantage d’assurer le remplissage des conduites dans un laps de temps déterminé ; il suffit de fixer un diamètre suffisamment réduit pour la nourrice et on est sûr ainsi qne le remplissage ne se fait pas avec une vitesse exagérée comme cela arrive souvent, circonstance qui peut amener comme l’on sait des vibrations violentes et dangereuses dans les conduites. L’appareil tel qu’il est disposé amène l’air au point voulu dans la canalisation, c’est-à-dire dans les conditions les plus favorables pour éviter l’aplatissement. Enfin, il permet de commander l’arrêt de la conduite par la manoeuvre à l’usine
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- - 378 LA TECHNIQUE DE la houille blanche
  - d’un robinet de vidange dont, la section donne un débit qui, ajouté à celui des turbines, produit la vitesse de désamorçage.
  - Ces appareils sont maintenant d’installation courante.
  - Régulateur de pression ou amortisseur H. Bouvier. — Nous avons dit que pour parer aux effets désastreux des coups de bélier dans les conduites forcées, on avait recçurs ’à des dispositifs plus ou moins opérants, tels que : les cheminées d’équilibre seules, ou avec bassins déversoirs placés en tête des cheminées ; les réservoirs d’air interposés sur les conduites ; l’adoption d’orifices complémentaires ou soupapes destinés à compenser la fermeture du vannage et enfin certains constructeurs ont adopté une solution qui consiste à donner au régulateur de vitesse des turbines des rapidités différentes pour les ouvertures et les fermetures des vannages.
  - Toutes ces solutions ne permettent pas d’éviter d’une façon absolue la production ou l’atténuation des effets des coups de bélier ou ne réussissent que dans des cas spéciaux. Ainsi les cheminées d’équilibre sont impraticables dès qu’on aborde les moyennes et hautes chutes ; les réservoirs d’air fonctionnent la plupart du temps comme une boîte de résonance, aggravant l’effet du coup de bélier ; les soupapes compensatrices sont sans action s’il s’agit d’ouvertures brusques des orifices distributeurs ; la solution des régulateurs avec vitesses différentes à la fermeture et à l’ouverture des vannages présente de multiples inconvénients ; leur construction est plus compliquée, le coefficient de réguLarité se trouve influencé lorsqu’il se produit des ouvertures brusques des vannages et d’autre part, on est conduit à augmenter l’importance des masses en mouvement. La véritable solution du problème consiste donc dans l’emploi d’un orifice complémentaire dont l’ouverture serait provoquée par les surpressions quelles que soient les causes qui les ont provoquées et dont le fonctionnement serait entièrement automatique. Dans cet ordre d’idée, l’emploi de soupapes de sûreté le long de la conduite ou de venturis placés dans le bas de la conduite présente, à côté de certains avantages, des inconvénients réels et nombreux.
  - Un hydraulicien de grand mérite, pour qui l’industrie des chutes d’eau n’a pas de secrets, M. Henri Bouvier, a résolu la solution si complexe du problème.
  - L’inventeur a basé son appareil sur cette considération : que si on peut éviter les surpressions dans les conduites forcées en obtenant l’ouverture d’un ou plusieurs orifices de décharge même dès qu’une surpression très faible commence à naître, on aura doté l’industrie des chutes d’eau d’un appareil capable de donner toute sécurité quant au but visé.
  - La réalisation pratique de cette idée est résolue par l’appareil H. Bou-
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- - 379
  - \
  - CONDUITES FORCÉES
  - vier au moyen de deux cycles : 1° une sorte d’indicateur des surpressions ; ‘2° un clapet de décharge actionné par un servo-moteur, et ce sont les déplacements effectués par l’indicateur qui sont utilisés pour obtenir la commande du servo-moteur et du clapet de décharge.
  - L’appareil indicateur se compose d’un piston p (fi g. 205) qui reçoit sur une de ses faces la pression de l’eau de la conduite dans la conduite forcée. La pression statique ou normale qui s’exerce sur ce piston est équilibrée par un contrepoids, ou par une pression hydraulique de valeur constante .s’exerçant sur l’autre face de ce piston, de telle sorte qu’en marche nor-
  - Fig. 205.
  - Légende.
  - C. — Conduite forcée;
  - K. — Cylindre de prise; M. — Clapet de .déclnrge; p. — Piston;
  - Q. Contrepoids.
  - male le piston est en équilibre sous les effets de la pression dans la conduite et de 1 effort de contre-butée opposé à cette pression.
  - Le déplacement du piston est sensiblement proportionnel à la valeur •de la surpression dans la conduite. Alors si on utilise ce déplacement pour produire l’ouverture du clapet de décharge, dès qu’une surpression commence à se produire, on provoque une ouverture de l’orifice d'échappement qui atteint une amplification suffisante pour que la surpression soit limitée à une valeur que l’on peut rendre d’autant plus faible que le piston p se déplace plus facilement et que l’ouverture du clapet de décharge est plus rapide. De cette façon la première onde se trouve arrêtée dans son ( ‘'el°Ppement et la faible surpression qui aura pu provoquer l’ouverture
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- - 380
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - du clapet de décharge va en s'éteignant en même temps que se produit la fermeture lente et progressive de ce clapet.
  - Pour obtenir ce résultat, une tige fixée au piston p porte à son extré mité une soupape S d’un servo-moteur relai ; le piston de celui-ci suit instantanément tous les mouvements de la soupape et conséquemment Iç clapet de décharge relié au piston du servo-moteur.
  - L’eau de la conduite forcée trouvant ainsi un orifice d’échappement additionnel, la surpression qui vient de s’amorcer cesse de croître, et si les dimensions de l’appareil sont bien calculées, on peut limiter les surpressions à des valeurs très faibles. .
  - Le diagramme (fig. 206) indique pour une série d’essais effectués avec
  - b- !—J
  - l’amortisseur H. Bouvier, la natpre des résultats que l’on peut obtenir. Une première courbe montre les surpressions enregistrées pour une série de vitesses de fermeture et, pour ces mêmes vitesses, les surpressions obte- * nues lorsque l’appareil est en fonctionnement.
  - Il apparaît qu’un tel appareil, dont le fonctionnement est entièrement automatique, est d’un entretien et d’une surveillance à peu près nuis, qu’il évite les pertes d’eau, qu’il permet une grosse économie de métal dans les conduites (en limitant les surpressions à des valeurs comprises entre & et 10 0/0 de la valeur statique), que les vitesses d’ouverture et de fermeture des vannages peuvent être rendues plus rapides, entraînant ainsi une di-
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 381*
  - minution importante des poids des volants, et qu’enfin l’appareil peut être installé sur toutes les conduites, quels que soient la hauteur et le débit de la chute.
  - Appareil régulateur de débit et de pression pour conduites d’eau forcées-alimentant des appareils à pression hydraulique dont le débit est irrégulier. — Au début de l’année 1915, en vue d’alimenter des appareils à pression hydraulique (presses à forger, à emboutir, à poinçonner et presses hydrauliques destinées à tous usages résultant des besoins de fabrications de guerre), on a songé à employer l’eau sous pression prise sur les conduites
  - Fig. 207.
  - forcées des hautes chutes et à remplacer avantageusement les pompes employées pour alimenter ces sortes de machines.
  - Dans les installations comportant des appareils à pression hydraulique alimentés par des pompes, on sait que l’on emploie des accumulateur» qui permettent de donner aux appareils le débit irrégulier ou même intermittent qui leur est nécessaire tout en maintenant constant le débit des pompes.
  - Pour l’emploi des conduites d’eau forcées un problème nouveau s est immédiatement posé ; celui de régulariser le débit demandé à ces conduites ofin d’éviter les coups de bélier et les surpressions dangereuses pouvant
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- - 382
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - résulter de l’irrégularité du débit exigé par les machines utilisant la pression de l’eau.
  - Dans ce but, la maison H. Bouvier, Paul et Cie, constructeurs de turbines hydrauliques à Grenoble, a inventé un régulateur spécial qui résoud pleinement la question.
  - L’appareil H. Bouvier suppose l’emploi d’accumulateurs comme dans le cas des pompes.
  - Sur la conduite forcée, et en amont des accumulateurs, se trouve interposé un obturateur comportant un orifice A ( fig. 207) dont la section est réglable au moyen d’une pièce B susceptible d’obturer plus ou moins l’orifice A. La pièce B est elle-même actionnée par un servo-moteur hydraulique comportant un piston K. Sur une des faces du piston s’exerce la pression p qui existe dans la conduite forcée en amont de l’orifice A ; sur l’autre face du piston agit la pression /q qui s’exerce à l’aval de l’orifice A.
  - A chaque position de l’obturateur B correspond une section s de l’orifice A. L’effort exercé sur le piston du servo-moteur est contre-buté par un ressort R.
  - On voit immédiatement que pour une valeur déterminée de p — /q le piston du servo-moteur occupera une position déterminée qui correspondra à la compression subie par le ressort R, sous la pression p2 = P — /q. L’obturateur de l’orifice A occupera la position correspondante et. pour cette position, la section * de passage, laissée libre par l’obturateur B, sera calculée de telle façon que le débit qui est donné par la formule K = s \/%gp2 soit égal à la valeur donnée Q (débit constant de la conduite forcée). L’orifice A présentera donc une section de forme spéciale résultant des différentes valeurs que doit avoir la section s pour les valeurs successives que peut prendre la différence p2 des pressions p et jq.
  - Le débit se trouvera donc ainsi régularisé et se maintiendra à la valeur donnée. Dans ces conditions, de.sont les accumulateurs qui pareront aux variations de débit des machines-outils et cela dans les mêmes conditions que si ces machines étaient alimentées par des pompes.
  - Il est bien entendu que dans une installation de ce genre les accumulateurs doivent être munis de soupapes de décharge qui s’ouvrent lorsque les accumulateurs arrivent à fin de course et cela dans le but que le débit constant Q de la conduite forcée (comme s’il s’agissait de pompes) puisse toujours trouver une issue dans le cas d’arrêt complet des machines-outils.
  - Il est à remarquer que l’appareil, tel qu’il vient d’être indiqué, permet de maintenir le débit constant malgré les variations que peut avoir une pression pv Celle-ci peut en effet varier si la conduite forcée est appelée à fournir, outre le débit Q, un débit supplémentaire destiné, soit à de»
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- - 383
  - CONDUITES FORCÉES
  - moteurs, soit à d’autres besoins. Mais dans ce cas, l’installation devra toujours être faite de telle façon que l’orifice A n’ait à débiter que le volume régulier pour lequel cet orifice aura été réglé.
  - Si on était amené à changer le débit prévu Q, il faudrait modifier les
  - dimensions de l'orifice A, ce qui peut du reste s’obtenir par un dispositif de réglage convenablement aménagé dans ce but.
  - Enfin le débit Q restera régulier et constant lorsque a pression Pl rien, et s'abaissera plus ou moins lors du fonctionnement des presses et alors que les accumulateurs descendent et fournissent le complément débit exigé par les presses. „
  - U dispositif décrit se complète, si besoin est, par 1 addition d un seno-
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- - 384 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - moteur relai, ayant pour effet d’amplifier l’effort donné par le piston K (fig. 208).
  - Au moyen de cette addition, le piston n’aura plus qu’à actionner la soupape du servo-moteur, et, dans ces conditions la sensibilité de l’appareil se trouvera augmentée dans toute la mesure qui sera jugée utile.
  - Cet appareil, né en 1916 des nécessités d’armement de la guerre, a reçu sa première application aux usines métallurgiques d’Epierre pour l’emboutissage des obus de 75.
  - Les régulateurs fournis devaient donner un débit constant à une pression de 50 kilogrammes pour l’actionnement de huit presses montées directement sur le collecteur d’une conduite forcée de 575 mètres de hauteur de chute, les huit presses pouvant fonctionner simultanément. Ces appareils ont donné toute satisfaction, soit qu’ils aient marché séparément ou accouplés en parallèle, toutes surpressions ayant été évitées dans la conduite à haute pression.
  - IV. — ÉPAISSEUR DES TUYAUX
  - 74. Conduites à diamètre constant. — Pour que les tuyaux en fonte puissent être coulés avec une certitude de succès, on a recours à la formule suivante, dérivée de la formule générale de Lamé :
  - e
  - D
  - (V—L+e.. ..
  - \V R — 2p„ — p
  - 5
  - dans laquelle e est l’épaisseur de la paroi, D le diamètre intérieur, p la pression intérieure, p0 la pression extérieure et R le plus grand effort d’extension auquel les fibres de la section sont soumises.
  - Comme dans la plupart des cas le diamètre est très grand par rapport à e
  - l’épaisseur, en négligeant — devant l’unité ainsi que p0, la pression atmosphérique, on obtient la formule approchée suivante :
  - PD
  - 200R
  - e et D en millimètres, P en kilogrammes par centimètre carré, R en kilogrammes par millimètre carré.
  - Soit p la pression inférieure dirigée suivant un rayon, pression due à la
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- - CONDUITES FORCÉES 385
  - V
  - . ..loime d’eau, nous avons à considérer le travail du métal, selon que la tension intérieure s’exerce suivant un plan diamétral ou un plan tranversal.
  - Prenons un élément mn = y {fii1- 209) infiniment petit et ayant l’unité pour |..ngueur. La pression p est normale à cet élément, et on a deux composantes parallèles aux axes yy' et xx', qui ont ;.t.ur valeurs : p y sin a et p y cos a ; la •(imposante oi (p y sin a ) agit seule sur le plan xx'.
  - La pression p s’exerçant sur tous les éléments de la conduite situés au-dessus
  - d«* xx', la somme des efforts produits sur unê longueur égale à l’unité a pour valeur :
  - Fig-, 209.
  - p£y sin a = pXni = pi). On a donc l’équation d’équilibre :
  - i pff^=2eR; d'où : R
  - Quant à la tension du métal suivant un plan transversal, l’effort total
  - produisant cette tension est :
  - prD2
  - “T'*
  - et l’équation d’équilibre devient :
  - pr:b2
  - 4
  - rrffeR,
  - d’où
  - R.
  - 4e’
  - bette formule montre que le métal fatigue doublement dans le sens diamétral ; de là l’usage des clouures doubles horizontales.
  - Oe la formule (1) on tire :
  - pD pD .
  - 2R °U C 200R’
  - avec les valeurs données plus haut, à e, R et D.
  - Oans les petits et moyens diamètres, les épaisseurs ainsi obtenues sont largement suffisantes pour assurer les conduites contre toute rupture pouvant être provoquée par des causes même fortuites.
  - Les tuyaux de grand diamètre sont fondus à des épaisseurs telles que le travail sous l’action des pressions intérieures d’épreuve ne dépasse.pas 3 kilogrammes par millimètre carré, et comme en général les pressions de >er\ice sont sensiblement inférieures de moitié aux pressions d’épreuve, la houille h lan ch e, — I, 25
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- - 386
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - il s’ensuit que le métal subit au plus une tension tangentielle de lks,.r> à
  - . 1
  - lKg,7, soit — environ de l’effort produisant la rupture, estimé à 15 kilogrammes.
  - D’après le théorème de Lamé, si t représente la tension moyenne par unité de surface de la section transversale de la matière du tube, et p la pression qui s’exerce sur l’unité de surface cylindrique extérieure au même endroit (fig.210), on a entre ces forces la relation: l—p = Cte = a (a, tension initiale).
  - Quand la pression p est nulle, on a : a — t — 0 = /0.
  - Dans un tuyau plein d’eau, la tension initiale t0 est nulle ; c' est la valeur de la constante dans ce cas particulier, èt nous écrivons : l — p = o.
  - Il en résulte que la pression p qu’on peut exercer à l’intérieur du tube est limitée par la tension /, que le métal peut supporter sans inconvénient .
  - Or, si t = lks,5 pan'millimètre carré de section du métal, la pression tolérable par millimètre carré de surface intérieure du tube sera également lk=,5, et par cenii-mètre carré de surface — 1,5 x 102 = 150 kilogrammes.
  - C’est, la pression qu’exercerait une colonne d’eau de 1.500 mètres de hauteur sur chaque centimètre carré de section à sa base.
  - Mais les effets des chocs sont deux fois plus accusés que ceux des efforts statiques. On en tient compte en doublant les dimensions que les calculs donnent comme plus haut.
  - L’emploi de l’acier permet de reculer considérablement cette limite, et c’est pourquoi on adopte aujourd’hui, comme nous l’avons vuLles tuyauteries en tôle d’acier, — au grand avantage de la sécurité des installations. — pour les conduites à haute pression des fortes chutes d’eau.^L’on ne dépasse pas généralement 5 à 6 kilogrammes par millimètre carré connue coefficient du travail d’une conduite avec des tôles en acier doux (acier Martin).
  - Le réglage des turbines produit des coups de bélier en faisant varier la vitesse de l’eau. Généralement les fabricants de turbines indiquent la surcharge maximum provenant de ce fait(10àl5 0/0),et l’on tient compte de cette surcharge dans le calcul de l’épaisseur de la tôle..
  - M. Remo Catani a donné dans le journal la Houille blanche Q) les formules suivantes pour la détermination des épaisseurs et des poids des conduites métalliques.
  - Fig. 210.
  - (x) Numéro de mars 1901.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 387
  - Conduites a diamètre constant. — Soient : d le diamètre de la conduite en mètres, h la pression en mètres, e l’épaisseur en millimètres, R la charge de rupture en kilogrammes du métal, et S le coefficient de sécurité de ce dernier.
  - On a :
  - 100 X 100 X d X — = 2 X e X 1000 X 8 X R ;
  - d’où on tire
  - hd
  - 6 — 23R'
  - Le poids p d’un mètre linéaire de tuyau, exprimé en kilogrammes , s’obtient par la formule ci-après, dans laquelle p représente le poids d’un mètre cube du métal employé :
  - M hd2?
  - p = 0,0010/ -g^--
  - Pour l’acier, en prenant R d=. 42 kilogrammes, a = g et c = 7.800 kilogrammes, on obtient : emm = 0,0714 hd et pkg = 1,72/n/2.
  - Pour tenir compte du poids supplémentaire des rivets, des recouvrements de l’une des tôles, etc., oiycompte sur une majoration de 15 0/0, ce qui conduit à admettre : p = 2hd2.
  - Dans le cas d’une conduite inclinée d’un angle a sur l’horizontale, le
  - , , . 2 hd2
  - poids d’un mètre linéaire d? proj ^ction devient : p — —— •
  - r J 1 sin a
  - Pour une conduite horizontale de longueur L soumise à une charge constante H, on a
  - L-2
  - P, poids total = 2H T d2 X dl.
  - *
  - M
  - Dans le cas des conduites à diamètre constant qui nous occupe, le poids total d’une tuyauterie soumise à une charge maxima de II mètres d’eau peut alors s’exprimer approximativement par :
  - P = H2d2 (tuyau continu vertical),
  - H2d2
  - P = ——(tuyau incliné d’un angle a), sin a J ®
  - P =2HLd2 (tuyau horizontal de longueur L).
  - Quels que soient la nature du phé îomène propre au coup de bélier et les éléments de régime de la conduite, il faut dans chaque cas, déterminer la surpression x en tous poi îts de la conduire, et si on adm1', que ' ette dernière puisse ê re assimilée à u ie force instantanée, elle produit donc un effet double de celui produit par les forces progressives.
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- - 388
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ou a alors :
  - „ (/l + ~x')d-
  - • 2R ’
  - h, ir.dépei dant des imites choisies.
  - On prendra par exemple h, pression statique en kilogrammes p;-r centimètre carré;
  - x, coup de bélier maximum en kilogran mes par centimètre carré;
  - d, diamètre en centimètres et R la charge par centimètre carré;
  - R correspor dant a.ux7/10 par exemple de la Iimiteinférieure,onobtient ainsi e en cen imètres.
  - 75. Formules et abaques pour la détermination des épaisseurs des tuyaux en tôle. — D’après M. Bouchayer, le coefficient de travail de la tôle doit être pris égal à 6 kilogrammes pour l’acier de déphosphoration obtenu par le procédé Thomas et de 8 kilogrammes pour l’acier au four Martin.
  - C’est sur-cette base qu’a été calculé l’abaque ci-après, contenu dans l’intéressante.brochure tes Conduites sous-pression de la maison Bouchayer et Viallet.
  - Pour s’en servir (PI. IV), on suit la verticale du diamètre jusqu’à sa rencontre avec la ligne inclinée de la pression, ou celle indiquant la pression immédiatement supérieure à celle mesurée sur le terrain. La ligne horizontale la plus proche de ce point d’intersection donne l’épaisseur par une lecture à gauche, pour un travail de 6 kilogrammes par millimètre carré, et Une lécture à droite pour un travail de 8 kilogrammes. Ayant ainsi déterminé la plus forte épaisseur correspondant au bas de la chute, on cherche pour ce même diamètre à quelle hauteur de la chute correspondent des épaisseurs moindres que l’on fixe, en remontant vers l’origine de la chute, et cela, en se servant de la même table, mais en sens inverse. On marque ces points sur le profil en long de la canalisation, et on a ainsi divisé la conduite en tronçons d’épaisseurs variant du maximum au minimum, de millimètre en millimètre, et correspondant aux différentes pressions. Connaissant le diamètre et l’épaisseur des canalisations, on aura le poids au mètre courant des canalisations en calculant le poids de la tôle, des recouvrements, des rivets et des brides d’extrémité et cela pour un tronçon de 6 mètres à 6m,50 de longueur environ (conduites de 150 à 1.000 millimètres) et, en divisant par la longueur du tronçon, on a le poids au mètre courant. Pour les conduites de plus grand diamètre, on opère de la même façon sans tenir compte des brides puisque la jonction des tronçons se fait par un rivetage bout à bout sur place. Les deux tableaux ci-après publiés par MM. Bouchayer et Viallet donnent , le premier, le poids
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- - Abaque pour lu détermination dns épaisseurs de la tôle dans les conduite! forcées.
  - CONDUITES FORCÉES
  - 389 «
  - !. - conduites avec brides dont les diamètres varient de 200 à 1.000 millimètres, et le second, des conduites sans brides, pour des diamètres variant de r,(K) millimètres à 3m,30. Ces poids ne sont qu’approximatifs mais peuvent, être consultés utilement pour un avant-projet,
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- - Tableau des poids de conduites avec brides, correspondant à une longueur de 6m,50 pour les tronçons
  - (Tuyaux de la Maison Bouchayer et Viallet).
  - ÉPAISSEUR DIAMÈTRES DES CONDUITES EN MILLIMÈTRES S
  - en millim. 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 050 1000
  - 3 23 27 32 34 39 43 48 54
  - 4 27 34 40 44 50 59 66 70 76 80 89 96 101 107 113 119 125
  - 5 32 41 49 58 66 74 81 88 97 104 111 118 128 133 142 148 159
  - 6 40 49 59 64 79 88 97 102 114 122 130 142 149 158 168 175 186
  - 7 46 58 69 84 92 103 113 122 130 144 153 165 176 186 195 204 219
  - 8 69 81 93 105 117 129 140 154 165 175 187 200 209 222 234 246
  - 9 82 94 109 122 134 148 . 159 176 189 201 216 231 238 253 270 280
  - 10 87 104 119 135 150 164 186 196 214 223 242 259 273 285 300 314
  - 11 114 133 149 168 182 199 217 230 247 264 281 302 318 328 344
  - 12 129 148 174 185 201 221 '244 253 275 295 318 329 349 368 384
  - 13 182 196 219 238 261 276 286 319 337 350 374 389 415
  - 14 209 238 258 284 300 325 349 367 387 414 428 442
  - 15 259 276 295 318 346 367 389 415 436 457 478
  - 16 270 298 312 334 368. 393 417 444 469 499 516
  - 17 316 344 366 394 417 437 474 506 54 6 567
  - 18 , i 1 3*0 385 413 442 472 407 534 576 60D i
  - 390 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - Tableau des poids des conduites sans brides au mètre courant (Tuyaux de la Maison Bouchayer et Viallet).
  - EPAISSEUR DIAMÈTRES DES CONDUITES EN MILLIMÈTRES
  - en millimétrps lion 700 800 (100 ^ 1.000 1.100 1.200 1.500 1.600 1.800 2.000 2.200 2.;>oo 2.800 3.000 3.300
  - 3 51 60 %
  - 4 69 80 90 100 116 125 135
  - 5 86 100 115 125 140 155 168 210 225 250
  - 6 105 120 137 155 170 185 200 250 270 305 340 370 420 465 500
  - 7 123 140 160 180 200 220 235 295 318 360 395 435 490 550 590 690
  - 8 142 165 185 210 230 250 275 335 360 405 455 500 565 635 675 745
  - 9 160 185 210 235 260 280 305 385 405 455 510 560 635 705 755 830
  - 10 180 205 235 265 290 315 345 430 455 510 575 630 720 790 850 935
  - 11 200 230 265 295 320 350 385 475 500 570 640 700 785 880 940 1.030
  - 12 220 255 285 320 350 385 420 520 550 620 700 765 870 975 1.040 1.135
  - 13 240 275 310 350 385 420 455 565 600 675 755 830 935 1.040 1.120 1.235
  - 14 260 300 335 375 415 450 495 610 645 725 815 895 1.020 1.135 1 .210 1.335
  - 15 280 320 360 405 445 485 530 655 695 780 890 970 1.100 1.230 1.310 1.435
  - 16 300 350 385 430 480 520 570 700 740 830 945 1.025 1.170 1.300 1.385 1.525
  - 17 320 370 410 465 510 555 605 745 790 915 1.010 1.100 1.245 1.385 1.480 1.620
  - 18 340 390 435 495 540 590 640 790 840 965 1.065 1.160 1.310 1.465 1.565 1.715
  - 19 360 415 460 520 570 625 675 835 890 1.015 1.120 1.225 1.385 1.535 1.650 1.805
  - 20 380- 440 490 545 600 660 710 880 940 1.065 1.180 1.290 1.460 1.615 1.740 1.900
  - CONDUITES FORCÉES 391
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- - 392
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - A titre d’indication, nous avons dressé le tableau suivant, d’après les nombreuses installations réalisées par la maison Joya de Grenoble.
  - DIAMÈTRES en mètres LONGUEURS des GQNÏiUIT ES en mètres PRESSION en mètres de buteur d’eau ÉPAISSEUR des TOLES POIDS en kilogrammes FORCE D£ la cnrri en IIP
  - 0,200 855 320 3 à 10 29.900 201
  - 0,220 750 454 3 à 7 36.000 350
  - 0,250 300 » 3 7.210 100
  - 0,300 700 190 4 à 7 35.000 268
  - 0,350 350 320 7 à u 35.000 640
  - 0,350 3.650 622 3 à 14 317.550 1.035
  - 0,400 200 60 4 10.500 150
  - 0,400 3 200 500 7 à 16 493.920 1.256
  - 0,450 1.800 500 3 à 16 251.864 1.600
  - 0,500 120 60 3 3, 6 11.800 200
  - 0,500 970 230 3 à 9 84 500 1.200
  - 0,500 1.300 136 ' 3 à 9 55.000 350
  - 0,600 4.800 50 3 à 4 28 700 113
  - 0,660 860 90 3 CL 7 79 500 615
  - 0,700 440 70 4 à 5 36.015 600
  - 0,700 480 136 4 à 8 63.900 791
  - 0,800 160 90 4 à 5 57.600 936
  - 0,900 660 40 5 à 6 8.900 117
  - 1,000 1,200 118 30 4 16.809 471
  - 250 90 4 à 7 62.850 2.838
  - 1,400 40 10 6 8.850 1.160
  - 1,400 264 142 15 à 19 226.000 4.000
  - 1,400 1,450 500 140 5 à 13 700.000 10.000
  - 350 136 5 à 13 ' 165.000 5.000
  - 1,500 400 45 6 40.000 1.600
  - 1,800 620 70 6 à 19 350.000 9.000
  - 1,800 ,X 2 424 28 6 à 8 169.000 4.000
  - 2,200 26 23 7 à .8 15.000 2.000
  - 2,150 X 2 .117 18 6 à 8 59.000 »
  - 2,200 X 3 79 23 ' 7 à 8 51.950 10.000
  - 3,300 705 38 10 770.000 10.000
  - 76. Conduites à diamètres variables. — Pour une perte de charge déterminée, la méthode du diamètre variable conduit à un poids de tuyau inférieur à celui qu’on obtient par la méthode ordinaire.
  - Comme l’on peut réduire l’épaisseur des tôles à mesure que la pression ou la hauteur diminue, on prend pour valeur dans chaque tronçon celle de la charge moyenne.
  - Soient n le nombre de tranches dans lesquelles on suppose divisée la hauteur H et r le nme> tronçon. Lorsque n est impair, r est le tronçon pour lequel le diamètre se trouve être précisément celui que l’on aurait employé pour une conduite à diamètreponstant.
  - Le poids total de la conduite est donné par l’expression :
  - (2)
  - ''n 1^2
  - 2 r — 1
  - 2
  - = n
  - Pr,
  - ?’•’ J r = 1
  - P, poids déduit de la formule (1) du paragraphe précédent.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 393
  - Le coefficient de P est moindre que l’unité dès que n — 2, et plus ce coefficient sera petit, plus il sera avantageux de construire une conduite à diamètres variables. La variation de -r\ en fonction du nombre n de tronçons de la conduite n’est pas grande.
  - La formulé (2) peut s’écrire sous la forme :
  - suffisamment exacte pour les besoins de la pratique, lorsque n est grand.
  - La valeur limite du coefficient r( pour n — ce — 0,95.
  - La tôle doit, indépendamment des efforts ci-dessus, pouvoir supporter sans risques les effets dus a la dilatation. D’après M. Bouchayer, les joints d<* dilatation, préconisés en principe, auraient plutôt donné lieu à des résultats contraires à ceux que l’on attendait de leur emploi.
  - Ces joint s ne s’utilisent guère plus qu’au voisinage de la chambre de mise en charge. Ils sont constitués par un presse-étoupe formant joint étanche et fixé sur la partie aval de la conduite. La partie amont est engagée dans ce presse-étoupe et peut y glisser lorsque la dilatation de la partie inférieure le fait remonter.
  - M. Bouchayer estime que la solution la plus rationnelle est que le métal résiste seid, par sa nature, à la dilatation.
  - La charge limite d’élasticité de la tôle d’acier étant comprise entre 12 et 14 kilogrammes^, il est très rare que l’effort de tension résultant de l’allongement de la conduite dépasse 10k&,15, ce dernier chiffre correspondant à un écart de température de 50° entre la température de mise en place de la conduite et la température la plus froide d’hiver.
  - Les phénomènes de dilatation sont considérablement moindres lorsque les conduites sont pleines ; il convient donc de ne les vider qu’en cas de nécessité absolue, comme par exemple lorsque les conduites ne travaillent pas en hiver.
  - V. — INSTALLATION DES CONDUITES
  - 77. Causes des déformations des conduites forcées. — Les forces déformat rices à envisager se réduisent généralement à deux dans la pra-Lque ; l<» poids propre du tuyau et celui du liquide contenu, qui tendent a ovaliser la conduite, en l’aplatissant contre les supports résistants sur lesquels elle s’appuie. La fatigue moléculaire due à la flexion peut être plus nnportante que celle due à la pression intérieure du liquide. Les fatigues dues aux flexions varient sensiblement comme les cubes des diamètres des conduit es.
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- - 394 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - L’équation générale donnant le'moment fléchissant dans chaque section de la paroi, dans le cas d’un tuyau vide, se réduit à la formule :
  - M/ = K 2;
  - M/} moment fléchissant cherché ; K, constate pour chaque cas particu-lier, dont la valeur est donnée par le produit du poids p de la paroi par mètre courant de développement du tuyau par le carré (R2) du rayon ; z, variable, fonction d’un angle a qui définit la section considérée.
  - M. Birault, qui a présenté cette formule, explique, d’autre part, qu’en chaque point de la paroi les déformations élastiques dues au poids propre et au poids du fluide contenu sont proportionnelles. Il suffit, par suite, d’ajouter les effets venant du poids de l’eau à ceux provenant du poids propre du métal.
  - Si donc on fait entrer en ligne de compte la déformation due au poids du fluide contenu dans le tuyau, la formule générale sera la même que précédemment, mais où K aura pour valeur :
  - K = pR2 + | *R3 ;
  - 8 , densité du liquide contenu.
  - M. Birault donne aussi la formule suivante pour déterminer la valeur de l’aplatissement e due au tuyau ou diminution de longueur du diamètre vertical : •
  - e= t — 2
  - KR2
  - El
  - 0,467
  - KR2
  - El ;
  - E, coefficient d’élasticité de la matière des parois ; I, moment d’inertie de l’unité de longueur des parois, ce moment d’inertie étant supposé constant sur toute la circonférence. En général, l’action du poids du liquide est prépondérante et elle varie proportionnellement aux cubes des rayons. Les flexions augmentent avec une très grande rapidité avec l’augmenia-tion des diamètres ; pour un diamètre double, les moments fléchissants sont près de huit fois plus grands. Il est donc préférable de renforcer les parois par des armatures ou par des dispositions d’appuis bien étudiées, plutôt que de recourir à des augmentations d’épaisseur lorsque les flexions deviennent considérables. En négligeant l’action du poids des parois, les déformations sont proportionnelles à la cinquième puissance du rayon, si les moments d’inertie 11e changent pas.
  - M. Bouchayer estime que l’aplatissement de la conduite atteint son maximum avant que le tuyau soit plein d’eau. Dans la détermination pratique des épaisseurs d’une conduite de grand diamètre, on doit donc con-
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 305
  - sidérer la déformation due au remplissage, qui correspond au travail maximum du métal. Il convient cependant de remarquer que ce travail n’est que passager et que les conduites ne se vident que très rarement et, par suite, que ce surcroît de travail ne se produit que par intervalles.
  - On a proposé divers dispositifs pour éviter la déformation des conduites utilisées dans l’aménagement des hautes chutes, tels que les tuyaux à double clôture longitudinale et transversale, les tuyaux munis de brides circulaires, à l’effet de les renforcer au point de vue de la section, ainsi que nous l’avons vu plus haut.
  - Il peut arriver qu’une rupture brusque se produisant par un joint de dilatation, — au moment de la mise en charge d’une conduite, — la canalisation se vide spontanément et qu’un aplatissement ait lieu sous l’effet du vide partiel dû à la vidange brusque.
  - Lorsque les conduites sont vides, les changements de température amènent des perturbations qui se manifestent soit par une compression, soit par une tension du métal, que celui-ci doit supporter sans aucun risque. Pour une différence de température de 50° par exemple (en supposant l’installation faite à une température de 35° et en supposant la conduite exposée à un froid de — 15°), la canalisation, supposée amarrée à ses deux extrémités, l’allongement par mètre sera de :
  - •
  - 0,0000i6 X 50 = 0®,000580.
  - Et l’effort de tension résultant :
  - 0,000580 X 17500 = 10^,15.
  - Dans ces formules, Je chiffre 0,000016 est le coefficient de dilatation de l’acier et le chiffre 17.500 le coefficient d’élasticité de la tôle.
  - La conduite étant vide, l’effort dû à la pression du liquide ne vient pas s’ajouter.
  - Or la charge limite d’élasticité du métal étant comprise entre 12 et H kilogrammes, on voit que la différence de températures admise n’a pas d effet désastreux sur la conduite.
  - 78. Tracé des conduites. — Il est bon de ne pas adopter un tracé absolument rectiligne en plan,.mais bien un peu brisé pour faciliter la dilatation dans les angles.
  - Les effets de dilatation ont pour résultat d’ouvrir et de fermer les coudes de la canalisation lorsque ceux-ci ne sont pas amarrés et peuvent jouer
  - librement.
  - Lorsque les conduites sont placées sur un terrain à faible déclivité, on laisse ces coudes se déplacer légèrement, s’ouvrir et se fermer librement et les parties extrêmes sont seules amarrées.
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- - 396
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour réduire au minimum ces déplacements, il faut avoir soin de faire le dernier raccordement, c’est-à-dire le dernier joint, par une température moyenne, de telle sorte que les effets dus aux variations de température soient réduits de moitié.
  - Lorsque les tuyaux ont une forte déclivité, on arrête les mouvements de la conduite en plaçant au bas des parties en forte pente des caissons de butée, comme il sera expliqué plus loin.
  - Les conduites peuvent être constituées par une seule file de tuyaux de même diamètre, ou, lorsque la hauteur de chute amène à une épaisseur de tôle qui rend le tuyau impossible à exécuter dans de bonnes conditions, on remplace la conduite unique par une série de conduites de diamètres plus petits, qui rentrent alors dans la construction courante (1).
  - Des considérations obligent parfois à réduire le diamètre des conduites, plus on approche de l’usine. Pour maintenir la perte de charge constante, il faut augmenter le diamètre à l’amont et on constitue ainsi une canalisation à sections variables.
  - 11 arrive aussi que l’on sectionne la chute, pour éviter des épaisseurs trop fortes ; alors l’usine génératrice supérieure devient la chambre d’eau de celle venant immédiatement après. Cependant, comme l’on est arrivé pratiquement^ établir une chute de plus de 1.000 mètres débitant 500 litres à la seconde (débit qui se rapproche d# maximum que l’on peut avoir à une altitude aussi élevée), les cas où l’on sera obligé de recourir à un sectionnement sont plutôt rares. Ils n’auront guère leur raison d’être que lorsqu’on créera une réserve pour débiter ensuite pendant un laps de temps restreint. Les canalisations à diamètres variables, le plus grand diamètre correspondant aux faibles ^pressions, établies de façon que la perte de charge moyenne soit celle demandée, sont tout indiquées pour réaliser une économie importante sur le poids total de la conduite.
  - En traitant de la pose des conduites, nous aurons l’occasion de revenir sur cette intéressante question du tracé des conduites.
  - 79. Pose des conduites. — Les conduites pour chutes d’eau sont disposées en terre ou en élévation, selon la configuration des terrains destinés à les recevoir.
  - O L’installation de la canalisation forcée de l’usine hydro-électrique d’Orlu (940 mètres de chute) a été faite au moyen d’une seule file de tuyaux. La partie supérieure a été exécutée à l’aide de la tôle rivée jusqu’à la pression de 40 atmosphères ; l’épaisseur .de la tôle est de 5 millimètres à la naissance de la chute et finit avec une épaisseur de 18 millimètres. La tôle soudée qui fait suite à la tôle rivée, commence avec une épaisseur de 14 millimètres et finit avec 32 millimètres pour des pressions de service de 40 à 94 atmosphères.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 307
  - Si le sol est incompressible, on enterre la conduite à moitié diamètre et quelquefois dans une tranchée entièrement remblayée.
  - Dans certains cas, on loge les tuyaux dans un puits ou dans une galerie, quand on craint des chutes de rochers.
  - Le plus souvent les conduites reposent sur le sol en en suivant les aspérités et les sinuosités, ce qui nécessite parfois des travaux d’art importants, : ls que pylônes, passerelles, etc., qui donnent à cette partie des travaux d’aménagement d’une chute le côté audacieux et imposant qui retient l’attention du touriste, toujours en quête d’émotion.
  - La traversée de l’Arve, à l’usine de la Praz (Savoie), est faite au moyen d'un pont-conduite d’une portée de 40 mètres sans point d’appui intermédiaire (1). La conduite a 2m,40 de diamètre et elle se porte d’elle-même. A Bozel, on a établi un escalier longeant la conduite pour en faciliter la visite et l’entretien. La (fig. 213) montre une disposition schématique d’une installation de ce genre.
  - Pour la conduite de l’usine hydroélectrique de Fully (fig. 211), la plus
  - jçtùJ zj_So_1o_
  - I'ig. 211. — Conduite forcée de l’usine hydroélectrique de Fully (Suisse).
  - haute chute à ce jour, qui a 4.000 mètres de longueur, en diamètres de -X) et 500 millimètres, l’épaisseur des tuyaux varie de 6 millimètres à 12 millimètres pour une pression maximum de 165 atmosphères. La canalisation est entièrement enterrée sur toute sa longueur.
  - A la partie supérieure de la conduite métallique se trouve une vanne-üroir et une soupape automatique qu’on règle pour qu’elle se ferme d elle-même dès que le débit dépasse une quantité déterminée.
  - A l’usine de Vouvry tous les tuyaux ont été amenés à pied d ceu\re au moyen d’un transporteur aérien spécialement établi à cet effet. Les dilïc-n-nts éléments de la canalisation pesaient de 800 à 1.000 kilogrammes et longueur variait entre 5 et 10 mètres. Le chemin de fer aérien les disposait en cours de route à un point aussi voisin que possible de leur empla-
  - (1) A l’usine de Saint-Jean-de-Maiirïenne (Savoie), ta conduite de 3m,30 do diamètre mverse la rivière de l’Arc sur une portée de 60 mètres.
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- - 398
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cernent définitif mais plus élevé, et de là on les faisait redescendre en les retenant au moyen de cordages et de treuils.
  - Fig. 212. — Montage «^conduite forcée.
  - Quand les conduites sont posées sur piliers, il faut faire intervenir, dans l’établissement du calcul de l’épaisseur des tuyaux, le moment de flexion maximum et l’effort tranchant, qui sont obtenus en considérant ceux-ci
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 399
  - rumine formant une poutre continue supportant la charge uniformément répartie de son poids et de l’eau contenue.
  - Les piliers reçoivent, eux-mêmes, des supports en fonte ou en tôlerie qui
  - Fig. 213.
  - - misassent les tuyaux sur près de la demi-circonférence et disposés au droit des grandes viroles. Leur longueur varie de 0m,60 à 1 mètre, suivant la génératrice. Ces supports sont établis à l’aide de deux fla'squcs bien reliées entre elles, formant une grande surface d’appui sur la maçonnerie.
  - La force et la forme de ces supports doivent être calculés pour s’opposer complètement à toute déformation sen-iible des tuyaux sur eux.
  - Ou peut aussi terminer les piliers par mu* tôle plate et disposer entre cette LM<* et la conduite un coussinet ou semelle en fonte, libre de se déplacer aiivant les mouvements de la conduite d selon les besoins de la dilatation.
  - !)u a obtenu de bons résultats en misant reposer la conduite sur des ber-
  - ... ,, , ,, . , i i i Fig 214. — Pose de tuyaux dans
  - <-aux en béton enterres dans le sol, • une partie verticale.
  - lisposi! ion qui présente l’avantage’
  - •d’empêcher la déformation du tuyau pendant le remplissage. Le res.e p"iii êlre recouvert d’une couche de terre ou de gravier de 0m,40 d épais-pour éviter les effets de la dilatation. Des tuyaux de 3m,90 de diamètre ont été installés de cette façon à l’usine de Champ par la maison lu.ssignol et Delamarche, de Grenoble.
  - Quand les conduites ne sont pas enterrées, il y a lieu de premlie des précautions contre les effets du soleil et du gel. Dans le premier cas, on
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- - 400 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - peint les tuyaux en blanc et pour le second on laisse toujours un certain écoulement à l’eau.
  - Pour déterminer le débit, en mètres cubes, à écouler par heure pour éviter le gel, c’est-à-dire la pro-duction de glace dans la conduite, on peut appliquer la formule suivante de M. Bou-| ' cher :
  - température de l’eau à son
  - Fig. 215. — Approvisionnement d’un chantier , , . . ' .. „ ,
  - par voie Decauville. _ entree dans la conduite ; S, la
  - surface de tôle exposée au
  - T
  - refroidissement. Si on prend % — 20 et si on considère que — est toujours très petit par rapport à 20, on pourra écrire :
  - Pratiquement on peut admettre un débit de 1 mètre cube par heure et par mètre carré de surface exposée au refroidissement. ^ K-<
  - La chaleur émise pàr seconde par la surface d’une conduite de diamètre D est donnée par la formule suivante :
  - 0,00063ftD/ [(«—0) — r] jl+0,0056 [(f—0 t'}\.
  - D’autre part, la chaleur développée
  - par le frottement dans la conduite a
  - «
  - pour expression :
  - 23
  - gH
  - 2121)5*
  - Dans ces formules, tes.t la température ?IG- 216- Traversée dans un
  - souterrain.
  - de l’eau à son entrée dans la conduite,
  - V celle de l’air ambiant, q la variation de température de l’eau jusqu l’état stationnaire, et q le débit de la conduite.
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- - CONDUITES FORCÉES 401
  - En égalant ces deux dernières expressions, on tire la valeur de V en fond,ion de q ; on remarquera que la température de V s’abaisse très rapi-
  - dament à mesure que q augmente. On voit ainsi qu il est l’ t l
  - de combattre les froids les plus intenses par le-sacrifice d unejerta.n
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- !•
  - Fig. 217. — Traversée de rivière. Conduite de 2m,90 de diamètre (Bouchayer et Mallet constructeurs).
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
- p.402 - vue 441/1252
- - -»îi S
  - CONDUITES FORCÉES 403
  - !( <’*'d’eau. Et , si l’on vent réduire cette perte d’eau, qui est une perte
  - 'énergie, il faut, recouvrir la conduite par une^couche de matériaux . mpables de limiter l’émission . Aorifique.
  - Le dégel des conduites peut iùird s’effectuer à l’aide del’élec-: * n it <*. La Compagnie du gaz et slc l'électricité de Rutherford New-Jersey) emploie à cet effet deux transformateurs de 10 kilo-\v.d:> portatifs, isolés à l’huile,
  - ;*llaissant la tension à 55 volts.
  - Luc résistance liquide et, un am-i Neniètre permettent, de régler ! '-mirant. Le circuit, formé par f uyau et les conducteurs est nnné sur le secondaire au moyen du rhéostat. Au bout de une d"ule, la température com-
  - : u.-c à s’élever dans la section J - iuyau expérimentée. On a i' : arqué qu’avec la glace se '‘.Rivaient entraînés les dépôts ‘ ; -aide et de ferre, de sorte que
  - ll! obtient en même temps un
  - ioyage complet.
  - Les etîets de la mise en charge d une conduite se traduisent par ne. déformation des tuyaux à
  - mre qu’on exécute le rem-fussige. La conduite s’ovalise et
  - irduit en hauteur si on n’a eu I* -.lin de l’armer ou de l’enterrer 111 moitié au moins de sa
  - hauteur.
  - hui é
  - *>es amarrages et massifs de
  - Fig. 219.
  - utée sont destinés à parer aux déboîtements dans les angles; on amarre et on bute encore contre
  - drs maçonneries pour parer aux déplacements transversaux quan a ' ""duite n’est, pas enterrée ; enfin on amarre et on bute pour éviter un glissement en long, dernier cas qui n’est motivé que lorsqu’on a des
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- - 404
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sections rectilignes longues, à forte pente et aboutissant à un changement de pente très accentué.
  - Joint (le réglage.
  - Fig. 220.
  - A l’usine d’Éget, pour la Compagnie du Micli, comportant sept conduites parallèles devant supporter la charge due à une chute de 710 mètres,
  - on a établi un premier massif d’arrêt à
  - la partie inférieure de la canalisa
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 405
  - l ion, puis un autre au départ de la chambre de mise en charge, et enfin une série de massifs d’ancrage le long de la canalisation, ces derniers n'avant à supporter que la différence des efforts de tension ou de compression des parties de conduites abandonnées amont et aval (fig. 219). Un joint de réglage permet aux tronçons entre deux massifs de se dilater librement au cours du montage. Lorsque celui-ci est terminé, on bloque le j.-.jnt à la température exacte prévue aux calculs pour les massifs d’an-. rage. La maisonBouchayer
  - SOS....
  - a fait usage dans cette ins-tallation du dispositif in-Üqué par la (fig. 220).
  - Le tuyau coulisse à l’inté-i'>ur d’une chemise fixe ' liée dans la maçonnerie.
  - Lite chemise et le tuyau peuvent à volonté être "ndus solidaires grâce à i-ne couronne de boulons. -Ce système permet d’évi-'• r un joint glissant ; en 'Ulre les tuyaux peuvent ! contracter ou se dilater librement sans agir sur les -6-6-7-
  - ccssifs, en leur laissant —r7-3-5
  - mut le temps nécessaire p"Ur une bonne prise.
  - 'd. Boucher a imaginé I'"Ur la conduite à haute pression de l’usine de Vou-’U un système de joint fig- 221) permettant d’ob-'1 ,!ir facilement les chan--P méats de direction im-
  - T|f,>és par le tracé. Il Fig. 222.
  - '”lsiste en une paire de
  - f:,llx J°iuts biais à emboîtements. Les deux pièces sont identiques et "Hunes chacune sur sa face cylindrique extérieure d’un trou qui ne la tra-x f'r>c pas. Au moyen d’une clé spéciale on peut faire tourner chaque pièce ,-reer ainsi un angle quelconque inférieur à 10°. Pendant la pose on sus-i":"d le tuyau par son centre de gravité, on place les joints biais dans une P">ition quelconque, puis trois boulons qu’on ne serre que très peu. En-au moyen de clés, on tourne lès anneaux biais, et le tuyau se déplace
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- - 406 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - dans l’espace jusqu’à ce qu’il ait pris la direction voulue. La faculté de
  - créer sur plan: un angle quelconque réglable a une très grande importance; cette disposition appliquée la première fois à l’usine de Vouvry (§ 427) a été une des principales causes du succès de cette belle installation.
  - La (fi g. 222) montre le genre de joints adoptés par M. Bouclier pour la canalisation en tôle soudée de l’usine d’Orlu (940 mètres de chute).
  - Dans l’évidement A on loge un pHit tore de caoutchouc que la pression refoule vers b et l’étanchéité est parfaite. Touteslesfois que l’on a monté une centaine de mètres de conduite, on remplit d’eau, on met un joint plein et au moyen d’une petite pompe on donne 30 0/0 de
  - pression de plus que
  - la pression normale,
  - k l’effet de vérifier les joints. Les changements de direc-'
  - tion en plan et en profil ^ont été exécutés en partie avec des bagues biaises et en partie avec des têtes biaises.
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- - 407
  - jpe* *f> atv&pip
  - conduites forcées
  - Los.tuyaux rivés, employés dans la partie supérieure de la qu’à 40 atmosphères) avaient chacun une tête droite normale h leur axe et l’autre oblique. En plaçant-deux têtes biaises en regard, de façon à ce que la longue génératrice d’un tuyau fût dans le prolongement de la courte génératrice de l’autre, les deux axes se trouvaient en ligne droite .
  - E:i faisant pivoter un des tuyaux sur son axe, tout en maintenant les deux brides en contact, on faisait faire aux deux axes un angle quelconque en dessous d’une certaine valeur égale au double de l’angle du biais de chacune des t êtes.Cette disposition permet de faire des changements de direction en plan et en pro fil non pas à chaque joint, mais à un joint sur deux.
  - Dans les parties verticales, il faut veiller à la poussée au vide en encastrant solidement les coudes adjacents et, au bas de la conduite, en disposant un solide caisson de butée, ainsi
  - chute (jus-
  - Fig. 224. — Conduite-siphon de l’usine de Kubel (Suisse).
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- - 408
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - qu’à l’extrémité supérieure de la conduite (usine et chambre d’eau). D , et d étant les diamètres extérieur et intérieur de
  - la conduite, et R le -travail dû à l’allongement de celle-ci sous l’effet de la dilatation, on aura pour l’effort total de tension due à la dilatation :
  - 7t (D2 — d2)
  - X R;
  - D et d en millimètres et R en kilogrammes par millimètre carré = ÎO1^,15 pour une variation de température de 50°. A cet effort il faut ajouter celui provenant du poids propre des canalisations et de l’eau contenue en tenant compte de l’angle a que fait la conduite avec l’horizontale. Soient P le poids de la conduite entre deux amarrages successifs, / le coefficient de
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 409
  - Il (A
  - •q 11 semble que pour peu qu’une conduite soit enterrée "i qu’elle contienne toujours oc l’eau, les variations de sa 1 empératurc doivent être faibles et par sqite les tensions
  - <|ui donne le moyen de calculer le massif d’ancrage ou de butée, lorsqu’on un peut compter sur le rocher comme appui.
  - Si la disposition le permet, au-dessus et au-dessous du caisson, on fait reposer les tuyaux sur des supports en fonte ou en tôle à glissière permettant les déplacements sous l'influence des variations de la température.
  - Aux changements de direction, généralement accusés par un coude, on appuie celui-ci contre un massif de maçonnerie capable de résister à la poussée de l’eau ( fig. 225 •t 226).
  - Il est nécessaire pour un bon équilibre que la direction de la résultante b" forces coupe CD au 1,3 au moins de cette •ase à partir du point/ D.
  - P“ur réaliser cette conation,il convient d’égaler !' moment de la force Q far rapport au point D 11 t riple moment de R par rapport- au même point
  - ,)U impressions du méïaî'qui en résultent être parfaitement ^ l’a .signalé et expliqué M. Michaud, dans certains cas,
  - ' «des à forte pente des phénomènes particuliers consécutifs d “ . ,
  - r<,,-liaufîeinent alternatifs qui suffisent pour créer des tensions linI»lé\mS et ca g ''uses dans les angles>illants. Il est donc prudent de disposer, dans tous les.cas,,d _ ,n,Rs5lfs de butée aux dits angles et de ne pas compter sur le fait que les joints boulon " >' courent aucun risque de déboîtement comme cela est le cas pour les tuyaux a - 1
  - 1 Joîtement et à joints au plomb.
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- - 410 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - M’approche et la mise en place des conduites accrochées aux flancs des montagnes nécessitent parfois des travaux qui réclament le secours d’engins de levage puissants, difficiles à installer dans des endroits peu accessibles, et une habileté consommée de la part des constructeurs des conduites métalliques, qui assument la délicate mission de la mise en œuvre-de ces tuyaux, aux dimensions monstrueuses parfois.
  - Il n’est pas rare que ces travaux se compliquent d’installations de plans inclinés ou de lignes de transporteurs aériens établis spécialement en vue de la mise en place des conduites. Les traversées de routes se font presque toujours en passage inférieur et le plus souvent on les accroche à un pont métallique ou en maçonnerie.
  - Pour les traversées de rivières, quand le cours d’eau est de faible lar-
  - 3 bit on
  - Fig. 228. — Câble de chargement.
  - geur et qu’il est possible de placer des piles dans son lit, on se contente de calculer la conduite comme une poutre à section circulaire posée sur appuis simples et devant résister à la charge uniformément répartie du poids de l’eau et de son poids propre. Gomme dans presque tous les cas la conduite sert de passerelle, on ajoute une surcharge roulante. Lorsque la rivière est plus large, on remplace le calcul de la poutre droite par celui d’une poutre en arc.
  - Dans d’autres cas, on a trouvé plus économique de supporter la conduite par un pont métallique, ce qui n’oblige pas de renforcer l’épaisseur de la conduite à ces passages.
  - Les traversées de voies ferrées se font toujours par des passages inférieurs. Les Compagnies exigent la construction d’un pont en maçonnerie et demandent en plus que l’on donne à la tôle, dans la partie de la tuyauterie sous le pont, une épaisseur supplémentaire, de telle sorte que la tôle
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- - CONDUITES FORCEES
  - 411
  - :°-°L
  - *
  - F • *
  - VS. n A
  - es?N ,
  - ef jp jjpe*. ef ?p uot/a/f^
  - suoydit s*p 99* uje.p J,sSeS
  - en ce point ne travaille qu’à la moitié à peu près de son coefficient habit uel.
  - On cherche pratiquement à opérer la pose des conduites à une tempe-rature moyenne pour réduire IVffoA de tension résultant de 1
  - l’allongement, mais de préférence u-o>pej^^3p(j par un temps froid, car de cette 9P û!*se9 façon la conduite, sous l’effet des variations de température, travaille à la compression et non à la tension.
  - Il est bon de munir toute conduite forcée d’un ou plusieurs trous d’homme pour la visite et le nettoyage intérieur et d’une vanne de chasse pour l’entraînement des dépôts de matières en suspension, cette vanne servant, en outre, d’appareil de vidange.
  - Immédiatement après sa sortie de la chambre de mise en charge, toute conduite, ayant plus de 0m,80 de diamètre, doit être suivie d’une cheminée d’air pour éviter qu’un aplatissement se produise, en cas de vide créé par une fuite importante à sa partie inférieure.
  - La mise en charge doit se faire avec beaucoup de prudence. A •et effet, on évite d’ouvrir en grand, dès le début du remplissage, la vanne située à l’entrée d<‘ la conduite pour que l’eau pénètre sans violence ; sans cette précaution on pourrait provo-1Uer des ruptures et empêcher 1 expulsion de l’air par les reni-flards. Avant la mise en charge, il est bon au préalable de faire couler pendant quelque temps dans la conduite une certaine quantité d eau que 1 on évacue par le robinet de purge, situéf à la partie inférieure de
  - 9jjo/>6eft ursseg
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  - long, s!gen.rfSi ? to„
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  - Fig. 230. — Profil en long de la conduite forcée de l’usine de Kubel.
  - slsrçfdtjcoffrage600% Epaisseur to/e 14%.
  - Eau.
  - Fig. 231. - l’rotil en long île ln eoiuluite forcée de l’usine de Flmns (Suisse).
  - 412 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 413
  - la conduite, de façon à permettre au métal de prendre la température de l’eau, qui est la température normale de la tuyauterie.
  - Dans les usines où on interrompt le service en hiver (chemin de fer du l'avet à Chamonix par exemple), il est bon de laisser la conduite constamment en pression, afin de limiter la variation de température de la tuyau-
  - Coup? suivant cd..
  - Fig. 232. — Tête aval et tête amont de la conduite-siphon de l’usine de Kubel (Suisse).
  - ‘‘ne et, par suite, les déplacements de la conduite. Les turbines ne marchant pas, l’écoulement se fait par des robinets de purge de la conduite et du collecteur, qui restent ouverts de façon à assurer à l’eau contenue dans a tuyauterie une vitesse de 0m,40 par seconde pour éviter la gelée.
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- - 414
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - A l’usine hydroélectrique de Capdella (Espagne) on a disposé sur la conduite forcée des robinets pour contrôler la formation éventuelle de glaces.
  - Il nous semble intéressant de signaler la disposition qui a été prise à l’usine de Vouvry pour procéder à la réparation, sur la conduite, à la suite d’un accident provoqué par la fermeture trop rapide delà vanne à commande hydraulique placée au bas de la conduite forcée.
  - Pour introduire un tuyau neuf à la place du tube avarié, on a dû nécessairement créer le vide voulu pour laisser passer la saillie mâle d’un tube encore en place et celle du nouveau tube. Pour cela il fallait 14 millimètres ; afin de les obtenir, on a déterré la canalisation sur 50 mètres en amont et sur 50 mètres en aval du point en réparation ; les parties déterrées ont été suspendues au moyen de cordes à des bois placés en travers de la fouille, puis on a attendu que’ la fraîcheur de la nuit ait abaissé de dix degrés la température du métal et contracté celui-ci de 14 millimètres sur 100 mètres de longueur.
  - 80. Appuis et ancrages des conduites. — M. Birault les classe de la façon suivante {fig.'233) :
  - 1° Tuyaux reposant sur deux appuis symétriques par rapport à la verticale. — Cette classe se subdivise en : appuis simples, comprenant eux-
  - Fig. 233.
  - mêmes soit dés appuis fixes, soit des appuis mobiles horizontalement (bielles articulées ou tiges de suspension, plaques horizontales glissantes, galets mobiles horizontalement), soit des appuis à réactions radiales (par exemple deux rouleaux pouvant tourner librement sous l’action de forces 1 angentielles qui les sollicitent au contact des parois de la conduite), et enfin des appuis à liaisons quelconques (cas général) ; en encastrement sur des appuis (la distance relative des deux appuis est alors rendue invariable
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 415
  - au moyen d’assemblages rigides s’opposant aux déplacements angulaires de* parois en ces points, sous l’action des forces déformatrices) ;
  - 2° Tuyaux reposant sur une fondation plane (appuis suivant la généra-‘ ri. e inférieure de contact) ;
  - 3° Tuyaux reposant sur une fondation circulaire. — Dans ce cas, les déformations de la conduite sont annulées entièrement par la rigidité du berceau dans toute la zone du contact, les flexions ne s’exerçant que dans i-a partie supérieure du tuyau, où les parois sont libres dans leurs déformât ions.
  - Cette (-lasse se subdivise en appuis suivant une zone inférieure de contact •t en canalisation disposée dans un berceau maçonné.
  - Supposons une conduite reposant sur un sol résistant ou une fondation plane et suivant sa génératrice inférieure seulement.
  - Prenons D — 1 mètre et e — 7 millimètres. Dans les calculs qui suivent, ne tient pas compte des trous de rivets à déduire et des renforcements par les cercles de recouvrement des viroles successives.
  - On a pour une pression d’eau de 50 mètres par exemple :
  - I nsion constante dans les parois = 14)00 _ 25.000 kilogrammes
  - l>ar mètre courant.
  - Travail de tension constant dans l’épaisseur des parois sous l’action de la pression intérieure = 3ks,6 par millimètre carré.
  - /.000 r
  - Flexions dues aux forces déformatrices :
  - M = 77,5 X 1,50 = 116kem,3,
  - en remarquant que p = 60 kilogrammes (poids des parois au mètre carré), R = 0,o0, g = 1.000 et z =1,50 (valeur maxima).
  - d est le moment de flexion par mètre courant de conduite.
  - Le module de résistance étant - X 0,0072 0,0000082, on a pour la
  - 6
  - 'aleur du travail maximum du métal par suite des flexions :
  - 116 3
  - —i- — I4ks,2 par millimètre carré.
  - 0,4
  - Le travail maximum total est donc égal à : 3,6 + 14,2 = 17k?,8. Supposons maintenant la même conduite reposant sur une fondation circulaire suivant une zone de 30° à droite et à gauche.
  - Pour cette valeur :
  - z = 0,84,
  - 011 a alors :
  - •M = 77,5 X 0,84 = 65k5in,l et = 7k=,9.
  - m-
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- - 416
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Par suite, le travail maximum est : 3,6 -f- 7,9 = llk&,5 par millimètre carré.
  - Dans le cas de très grands diamètres, l’on a vu qu’il était préférable d’adopter des armatures transversales. Supposons un tuyau de 3 mètres de diamètre, l’épaisseur de la tôle étant de 7 millimètres, la pression de 30 mètres et l’armature constituée par deux cornières de 100 X 100 x 12, renforcées par un cadre rigide en tôle et cornières à leur partie inférieure ( fi g. 233), et prenant appui sur une zone de 30° de part et d’autre de l’axe vertical de la conduite. Il en existe une-par mètre courant, ce qui donne pour la section d’un mètre courant de paroi (tôles et deux cornières d’armature) : 11.512 millimètres carrés.
  - 30.000 X 3,00
  - On a :---------------= 45.000 kilogrammes par mètre courant pour la
  - tension dans les parois.
  - 45.000
  - Le travail du métal à la tension =----------- = 3ks,91 par millimètre
  - 11.512
  - carré.
  - Et enfin :
  - M = 0,670 X 1.890 = 1.266k&m,3,
  - en remarquant que p = 90 kilogrammes (poids des parois au mètre courant), R = l'm,50 et z = 0,670 (section à' 30°). Pour 90°, z = 0,329.
  - Le.moment d’inertie des deux cornières reposant sur le sol et qui sont rivées sur la tôle de 7 millimètres du cadre, sur une longueur'de 500 millimètres, a pour expression :
  - I = 0,000i73 (1 tôle 500 X 1 ; 2 cornières 100 X 100 X 12).
  - Par suite, on a pour module de résistance :
  - I ,03 0,000173
  - v U — 0,3742
  - X 106= 462,
  - la distance de l’axe neutre aux fibres les plus éloignées étant :
  - v 0,3742.
  - Le travail maximum du métal par millimètre carré est donc de :
  - 1.266
  - 462
  - 2ks,74
  - (compression).
  - Dans la section à 90°, l’armature comprend deux cornières seulement et on a :
  - 10fi - = 60. v
  - I = 0,0000042,
  - v = 0,0706
  - et
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- - 417
  - CONDUITES FORCEES
  - Par suite :
  - M= 0,329 X '.890 =
  - Le travail maximum total du métal, la conduite étant en charge, se produit donc dans la section de 909, et sa valeur est inférieure à :
  - R = 3,91 f 10,30 = 14,21 par millimètre carré,
  - Ici sion encore admissible, car il reste une marge suffisante au-dessous du . i.efficient d’élasticité du métal.
  - partie inférieure du tuyau est de beaucoup la plus fatiguée ; aussi ‘ î,'~ Un grand intérêt à appuyer la canalisation suivant une zone d’une ^ r*,<iue largeur. Comme on le voit par la (fi g. 233), on dispose les con-J1 es de grand diamètre sur des fondations épousant la forme circulaire
  - LA HOUILLE
  - — I.
  - blanche.
  - 27
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- - 418
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - des tuyaux, embrassant la demi-circonférence et même plus. La rigidité des parois est augmentée par des armatures transversales en fers cornières ou à U qui, comme on le sait, s’opposent aux déformations transversales, armatures que l’on rapproche le plus possible pour éviter les déformations longitudinales entre deux armatures successives. Si ces armatures transversales sont très voisines, le massif de maçonnerie peut, dans ce cas, n’être que plan et discontinu.
  - Dans les cas où l’on a recours à des appuis espacés, on établit en ces endroits des armatures transversales très robustes, les tôles étant raidies
  - Fig. 235.
  - par des armatures longitudinales dans l’intervalle de deux armatures transversales successives.
  - Lorsque les conduites sont appuyées d’une façon continue, c’est-à-dire sur toute leur longueur, on évite les effets des flexions longitudinales entre appuis isolés, et. l’on n’a qu’à s’occuper des flexions transversales.
  - Les tuyaux sont goudronnés à l’intérieur pour éviter leur corrosion. Leur longueur varie entre 6 et 10 mètres pour la commodité du transport ; les joints sont rivés et fixés à même le sol. Au sommet des coudes, on dispose des soupapesà air (fig. 235) pour assurer une colonne d’eau solide et continue dans les tubes et, aux fortes rampes, on amarre les tuyaux a l’aide d’ancrages. Les tuyaux disposés aux coudes doivent être -particulièrement solides. Pour les chutes dépassant 300 mètres, il est indique d’employer des tubes soudés ensemble à recouvrement pour la partie la plus basse de la conduite.
  - Lorsque la pente est faible et le pays traversé accidenté, une conduite en tuyaux est plus facile d’installation et moins coûteuse que la construction d’un canal ou d’une tranchée sinueuse.
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 419
  - 81. Applications numériques. — I. Les chutes d’Orlu (*) sont formées par la rivière l’Oriège et le ruisseau de Gnôles. Les eaux de rOriège supérieure fournissent un débit moyen de 580 litres ; celles de l’Oriège inférieure, 2.400 litres, et le ruisseau de Gnôles, alimenté par le bassin du lac de Naguilhes, 780 litres. Par suite, le débit moyen provenant du lac de Naguilhes et du bassin supérieur de l’Oriège est :
  - 1.360 X 8.760 7.000
  - = 1.700 litres,
  - pour 7.000 heures de travail annuel.
  - La (fi g. 236) représente schématiquement les dispositions des deux • butes, Oriège supérieure et ruisseau de Gnôles.
  - 1° Chute d'aval. — Soient D, le diamètre des conduites ; H, la hauteur
  - 2 Tuycuioc\ G Tujjazur. | | 2 Tiujaizæ. de 0^700 ; de 0^20 j : de Om7ÔO
  - - .. —Il —
  - tf- Tuyaux 8Tyaujc cUO^Oà, de 0m36O
  - j*__8£o!,t _"J^. jaL»j L -
  - k______ibso™
  - L
  - Fig. 236.
  - de < hute = 525 mètres ; /, la longueur totale = 1.370 mètres ; q, le débit •Maximum de chaque conduite (1 mètre cube) ; h, la perte de charge due
  - nicur n Verra’ ï,ar *a description de l’usine hydroélectrique d’Orlu (§ 316) quel’ingé-,rràce ^UpSSe’ ^•.®oucher, a traité le problème par l’adoption d’une seule file de tuyaux, Cour (f einl>^(?* ^e tuyaux soudés que les constructeurs réalisent très bien de nos jours, l:i<re \6S pressions atteignant et même dépassant notablement 1.000 mètres. L’avan-1', ut (jCOnom*clue qu’offre l’emploi des tuyaux soudés est que la tôle dans ce cas ra\ailler à 9 kilogrammes au lieu de 7 kilogrammes pour les tuyaux rivés.
- p.419 - vue 458/1252
- - 420 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - au frottement de l’eau ; P/, la puissance disponible sur l’arbre des turbines; a, le coefficient, de rendement des turbines; ûa, le prix de la chuLe non -aménagée (pour chaque conduite, 125.000 francs) ; Ab, le prix des ouvrages hydrauliques autres que les turbines et les conduites (pour chaque conduite, 125.000 francs) ; Ac, le coût des conduites mises en place, et At, le prix de l’installation motrice et électrique avec les bâtiments (par conduite, 250.000 francs).
  - On a :
  - Pu
  - \.OOQqg
  - 75
  - h).
  - Or:
  - 0,002q8l
  - IP
  - Et en faisant : a = 0,75, on obtient. :
  - = 10g
  - iü
  - H — Ô,002g 8 l\ 5.2oODs — 28,6 TP ) ~~ D3
  - On peut prendre :
  - or :
  - Ac = 28-OOOcc moy. Di;
  - 4
  - c = 0,56 c moy. = 0,004 -f 0,000004 (HD)3.
  - D’où :
  - 4
  - Ac = 90.000D (1 + 4,27D3).
  - Cherchons la valeur de D qui correspond au minimum de l’expression :
  - Aa —)- A b —(- Ac -f- A t
  - - .
  - Cette valeur s’écrit alors :
  - D:i [500.000 g- 90.000D ( l + 4,27D3)]
  - 5.250D3 — 28,6 .
  - et en simplifiant •:
  - D:> f5,55 + D (l + 4,27D3)1
  - ps _ 0,0054
  - j
  - Si on égale à 0 la dérivée de cette fonction par rapport à D, on obtient :
  - D = 0,663.
- p.420 - vue 459/1252
- - CONDUITES FORCÉES
  - 421
  - Dans ces calculs, le débit intervient pour 1.000 litres par conduite (on en a supposé deux), parce qu’on a porté le chiffre de 1.700 à 2.000, afin de prévoir les conduites pour un débit un peu plus élevé.
  - Au lieu d’avoir deux conduites de 0m,700 sur toute leur longueur, qui conduiraient à des épaisseurs très fortes de la tôle dans les parties inférieures de la chute, on a préféré recourir à la disposition représentée par la • (fîg. 236), comportant double-conduite à l’origine et ramifications sur deux autres étages.
  - La perle de charge t otale dans les conduites est donnée par la formule :
  - h = 0,002
  - ci, en appliquant, la formule aux diamètres adoptés et indiqués sur la figure :
  - lo ' ' U
  - h = q* (0,0032/, -f 0,0047Z2 + 0,0079/3). Soit : h = 7g8.
  - 2° Chute d’amont. — Elle est aussi divisée en deux gradins. Avec un <-ert ain débit g, on a également :
  - [15 15
  - ii dV . i 8 '
  - DÏ W + Dî W J '
  - Soit
  - 15
  - h' = bg8,
  - en procédant comme pour la chute aval.
  - Les courbes de la {fis. 237) donnent les puissances concordantes aux divers débits q.
  - Les ordonnées correspondantes
  - au débit moyen q = 1.700 indiquent les puissances respectives suivantes :
  - chute d’aval = 8.000 HP ; chute d’amont = 6.740 HP ;
  - soit, en nombre rond, une puissance de 15.000 HP.
  - Quant à la chute de l’Oriège inférieure, on a vu que le débit moyen était de 2.400 litres;
  - mais, comme il descend à l’étiage à 1.600 litres et monte entre temps à 3.800 litres, et comme il n’y a pas possibilité de le légulaiiseï, il faut ‘ alculer la conduite pour un débit de 3.400 litres, dans le but de réaliser une utilisation moyenne convenable.
  - vjco
  - 1,PCO 1,5001,700 S,0O0
  - Fig. 237.
- p.421 - vue 460/1252
- - 422
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - En procédant comme il a été fait pour les deux cas plus haut, avec *
  - H = 130 mètres,
  - 1 — 400 mètres, q =z 3.400 litres, a = 0,75, Aa = 100.000 francs, A b == 220.000 francs,
  - Af = 280.000 francs,
  - on trouvera :
  - f) = lm,344, soit : lm,350.
  - Pour le calcul de la puissance moyenne de cette chute, en comptant sur une perte de chute totale de 5 mètres (2m,60 dans le canal d’amenée et 2m,40 dans la canalisation, compris4es effets des coudes et des contractions), on cherche d’abord la puissance maximum, qui est égale à :
  - 1.000 X 0,75 X 3,4 X 125 _ 4 ^ Hp 75
  - Si nous prenons cinq mois d’étiage par an, la puissance moyenne devient :
  - 5 X 2.000 -f 7 X 4.250 12
  - = 3.300 HP en nombre rond,
  - le chiffre 2.000 correspondant à la puissance d’étiage.
  - II. Soit une conduite forcée constituée par une seule file de tuyaux réunissant la chambre d’eau au collecteur des turbines. Supposons que* la conduite ait 600 mètres de longueur et que nous consentions à perdre 5 0/0 de la chute totale, qui est de 60 mètrbs.
  - La perte de charge par mètre sera donc :
  - Et :
  - 60 V" 5
  - J = —- : 600 = 0m,005. 100
  - il = 0,005 X 600 = 3 mètres.
  - Appliquons la formule Lévy (§ 65) ; en faisant D = lm,50, on aura pour l’expression de la vitesse :
  - 1 U = 20,5 v/o,75 x 0,005 (1 + 3 \f(T,75), soit : U = 2m,35.
  - Le débit correspondant aura pour valeur :
  - 4
  - X 2,35 = 71 X41,5° X 2,35
  - 4m3,2 à la seconde.
  - 4
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- - CONDUITES FORCÉES
  - 423
  - 1 /O2
  - La formule Bresse : D = 3 V/ j ’ fournirait : D = lm,70. La puissance sur la turbine sera dans ce cas :
  - N _ QH 75_ _ QH 4.200 X 57 75 X 100 100 100
  - = 2,394 IIP,
  - en adoptant 0,75 pour le rendement des turbines, comme cela se fait couramment, et en remarquant, que la chute brute est réduite Je 60 mètres à 57 mètres par suite du frottement de l’eau dans les tuyaux et de l’effet des '•mides.
  - D’après le (§ 69), la tôle de 5 millimètres conviendra jusqu’au point <m le niveau de l’eau sera en contre-bas de 35m,50 du niveau maximum de la chambre d’eau (l’épaisseur de 5 millimètres,est un minimum pour 'viter l’ovalisation du tuyau à vide et au remplissage). Pour une épaisseur de 6 millimètres et R = 8 kilogrammes, on aura fi = 42m,50 ; pour 7 millimètres et K = 8 kilogrammes, h = 50 mètres, et enfin, pour de la tôle de ' millimètres et R = 7ke,90, on a : fi = 56 mètres.
  - III. Soit à déterminer le diamètre d’une conduite de 1.500 mètres de longueur, la chute étant de 80 mètres, le débit à utiliser de 4 mètres cubes 1 la seconde et la vitesse d’introduction de l’eau dans lé moteur hydraulique de 35 mètres à la seconde. Le débit dont nous disposons étant entièrement à utiliser, il sera donc précisément celui que doit absorber la ou les turbines à installer.
  - ha section s de la veine liquide admise à la vitesse que nous nous -"inmes imposée est donnée par la relation :
  - 4m3
  - * = 35m
  - 0m3,114*.
  - La charge capable d’imprimer à l’eau la vitesse de 35 mètres est :
  - h — — — — 62m 40
  - — 2 g — 19,62
  - I
  - ha puissance disponible ou fournie par la chute qst :
  - 1000 X 3 X 62,40 = 185.200 kilogrammètres, soit*: 2.500 HP.
  - p
  - -R appliquant la formule ci-après pour la détermination du rayon r de la conduite, on a :
  - 1 /V X s2 X h x l. V t:2 (H — h) ’
  - r
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- - 424
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - où / (pour parois peu encrassées) = 0,0075, l est la longueur de la conduite et H la hauteur de la chute, on obtient :
  - 2 X 0,0075 X 0,114~ X 62,40 X 1-500 3,14162 X (80 — 62,50)
  - d’où r = 0m,62.
  - Par suite le diamètre = lm,24 et la section S = lm3,207.
  - . s 0,114
  - Le rapport des sections - =------ = 0,094.
  - S 1,207
  - La perte de charge K = 80 — 62,40 = 17m,60.
  - K 17,60
  - m 1 _ ______I 7 A AA
  - Et le rapport
  - H
  - 0,22.
  - 80
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- - CHAPITRE VI
  - BARRAGES
  - I. — ÉTABLISSEMENT ET ROLE DES BARRAGES
  - 82. Réglementation des barrages. — Un barrage a pour but de diriger l’eau d’un cours d’eau dans un bief à l’effet de gagner une certaine hauteur de chute. De ce bief l’eau est conduite par un canal d amenée dans une chambre d’eau, laquelle eau, après avoir actionné les récepteurs hydrauliques, se rend au cours d’eau par un canal de décharge ou dé fuite. Par suite de l’établissement d’un tel ouvrage, le bief d’aval n’est nullement influencé au point de vue des variations du niveau de la surface, mais il en est tout autrement pour le bief d’amont, qui peut être sensiblement modifié. Quoi qu’il en soit, une fois le régime permanent établi, le volume d’eau qui s’écoule dans l’unité de temps par le barrage est le même que celui qui s’écoulait par la section du cours d’eau, si le barrage n est pas destiné à accumuler une certaine réserve d’eau.
  - Lorsqu’on est en présence d’une rivière ni navigable ni flottable, on est libre d’établir le barrage directement en travers de la rivière et sur une largeur égale à "celle du cours d’eau, sous la réserve que la retenue des eaux en amont, obtenue par l’établissement du barrage, ne gêne pas le service des usines existantes sur le même cours d’eau et n’apporte aucun préjudice aux riverains. L’usine à alimenter peut être disposée soit en amont, soit en aval, ou contiguë au barrage.
  - Nous avons dit que le barrage produit une élévation du niveau d’amont jusqu’à une certaine distance de cet ouvrage, tandis qu’en aval le niveau reste le même. Ce niveau en amont jdoit, être maintenu tel que le bariage je produit pendant l’étiage et les eaux moyennes ; mais, lors des crues, j’eau peut passer par dessus la crête, et l’Administration fixe l’altitude de cette crête. L’opération par laquelle l’Administration détermine la hau-feur de retenue est connue sous le nom de point d'eau de l’ouvrage régulateur. Ainsi elle impose que la surface de l’eau en amont ne doit pas pouvoir accidentellement s’élever à plus de 0m,10 au-dessus du point d’eau,
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- - 426 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - limite de la tolérance administrative. Celui-ci est lui-même fixé par cette considération que, pour les besoins des riverains, il faut que l’écoulement des eaux pour les besoins de l’agriculture puisse se produire normalement et qu’en tous les points du parcours le niveau de l’eau du cours d’eau soit maintenu à 0m,15 ou 0m,20 en contre-bas des parties les plus basses des prairies avoisinant les rives.
  - Le barrage peut être constitué par un déversoir fixe pour pourvoir à l’écoulement des eaux de crues et par une échancrure munie de vannes, dont la section doit être telle que celles-ci donnent un débit tel que l’eau ne dépasse pas la crête du barrage aux hautes eaux ordinaires. Ces vannes de fond sont plus ou moins relevées suivant que le débit est plus ou moins considérable.
  - Pour l’usine à créer, il y a lieu de distinguer si elle doit être autorisée ou non. Dans le premier cas, l’altitude du déversoir étant fixée par l’arrêté d’autorisation, l’on est déchargé de tout souci quant à l’établissement d’une autre usine immédiatement en amont. Pour l’usine située en aval, l’on sait que l’altitude du couronnement de son déversoir règle le niveau de l’eau sur ce point. Par suite, la connaissance des deux niveaux que nous venons de considérer fixe la hauteur de la chute dont- on peut réellement disposer.
  - Si l’on est en présence d’une usine non autorisée, pour se rendre compte de la chute disponible dans l’usine que l’on veut aménager, on lève entièrement les vannes de décharge du déversoir, de façon à supprimer entièrement la chute de cette usine. Alors le niveau d’aval de l’usine située en amont peut soit rester stationnaire, auquel cas il est loisible de maintenir l’eau de l’usine, que l’on a en vue, au niveau de la crête du déversoir, soit baisser, augmentant d’autant la chute de cette dernière usine ; dans ce cas, il faut maintenir le niveau de l’eau en dessous de l’altitude de la crête du déversoir et réduire la hauteur de telle sorte que le niveau d’aval à l’usine d’amont descende à la cote inférieure trouvée dans l’expérience précédente, sous réserve des conditions résultant des droits des riverains qui interviennent dans la fixation du niveau de l’eau, pour la protection des propriétés, Pirrigation et le droit de pêche.
  - L’établissement d’un barrage ou la dérivation plus ou moins complète des eaux par un canal d’amenée ne peut, dans le cas le plus général, etre établi sans une autorisation de l’Administration, qui détermine les dispositions et les dimensions des ouvrages à créer, notamment du barrage, du déversoir de superficie, des vannes de décharge, qui constituent ce que l’on appelle les ouvrages régulateurs.
  - Pour les usines à cours d’eau intermittent, l’alimentation a lieu par éclusées, c’est-à-dire par retenues et évacuations d’eau successives. AI01& le bief d^amont (canal d’amenée) forme un réservoir subsidiaire du bar-
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- - BARRAGES
  - 427
  - rage, et on applique le régime dit « des étangs », qui consiste à arrêter l’eau pendant le nombre d’heures nécessaires pour remplir le réservoir.
  - L’usine en marche dépense une quantité d’eau supérieure à celle que débite le cours d’eau, et l’excédent est fourni par le réservoir, qui joue ainsi le rôle « d’accumulateur » ; quand ce dernier est vide, l’usine entre en repos et on procède à nouveau au remplissage du bief.
  - A défaut d’établissement de retenues régulatrices dans les hautes vallées, ce qui serait le meilleur moyen de remédier à ce fâcheux état de choses, l’existence de barrages mobiles échelonnés le long du cours d’eau permet d’emmagasiner une masse d’eau qui est loin d’être négligeable, surtout au début d’une période sèche.
  - Les grands barrages réservoirs d’emmagasinement, même lorsqu’ils ont été édifiés en vue de la marche d’une seule usine hydro-électrique,ont une répercussion favorable sur le régime du cours d’eau à l’aval. Si l’usine avait la possibilité de retenir toute l’eau pour remplir sa réserve, le- résultat de cette opération serait, il est vrai, d’assécher complètement le cours d’eau à l’aval durant toute la période de remplissage. Mais l’Administration, quand elle autorise la construction d’un semblable ouvrage, a soin d<! prescrire à l’usinier de laisser en tout temps un volume minimum qu’elle fixe au mieux des intérêts généraux de la vallée.
  - Dans les usines dont l’écoulement de l’eau doit être constamment maintenu, on assure cette condition, quand l’usine est arrêtée, par une ouverture suffisante des vannes de décharge.
  - Pour les hautes chutes et lorsque la disposition des lieux s’y prête, on construit un barrage au sommet du déversoir naturel, dérivant d’une cascade par exemple, et le réservoir ainsi constitué forme la chambre d’eau, d’où partent les conduites forcées. Quand l’usine est éloignée du barrage, ou qu’il existe d’autres usines situées sur la même rivière, l’Administration unpose la construction d’un déversoir supplémentaire et d’une vanne de décharge à proximité du récepteur hydraulique, permettant, en cas d’ar-ret du moteur hydraulique, de faire passer les eaux du canal d’amenée au canal de fuite.
  - A l’aide des vannes et du déversoir, on arrive à maintenir constant le un-eau d’amont pendant l’étiage et la saison moyenne ; ce niveau ne s élève seulement que pendant les grandes eaux, alors que le niveau d’aval, uu contraire, varie constamment, avec le débit de la rivière. La différence
  - es niveaux en amont et en aval (hauteur de chute), et par suite l’énergie, vane aux différentes époques de l’année suivant le régime du cours d’eau, regnne que l’on peut déterminer soit par des jaugeages directs et nom-j ei,x’ s°if à l’aide de renseignements puisés sur place ou recueillis dans 6S bureaux des Services des Ponts et Chaussées et des Eaux et Forêts.
  - Lorsque les barrages pour chutes basses ne dépassent pas 3 mètres,
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- - 428
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ces ouviages sont le plus souvent constitués par un mur en maçonnerie à paroi verticale du côté amont et incliné du côté aval. Si la rivière est torrentielle, on protège cet ouvrage contre les afïouillements par des enrochements solides placés à la base, de part et d’autre, et on arrondi^ le fond.
  - La crête du barrage doit être parfaitement arasée à la hauteur fixée par le règlement administratif.
  - On tire la valeur de l’épaisseur h de la lame déversante par rapport à la plus forte crue connue, épaisseur qui constitue la surcharge dont on doit tenir compte dans les calculs d’un barrage, par la formule ci-après, où q représente le volume d’eau, en mètres cubes par seconde, de la plus forte crue, et l la longueur du barrage : q = 1,77 x Ih \/h.
  - Il est évident que, pour avoir le moins de hauteur de lame déversante, il faut donner une longueur d’aiitant plus grande au déversoir.
  - Si la digue a une grande longueur, on donne au mur du barrage la forme d’un arc de cercle dont la convexité est tournée vers l’amont et formant déversoir lorsque le niveau1 d’amont dépasse le point d’eau. S’il s’agit de
  - créer un réservoir dans une gorge, on construit un barrage en maçonnerie reliant les deux talus de la gorge et on ménage à la crête un déversoir de trop-plein, ainsi qu’un canal à la base (aqueduc) muni d’une yanne pour la vidange.
  - A l’origine du canal de dérivation on dispose une ou plusieurs vannes, constituant la passe à gravier, pour la chasse des graviers. Au moyen de chasses, ces vannes enlèvent les dépôts au pied de la murette et entretiennent celle-ci à un chenal profond. En temps de crues la passe à gravier reste ouverte.
  - Les barrages doivent être très étanches et réaliser diverses conditions que n ous examinerons dans les paragraphes suivants ; ils sont assez souvent placés obliquement par rapport aux rives, de façon à présenter, en temps de crues, un débouché considérable pour une faible hauteur de lame d’eau.
  - En principe, toute usine bien réglementée comporte un déversoir de superficie fixe et un vannage môbile. La retenue, à f'éfïet de créer une chute d’eau, peut être faite en établissant un vannage de décharge V ( fig. 238) accolé de deux déversoirs ; mais, dans ce cas, la manoeuvre des vannes est incommode, malgré l’adjonction d’une passerelle entre les*deux rives. La disposition représentée schématiquement, par la (fig. 239) est la plus généralement adoptée. Le barrage de retenue B est disposé au dioit ou à l’amont de l’usine u, et la prise d’eau se fait au moyen d’un cana^ d’amenée pu, qui con duit l’eau à l’usine qui en utilise la chute. Le canal de fuite uo ramène les eaux à la rivière en aval du barrage. En N est le dever
  - Fig. 238.
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- - BARRAGES
  - 429
  - soir de superficie, qui, aux termes des règlements administratifs, doit avoir une longueur au moins égale à la largeur moyenne du cours d’eau. La crête de cet ouvrage est dérasée dans le plan du niveau légal,’ de telle sorte qu’avec le concours du barrage, qui fonctionne également comme déversoir, on ait une crête de déversement double de la largeur de la rivière. Enfin le vannage de décharge Y complète l’installation. Quand
  - Fig. 239.
  - les eaux, à l’amont du barrage, sont plus basses que le niveau de retenue, le vannage reste fermé ; on ne l’ouvre que lorsque le niveau est notablement dépassé, c’est-à-dire lors des crues.
  - Le vannage sert, en outre, à maintenir la pente moyenne du fond du cours d’eau ou, autrement dit, il a pour fonction d’éviter les atterrissements.
  - Il peut arriver que la disposition des lieux empêche de donner au van-
  - Vanne de déch<
  - 'rage deverso/r f/xç
  - '/fâ'a-nne de Pnse d eau
  - Canal d'amenée
  - nage V un débouché suffisant pour écouler toutes les eaux de crues. Pai-î°is aussi cet ouvrage est loin de l’usine, ce qui rend la manœuvre malaisée en cas de crue soudaine. On peut alors remplacer le vannage unique par deux vannages (fig. 240). Le vannage de garde, plus facilement accessible, suffit pour écouler les crues de peu d’importance, tandis que le vannage de décharge n’a besoin d’être levé qu’à des époques espacées.
  - On dispose parfois les galeries de décharge, une sur chaque rive du cours d’eau {fig. 241), pour écouler les crues sans que le barrage soit'sub-
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- - 430
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - mergé. La retenue est limitée de chaque côté du barrage par un mur d’en-diguement élevé à la même hauteur que les murs de tête des galeries de décharge.
  - Le débouché du vannage de décharge se détermine pour permettre l’évacuation de la totalité des eaux de pleines rives, abstraction faite de la partie qui s’écoule par le déversoir. Cependant, dans le cas des cours d’eau torrentiels, ,l’Administration n’impose pas l’existence de? vannes de décharge.
  - Le déversoir de superficie sert à évacuer les eaux lorsque, le vannage étant fermé, le niveau légal est accidentellement dépassé. Il sert à parer
  - ’lé me fit batardeau
  - Fig. 242. — Coupe d’un pertuis du barrage de l’usine hydroélectrique de Tuilières.
  - Fig. 241.
  - à la négligence des usiniers dans la manœuvre d#fe vannes de décharge. Quand le déversoir est destiné à l’écoulement des eaux ordinaires non employées par l’usine, une partie de sa crête est alors arasée sur une fraction de sa longueur et à un niveau inférieur à celui de la retenue, pont donner passage aux eaux surabondantes.
  - Le seuil des vannages s’établit toujours au fond du lit pour profiter de toute la hauteur possible, et leur levée doit dépasser le niveau des phlS hautes eaux.
  - L’arrêté réglementaire fixe l’emplacement des déversoirs, leur longueur et la position de la crête. Les opérations à faire sur le terrain pour le régie ment des usines demandent beaucoup de soin et d’exactitude ; il convient
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- - BARRAGES
  - 431
  - autant que possible de les faire lors des basses eaux. Elles s’étendent naturellement à l’amont jusqu’à la limite du remous de la retenue à étudier, et en aval jusqu’au point où, le canal de fuite joignant le cours d’eau, l’influence de la retenue cesse entièrement de se faire sentir.
  - La réglementation d’un barrage existant peut être demandée par l’usinier lui-même, soit qu’il ait en vue de se mettre à l’abri d’une mise en demeure d’avoir à enlever du lit des ouvrages établis sans autorisation, soit qu’il veuille recourir à une reconstruction de ses ouvrages. Elle peut être demandée par des tiers intéressés qui se croient lésés par la trop grande hauteur donnée à la retenue ou par l’insuffisance du débouché des ouvrages régulateurs. Dans ce cas, les ingénieurs procèdent à une réglementation complète du barrage, tout, en s’attachant le plus possible à ne pas diminuer la force motrice dont jouit l’usinier.
  - L’instruction ministérielle du 23 octobre 1851 spécifie que, lorsqu’il s’agit d’établir un barrage dans le lit d’un cours d’eau torrentiel et fortement encaissé, le permissionnaire peut, dans certains cas, être dispensé d’ouvrages régulateurs. Alors il n’existe pas de niveau légal de retenue et on se borne à régler le niveau de la crête du barrage formant déversoir, comme le stipule la circulaire ministérielle du 4 octobre 1892. Par suite, la crête est dérasée à une certaine distance en contre-bas d’un point pris pour repère, celui-ci devant toujours rester accessible aux agents de l’Administration, c’est-à-dire placé au-dessus du niveau des hautes, eaux.
  - L’instruction des demandes de réglementation de ces barrages se. fait d’ailleurs de la même manière que dans les autres cas (voir chap. xiv).
  - 83. Digues en terre. — Les barrages peuvent être constitués par des digues en terre, par des murs en maçonnerie, par des murs en béton armé ou par des constructions mixtes.
  - Le principal avantage des digues en terre ( fig. 243) est que, grâce à leur grande surface d’appui, elles peuvent être établies sur des sols peu résistants, à la conditiontoutefois qu’ils soient imperméables. Elles trouvent aussi leur raison d être dans les régions où la maçonnerie reviendrait à un prix prohibitif. Parfois les digues servent de berges pour les canaux de navigation, d’irrigations et même de ca-ttnux d amenée d’usines hydrauliques (usine Fig. 243.
  - de Jonage, §308).
  - j Le profd des barrages en terre varie suivant les circonstances locales et .d nat,Ure des matériaux dont on dispose. En général, le côté amont a une inclinaison de 1 1 /2 de base pour 1 de hauteur, dessiné soit par un plan me, soit par des gradins en maçonnerie qui constituent le revêtement .
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour des barrages de faible hauteur, un simple revêtement de pierres ordinaires de 0m,50 à 0m,80 d’épaisseur est parfois suffisant pour parer aux afïoiiillements ou aux clapotis. Du côté aval, la surface inclinée peut être soit unie ( fig. 244), soit constituée par une suite de plans inclinés raccordés par des banquettes horizontales (fig. 245), dont l’ensemble dessine une courbe ayant sa convexité tournée vers le remblai. Le revêtement du
  - Fig. 244.
  - talus se fait au moyen de gazon. Les corrois sont plus souvent établis au moyen d’un mélange de sable et d’argile (2/3 de sable.pour 1/3 d’argile par exemple) ou de 2 volumes de terre pouf 1 de gravier.
  - Parfois, pour le talus amont, on prend une inclinaison assez raide au sommet et on la diminue ensuite en la faisant très douce vers le bas. De cette façon, lorsque la digue comporte un revêtement maçonné, l’inclinai-
  - Fig. 245. — Digue-réservoir de Vingeanne.
  - son très douce vers le bas permet que ce revêtement ne glisse pas sur les terres parfois détrempées, sur lesquelles il repose, et l’inclinaison raide dans le haut pour que les vagues glissant sur ce parement ne dépassent pas le sommet de la digue.
  - Dans les digues anglaises, on dispose au milieu du remblai une âme en argile (fig. 244), et entre le remblai proprement dit, exécuté à l’aide de
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- - BARRAGES
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  - matériaux toüt venants, et l’âme en argile, on interpose un remblai spécial formé de matériaux de choix résistants.
  - Moins le sol est résistant, plus on doit donner d’empattement au massif, afin de répartir la pression sur une très grande surface. Quant aux ouvrages de prise d’eau, ils sont toujours placés en dehors du remblai.
  - En certains pays, on a recours, pour la confection des digues, aux matériaux les plus divers (métaux, bois, fascines, pierres sèches) qui, judicieusement employés, remplissent parfaitement le but poursuivi. On peut aussi, dans les digues anglaises, remplacer l’âme en argile par un massif de maçonnerie ou même par une construction métallique et faire reposer les remblais eux-mêmes sur des murs, si la fondation le permet.
  - Quoi qu’il en soit, dans la construction de ces barrages, on doit assurer l’étanchéité des talus, soit par un recouvrement en terre glaise, soit par un revêtement de béton. Il convient, en outre, de drainer convenablement les eaux provenant d’infiltration, au moyen de barbacanes ou de galeries.
  - Les barrages de ce genre, de grande hauteur, sont nombreux. Le nouveau barrage du Croton (Éfats-Unis) a 50 mètres de hauteur sur 250 mètres de longueur, et le barrage de l’Otay (Californie) a 70 mètres de hauteur. Dans la construction du barrage du lac d’Oredon, à 1.850 mètres d’altitude, on a recouvert le talus d’une première couche de béton reposant sur un pierré ordinaire destiné à produire l’étanchéité ; pnis, en avant de ce béton, on a établi un autre pierré devant servir de drain et reposant, à sa base, sur une galerie d’écoulement. Enfin, sur oe pierré, on a disposé un fort revêtement en béton de lm,60 d’épaisseur à la base et lm,20 au sommet, protégé lui-même par une chape en bitume de 2 centimètres d’épaisseur mise à l’abri de la gelée et des chocs des vagues par un troisième pierré de 1 mètre d’épaisseur.
  - La digue de l’Alamosa River (Californie) a 54m,86 de hauteur au-dessus des fondations, 7m,10 de largeur à la crête et 235 mètres à la base. Sa longueur est de 152 mètres à la crête, et, sur les 25 derniers mètres, elle n’est que de 12 mètres. Le niveau normal de la retenue est de 3m,05 au-dessous de la crête.
  - Le centre de la digue est composé d’un mélange d’argile sableux, le !este en matériaux quelconques. Un mur central en maçonnerie, de 25 mètres de hauteur, de faible épaisseur, et disposé en plan en forme de v°ute, est noyé dansda partie médiane de la digue.
  - jLa digue' de Tabeaud, aussi en Californie, créant un réservoir de 1-500.000 mètres cubes, a 36m,90 de hauteur au-dessus des fondations et Sa ^argeür est de 189 mètres à la base. Le parement amont est incliné à 3A et celui d’aval à 5/2.
  - Les barrages en terre peuvent être établis sur un sol peu résistant, qui serait impropre à supporter un barrage en maçonnerie ; mais ils doivent la houille blanche. — I.
  - 28
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- - 434
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - être construits imperméables, c’est-à-dire constitués par un remblai parfaitement éi anche, empêchant toute filtration d’eau à travers leur masse. Les terres trop argileuses ou trop sablonneuses seront rejetées, et on fera un bon corroi à l’aide de matériaux choisis que l’on pilonnera d’une façon très soigneuse lors de leur mise en place.
  - Le type de barrage à noyau d’argile a retenu l’attention des constructeurs américains ; car on projette de fonder un ouvrage de ce genre à Gatun pour alimenter le canal à écluses qui doit être construit à Panama. Des essais efïèctués sur le barrage de Wachusett, imaginé par M. Stearns, on a conclu que la ligne de saturation à l’intérieur de ce barrage, qui limite la hauteur des terres complètement imprégnées d’eau, se tient à une distance assez importante du profil extérieui; de la digue. On peut en déduire que l’étanchéité est satisfaisante et qu’il n’y a pas de perte d’eau à travers l’ouvrage.
  - Parfois le corps de la digue’ est en pierres, au lieu d’être en terre, et l’âme en fer, au lieu d’être en maçonnerie.' Les Américains font les barrages en terre avec des terres de qualité quelconque, mais protégées contre les infiltrations par un diaphragme en tôle absolument imperméable et noyé dans un massif de maçonnerie, ce dernier n’ayant pour effet que dé mettre le métal à l’abri des agents d’oxydation.
  - La digue-réservoir de Villegusien, établie sur le canal de la Marne à la Saône, a été effectuée à l’aide de procédés de construction nouveaux. Sa longueur est de 1.250 mètres, sa plus grande largeur à la base 43m,63, la hauteur au-dessus du sol des fondations, 12m,71 et la capacité du réservoir 8.700.000 mètres cubes.
  - Le corroyage des terres (350.000 mètres cubes) a ét'é opéré à l’aide d’un rouleau à roues cannelées, ayant une largeur de piste de lm,20 et un pcids de 2.500 kilogrammes en ordre de marche. L’emploi de ces petits rouleaux facilement déplaçables a donné d’excellents résultats et l’expérience a démontré, qu’à égalité de poids par décimètre de jante, les rouleaux avec des roues de faible diamètre corroyaient beaucoup plus énergiquement-Les terres ainsi comprimées ont atteint 2.000 kilogrammes au mètre cube. Quant au mélange deS terres, il a été fait très économiquement au moyen de herches canadiennes, avec dents en acier, recourbées et flexibles, qui a permis d’obtenir une étanchéité parfaite.
  - Le mur de garde a été construit à l’aide de mortier et de gravier comprimé qui a permis d’édifier un véritable monolithe absolument étanche et d’exécution rapide. La compression était faite par couches de 0m,12 a 0m,15, au moyen de savates. L’adhérence parfaite de deux couches entre elles était obtenue en fouettant sur la première, avant de la recouvrir par la suivante, un lait de ciment à consistance crémeuse.
  - La (fig. 246) montre une coupe de la digue de Villegusien sur 1 axe
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- - BARRAGES
  - 435
  - d’une tour de prise d’eau. Le talus d’amont a été revêtu au moyen de
  - grandes dalles de mortier de ciment, Port land moulées et savatées en place ; elles ont 0m,20 d’épaisseur et 3 mètres de longueur, séparées par des joints ' en argile recouverts d’une mince couche de mortier de 3 centimètres d’épaisseur en parement,.
  - A la digue de Ville-gusien on a supprimé complètement le déversoir isolé de superficie qu’on met d’habitude à l’une des extrémités des digues, en raison de la longueur exceptionnelle de l’ouvrage. Le déversoir a été plsK-é tout simplement au. sommet d<'< tours carrées, à l’instar des déversoirs circulaires des écluses. Ce système permet d’écouler des. crues - de 50 mètres nibes à la seconde, h etude de la digue de Villegusien est due à O. Jacquinot, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
  - Le barrage de Nexaca s'u Lio du même nom (fig- 24/) est un des plus hauts de tous les barrages °n terre actuellement -distants. L a 55 mètres le hauteur, une longueur an êtres et une
  - %
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- - 436
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - largeur maximum de 299 mètres. On disposait d’eau sous la pression de 12 kilogrammes par centimètre carré. Comme matériaux de remblayage, on a trouvé, dans le voisinage immédiat, des graviers calcaires et de l’argile presque pure placés côte à cote, mais non mélangés. On attaquait séparément chacune de ces deux roches qui s’écoulaient dans des sluices différents pouvant être réunis par leur mélange, et dans un sluice collecteur on obtenait des matériaux de porosité déterminée. On put ainsi constituer le centre de la digue d’argile pure (couche %e), de gravier et argile remblayés hydrauliquement (couches det f), de pierraille mélangée d’argile, remblayée hydrauliquement (couche c), de pierraille remblayée hydrauliquement (couche g) et de pierraille posée à la main ou déchargée par un câble transporteur (couche b).
  - La partie avant h du barrage a été faite de matériaux ayant exsudé de l’ouvrage. Des murettes en béton a ont ét^ménagées dans le sol à des distances variant de 28 à 45 mètres. Enfin les dèux faces ont reçu un pavage en gros moellons posés dans un bain de mortier au ciment.
  - Il est reconnu depuis longtemps que le transport par l’eau courante constitue un mode d’évacuation des déblais extrêmement économique A la suite d’expériences faites pour l’évacuation des déblais de la Cule-bra par les eaux du Ghagres (percée de l’isthme de Panama), où on opérait à l’aide d’une conduite en tôle de 50 centimètres de diamètre, on reconnut que l’eau animée d’une vitesse moyenne de 2m,40 pouvait porter ou entraîner régulièrement 1/30 de son volume de défilais tout-venant; des puerres ayant 20 X 10 X 10 centimètres étaient roulées à une vitesse de 2Û1,25.
  - Les terres argileuses sont plus facilement transportables que les sables et graviers, car l’argile, qui se met en suspension dans l’eau, agit comme une sorte de lubrifiant pour faciliter l’écoulement des gros éléments. Les meilleurs résultats sont obtenus quand la proportion d’argile est de 2o a 35 0/0 des matériaux à transporter et ces derniers roulent aisément dans des conduites dont la pente n’excède pas 2 0/0. D’ailleurs, le remblayage hydraulique est appliqué avec succès dans les mines pour le transport des remblais du jour au fond dans les quartiers dépilés.
  - On s’arrange de manière que l’arrivée des matériaux de remblayage se fasse dans une nappe d’eau assez profondç^et assez étendue. Dans ces con ditions, le dépôt des gros éléments s’effectue assez vite, par suite de a diminution brusque de vitesse ; quant aux éléments plus fins, qui tardent à se déposer, ils subissent une sorte de percolation à travers la masse déjà compacte fournie par les premiers et ils en colmatent progressivement e interstices. Il faut notamment dans l’opération du remblayage hydrau lique éviter la formation de lits parallèles, à l’effet d’empêcher la produe tion de chemins d’eau entre les couches, capables de provoquer des gbsse
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- - BARRAGES
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  - i<>nts pouvant amener la ruine de l’ouvrage. On conçoit que ce mode de
  - remblayage est beaucoup plus économique que celui habituellement employé pour la construction des digues en terre. Si les travaux sont
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  - importants, l’économie de temps et d’argent réalisée couvre très vite les frais d’installation et d’entretien de la tuyauterie et ’ des pompes (1). Le barrage de Tyler, dans le Texas (9m,15 de hauteur et 175 mètres de longueur), et celui de la Vlesa, près de San-Diego (19m,80 de hauteur et 145 mètres de longueur de crête), construits, depuis plus' de vingt ans, sur ces principes, ont également bien résisté à ce jour.
  - Depuis l’établissement de ces derniers, d’importants barrages-réservoirs, tels que ceux de la Crane-Valley (Californie) (33 mètres de hauteur et 237 mètres de longueur), de Lake-Frances (Californie) (25 mètres de hauteur et 430 mètres de longueur), de la Snake-River (Waho, États- Unis), de Wahiawa (fig. 248) (îles
  - Fig. 248,
  - Fig. 249.
  - Pente 1 %
  - Fig. 247 à 250. — Types de digues-réservoirs.
  - Pana L6S ingénieurs américains, qui ont établi le projet d’aclièvement du canal de grus et qUi comP°rte à Gatum un barrage en terre, pour barrer la vallée de Cha-tituerî i ^ à 31 mètres au-dessus du niveau de la merle plan d’eau destiné à cons-du ac intérieur formant le bief de partage, ont décidé de recourir à la méthode jour enb t hydraulique pour l’exécution de cet ouvrage, le plus colossal à ce pe ^ u disant les déblais provenant des dragages du canal entre Gatum et Colon. seur àT*!6 a 44 mètres cle hauteur, 25.500 mètres de longueur, 825 mètres d’épais-45 min,a baSe 64 un v°hime de 16.207.500 mètres cubes. Son prix de revient est de mns de francs, soit 2 fr. 80 par mètre cube.
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- - 438 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Sandwich), de Zuni (fig. 249) (Nouveau-Mexique) (23 mètres de hauteur et 240 mètres de longueur à la crête), de l’Alamosa-River à Terrare ( fig. 250) (Colorado, É'ats-Unis) (60 mètres de hauteur et 180 mètres de longueur), ont donné de bons résultats.
  - Plusieurs barrages avec remblayage hydraulique viennent d’être construits pour l’aménagement de chutes très importantes en vue de la production d’énergie électrique, qui doit être transportée à Puebla et à Mexico, villes situées à une distance d’environ 150 kilomètres du point de production, et aux districts miniers de Pachuca et d’El Oro éloignés de plus de 270 kilomètres.
  - Un système de revêtement en béton armé, étanche et capable de résister aux chocs des corps flottants, a été imaginé et mis en pratique par M. de Murait, ingénieur au corps des Ponts et Chaussées hollandais, pour la protection des rivages et des ouvrages maritimes. Sur une moins grande échelle, il pourrait recevoir d’utiles applications dans la construction des digues. Le système de revêtement de Murait a été décrit dans le Génie civil (*) : nous allons nous borner à en indiquer le principe.
  - M. de Murait constitue ses revêtements à l’aide de dalles de béton de faible étendue, indépendantes les unes des autres, maintenues en place par un encadrement ou châssis extrêmement robuste, ancré fortement dans le sol des parties à protéger, et recouvrant le bord des dalles en formant couvre-joint. Le châssis, qui est constitué par du métal déployé, joue le rôle d’élément résistant, capable de subir les efforts extérieurs sans dommages, et ceux de la dilatation, sans bris ou déformation sensible. Les dalles en béton armé, enchâssées dans leurs encadrements et indépendantes de ces derniers, constituent l’otgane de protection proprement dit. L’armature des dalles est aussi du métal déployé ; elle est entièrement noyée dans le ciment. La confection des dalles et de leur châssis se fait entièrement sur place. Pour construire 100 mètres carrés de revêtement, en dalles de 7cm,5 d’épaisseur, il faut : ciment, 3.500 kilogrammes ; sable, 9 mètres cubes ; gravier, 12 mètres cubes ; métal déployé, 120 mètres carrés (pesant lk&,900 à 2 kilogrammes par mètre carré) ; eau, 3 mètres cubes ; huile, 10 litres ; journées de salaire, 40.
  - Le tableau suivant donne les prix de revient des mouvements des matériaux de la digue-réservoir de la Vingeanne sur le canal de la Marne à la Saône :
  - Il est de grand intérêt d’apporter toute attention à la construction des digues en terre, qui constituent un système essentiellement économique de construction et d’entretien.
  - Les défaillances auxquelles ont donné lieu ces ouvrages peuvent, mieux connues, être évitées par suite de modifications à apporter dans leur exécution.
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- - BARRAGES
  - 439
  - Mur de garde.
  - Massif de corroi.
  - Revêtement.,
  - Fouilles...........
  - Maçonnerie de mortier comprimé...
  - Décapage de la digue, essartage
  - • des emprunts etc.
  - Fouille des chambres d’emprunt, transport et corroyage des terres.
  - Fouilles et divers..
  - Dalles en mortier de ciment et escaliers...........
  - Tours d’alimentation .....
  - Terrassements.....
  - Maçonneries.......
  - Métaux (vannes, crics, passerelles, grilles) .........
  - Aqueducs dei Terrassements.......
  - fuite......./ Maçonneries.......
  - Travaux divers dans le réservoir, entretien des chemins déviés, semis, plantations, aménagements des abords de la digue, etc...........
  - Rétablissement des communications.
  - 89.000
  - 254.000
  - 104.000
  - 832.000
  - 35.000
  - 269.000
  - T. 000 59.000
  - 49.000
  - 20.000
  - 64.000
  - 103.000
  - 275.000
  - TOTAL POUR LES TRAVAUX. ACQUISITION DE TERRAINS. .
  - 343.000
  - 936.000
  - 304.000
  - 115.000
  - 84.000
  - 103.000
  - 275.000
  - 2.160.000
  - 1.215.000
  - DEPENSE TOTALE....................... 3.375.000
  - Cube des corrois 296.000 mètres cubes. Prix de revient d'un mètre cubedecorroi enplace: 8U2.000 „ „ „„ „
  - 29ê3ôô = 2 rmTOt-
  - tenir 1 mètre cube de corroi à la digue on a exécuté lm,053 avec emprunts,d’où un
  - retrait de ^ •
  - Pour obtenir-, 1 mètre cube de mortier contprimé en place (joints déduits) on a employé 1 “S, l:j de sable, d’où un re-
  - trmtde —•
  - Prix de revient du mortier en place au mètre Cube de surface couverte : 11 fr. 45 ; arrosage au lait de ciment compris.
  - Le mètre cube d’eau emmagasiné revient à :
  - 3J75AI00 _
  - 9.500.000 ~ ° f ihb'
  - C est ainsi que M.-Frontard a pu montrer que les éboulements qui se sont produits aux talus amont dans certaines digues s’expliquent mal par les théories admises jusqu’à présent sur la stabilité des terres pulvérulentes.
  - Les études de M. Résal, confirmées par l’expérience, conduisent à reconnaître la nécessité d’adoucir progressivement les talus dépassant une certaine hauteur, c’est-à-dire de modifier les profils adoptés comme classiques depuis un quart de siècle. •
  - M. Brésal formule la loi suivante : « étant données une certaine nature de terre et une certaine inclinaison du talus, il existe une hauteur dangereuse à partir de laquelle .le talus doit être adouci ».
  - Et M. Frontard appuie cette loi par la suivante : « la hauteur dangereuse varie avec la proportion de gravier contenue dans les terres. » g J^- Gaillot s’inspirant de ces données a édifié récemment au canal de ourgogne la digue de Grosbois, pour contrebuter le vieux barrage en Maçonnerie construit en 1835, en donnant au talus de la digue un talus concave à l’amont. Depuis la mise en service, il ne s’est produit aucun t eMent. Il semble donc que la solution pour les digues de grande hau-eiu do’it être cherchée dans la réalisation d’un profil concave à l’amont, apres les dernières expériences de M. Frontard, la hauteur dange-peut être formulée comme suit polir une inclinaison de 3/2.
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- - _Retenue_maxima ( 1158.25) Hetenue ordinaire (1156,25)
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  - Mur en grosses pierres sech.ee
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  - Fig. 251. — Coupe transversale du barrage des Paduls, à Lagastello (Italie).
  - 440: LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - BARRAGES
  - 441
  - Pour une terre contenant 40 à 60 0/0 de gros sable, 16 à 17 mètres
  - 10 à 12 0/0 6 0/0
  - 35 0/0
  - 15 à 16 il à 13
  - 7 à 8
  - Au lieu d’augmenter la surface pressée on peut obtenir le même résultat en augmentant la résistance à l’écrasement, en mélangeant par exemple une forte proportion de gravier à la terre du remblai, au pied de la digue. On a ainsi un « béton de terre » qui est le matériau idéal pour les digues de réservoir (Digues de Torcy-Neuf et du Bourdon).
  - 11 n’est pas nécessaire d’exécuter ainsi tout le corps, mais seulement à ia base du talus amont, un massif d’autant plus haut que la digue même est plus élevée. D’ailleurs l’adoucissement du talus peut être poursuivi en même temps que l’amélioration des remblais. Malgré que les talus d’aval ne soient pas soumis aux mêmes causes de destruction, les mêmes considérations doivent, pour plus de sécurité, leur être appliquées.
  - Les remblais corroyés convenant mal pour remplir un rôle de soutènement au pied du talus, on pourrait demander ce rôle de soutènement à de la maçonnerie en la limitant au soutien du pied du talus.
  - On trouve une application de ce principe dans la construction récente du barrage de l’usine hydroélectrique de Lagastrello, la plus grande de ce genre construite jusqu’à ce jour en Italie ( fig. 251).
  - Pour les digues en terre de grande hauteur si on était conduit, par des conditions de stabilité à donner au mur de garde une épaisseur inutile pour le rôle d’étanchéité, qu’il est appelé à jouer, il pourrait être évidé suivant le type qui a été adopté dans les Pyrénées dans la construction de quelques barrages.
  - 84. Barrages en béton ordinaire. — La ( fig. 252) montre un barrage en béton établi à London (Ontario) pour les usines hydrauliques de
  - Fig. 252.
  - ladite ville. Il n de sa fondation.
  - mesure 105 mètres de long et 5m,70 de hauteur au-dessus
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- - 442 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - On a donné au profil une assez grande dimension en largeur, à cause des dangers que fait courir au barrage le passage des glaces. La construction a été faite par tranches de 15 mètres de longueur reliées par joints, composés de feuilles de tôles réunies par un matelas en sable et glaise. Le béton de première classe, qui est revenu à 36 francs le mètre cube, était composé de 1 de ciment pour 3 de sable, 4 de gravier tamisé et 2 de pierre cassée. Pour le béton de seconde classe, les proportions étaient : 1 : 3 : 5 : 3, et il a coûté 34 francs le mètre cube. Le béton repose directement sur un banc d’argile compact, sauf en un point où on a dû consolider une veine de gravier en y incorporant du béton sec.
  - Le barrage de Mac Call Ferry (Etats-Unis) est particulièrement intéressant par les méthodes nouyelles qui ont été employées pour sa construction.
  - Le fleuve, au point où est construit le barrage, a 810 mètres de largeur et son lit est parsemé de nombreuses îles. Le barrage est à cheval sur l’île de Frv et il est longé, en aval, par un pont de service de 600 mètres de longueur qui lui est parallèle et qui supporte quatre voies dont le faisceau se relie, sur la rive gauche, à la voie principale de Pensylvanie à Railroad et aux voies qui desservent l’usine génératrice"et les différents chantiers ou ateliers de la rive.
  - Le barrage, qui a 15m,80 de hauteur, est construit entièrement en béton, sans armature, avec addition d« 18 0/0 de blocs de rochers noyés dans la masse. Pour établir le profil on a construit un batardeau partant de la rive gauche et allant à l’île Fry, les eaux passant par le bras droit. Dans le bras gauche, ainsi asséché, on construisit le pont de service et les fondations du barrage. Puis sur cette base, on érigea le corps du barrage par tronçons successifs de 12 mètres, laissant entre eux un vide de même longueur. En même temps, on montait la substructure de l’usine principale avec ses conduites souterraines pour permettre à l’eau de les traverser et d’aller rejoindre le canal de fuite. Cette première partie une fois terminée, on fit sauter le batardeau du bras gauche ; l’eau reprit son cours à travers les ouvrages du barrage en béton et l’on entreprit les travaux dans le même ordre pour assécher le bras droit. Cette deuxième phase, ainsi que la traversée de l’île ont été terminées dans le printemps de 1908. Pour la production-des énormes.quantités' de béton nécessaires pour la construction du pont de service, de l’usine et du barrage, on avait installé un atelier spécial de fabrication du béton. La production par journée de dix heures a atteint 1.350 mètres cubes et le chargement des trains, composés de huit wagons apportant les matériaux aux malaxeurs, était d’environ 12 mètres cubes.
  - Pour construire le barrage en béton on a employé des gabarits métalliques en vue d’une solidité, d’une facilité de montage et de remplacement
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- - BARRAGES
  - 443
  - de certaines pièces, beaucoup plus grandes qu’avec les gabarits en bois ordinaires. Les fondations de ce barrage ayant été arasées dans toute la longueur à lm,50 en contrebas du pied de la courbe formant la face aval, c’est sur cette plate-forme que furent montés les groupes de gabarits correspondant à chaque tronçon.
  - L’ensemble pour un tronçon comprend cinq fermes semblables, espacées de 3 mètres d’axe en axe.'Ces cinq gabarits, entretoisés par des tirants en diagonale, sont fixés à leur base à des points particuliers de la fondation générale du barrage. A l’aval, la fixation est faite au moyen de coussinets de'butée scellés dans des massifs de fondation. Une fois les gabarits montés, on fixait le coffrage en bois à leur intérieur et on procédait au coulage du béton.
  - La première série de tronçons de 12 mètres étant construite, dans toute l’étendue du barrage, pour boucher les vides de 12 mètres, ménagés pour l’eau, on s’est servi d’un système particulier de panneaux mobiles. Chacun d’eux est formé d’un châssis à claire-voie rectangulaire ayant en largeur lm,20 de plus que l’ouverture à fermer, soit 13m,20 en tout et une hauteur de 4m,80. Ce châssis, une fois descendu contre la face amont de l’ouverture, sa fermeture s’opère en amont à l’aide d’un rideau en forte toile roulé sur un cylindre horizontal qui règne dans toute la largeur du panneau et s’appuie sur un grillage en fil galvanisé. A l’aval le châssis est garni d’un revêtement en madriers cloués horizontalement sur des tasseaux fixés aux cornières, et comme l’eau pourrait passer entre la paroi des maçonneries et le pourtour des châssis, les deux arêtes verticales et l’arête horizontale inférieure sont garnies d’un t ube à air que l’on gonfle à l’aide d’une pompe.
  - Les panneaux une fois en place, on élève la maçonnerie de béton par assises successives de lm,50 de hauteur ; quand on a terminé une première assise, on remonte les panneaux pour faire une nouvelle assise et ainsi de suite. L’ensemble des panneaux mobiles nécessaires pour un bras n’a coûté que 100.000 francs, au lieu qu’un barrage mobile provisoire complet aurait occasionné une dépense d’environ 2 millions.
  - Afin de laisser à l’ouvrage la possibilité de se dilater, aux points de y jonction des massifs de 12 mètres, on a ménagé des entailles de 0m,90 de profondeur formant rainures qui sont garnies de papier goudronné. L’ex-penence a montré que peu à peu le papier goudronné est enlevé et qu’il est remplacé par du limon qui forme ainsi un joint élastique.
  - Avant de s’engager dans le bassin de mise en charge, l’eau retenue par e barrage, traverse une grille brise-glaces en béton avec estac.ade flottante qui rejette vers le barrage-déversoir tous les débris flottants chargés par le fleuve.
  - j usine bâtie entièrement en béton, avec comble en acier est élevée sur e même banc, de roches que le barrage.
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- - Bander en
  - diiô^zo)
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  - Fi g. 5, .Appui des tôles courbes sur les poutres
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  - Fig. 7. Côté Est
  - Timber cri b s
  - (Cadres en bois remplis de rocaille)
  - : (1091,60)
  - T'--,
  - 1087.63)
  - ,______...................................................................*.«*.......
  - Fig: 253. — Barrage en acier de Hauser Lake. Coupe transversale du barrage dans la partie centrale.
  - 444 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - BARRAGES
  - 44 5
  - 85. Barrages en acier.
  - Les barrages en acier . mmnençant à devenir de .instruction courante aux É' at s-Unis, nous donnons,
  - -, fifre de document, celui diiié à- Hauser Lake sur • Missouri et que repré-'iitont les {fig. 2o3 à 25o) emprunt ées au Génie civil. <>t ouvrage, qui reposait ni grande- partie sur un :*;tnc di' gravier, a été, malgré les précautions prises. alïouillé par Veau sous pression qui en a entraîné la destruction.
  - La retenue opérée était !•• mètres. Le barrage é ait constitué par des fermes en acier qui soute-aient unplatelage en tôle f'-nnant la face amont de !’*>uvrage. La charpente métallique s’appuyait sur t' sol de fondation en béton régnant d’une façon ininterrompue sur toute la longueur, quoique les fermes fussent espacées 'litre elles de 3 mètres. L> t ôles formant la face a mont reposaient sur les uipporl s comme on le voit •mr des dessins de détail. ^ la partie supérieure, ces b des étaient courbées et Imire.oneavité tournée vers 1 amont-, tandis qu’elles i'1 aient planes à la partie inférieure. Au pied du barrage on avait disposé
  - Fig. 354. — Barrage en acier rte Hauser Lake. Plan rt’ensemlrte du barrage.
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- p.n.n. - vue 485/1252
- - BARRAGES
  - 447
  - une feuille de tôle recourbée et rivée contre un rideau vertical en pal-planche ; des boulons d’ancrage reliaient même les tôles inférieures à ces palplandies et ces dernières reposaient sur un lit de béton, qui, lui-même, recouvrait' un massif d’enrochement sans mortier et se soudait à un massif de béton' formant mur de garde et dans lequel était noyée iVxtrémité supérieure du rideau en palplanches.
  - I.a crête supérieure du barrage était1 constituée par une charpente n • ! allique spéciale, qui permettait soit de laisser au milieu un déversoir !• 150 mètres de longueur pour laisser passer les crues, soit d’obstruev ce déversoir et de relever le niveau du réservoir de 3m,30 pendant les périodes de sécheresse. Il suffisait pour cela de fermer, au moyen de madriers en bois superposés, les différentes ouvertures existant entre les montants verticaux qui constituaient cette charpente de crête. Aux deux extrémités du barrage, l’intervalle existant entre ces montants, était d’ailleurs maintenu constamment fermé par des tôles plates.
  - La face aval du barrage était protégée dans le voisinage de la crête par un platelage en tôle posé sur des poutrelles qui reposaient elles-mêmes sur des poutres inclinées à 11 de base sur 7 de hauteur. Ce platelage métallique était prolongé par un plancher en bois supporté par des poutres prenant appui sur des limber cribs ou massifs formés de cadres de bois remplis de pierrailles, système de remblai très employé dans les construc-‘ ’°us de ce genre aux États-Unis. Les tôles du platelage de la face; amont éiaient réunies entre elles, da-ns le sens de la longueur du barrage, par des joints à recouvrement à l’aplomb des poutres inclinées les supportant.
  - De distance en distance, entre chaque groupe de quatre fermes, on avait muni les tôles plates, aussi bien celles de la face aval que celles de la face amont, de joints de dilatation constitués par une sorte de soufflet ♦diienu par l’intercalation de cornières. Dans le sens de la hauteur du barrage, les tôles étaient réunies au moyen de couvre-joints rivés sans joints de dilatation. Tous ces joints avaient été matés comme des joints •1" chaudières et ne donnaient lieu qu’à de très légères fuites. Cet ouvrage contenait environ 1.700 tonnes d’ acier en tôles et en profilés.
  - Le barrage s’est rompu dans la partie de l’ouvrage fondé sur le gravier, ’d. que l’ancrage réunissant les tôles inférieures de la face amont du '"bail 0,1 palplanches se soit d’abord rompu, soit que l’eau se fût simple-frayée Un chemin par infiltrations à travers ce rideau ou par dessous U,‘ Le gravier a été très rapidement afîouillé, déterminant l’affaissement la maçonnerie de pierres sèches, laquelle a entraîné avec elle la partie Ultérieure de l’une des poutres sur lesquelles reposent les tôles courbes °n»lituant la face amont. La dislocation ainsi produite a occasionné la ^pbiie du joint de dilatation voisin, et la partie métallique, sur 90 mètres bngueur, fut pliée de façon à prendre une direction parallèle au sens
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- - 448
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - du courant. Les deux extrémités du barrage fondées sur le rocher ont bien résisté et n’ont presque subi aucune déformation.
  - L’usine hydroélectrique actionnée par l’eau du barrage n’a pas souffert de l’accident. Elle contient cinq groupes électrogènes de 4.000 HP chacun, produisant du courant à 70.000 volts fonctionnant en parallèle avec l’usine de Ferry Canon, située à 16 milles en amont.
  - 86. Barrages creux en béton armé. — Le ciment armé est utilisé aux Etats-Unis pour la construction d’un type de barrages creux qui, de par sa construction même, est complètement à l’abri des sous-pressions. Ce type d’ouvrage consiste en une dalle qui forme le parement amont et est encastrée dans le sol. Le parement aval est également en ciment armé. Quand le barrage doit être fondé sur du gravier ou sur un terrain peu résistant, les contreforts s’appuient sur un radier en ciment armé qui répartit la pression sur toute la longueur de l’ouvrage. De distance en distance, ce radier est percé d’orifices pour la décharge des eaux d’infiltration et à l’effet d’éviter toute sous-pression. En outre, un pareil barrage coûte moins cher qu’un barrage ordinaire, et les Américains ont poussé le côté économique de ce genre d’installation en utilisant le barrage comme bâtiment de l’usine de force motrice'.
  - Pour éviter l’effet destructif des glaces sur les barrages creux en béton armé, on ménage et on conserve dans la glace, le long du barrage ou de son voisinage immédiat, une coupure d’une certaine largeur dans laquelle on empêche l’eau de se congeler et qui permet à la couche solide adjacente de se dilater en toute liberté dans la direction normale à cette coupure et
  - au barrage.
  - Certains barrages construits en ciment armé ont été loin de donner
  - toute satisfaction et nou> pouvons citer à ce sujet *ven* *s d'0,0? ' que l’on a été obligé de
  - reconstruire.
  - L’administration, qu'
  - L: S a )mte titre S,eSt Pr6’
  - [kif ... —occupé de tels accident*
  - paraît n’accorder con' fiance aux barrages -en
  - Fig. 256. uiment armé que s’ils ne
  - * ’ dépassent pas une hau
  - teur de 12 mètres. A partir de cette hauteur, elle conseillerait de recourir à des ouvrages en maçonnerie.
  - Le barrage construit ( fig. 256) sur une dérivation de la Juniata, amont de Huntingdon (Pensylvanie), s’étend sur une longueur de 1H i
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- - BARRAGES
  - 449
  - •' selon la profondeur à laquelle sa hase a été construite, a une hauteur wi riant de 6m,85 à 8m,40. Tous les 3 mètres on a disposé des cloisons per-t.endiculaires à la direction du barrage. Ges cloisons ont 0m,45 d’épaisseur .!; is leur moitié inférieure et 0m,35 dans leur moitié supérieure. Elles sont ir.ées de deux ouvertures faisant communiquer les compartiments ainsi [onués ; les ouvertures du haut sont réunies par une passerelle de service. L> radier est percé d’orifices do drainage, ce qui permet d’éviter les dégrada ions que la pression hydraulique pourrait produire en s’exerçant par-(1 >sous, en amont, sur un radier aussi mince. Le parement aval est cons-: h uc par un blocage de galets de 0m,30 d’épaisseur et de 7m,30 de largeur, drsliné à prévenir les alïouillements en temps de crues. Le béton qui a été employé pour le corps de l’ouvrage était à 1 pour 3 et 6 (pierre calcaire as.-^ée de 18 millimètres) ; il était à 1 pour 2 et 4 pour les parements. On n’a î-mployé pour le renforcement que des barres cannelées de 18 millimètres.
  - Pour la construction on a utilisé un batardeau ordinaire ; on avait laissé p 'Ur la fin six compartiments dont le radier seul avait été construit et 1 au passait par ces six compartiments. On a alors appuyé horizontale-' "-ut des pout res de 0m,20 x 0m,20 sur les cloisons, de façon à former des - rfrs de panneaux, maintenus appuyés contre eux par la pression et qui ! é calfatés, A leur abri, on a placé les moules en bois et on les a remplis le ciment apporté de l’intérieur du barrage. Les drains évacuaient au ï et à mesure les eaux d’infiltration.
  - Lu établissant les plans d’une usine hydro-électriqùe sur le fleuve Plata-t’^' o, près d’ilchester (Maryland. E.-U.), on devait, en raison du niveau 1 : ' considérable des hautes eaux et de l’étroitesse du lit, utiliser la totalité d' largeur comme, barrage roulant. La compagnie de constructions
  - hydrauliques Ambursen eut l’idée,
  - air éviter des frais considérables, d Utiliser l’intérieur du barrage pour ei-4 allai ion de l’usine ( fig. 257).
  - !.'• barrage a une longueur totale * d< 67m,->0, une largeur à la base de : * "-~0 et une hauteur normale au-'>Us du niveau aval de 8 mètres viron.
  - ht» face aval est coupée verticale-' 11 ut sur une certaine hauteur et percée d’une série de baies. Sur une "igeurde 33 mètre®, la salle des machines est divisée en deux, dans le de la hauteur, par un plancher sur lequel sont installés les groupes ' hydrogènes,’ et qui est lui-même abrité par une couverture polygonale, ’“,ur °nipêcher la chute sur les machines des gouttes d’eau filtrant à •,%‘‘rs la paroi mouillée du barrage. Le local intérieur ainsi isolé coula IIOC1LI.E BLANCHE. --------- 1. 29
  - \âe. fuiit
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- - 450
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tient : d’une part, le tableau de distribution, d’autre part, deux groupes de turbines horizontales, système Lefïel, faisant 240 tours et accouplées directement chacune à un alternateur triphasé Allis-Chalmers, de 300 kilowatts, 11.000 volts et 60 périodes, ainsi que leurs régulateurs et leurs excitatrices. L’emplacement d’un troisième groupe de même puissance que les deux précédents est actuellement disponible, et d’autres pourraient encore être installés à l’intérieur du barrage en utilisant la longueur totale de ce dernier.
  - On accède aux machines par une porte latérale s’ouvrant-en terre ferme, du côté de l’échelle à poissons dont le barrage est pourvu. Le canal de fuite des turbines et le canal de décharge passent sous le barrage au point correspondant à la partie la plus profonde du lit de la rivière.
  - La barre américaine dite « crénelée » a reçu son application dans la construction des barrages creux. Un barrage-réservoir de 36 mètres de hauteur de ce genre a été construit à. Johnston (Pensylvanie). Mais on a déjà établi plusieurs barrages-réservoirs, basés sur l’emploi de la barre américaine.
  - Ceux-ci se composent de cloisons verticales, ou contreforts en téton armé, espacées de 4m,50 environ, établies sur la fondation en béton armé aussi, parallèlement à la direction du cours d’eau ; ces cloisons sont destinées à servir de points d’appui au pont ou barrage (partie amont) et au tablier (partie aval), composés tous deux de dalles en béton armé plus ou moins inclinées par rapport à la verticale.
  - Les différentes cloisons sont pourvues de baies et, au talon du tablier et dans chaque compartiment, se trouve un drain d’écoulement. Ce dernier permet à l’eau d’infiltration d’amont de communiquer avec l’eau d’aval et les baies sont destinées à mettre en relation l’atmosphère avec l’air contenu dans le barrage, à l’effet d’éviter que des sous-pressions se manifestent à l’intérieur de l’ouvrage. L’entretoisement longitudinal est obtenu au moyen de poptres en béton armé reliant les cloisons.
  - La pression maximum prévue sur la section de la base des contreforts est environ de 11 kilogrammes par centimètre carré et, avec les proportion* ordinaires, le radier de fondation, s’il en existe un, permet de ne pas dépasser une pression de 0ks,24 à 0^,36 par centimètre carré sur le sol. L’épau-seur dans une section quelconque de la hauteur est prévue de manière que la pression soit inférieure à 12 kilogrammes par centimètre carré.
  - On remédie au cisaillement horizont al dans les contreforts par l’empl01 d’armatures placées parallèlement à l’inclinaison du pont. Absorbant a elles seules la plus grande partie des efforts, il ne reste guère sur le béton que 3ks,50 de pression par centimètre carré.
  - L’effort maximum que l’on se permet, dans ces ouvrages, sur l’acier de-barres crénelées, est de 8 à 9k&,50 par millimètre carré. L’épaissein du
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- - Bâtiment des transformateuri
  - Bâtiment des vannes [ de prise d'eau
  - Crete du barrage ( 19, csj
  - Citerne
  - Conduit du cabls principal,
  - Bon dm tes, de ^décharge
  - Plan et élévation du barrage de l’usine d’Ellsworth (Maine),
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- - 452 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - pont, qui est une dalle supportée aux deux extrémités et dont la portée effective est prise d’axe en axe des contreforts, varie de la base au sommet. et dans les barrages à déversoir, ceîte épaisseur est en moyenne de 0m,50.
  - L’épaisseur du tablier (partie .aval) est plus faible ; elle est en moyenne de 30 centimètres. Ce tablier est également formé de dalles renforcées par des armatures.
  - Aux appuis des dalles sur les contreforts, les extrémités de ces dernières sont formées d’une languette avec encastrements dans lesquels se fixent les dalles, réalisant un joint de dilatation très sûr à chaque contrefort.
  - L’inclinaison du pont est environ de 45°, mais cet angle n’est pas de rigueur, et elle est déterminée de telle manière que le point de passage de la ligne des pressions sur la base, pour différentes hauteurs d’eau, ne sorte jamais du tiers central.
  - Enfin, lorsque l’eau atteint son niveau supérieur, supposé de 2 mètres au-dessus du barrage, la ligne des pressions se rapproche de très près du milieu de la base.
  - La ( fig. 258) montre l’ensemble du barrage et de l’usine hydro-élect rique d’Ellsworth (Maine), dont le barrage est du système que nous venons de décrire.
  - Le barrage proprement dit est en deux parties : un déversoir de 91m,o0 de longueur et 19m,68 de hauteur et un barrage de retenue de 36m,G0 de longueur et de 21m,65 de hauteur, contre lequel est construit le bâtiment des turbines. L’épaisseur des dalles du pont est de 0m,35, dans la partie la plus faible, située à 3m,66 au-dessous de la crête, et augmente jusqu’à la base où elle est de 0m,925 ; à la crête cette épaisseur est de 0m,GÛ. Le dosage du béton dans les dalles du pont a été en volume, de 1 de ciment, 2 de sable et 4 de gravier avec cailloux de 25 millimètres, tandis que dans les contreforts, et les parties massives, le dosage fut de 1 : 3 : 6.
  - Le barrage a été calculé pour une hauteur d’eau maximum de 2 mètres au-dessus de la crête du déversoir ; dans ces conditions la résultante de> pressions sur la base coupe la fondation environ à 2 mètres en amont a
  - partir du milieu de cette base. La pression maximum sur les contreforts,
  - espacés de 4m,50 d’axe en axe et d’une épaisseur de 0m,60 à la base et 0m,30 à la crête, est de 11 kilogrammes par centimètre carré. C’est ans?1 la pression presque unifprme sur la base entière, en raison de la position de la résultante.La corfipressionmaximumdansle béton delà dalledu p°n* est de 35 kilogrammes par centimètre carré et le travail de l’acier de-' barres crénelées est de 8ke,80 par millimètre carré.
  - Un pont de service est situé à l’intérieur du barrage, l’entrée se faisant dans une tour de descente située sur la rive gauche. Trois conduites dt décharge se trouvent dans la partie basse du barrage ; elles sont destm<1-à chasser les débris qui pourraient s’accumuler dans le fond et à fa*1'
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- - BARRAGES
  - 453
  - :’\ ,V(ior l’eau dans le cas de crues importantes. Les vannes de ces connu f»s ont lnl,50 de diamètre et elles sont accessibles de l’intérieur du bar-La prise d’eau de l’usine se fait par une écluse située un peu plus h ' , <pie le barrage de retenue et l’eau est fournie aux turbines par des unies manœuvrées d’un bâtiment spécial.
  - : .'Ion M. E. Aragon, ingénieur des Arts et Manufactures, à qui nous il. , nns la description du barrage que nous venons de rapporter, la barre ., i'-nelée permet d’‘elïectuer économiquement les ouvrages en béton armé, i éduisant non seulement la main-d’œuvre mais également le tonnage :f armatures. Pour expliquer la confiance justifiée que les ingénieurs m Arirains ont dans l’emploi des barres crénelées, M. E. Aragon a donné, 4 ns le Génie civil (tome III, n° 16), un tableau des essais, faits sur les • uses barres en usage, effectués au Laboratoire d’essais de matériaux • ; iross-Licbterfelde-West près Berlin et que nous reproduisons ci-après :
  - POUTRES POUTRES POUTRES
  - A l’état sec A l’état HUMIDE a l’état
  - —' ^ — - -—
  - <u ts c ei 05
  - Compression dans le béto ilog. par cent. Tension dans l’armatu ilog. par mm. Cisaillement kilog. par cent, car Compression kilog. par cent, car Tension métallique ilog. par mm. Cisaillement kilog. par cent, car Sec, moyenne des coefficient d’adhérence Humide, moyenne des coefficients d’adhére n c
  - 52,9 13,9 13,7 50,8 11,4 12,9 0,221 0,213
  - 64,2 15,3 14,8 64,1 14,6 15,2 0,231 0,224
  - 73,3 19,9 16,9 19,5 19,5 16,6 0,241 0,240
  - 79,0 19,2 19,0 19,8 19,8 18,4 0,322 0,322
  - *
  - DÉSIGNATION
  - des
  - ARMATURES
  - ;onde unie.....
  - n ansome.........
  - Thacher..........
  - ivnelée (Johnson)
  - lableau fait bien ressortir que la barre crénelée est celle qui donne les 'Heurs résultats.
  - Barrage en béton armé de Guayabal à Porlo-Rico. — Ce barrage ;t • mmagasiner les crues de la rivière Jacaguas, en même temps !• s eaux de dérivation du’Toro-Negro et constitue, d’autre part, le 1 n,,ir d’alimentation du canal de Juana Diaz.
  - réservoir formé par ce barrage présente une superficie de 130 hec-avec une profondeur maximum de 30 mètres et une profondeur
  - Venue d(. ynq5()
  - L "uvrage est du type évidé Ambiirsen. 11 comprend trois parties dis-1 " ^ • 1° un barrage de 92 mètres de longueur, en terre avec mur central P 'toTl ’ *^° au droit du lit de la rivière un barrage principal en béton lm‘ mesurant 230m,50 de longueur. La longueur totale est donc de
  - >00 m j(j T . ”
  - • na nauteur maximum du barrage, depuis le point le plus bas des
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- - 454
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - fondations jusqu’au sommet du parapet est de 42 mètres. La chaussée a 4m,60 de largeur (fig. 250 et 260).
  - Le barrage- principal en béton armé comprend une série de murs ou contreforts placés perpendiculairement à la direction longitudinale du barrage. Ces contreforts espacés d’edviron 5m,o0 d’axe en axe, divisent la longueur du barrage g en travées et présentent du côté K amont un fruit très prononcé sur t, lequel s’appuie un tablier étanche qui supporte la charge des eaux.
  - « L’épaisseur des . contreforts di* |» minue jusqu’au sommet en formant O des redans au niveau desquels les -c contreforts sont reliés par des g poutres en béton armé, espacées " horizontalement de 7m,30. La par-if tie haute des contreforts s’étend au
  - O
  - ^ delà du tablier de façon à soutenir.
  - ® à l’aplomb de celui-ci, les poutres
  - £ qui supportent la chaussée. Cette
  - dernière est donc .constituée par
  - ^ une sorte de viaduc en béton, dont ©
  - > les contreforts prolongés du bar-I rage constituent les piles.
  - S Le barrage comprend, au niveau c du lit de la rivière, deux tuyaux ^ de décharge de 0m,60 de diamètre, munis de vannes, et quatre autres de charges semblables, situées environ 2 mètres plus haut.
  - Le prix de revient moyen du mètre cube de béton, pour 1en semble de l’ouvrage, a été de 14^ dollars et il a été employé 33.74* mètres cubes.
  - Barrage à arches mullip^es en béton armé. — En Amérique 01
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- - BARRAGES
  - 455
  - ii é: é amené pour les barrages en béton armé à incliner le mur proprement je à 45° vers l’aval, l’extrémité des contreforts n’étant plus que légère-incnt inclinée en sens inverse.
  - L’ouvrage forme une structure cloisonnée en partie, couverte par le eur de barrage proprement dit, qu’on a pu fermer parfois complètement p >ur abriter à l’intérieur l’usine hydroélectrique. Plus de 70 barrages ainsi cloisonnés ont été construits sous le nom de barrage Ambursen, principalement aux États-Unis. Afin de mieux utiliser la résistance du béton armé constituant le rideau du barrage, on a eu l’idée de remplacer la struc-
  - CoupeBB
  - Coupe AA’
  - Fig. 2C,o. — Coupe transversale de la partie principale du barrage de Guayabal.
  - tiire plane appuyée sur deux contreforts par une structura cylin-driifue, ce qui correspond à substituer une voûte à un plancher. Plusieurs barrages de ce genre existent aux États-Unis (barrage de la Big Bear A cAley (Californie), barrage du lac de Gem dans la Serra Nevada).
  - U* premier barrage de ce genre, en France, est celui qui a été établi sur ^ >élune (Manche) pour former un réservoir de 36 hectares de superficie une chute de 12 mètres, destiné à alimenter l’usine hydro-électrique de
  - |,p , ( 7
  - <( • ocieté des forces de la Sélune, prévue pour mie puissance de 5.000 che-',U1X avc(‘ réserve thermique de 1.000 chevaux (fig. 261).
  - Pl£m de naissance de la voûte est incliné à 45° ; il représente le pare-jn,"nt ^perméable du barrage. Le voile transversal,qui réunit entre eux ’ ^ "nireforts, exerce sur le sol des fondations une pression bien plus forte a 1 amont qu’à l’aval, au contraire de ce qui ^e passe dans les barrages de
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- - 456
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - maçonnerie où il est fort, difficile d’éviter les efforts de tension près du parement amont.
  - Dans le cas d’infiltrations abondantes, dans le voile, l’eau s’écoule entre les contreforts sans compromettre la stabilité de ces derniers.
  - L'ouvrage mesure 129 mètreg de longueur et 15 mètres de hauteur. Il se compose de trois parties : le rideau étanche formé de voûtes inclinées à 45°, les contreforts verticaux et le radier étanche à l’amont couvrant le fond et les flancs de la vallée suc une certaine longueur contiguë au pied •du radeau.
  - Les voûtes, au nombre de 17,ont 5 mètres d'“ouverture sur lesquelles est posée directement une chape dans le voisinage de sa clé et jusqu’aux reins.
  - Les contreforts sont perpendiculaires au rideau et espacés de 5 mètres
  - d’axe en axe. Leur empattement a été calculé de ihanière à réduire à 7 kilogrammes la pression exercée sur le roc. . '
  - Les ouvrages de décharge consistent, d’une part, en cinq déversoirs disposés sur le côté gauche du barrage et à sa partie supérieure, fermés au moyen de vain es ; d’autre part, de deux tunnels disposés à la partie inférieure pour l’évacuation des crues et fermés par deux groupes de vannes.
  - En outre eh avant et au-dessus des vannes inférieures sont installées deux vannes circulaires horizontales, dont la manœuvre
  - Fig. 261
  - est assurée à l’aide de cylindres •dont le sommet dépasse le plan d’eaü et dont la partie inférieure man -tient l’obturateur sur son anneau.
  - C’est la première fois que l’on applique_pe genre de vannes à des réservoirs d’usine hydraulique. Ces vannes cylindriques sont commandées de la passerelle par des treuils.
  - Au sujet de l’usine nous n’en donnerons qu’une description succincte.
  - Le canal d'amenée à ciel ouvert n’a que 25 mètresyle longueur ; il l'cr' met un débit de 20 mètres cubes et aboutit à une chambre-réservoir d on les conduites forcées amènent les eaux à quatre turbines horizontales de 2.500 chevaux chacune.
  - Une réserve thermique de 1.000 chevaux complète l’installation. Cette tisine dessert une région agricole jusqu’alors assez déshéritée; elle serviia
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- - BARRAGES 457
  - à développer le mouvement, industriel dans les régions (le Saint-Malo, de Granville,'d’Avranehes et de Mortain.
  - 87. Barrages mobiles. — En dehors de leur application à des installations de force motrice-, les barrages mobiles sont nécessaires dans un grand nombre de fleuves pour les rendre navigables, en relevant leur niveau d’eau pendant l’étiage et en permettant de laisser libre la largeur du cours d’eau au moment des crues. Les modes de construction en usage sont fort nombreux. -
  - On peut les répartir en deux groupes : ceux qui se relèvent du lit à la surface et ceux qui s’abaissent de la surface au lit.
  - Kit général, les conditions imposées à un barrage mobile sont différentes dans chaque cas, suivant la nature du cours d’eau, le niveau d’eau des crues et de l’étiage, le sable et les graviers qui sont charriés : mais toutes ces circonstances conduisent à exiger d’un barrage la réalisation des trois conditions principales suivantes : 1° lorsque la vanne est abaissée, le barrage doit être parfaitement étanche ; 2° quand la vanne est relevée, le barrage doit laisser libre passage aux crues, aux graviers et aux glaces ; 3° la manœuvre de levage de la vanne et réciproquement sa mise en place doivent pouvoir se faire avec une sécurité absolue avec l’emploi du rnini-rvum de force et avec une vitesse en rapport avec les circonstances.
  - La condition de libre passage des crues, des graviers et de la glace exige,, lnrsque le barrage est levé, qu’aucun organe important du barrage ne |(‘Sic dans le lit du cours d’eau où il serait exposé aux détériorations cau-$ces par lpS matériaux charriés.
  - ‘'Ur les torrents ou les fleuves roulant des graviers et des glaces, on ne P-‘Ul faire usage des barrages à aiguilles, car les fermettes rabattues dans b' cours d’eau seraient vite usées par les apports mouvants ; d'autre part,. ( ‘ système ne convient que pour les faibles retenues d’eau (1).
  - Les barrages à panneaux, pivotant autour d’un axe horizontal fixé sur Uji ra<lier établi dans le lit de la rivière, ne sont pas d’un meilleur emploi
  - (bl<- les barrages à aiguilles.
  - Le barrage mobile à fonctionnement automatique Bezner consiste à Placer entre les deux panneaux contre le radier une tige guidée, reliée, en plusieurs points, par des' cables ou organes analogues, à l’extrémité libre ’Li panneau d’aval. Par déplacement longitudinal de cette tige, on produit
  - ou ! ?"es deux systèmes rivaux pour la manœuvre des aiguilles sont, le système belge lordo ec.llaPPei»ent et le système français de l’aiguille à crochet. Sur les cours d’eau noini ^*elS des A1Pes> la Durance, le Drac, la Romanche, etc., on rencontre un grand fort JFe de 1)arra"es volants, appelés cabrettes, établis entièrement en bois et dont la p)(î1e raPPelle un peu celle des barrages à aiguilles. La hauteur de ces barrages est-rf»m« ,r>> assez faible et, vu la forte pente du cours d’eau, ils ne produisent aucun. re"ious appréciable.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - une traction ou un relâchement des câbles ; la crête du barrage se trouve ainsi élevée ou abaissée. Les organes de commande comportent les dispositifs placés entre les panneaux et l’appareil de levage (treuil) installé sur la rive. Les dispositifs mobiles placés entre les panneaux peuvent être montés sur la crête de tout barrage fixe. A l’extrémité libre du panneau d’aval sont fixés des câbles qui passent ensuite sur des galets et sont reliés à la tige par leur autre extrémité. Tant que cette tige est maintenue par le treuil, le barrage est fermé ; si la tige est rendue libre, le barrage s’ouvre et se pose à plat contre le radier. La tige est automatiquement libérée à Taide d’un flotteur ou d’un dispositif analogue, à choisir suivant les circonstances. Pour la fermeture du barrage, la tige est attirée par le treuil ; cette fermeture peut, du reste, être totale ou partielle.
  - Des dispositifs de barrage d’après le système Bezner ont été appliqués à Markersdorf, près Chemnitz, où le fleuve a environ 20 mètres de largeur; la hauteur du barrage èst de 35 centimètres environ. Un autre barrage a été construit à la station électrique de Haigerloch sur une longueur de 22 mètres et une hauteur de barrage de 50 centimètres.
  - . Le barrage à rideaux, système Cameré, supprime ces inconvénients ; il permet d’obtenir des retenues de 4 à 5 mètres de hauteur et ne laisse en temps -de-crue aucun organe dans le fleuve. Cependant le seuil en ressaut, que ce système nécessite, expose celui-ci à l’usure des graviers charriés et à un entretien difficile. L’ouvrage consiste, en principe, en des rideaux à lames de bois* formant barrage, qui se déroutent sur des supports verticaux s’appuyant, d’une part, en bas, sur un seuil en ressaut dans le lit de la rivière, et d’autre part, en haut, sur un. axe fixé sous un tablier métallique.
  - Lors des crues, on retire tes rideaux en les enroulant à l’aide d’un treuil et on relève ensuite tes supports en les rabattant sous le tablier, de façon qu’il ne reste aucun organe en dehors des piliers en maçonnerie qui peuvent être espacés.
  - Ce système a reçu de nombreuses applications et nous en décrivons quelques-unes dans 1e Tome II de cet ouvrage.
  - Le barrage- de Folton (Calédonie) porte à son sommet une immense fermeture à volets ou barrage en planches, de 55 mètres de longueui, manœuvré par des appareils hydrauliques. Quand ce barrage additionnel est levé, il donne un surcroît de débit de 10 millions de mètres cubes d eau dans le bassin supérieur. Le barrage proprement dit a 140 mètres de Ion gueur, et 1e sommet des culées est à 30 mètres au-dessus des fondations-
  - La [fig. 262) représente un barrage muni de vannes à bascules, installe sur la rivière de Kalamazaoo (États-Unis). Une seule vanne suffit PoUl évacuer les eaux ordinaires et les eaux de crues, les autres vannes compte mentaires ne servant qu’en cas de rupture d’autres barrages situés en
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- - barrages
  - 459
  - amont. La manœuvre de ces vannes se fait du haut de la passerelle, au r;:.yen d’un treuil que l’on déplace sur^une voie pour la commande des air res vannes.
  - Le corps du barrage-déversoir est constitué par des cribs en charpente
  - Fig. 262.
  - remplis d’enrochements dont les interstices sont garnis de gravier, i-'ét anchéité est obtenue au moyen de revêtements en planches sur chaque Lee des cribs. Vu la perméabilité du sous-sol, deux lignes de palplanches, rui entourent l’ouvrage de tous côtés, redescendent jusqu à une profon- ^ d‘‘ur de 2m,45 au-dessous du niveau inférieur des cribs.. Pour éviter les affouillements qui ' muraient se produire à l’aval du déversoir, on a installé une sorte de plate-forme en charpente, de 30 mètres de longueur '“t de 6 mètres de largeur, qui est retenue au moyen de chaînes 'Hachées aiix cribs.
  - Les barrages à grandes vannes Fig. 263. — Shéma des dispositifs Stoney. verticales, s’appuyant sur des
  - ' idées 011 sur des piliers en.maçonnerie, sont très souvent employés. Pour diminuer le frbttement des vannes, suspendues par des chaînes, on les Hdt rouler sur des trains de galets et, pour réduire 1 effoit de levage, on quilibre en partie le poids de la vanne a l’aide d un contrepoids, m >Hème a été adopté en particulier dans les barrages de Chèvres (§ 298)
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- - 4G0
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - BARRAGES
  - 465
  - ; ambours de roulement fixés aux extrémités du cylindre et portant les
  - bonnes de roulement, les couronnes dentées et les couronnes sur les-luelles s enroulent les câbles ou chaînes de manœuvre.
  - LA HOUILLE BLANCHE,
  - I.
  - 30
  - Fig. 267._Barrage de l’usine hydro-électrique de Tuilières (Dordogne) (Neyret, Beylier, constructeurs).
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- - 466 LA TECHNIQUE DE I.A_JIOUILLE BLANCHE
  - Barrage de Vusine de Sainl-Julien-de-Maurienne (Savoie). — Ce barrage de. 30 mètres d’ouverture réalise une retenue de 3 mètres de hauteur pour les eaux ordinaires et de 5 mètres pour les plus fortes eaux, pour une puissance à l’usine de 18.000 HP (6 groupes électrogènes de 3.000 IIP). L’étanchéité du joint latéral est obtenue à l’aide d’une collerette en tôle mince fixée sur le. barrage et garnie, à l’amont, de bois qui s’appliquent exactement sur les murs des bajoyers. Cette collerette sert,-en outre, de coursier, servant de déversoir des eaux passant par-dessus le barrage. Le profil longitudinal des parties du barrage en contact avec le seuil est arrêté d’après les déformations qui résultent d’une part de là flexibilité du poids propre de l’appareil et d’autre part de la dilatation inégale du cylindre sous l’action de la chaleur solaire.
  - Le libre passage des eaux de crues, graviers et glaces est assuré par l’écoulement du trop-plein du bief supérieur par
  - dessous le barrage et, parce que une fois le barrage relevé hors de 1 eal ’ il ne reste plus aucun obstacle dans celle-ci tendant à réduire la stcti de passage. Il en résulte une chasse et une aspiration simultané
  - >ne ^
  - BARRAGES 467
  - :!• toutes les matières à proximité du barrage qui nettoient le lit de la rivière.
  - four réduire les résistances au mouvement pendant les manœuvres, le
  - déplacement du barrage se fait par roulement des extrémités sur les bajoyers, en ayant soin d’équilibrer toutes les forces par rapport au point de contact. L’écoulement de l’eau par le barrage s’effectuant par dessous et sous charge, un faible déplacement du barrage en modifie considérablement. le débit et le réglage se produit de cette façon avec le minimum de travail possible pour la manœuvre.
  - Les chemins d'e roulement sont droits sur toute leur longueur et inclinés à 70° sur l’horizontale, de sorte que la stabilité sous la poussée de l’eau du bief d’amont est tout à fait satisfaisante. Pour éviter la tendance du soulèvement par les crues qui émergent le barrage dans le bief d’aval, on a percé le cylindre de fa _ trous sur toute sa suran ^ s ensl1^ que l’eau du bief inférieur n’a qu’un effet insignifiant
  - (‘froT^ VÜG de l’allégement de l’appareil mobile, qui ne peut plus-°ulevé par les crues introduites dans le barrage même.
  - Hbjy
  - Uraz) (Neyret et Brenier, constructeurs).
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- - 468
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE ;
  - La caractéristique du barrage de Saint-Julien-de-Maurienne, construit par la maison A. et H. Bouvier, de Grenoble, est l’emploi d’un rideau inférieur cycloïdal et l’adoption d’une seule commande mécanique à une
  - • .. — 3,
  - (52, 6*3,
  - App/J/ enp/errede 1 henon
  - Poutre. consol * pour Jêtneni/tenijôr. des g ê/emtots des y
  - batardeaux \
  - Parement en moellons tctues
  - Pass trille \t {/ment am i
  - ffa/npres m'inH/qucs • pour 6f tare eaux
  - fret te it'en Ou radier
  - s»ut /es vannes ^
  - eéc//nèol Fbrtlas/d ______(S.fiQ------—
  - latérale d'une pile •
  - Fig. 269. — Barrage de l’usine hydroélectrique de Tuilières.
  - des extrémités du barrage, l’autre étant assujettie dans sa crémaillère Par la pression latérale, gn même temps que son mouvement est assuré par l’emploi d’une chaîne galle de retenue s’enroulant sur l’extrémité du l>al
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- - BARRAGES
  - 469
  - rage en sens inverse de. la chaîné de commande sur le bout opposé. La chaîne de retenue est attachée à une de ses extrémités sur la circonférence (h. barrage et de l’autre à un point, fixe à la partie supérieure de la maçonnerie.
  - L’adoption du rideau cycloïdal consiste surtout à réduire les efforts dans les manœuvres.
  - Les. {fig. 272 et 273) montrent l’équilibre des forces agissant sur le iype de barrage réalisé à .Saint-Julien-de-Maurienne d’après l’étude spéciale qu’en a donnée M. Rousselet dans le Bulletin technologique (août 1909).
  - Les avantages réels du barrage à rideau cycloïdal sont : réduction du diamètre du cylindre-barrage, possibilité de relever les chaînes de ma-
  - nœuvre du barrage, passant autour de celui-ci, au-dessus des eaux ordinaires du bief d'aval, afin d’en permettre plus facilement la visite de ‘•'ûiies les parties, suppression de la tendance au soulèvement du cylir dre-bavrage par la charge des eaux d’amont.
  - lui « barge à laquelle le barrage de Saint-Julien-de-Maurienne a à résis-*l't' se compose du poids propre du cylindre, soit OlMoivnes, plus le poids propre de l’eau, soit 4.7 tonnes, moins la poussée verticale de 1 eau de bas <>u h^»t égale à 19 tonnes ; il reste donc pour la résultante des forces verti-' aies, 4o,7 tonnes. D’après les données, citées plus haut, la poussée hoii-
  - z'>ntale de Y
  - eau a pour valeur
  - *>
  - X 30 = 135 tonnes.
  - - LA noVILLE
  - blanche. — i.
  - 30
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- - 470
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fin. '271.—Barrage cylindrique de l’usine cio, Sainl.-.Iulicn-de-Manrienne. Le barra prevu d’amont vient d’être descendu dans le lit de la rivière-
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- - barrages
  - 471
  - Par suite, la résultante générale est :
  - + l35~ = 143 tonnes,
  - Cylindre -barrait
  - .Poussée de /èai
  - Poussée lola/e de /eau Yi-tmt
  - Fig. 272. — L’arc de cycloïde repose sur le seuil.
  - soit par mètre courant du barrage :
  - —- — 4,767 tonnes.' 30
  - Qp effort sur la denture de la crémaillère.
  - Fig. 273. — L’arc de cycloïde a quitté le radier.
  - Dans le cas où l’eau s’élève jusqu’à 2 mètres au-dessus du cylindre, ce Ailier chiffre atteint une valeur de 11,1 tonnes.
  - Les calculs montrent que les taux de fatigue du métal sont : aja flexion,
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- - Eig. — Barrage cylindrique de l’usine de Saint-Julien-de-Maurienne. Le barrage vu d’amont est retiré de la rivière,
  - 472 LA* TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - BARRAGES
  - 473
  - pour le cas des crues, 1 t/cm2,759 ; à la torsion, 0 t/cm2,025 ; flexion et torsion combinées, 0 t/cm2,755 ; au cisaillement, 0 t/cm2,067, et au cisaillement et torsion combinés, 0 t/cm2,259.
  - Le treuil de manœuvre (fig. 275) est à une seule noix et à engrenages cylindriques. Le treuil agit sur une chaîne de levage attachée d’un bout sur la circonférence du barrage, l’autre extrémité au delà du pignon-galle de eommar.de comportant l’attache du contrepoids. Une chaîne de sécu-
  - • T'~h
  - Fig. 275.
  - r‘té est en outre enroulée autour de l’extrémité opposée du barrage dans !c sens opposé à celui de la chaîne motrice ; cette dernière s’enroule autour du barrage lorsque celui-ci opère son mouvement de montée et se déioule lorsqu’il descend, son extrémité supérieure étant ancrée au haut du che niln de roulement sur les maçonneries. Le contrepoids d’équilibre du bar-1;ige possède un dispositif qui permet de détacher la chaîne de suspension du cylindre et du contrepoids dans le cas où elle nécessiterait une répara-clon ou pour toute autre cause.
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- - Fig. 276.—Barrage cylindrique de Vusine de Saint-J ean-de-Maurienno. Le barrage en service est vu d’aval.
  - 474 ' LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - BARRAGES
  - 475
  - Barrage à deux cylindres concentriques à manœuvre automatique. —
  - Rousselet a fait breveter une disposition de barrage mobile cylindrique comportant deux cylindres concentriques, le cylindre intérieur devant servir de centrage des couronnes de roulement sur les bajoyers. La longrine forme joint avec le barrage, de façon que le contact s’effectue sur la génératrice'passant par l’extrémité d’un rayon incliné à 45° sur l’horizontale, côté amont du barrage dont la ( fig. 277) donne la disposition schématique.
  - Le cylindre intérieur roule seul par ses extrémités sur les bajoyers pendant le mouvement d’ouverture et de fermeture du barrage, cette ouverture s’effectuant en soulevant le barrage au-dessus du lit de la rivière.
  - Ce barrage cylindrique est en partie équilibré par un ou deux contrepoids constants et aussi par un contrepoids variable ( fig. 278), consistant en un bac en tôle que l’on remplit d’eau à volonté pour obtenir la prépondérance de la somme des contrepoids sur le poids du barrage, ce qui permet de relever ou d’abaisser celui-ci par le simple remplissage ou par la vidange du contrepoids variable, un treuil avec frein étant disposé sur le mécanisme pour régler à volonté le mouvement de montée ou de descente. Ce treuil permet encore de manœuvrer le barrage à la main, dans le cas où il ne serait pas possible d’emplir le bac formant contre poids variable.
  - Ce système de barrage ne comporte pas de crémaillères, mais seulement les chemins de roulement qui leur sont accolés. La sécurité réside simpde-ment dans l’emploi de chaînes suspendues et de retenue de grande force.
  - L’inventeur attribue aux barrages à deux cylindres les avantages suivants : résistance constante au mouvement de montée, équilibrage par un contrepoids dans les deux sens de manœuvre, absence de pression des eaux du bief d’amont sous le cylindre, disposition de la partie inférieure des chaînes de manœuvre toujours au-dessus des eaux du bief d’aval, sauf pendant les crues.
  - Types divers. — Le système de barrage mobile.à hauteur d’eau réglable, imaginé par M. F. Camagni, se compose de panneaux inclinés dont la partie basse est à l’aval. Ces panneaux peuvent tourner autour d’axes horizontaux passant dans des supports fixés sur les deux rives et qui sont appuyés par le bas sur un seuil'au fond du cours d’eau. Un certain volume beau, venant d’amont dans un coffrage et par dès ouvertures percées dans le panneau* sert de lest à ce dernier, formant ainsi un poids qui fait équilibre à la poussée de l’eau d’amont quand le niveau est au maximum permis. Lorsque le niveau a tendance à s’élever, la poussée devient prépondérante et le panneau se soulève, perdant un peu de sa charge d’eau et laisse ainsi passer l’eau d’amont entre son bord inférieur et le seuil.
  - La {fig. 279) montre les types de barrages mobiles installés sur la
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- - \
  - . ' i Contrepoids oariatlo tas de course [
  - Fig. 277.— Disposition schématique à deux cylindres concentriques 1 1 1
  - avec longrine d’appui à l’avant du barrage.
  - Fig. 278.
  - 47Ü LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - BARRAGES
  - 477
  - Mohawk River. Ils sont constitués par des rouleaux, fixés sur leurs faces aval et portés par des montants ordinaires articulés à charnières et se rabattant du côte aval des passerelles. Ces montants sont écartés de 15 pieds et les panneaux supportés par leurs milieux en faisant saillie de 7,5 pieds de chaque côté. Ils sont manœuvres par des chaînes et des treuils, à la façon ordinaire.
  - M. Wolfschütz, professeur à l’École technique supérieure de Brün, a étudié un barrage mobile entièrement métallique pour rivière canalisée, présentant certaines particularités. La retenue qu’il opère est de 3m.50 au-dessus du niveau normal et lacote maximum des crues est de Omet res.
  - Crues !
  - Fig. 279.
  - Le corps de l’ouvrage est constitué par un caisson creux de 25 mètres de longueur, solidement établi en fers profilés et en tôles, hermétiquement fermé et que l’on peut à volonté, au moyen d’une pompe, remplir d’eau °n 'vider. Il a une hauteur telle qu’il permet la résistance exigée et il est •'iispendu à l’extrémité de deux poutres métalliques formant, balanciers et mobiles autour de deux axes tournant dans des paliers, installés dans es niches ménagées dans les bajoyers. Il est équilibré par deux contre-P01ds en béton, fixés chacun à l’extrémité libre de l’un de ces balanciers.
  - ^e barrage peut momentanément être ouvert pendant les fortes crues p L°llr'laisser passer de grandes.masses de glaces charriées. Pour produire ji dénivellation, on remplit d’eau le caisson qui entraîne son contrepoids descend jusqu’au niveau du lit de la rivière. Pour le relever, il suffit de
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- - 478
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - v" .1er de nouveau cette eau et alors les poutres reposent sur deux tampons à ressort.
  - Pour éviter la congélation, par les temps froids, de l’eau introduite dans le corps de l’ouvrage, et pour assurer le fonctionnement en tout temps, on fait manœuvrer alors l’appareil par un moteur disposé ad hoc.
  - La (fig. 280) représente un type de barrage mobile conçu par M. Karl Hromas et pouvant opérer une retenue de 3 mètres. Le corps du barrage esjcconstitué par deux poutres en caisson superposées A et B, dont la première A repose sur le lit de la rivière. Ces poutres" sont munies à chacune de leurs extrémités de deux galets roulant sur deux rails courbes C, fixés sur les bajoyers. Elles-sont équilibrées chacune par deux contrepoids entièrement indépendants et mobiles dans les puits verticaux O pratiqués dans chacun de ces bajoyers. Enfin les rails C sont presque verticaux à leur partie inférieure et presque horizontaux à leur partie supérieure. Les
  - Normal
  - ____li. (1Ü---
  - Fig. 280.
  - deux caissons A et B sont commandés chacun indépendamment par un treuil à hras ou à moteur, installé au milieu d’une passerelle P.
  - Le système de barrage mobile étudié par MM. Prasil frères, de Prague, a son corps constitué par une poutre de section triangulaire, suspendue a deux balanciers, équilibrée par des contrepoids, et terminée à l’avant pal une surface cylindrique donnant toujours une poussée résultante passant par l’axe de rotation du barrage, qui est' aussi celui de cette surface. D’autre part, le corps du barrage supporte une série de montants courbes, fixes ou rabattus à volonté, entre lesquels sont rivées des tôles formant des panneaux, ces derniers déterminant le niveau de la retenue. La manceuvie du barrage et des panneaux mobiles se fait à liras au moyen d’un treuil en temps normal, et de deux treuils auxiliaires que l’on embraye pour levei le barrage en cas de forte résistance de sa part, par suite d’une gelée pal exemple. Les chaînes de ce3 treuils auxiliaires s’attachent directement <u‘ corps du barrage.
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- - BARRAGES
  - 479
  - La chaîne du treuil principal est ancrée paV ses deux bouts en deux
  - ~~ r
  - Fig. 281.
  - Béton
  - Fig. 282.
  - points du porps et passe sur les galets de guidage disposés de telle sorte
  - Fig. 283. — Barrage automatique Singrün.
  - que cette chaîne suffit à elle seule pour provoquer la levée ou l’abaisse-
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  - LA TECHNIQUE DÉ LA IICTUILLE BLANCHE
  - Fig. 281
  - Fig. 285. — Barrage automatique servant en même temps de vanne de flotte . (Installé à Grafeneau, Bavière).
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- - BARRAGES
  - 461
  - et d’Avignonet (§ 317) (vannes Sloney) ( fig. 263 à 265) et de Tuilières (304) {fig. 266 à 269).
  - barrages à cylindres. <— Partant de la conception de substituer le frottement de roulement sur les piliers au frottement de glissement, M. Kœchlin, ingénieur à Mulhouse, a imaginé un barrage mobile constitué par un corps cylindrique roulant sur des rails ou crémaillères établis aux deux extrémités dans la maçonnerie, système qui a reçu quelques applications en Allemagne et dans les Alpes (usine de Saint-Michel de Maurienne sur l’Arc, chuteMe 3 mètres).
  - Un de ces engins, installé à Schweinfurt sur le bras principal du Main, consiste en un cylindre en tôle de 2 mètres de diamètre et 37 mètres de longueur [le barrage a 35 mètres de portée et 2 mètres de hauteur [fig.270)] qui s’engage de 1 mètre de chaque côté dans la maçonnerie.
  - Les conditions d’établissement étaient particulièrement difficiles ; l’ouvrage devait,en effet, pouvoir être ouvert assez rapidement pour laisser passage aux débâcles subites de glace, et refermé également sans perte de temps, pour ne pas entraver le fonctionnement de l’installation de force motrice.
  - Le cylindre est hermétiquement clos, pour ne pas laisser pénétrer l’eau, sauf dans deux chambres établies dans sa partie supérieure, aux deux extrémités. Lorsque le niveau aval ne dépasse pas 1 mètre au-dessus du radier du barrage, le poids du cylindre est suffisant pour contrebalancer la poussée. Si, au contraire, le niveau aval dépasse cette limite, l’eau pénètre dans les deux charqbres d’eau, et la stabilité est assurée.
  - Le barrage efst garni, à ses deux extrémités, de couronnes dentées qui roulent, au levage, sur des crémaillères à diverses inclinaisons et disposées dans la maçonnerie des culées. De cette manière l’effort de levage devient presque constant puisque, à mesure que la poussée de l’eau diminue, la pente de la crémaillère décroît également. Cette manœuvre se fait d’un seul côté de la rivière.
  - Le rouleau est toujours appuyé contre la crémaillère et n’a jamais tendance à la quitter. V ;
  - Par surcroît de précautions et pour empêcher que le cylindre ne vienne a rouler en bas, s’il arrivait, par suite d’un accident, à manquer les dents de la crémaillère, une chaîne à maillons est fixée, d’une part autour de la couronne du cylindre, d’autre part à la maçonnerie, sur la rive opposée à neffe où se trouve le mécanisme. Elle est enroulée en sens inverse de celle du levage et sa longueur réglée au moyen d’un dispositif interposé au point d’ancrage. Elle se déroule quand le cylindre descend et s’enroule Autour de lui pendant la montée.
  - Les deux câbles de manœuvre sont enroulés sur des tambours concen-Liques et de même diamètre, garnis de flasques s’adossant les unes aux autres.
  - la houille BLANCHE. -- I.
  - 29’
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- - Fig. 265. — Grande vanne de chasse de l’usine d’Avignonet (A. et H. Bouvier .constructeurs).
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour enlever le cylindre au-dessus du niveau des hautes eaux, un moteur électrique actionne le treuil, lequel possède.en outre quatre manivelles qui permettent de faire ce levage à la main (1).
  - L’étanchéité du barrage est assurée, sur le seuil, par une traverse en chêne contre laquelle le cylindre vient reposer et, sur les.côtés, par des bandes de tissu de chanvre fixées à des consoles des deux côtés du barrage et venant épouser les découpures de la maçonnerie.
  - Dans les barrages établis sur la Bode, à Niembourg, le corps de retenue se compose d’un bouclier qui opère la fermeture proprement dite du barrage, d’un cylindre porteur auquel est fixé le bouclier et qui transmet les pressions exercées à des disques placés aux extrémités ; ceux-ci reportent à leur tour les efforts sur les voies de roulement et sur les maçonneries et permettent en même temps, au moyen de roues montées sur leur axe,
  - Fig. 266. — Barrage de Tuilières, pendant sa construction.
  - d’effectuer le mouvement de roulement. Latéralement, l’étanchéité est obtenue au moyen de tôles minces qui sont assujetties aux extrémités des tambours et parallèlement aux parois des maçonneries, de façon a fermer complètement tout joint au droit des encoches pratiquées dans les murs. Leurs bords libres sont garnis de lattes, en bois que la pression de l’eau presse contre les maçonneries.
  - M. René Kœchlin a étudié un projet de barrage à rouleaux cylindriques sur le Rhin, à Mulhouse, permettant d’avoir à l’étiage une retenue de 3 mètres. La largeur du Rhin à Mulhouse est de 180 mètres.
  - Les barrages à tambour peuvent s’appliquer aux grandes hauteurs de retenue. Pour une très grande hauteur de retenue et une faible portée, la vanne peut se composer d'un tablier plan ou bombé dirigé vers l’amont, d’un cylindre de plus faible diamètre supportant les efforts de torsion et de flexion et relié convenablement au tablier amont, et enfin de deux
  - 0) Calcul et construction des appareils de levage, par E. Pacoret. Encyclopédie scien tifique des aide-mémoire. Gauthier-Villars, éditeur. w
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- - BARRAGES
  - 481
  - ment du barrage, suivant le sens dans lequel on l’enroule. Ce treuil unique es' suffisant dans les circonstances normales, parce que la résistance à vaincre est indépendante de la hauteur de l’eau en amont du barrage.
  - L’installation doit comporter en outre des moyens d’évacuation pour l'eau entrée accidentellement par un point défectueux dans l’intérieur du corps.
  - Barrages à secleur. — Ce genre de barrage mobile, fréquemment employé aux Etats-Unis, consiste en des panneaux mobiles en forme de èec'eur cylindrique en tôle pleine maintenus par une charpente appropriée et susceptibles d’être abaissés et, relevés en tournant autour de leur axe horizontal, pour créer une reten ne d’eau de quelques mètres de hauteur (fig. 281 e' 282).
  - Dans la construction des barrages-déversoirs de Lockport ( Illinois E.-U.), les crêtes mobiles sont constituées par des secteurs creux dont l’angle au centre es; de 45°. Ces secteurs tournent, autour de l’axe horizontal fixe du cylindre dont ils font partie, axe qui est placé sur la face aval du bar-ra£e- Quand la crête
  - Mobile est abaissée, le secteur est logé dans un évidement de même forme barrage et la crête de_ celui-ci est un plan horizontal de 7m,80 de logeur (rayon du secteur). Quand il est levé à sa hauteur maxima, il est t°ütà fait sorti de cet évidement ; la crête est alors une arête qui est de ^ -où plus haute que la crête précédente.
  - , a installé sur le Landwehrkahal (Allemagne), côte à côte, un barrage ^secteur et un barrage à cylindre du genre de celui décrit plus haut, fonc-^ nanhtous deux dans les mêmes conditions. L’étanchéité est bonne
  - ans les deux cast ; mais le relevage prend deux fois plus de temps pour le fie'l ^ ^Ue ^°Ur *GS secteurs- Pendant les gelées, la manœuvre a été dif-e pour l’un et l’autre appareil. M. Eger, qui a eu l’occasion de faire des
  - LA HOUILLE BLANCHE. — I. 31
  - Fig. 286.
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- - 482
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - études comparatives de ces deux genres de barrages, conclut en faveur des barrages à secteur, les considérant plus avantageux à divers points de vue.
  - Des disposdifs ont été indiqués pour maintenir la constance du niveau réglementaire en amont d’un barrage. A cet effet la maison Singitin pro-
  - Fig. 287.
  - pose l’emploi de vannes dont l’automacité du fonctionnement est assuu?e par l’action directe de l’eau ou d’un siphon automat ique absorbant lcaU en excès.
  - Les vannes automatiques (/ip.283 à 285) se composent d’un clapet an1 culé à sa-partie inférieure et retenu à son extrémité supérieure pa1
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- - BARRAGES
  - 483
  - oàMes s’enroulant- d’autre part sur un cylindre-contrepoids qui peut se déplacer sur deux chemins de roulement séparément installés sur chaque rive. La tension provenant de l’ea<u et agissant sur le clapet tend à faire monter le contrepoids. H y a équilibre de l’appareil si les mouvements du poids propre G du rouleau et de la tension des câbles par rapport au point de contact du rouleau et de la courbe sont égaux (G/j — Z/2). Supposons maintenant que le débit de la rivière augmente si le niveau doit rester constant, il faut que le clapet s’abaisse pour laisser passer l’eau en excès, en même temps que le contrepoids se déplace "jusqu’à ce que le système retrouve.une position d’équilibre (G'V1 — 7Jl'2) assurée par une nouvelle direction convenable de la courbe, car le niveau tendant à s’élever la pression sur le clapet augmente ainsi que la tension des câbles. L’équation d’équilibre est rompue au profit de Z. Le rouleau se met donc en mouvement de lui-même ; si le débit diminue, on aura
  - Fig. 288. —Barrage automatique à balancier (Instalié.à G ildebeig, Suisse)
  - naturellement un mouvement inverse. Cet appareil est dit automatique ï'ar ontrepo:ds à roul°au supérieur.
  - Lans l’appareil automatique par contrepoids à rouleau inférieur 86), ce dernier est logé en aval et en contrebas de la cloison mobile. Les poussées sur la cloison réagissent, en distance de 1 à 2 mètres, tangen-liellement à la circonférence du rouleau. L articulation se fait sur couteaux protégés contre toute possibilité de dérangement.
  - Enfin dans l’gTppareil à contrepoids inférieur (fig. 287 et 288), la cloi-SOn est équilibrée par un contrepoids suspendu à un levier qui se loge en contrebas du fond du canal d’amenée. Une élévation du niveau d amont Lût baisser la cloison mobile qui déverse le trop-plein, mais elle est ramenée aussitôt à sa position normale par l’effet du contrepoids et le niveau est rétabli. Pour le débit maximum, la cloison prend la position horizontale, et laisse la section de passage de l’eau entièrement libre.
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- - 484 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La première disposition s’établit pour une lame d’eau de lm,80 à 2 mètres et pour des longueurs allant jusqu’à 16 mètres ; la deuxième s’applique à des barrages de longueur quelconque, mais pour une lame d’eau ne dépassant pas 1 mètre d’épaisseur et un volume maximum de 4 à 5 mètres cubes par seconde et par mètre courant de barrage.
  - La solution au moyen des siphons permet de rejeter dans un canal de
  - “:^TITèS.1,U-drS d0 la 00be feéc' h vitesse cor-
  - -ponda.it a la haueeur de chute dort, on dispose. U difficultés de rca-
  - liser l’amorçage automatique sous une forme assez, simple.
  - La (fig. 289) montre un exemple de ce siphonnemeiii. Lorsque le niveau d’amon1 tend à. s’élever l’eau se déverse dans, le conduit par toute la périphérie. de son ouverture supérieure comme par un déversoir ordinaire. Par suite du vide partiel qui yest produit le niveau s’élève §§àgïwf à , l’intérieur, le déversemeié augmente, l’entraînement de , . . l’air aussi et le vide se pro-
  - dint; ia chambre se remplit d’eau, le siphon est amorcé. li se désamorce au on ran e dès que-le niveau descend au-dessous de la cote fixée.
  - 7!.*’fférence de niveau entre l’amont et bavai est mise à profit par ^ ea is^ements Singrün pour l’actionnement d’un, clapet automatique Ie hut est de permettre de laisser échapper d’un bief un velu»1' eau déterminé, soit, constant, soit variable et cela, quelle q.ue soit b
  - Fig. 290. — Clapet automatique.
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- - BARRAGES
  - 485
  - hauleur du niveau d’amont. L’appareil (fig. 290 à 292) se:compose d’un v-minage assujetti à rester tangent a une courbe, de façon que les pressions d'eau sur le clapet en dessous et en dessus du point de contact s’équilibrent. L’ouverture laissée libre à la partie.inférieure varie suivant les postions de l’appareil ; elle augmente quand le clapet s’incline, c’est-à-
  - -Fig. 291.
  - |^re quand le niveau descend et que la vitesse de sortie diminue. Ainsi vitesse.et la section d’ouverture varient en sens inverse.
  - L appareil (fig. 29b) est destiné à assurer le réglage automatique du javeau des biefs, pour écluses ordinaires. L’amorçage s’effectue suivant ' Principe posé par M. Hirsch. La commande par l’aval est réalisée sim-
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- - 486 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - plement par un flotteur agissant sur le premier tronçon flexible de l’amor-ceur, qui est constitué au moyen d’un tube en cuivre doué d’une flexibi-
  - Fig. 292*
  - lité égale à celle d’un boyau de caoutchouc. Le flotteur, placé dans
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  - puits communiquant avec le bief d’aval agit sur un bras métallique oscillant qui relève ou descend la bouche de l’amorceur. L’effort à exercer à cette fin est peu important.
  - ' f Prised 'eÀ
  - 1\W\\\\\\\vAn\S
  - k\\\\\ \ \ V\\ s\\\4É
  - . Conduite de fuite
  - Conduite de communication du bief ara/ arec /e puits alu fi/otieur
  - Fio. 233. — Alim ^ît’îteur siphon pour 1 régi \ge auto ï^atique du niveau des biefs.
  - Cet appareil paraît fournir une solution sérieuse du problème du réglage automatique des biefs des canaux.
  - II. —JiROS^BARRAGES EN MAÇONNERIE
  - 88. Conditions d’établissement des ouvrages. — La nature du lit du cours d’eau est un facteur important dans la détermination des maté-na,JX qui doivent constituer le barrage. Quand on a affaire à des roches solides, on peut le construire directement avec les mêmes matériaux et la maçonnerie posée directement sur le lit. Si celui-ci est en terre dure, la maçonnerie doit être établie sur des fondations profondes ; mais au cas-°ù le lit est du sable, la maçonnerie a besoin de reposer sur des pieux
  - aoyés dans un'béton.
  - doit distinguer entre les barrages de grande hauteur ou de grande retenue et les barrages de faible hauteur. Les premiers demandent, pour Présenter une garantie absolue, à être établis sur le rocher ou, à défaut, à ^»r comprimé et, dans ce dernier cas, à une profondeur telle que les e s de sous-pression ne soient.plus à redouter. Une bonne fondation est question capitale dans l’établissement d’un barrage, car on sait que la
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  - pression de la masse d’eau retenue désagrège le fond du lit, en chassant les sables qui agglutinent les galets ; la fondation pouvant se trouver minée de ce fait, il y a lieu de la garantir.
  - Dans tous les cas, on doit s’assurer par des sondages de la solidité du terrain sur lequel reposera l’ouvrage à établir. - J
  - Parfois on construit le barrage simplement à l’aide de caisses en bois remplies de pierres qui peuvent, dans certains cas, remplacer avantageusement la maçonnerie. On a pu ainsi conserver de tels ouvrages pendant vingt-cinq années et reconnaître qu’ils étaient encore aptes à servir longtemps. . •
  - Dès que les murs'qui constituent le barrage ont une certaine longueur, la forme en courbe des barrages s’impose, afin de remédier aux effets de la dilatation sur lesdits murs.
  - La forme en courbe (courbe convexe à l’amont) est d’ailleurs plus résistante à l’action du courant qu’une droite, et le rayon de la courbe dépend de l’écartement'des points d’appui ainsi que des dimensions des contre-forts de butée qui jouent le rôle de culées de .voûte. La forme cintrée permet en effet de reporter horizontalement une partie de la poussée de l’eau sur les flancs des parois, dans lesquelles le barrage est encastré. Cependant, lorsque les barrages ont une grande longueur et une grande épaisseur, et que les points d’appui ne^sont pas constitués par des parois indéformables, la forme courbe en plan n’a pas un grand intérêt au point de vue de la solidité, mais elle est très efficace pour s’opposer aux effets de la dilatation, d’autant plus importants que le mur a plus de longueur.
  - Le barrage de Livet, d’un développement de 30 mètres (§ 349), est divisé en trois arcs.formant voussoirs qui s’appuient sur des piliers intermédiaires de 10 mètres de hauteur sur 3 mètres de largeur, un des bajoyers du pertuis et l’ancrage dans les berges de la rive droite formant culées. L’ensemble donne en plan un arc de cercle de 60 mètres de rayon à la crête du barrage. On a exécuté d’abord les piliers, puis les arceaux latéraux;, enfin l’arceau central.
  - Dans l’étude de l’établissement d’un barrage, on admet qu’une tranche de 1 mètre de longueur doit pouvoir résister seule à la poussée de l’eau, comme si elle n’avait aucune liaison avec les parties adjacentes, et sans tenir compte du supplément de résistance procuré par la forme en courbe, qui devient ainsi une garantie de plus.
  - Au point de vue du profil d’un barrage, les caletils ont pour but de s as' surer que la pression en un point quelconque du parement d’aval ne dépasse pas la limite que peuvent supporter les matériaux employés et qu’un point quelconque du parement d’amont n’est pas soumis à des efforts d’extension, mais au contraire de compression.
  - En effet les bonnes maçonneries peuvent supporter sans inconvénient’
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  - des efforts de compression de 10 kilogrammes par centimètre carré alors qu'elles ne résistent pas en général à un effort d’extension de 1 kilogramme à lk&,5 par centimètre carré. Elles ne doivent pas travailler à la traction à plus de 0ks,2 à 0ks,3, car il faut bien éviter de confondre cette résistance avec celle des mortiers, qui est d’ordre plus élevé. La' résistance de la maçonnerie dépend seulement- de l’adhérence du mortier avec les pierres.
  - Les efforts d’extension sur le parement amont peuvent donner naissance à des failles ou fissures dans la maçonnerie et, par suite, à des sous-pressions engendrées à l’aval et sous l’ouvrage par l’eau retenue à l’amont, , qui tendent à renverser les parties de l’ouvrage situées au-dessus d’elles.
  - M. Maurice Lévy préconise, pour parer au danger des sous-pressions, de munir la face atnont du barrage d’une série de pilastres à base carrée d’environ 2 mètres de côté et espacés entre eux d’environ 2 mètres aussi, puis d’accoler un mur continu, appelé mur de garde, écran ou masque, aux faces amont de ces pilastres, de sorte que les intervalles compris entre les pilastre^, d’une part, le mur de garde, d’autre part, forment des puits carrés, à angles arrondis, sur toute la hauteur de l’ouvrage.
  - De cette façon, l’eau qui peut provenir d’une fissure quelconque débouche dans ces puits où elle s’écoule, au lieu de produirè une sops-pression et cette eau peut être recueillie dans un drain, longeant tout le barrage, et enfin évacuée par le canal de vidange du réservoir.
  - M. Pelletreau a proposé d’établir des contreforts sur le parement aval e* au droit des naissances des voûtes verticales de manière à.renforcer les franche^ verticales du corps du barrage,,sur lesquelles se concentre la pression de l’eau.
  - Enfin on a aussi indiqué de disposer en avant du mur principal une sérié de voûtes en ciment armé s’appuyant sur des contreforts destinés à repartir sur le mur la pression des voûtes (voir barrages évidés).
  - Le profil pratique d’un barrage comporte d’abord à la partie supérieure 'mtracé à parements verticaux (fig. 294) et dans lequel la maçonnerie ne doit être soumise qu’à des pressions inférieures à la limite admise, et sur fout le reste du profil une forme se rapprochant autant que possible d’un Pl0fîl d’égale résistance.
  - Les dimensions ainsi obtenues devront être suffisantes pour que le mur j PUlsse pas, sous l’influence de la poussée horizontale, glisser sur sa ^ase de fondation ou même sur l’une quelconque de ses assises. Pour le de la courbe supérieure du profil transversal, il est déterminé par la 1 aiaboie d écoulement calculée pour les fortes crues, et on raccorde cette
  - orbe par Une.contre-courbé tangentielle à la précédente et au lit du tor-
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  - rent à l’aval du barrage. Il est bien de fractionner l’ouvrage de telle sorte qu’une rupture, venant à se produire malgré tout, n’ait pas pour résulta1 d’abaisser le niveau d’amont à tel point qu’il en puisse résulter une interruption de service. Ce résultat peut être obtenu au moyen d’arceaux intermédiaires opposant chacun sa résistance propre au courant du torrent, ces arceaux s’appuyant sur des piliers de section convenable et le tout enrobé dans la forme finale de l’ouvrage à l’aide de remplissages en béton de ciment, arasés suivant le profil transversal du barrage.
  - Potir éviter les afîouillements à l’aval de l’ouvrage et les effets de la sous-pression, on constitue quelquefois, au moyen d’une double courbure dans le profil transversal du barrage, un matelas d’eau qui amortit la chute, la vitesse à la crête du barrage étant augmentée alors qu’elle est à pep près nulle à l’aval. Le matelas d’eau à l’aval doit avoir de 1 mètre à 1m,50 de hauteur. -
  - Un pertuis d’une section suffisante de débouché libre ésl nécessaire avec le système de barrage fixe pour l’évacuation des apports qui encombrent rapidement le bassin d’amont. En le munissant de vannes, on a l’avanlage de retenir complètement tout le débit pendant la période des basses eaux où les apports n’ont qu’une importance relative. Ces vannes permettent, en outre, de créer des courants de fond qui déblaient rapidement le radier ; on les soulève à cet effet de 0m,30 à 0m,50 seulement, et en quelques minutes la chasse est opérée.
  - Il convient de prolonger le radier du pertuis vers l’amont et l’aval en lui-donnant une pente de 0m,30 par mètre pour faire produire au courant de chasse tout l’effet qu’on en attend. Le radier doit être établi à un niveau notablement inférieur à celui du lit à l’amont, du barrage, pour créer un rappel de tous les apports sur ce point.
  - Pour construire un barrage, il faut d’abord procéder à une dérivation provisoire du cours d’eau dans une des berges de la rivière, suffisante pour assurer l’écoulement de celle-ci, puis on barre le cours d’eau dans sa partie médiane. Pour cela on établit deux ou plusieurs batardeaux et on construit les parties du barrage à droite et à gauche des intervalles ménages par ces bâtardeaux, ainsi que les parties en prolongement à édifier sur les rives, généralement constituées par des rochers.
  - On édifie le plus souvent ces bâ'ardeaux en maçonnerie pour qu ib puissent davantage résister aux crues susceptibles de se produire pendant le cours des travaux. Les fondations du barrage une fois terminées, on remplit à l’aide d’un bon béton les vides entre les bâ'ardeaux et le inul barrage.
  - L’emploi des batardeaux n’est indiqué que lorsque les parois latéiales et le fond de la fouille sont constitués par du rocher bien étanche, sinon ou a recours à un barrage provisoire établi sur pieux et palplanches.
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  - i.u plupart des barrages ont leur crête disposée pour recevoir l’assiette d im chemin de service ou d’une voie charretière bordés de deux parapets.. pf- plus, on édifie à proximité du barrage une construction servant de ]( cernent aux préposés à la surveillance de l’ouvrage, ainsi qu’un atelier d<- réparations et un magasin pour assurer le fonctionnement régulier des vannes et autres appareils.
  - Pour l’établissement des fondations, il y a lieu de procéder, par de nom-tp'iix sondages, à une reconnaissance aussi minutieuse que possible de la ua-ure du sol, à l’effet de s’assurer non seulement de la résistance et de la compacité des terrains d’appui, mais surtout pour reconnaître s’il existe des bancs d’argile, auquel cas l’endroit choisi ne peut convenir pour l’implantation de l’ouvrage.
  - On forme les murs des fondations par assises successives de 0m,80 à 1 mètre de hauteur, le parement aval étant toujours largement maintenu en avance.
  - En général, les noyaux des barrages sont établis en maçonnerie ordinaire avec mortier de chaux hydraulique (350 kilogrammes par mètre cube de sable), sable de rivière et roche du pays. Si on se trouve obligé d’employer du sable artificiel, il faut le faire passer au crible avec trous de 6 millimètres. La proportion de mortier entrant dans la maçonnerie doit é're supérieure à 35 0/0, qui correspond aux mesures de construction ordinaires. Les parement» vus, tant à l’amont qu’à l’aval, ainsi que les piédroits et l’intrados des voûtes des aqueducs (quand il y en a), se construisent avec des moellons têtués, par assises réglées, dressées d’équerre dans les lits et joints sur au moins 0m,15 et ayant de 0m,30 à 0m,45 de lon-g !‘ ur de queue.
  - Avec de bons matériaux, on peut faire travailler les maçonneries à la C'-npression, sans danger d’accident, jusqu’à line limite de 12 kilo-?i rames par centimètre carré, à condition cependant que le sol offre une grande sécurité ; sinon on réduit le taux du travail dans les parties basses d ^ mur, c’est-à-dire à la base de l’ouvrage. Quant à la résistance au glisse-m<‘ut, il faut vérifier si la poussée de l’eau est supérieure au produit de la O'aconnerie par le coefficient de frottement de maçonnerie sur maçonnerie, f f“ coefficient variant de 0,70 à 0,75. Cette condition doit être réalisée dans u lmP°rte quel joint de l’ouvrage ainsi que sur la ligne de base du barrage, on ne tiendra pas compte, pour ce dernier cas, du surcroît de stabilité ^mitant de l’encastrement de cette base dans le terrain naturel. Il y a u de veiller à ce que la construction des barrages se fasse dans des con-’10ns de température aussi régulière que possible, et que les pressions unitaires dans les diverses sections du massif ne varient pas brusquement une a l’autre. Pour empêcher la production de fentes, il est bon de Pnager dans la maçonnerie des joints de dilatation verticaux, traversant
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tout le mur, garnis avec du goudron ou du bitume et présentant des ressauts ou des ramures pour ne pas -affaiblir la construction comme le ferait un joint en « coup de sabre ».
  - M. Breuillé, ingénieur des Ponts et Chaussées, a entrepris d’importantes recherches en vue de mesurer la perméabilité de la pierre à bâtir et des mortiers à l’intérieur des barrages, ainsi que les pressions intérieures que fait naître l’eau retenue à l’intérieur des maçonneries. Le lecteur lès trouvera expliquées dans les Annales des Ponts et-Chaussées (années 1898 et 1899). Plus récemment, M. Badwin-Viseman et M. Ellms ont fait connaître le résultat de leurs travaux, desquels il résulte que pour la pierre, comme, pour les mortiers de ciment ou de chaux hydraulique, quand l'action-de l’eau est continue-(barrages-réservoirs), les débits diminuent et les pressions intérieures augmentent. Si l’action est discontinue, les pressions intérieures augmentent bien encore.avec le temps, et tendent, comme dans le premier cas, vers la pression extérieure de l’eau qui s’exerce sur les blocs, mais le$ débits augmentent avec le temps pour les pierres, et diminuent pour les mortiers.
  - La Société Française de défenses fluviales vient d’exécuter sur la Romanche et survie Drac des travaux qui méritent une attention spéciale. En particulier le barrage établi à Saint-Georges-de-Commiers sur le Drac constitue une nouveauté qui paraît apporter une solution intéressante des barrages maçonnés. •
  - En principe, le corps de la maçonnerie est établi à l’aide de blocs dits galvions « Pulvis » qui on' la forme d’un prisme droit à section rectangulaire, consti' ué par ui e erma|.ure en grillage galvanisé que l’on remplit de cailloux. Ces matériaux déposés convenablement et reliés entre eux par de fortes ligatures en fer permettent d’exécuter rapidement et économiquement des travaux importants.
  - Dans la construction des barrages des rivières à grandes variations de débit et éventuellement à fort charriage de glace, il y a lieu,.pour concilia les intérêts de la navigation et de l’industrie, de régler le niveau de b retenue -avec toute la précision possible ; d’assurer la rapidité de b manœuvre et, d’en augmenter la sécurité en établissant les engin? dt manutention sur les ouvrages fixes.
  - Il importe d’obtenir l’ouverture aussi rapide que possible de toute l’étendue du barrage et surtout des rivières à crues subites ou charriant des glaces en grande quantité. Il est désirable de pouvoir retirer de leau toutes les parties mobiles de l’ouvrage.
  - Les barrages à tambour ont Davantage de permettre le passage
  - glaces en une certaine quantité sans abaisser sensiblement le nbea
  - * ' 'pc; hr0^
  - d’amont. Les barrages fixes sont recommandables pour les rivieies u et sujettes à de fortes embâcles.quand le niveau du bief .supérieur ne pas être maintenu avec précision.
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  - \u défaut des barrages fixes, qui ne permettent pas de régler la retenue, on peut y remédier, dans certains cas, en rendant amovible la partie supérieure ou en établissant un barrage mobile à côté du barrage fixe.
  - L'étude d’un barrage doit être accompagnée d’observations sur le mode d congélation et de passage- des glaçons dans la rivière ; elle réclame ainsi la connaissance des conditions de résistance de l’ouvrage au choc des glaces.
  - Or construit maintenant des barrages de très grande hauteur. Le nouveau barrage de Groton-, pour l’alimentation de New-York, bien que ne retenant l’eau qu’à 45m,70, a une hauteur.de maçonnerie de 90%52. Les maçonneries enfouies dans le sol sont bien supérieures à celles de la superstructure. Le barrage Roosevelt, dans l’Arizona, devant retenir 1.600 millions de mèl.res cubes, a.70m;50 de hauteur de maçonnerie, dont 64 mètres pour la retenue., ",
  - 89. Barrages-réservoirs. — Les barrages-réservoirs ont pour but non seulement de créer la chute, mais encore d’emmagasiner l’eau et d’en: régulariser le débit. Ils tiennent ainsi en réserve l’excédent de l’eau néces-saire aux faibles heurgs de consommation de la journée, qu’ils restituent sous forme d’appoint au débit du cours d’eau pendant les heures de forte consommation. Aux époques d’étiage, ils peuvent assurer un débit journalier moyen bien supérieur à celui qui correspônd à l’étiage naturel ; aussi ils servent à atténuer les dégâts causés par les grandes eaux (crues), ou emmagasinant momentanément une partie dm débit maximum. Ils go d en outre des bassins de décantation, car leurs grandes dimensions présentent un champ plus "efficace au dépôt des sables, en raison de la faible vitesse de l’eau dans ces réservoirs.
  - La création des barrages-réservoirs est indispensable poUF la bonne exploitation de certaines usines, entre. Autres celles qui assurent des services de traction et d’éclairage, dont la puissance est extrêmement variable suivant les moments de la journée,, variations qui vont parfois
  - 1 à 20. Il faut donc que le réservoir puisse assurer l’écoulement de l’eau dans les memes proportions.
  - Dans l’industrie des èhutes d’eau de montagne, la construction des barrages donne lieu à des travaux toujours délicats d’exécution et très
  - 'ensidérables. *
  - Le projet de barrage conçu par M. Wilhelm, en vue de la régularisation d une chute d’eau sur la Durance, comporte des travaux évalués à plus.
  - 18 millions. La hauteur utile du barrage est dè 50 mètres, correspondant à une capacité du réservoir de 200 millions de mètres cubes.
  - De réservoir, rempli à l’époque des crues de printemps, permettra d’augmenter le- débit d’étiage en vue des irrigations. Il sera ensuite rempli de
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - nouveau avec les pluies d’automne de façon à relever l’étiage d’hiver de 20 à 30 mètres cubes journaliers.
  - Ils atteignent parfois des dimensions considérables. M. P. Bunet cite un réservoir construit en Amérique, dont la hauteur au centre atteint 04 mètres de hauteur et la largeur à la crête 400 jmètres, représentant un volume deTnaçonnerie de 350.000 mètres. Il a été exécuté en béton cyclo-péen (1 partie de ciment, 3 de sable et 5 de cailloux).
  - Les barrages les plus courants sont ceux où la lame déversante est astreinte à passer par-dessus la crête de l’ouvrage ; ils sont souvent désignés sous le nom de « barrages à gueule bée » ou de « barrages sans revanche ».
  - Certaines usines hydrauliques ont adopté le système, à « déversoir latéral » avec barrage fixe de retenue et pertuis de chasse pour éviter l’engorgement du canal de dérivation par les apports du torrent, les interruptions de service qui peuvent être occasionnées par ces derniers'et tous les frais d’entretien inhérents au système à gueule bée. On obtient de cette façon une décantation partielle "des sables en suspension dans l’eau, en n’admettant que celle de surface.
  - Le barrage de Livet, dont il a déjà été question, est de ce genre.
  - Pour éviter une surélévation du lit et une modification au régime d’écoulement de l’eau en amont de la prise, en raison des brusques variations de débit, on est souvent amené à construire un barrage mobile de préférence à un simple seuil (usine de la Pomblière).
  - Le barrage à rideau en boisp. été appliqué à l’usine hydroélectrique des forces motrices du Fier, près du pont de Brasilly (Haute-Savoie) (§318),
  - à cause de l’extrême variabilité du débit de la
  - rivière qui faisait craindre qu’un barrag'e en maçonnerie ne résistât pas à la violence des crues, et
  - aussiparce que ce système
  - de barrage est facile à
  - Fig. 295.
  - établir,- à réparer et peu
  - •coûteux. Il a été fixé sur une large fondation en béton encastrée dans les affleurements de la roche et arasée un peu en dessous du niveau de 1 eau a l’étiage ( fig. 295). Sur cette fondation on a élevé dés fermes en fer, ancrées •au moyen de boulons de scellement dans des puits traversant le béton et creusés à 5 mètres de profondeur dans la roche. Le rideau réunissant les fermes est composé de troncs de sapin (vargues) équarris sur deux face-seulement. La solidité de ce barrage repose sur les boulons d’ancrage des fermes travaillant tout le long du banc de roche de base.
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  - Le» palées du barrage ont été constituées par des poutres en tôlerie (0m,40 X 0m,40) remplies de béton, et l’ensemble de chacune d’elles a la forme d’un chevalet ou d’un 4 reposant sur un massif de béton édifié sur le fond rocheux du lit. Sous l’effort de la pression de l’eau d’amont le système tend à tourner autour de A (voir § 318), mais il en. est empêché par 1 amarrage du .talon D, effectué au moyen de deux forts boulons de 80 millimètres de diamètre .et de 4 à 5 mètres-de longueur, scellés dans le roc. On a dû recourir à des procédés spéciaux de forage pour creuser les chambre^ de scellement de ces boulons.
  - Pour amortir la chiffe de l’eau et des galets entraînés par celle-ci, on
  - iG. 296. — Barrage de Chèvres et usine hydroélectrique fournissant l’énergie à Genève
  - peut raccorder les barrages en. aval par une doucine avec un radier en foi me de cuvette. A l’usine des Chavants, sur l’Arve (Haute-Savoje), le uage a été consolidé en amont par un radier incliné à 0m,30 par mètre dui part du fond de la rivière pour aboutir au sommet du barrage ; ce 1 h incliné est destiné à faciliter l’évacuation, en temps de crues, des Pt> s de sable et de graviers entraînés par les eaux. Pour éviter que les M'Poils ne s’accumulent contre la prise d’eau, cm à établi parallèlement à pnse d’eau un mur de garde, de manière à constituer un chenal de °ctO Crme ^ar Une vanne de même largeur. Dès qu’une crue se manifeste, vanne peut être ouverte de façon à écouler l’eau en excès et à pro-
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  - duire une châsse continue qui enlève les dépôts accumulés le long de la prise d’eau.
  - Le barrage utilisé pour l’amenagement de l’usine hydro-électrique de Prémont, sur la rivière l’Arc (Savoie), sort des moyens ordinairement employés. En raison de circonstances particulièrement difficiles et à défaut d’emplacement nécessaire, la rivière étant bordée d’un côté par la voie ferrée et de l’autre par la roqte nationale, on a été obligé d’établir
  - Fig. 297.'— Barrage du Goulburn.
  - l’ouvrage dans le lit même dé la rivière1, de façon à réduire le moins possible la section. A cet effet, on a construit un caisson en tôle très solide de 20 mètres de longueur, 4 mètres de largeur et lm,20 de hauteur, sa surface supérieure perforée de trous de 12 millimètres. L’appareil a été descendu et installé dans les parois des rives du rocher, l’extrémité de gauche obtu rée par un garnissage en maçonnerie et l’extrémité de droite, ouverte, communiquant à une chambre de vannes établie dans une cave sous route. ^ _
  - La hauteur de la lame déversante est telle qu’en périodes de has^e
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  - eaux un homme peut marcher sur les tôles perforées. En basses eaux, IVüu est propre, et dans les hautes eaux le volume et la vitesse des eaux qui passent par-dessus les tôles perforées sont beaucoup plus considérables que ceux des eaux qui les traversent. De ce fait, les corps étrangers sunf en majeure partie entraînés. La surface filtrante totale est de .Bd mètres carrés présentant 25 0/0 de vide, soit 20' mètres carrés, ce qui, pour un débit de 5 mètres cubes, ne fait que’0m,25 de vitesse de l’eau au
  - Fig. 29 ï
  - passage des cribles. Donc, si les trois quarts des orifices, par exemple, venaient à être bouchés par des graviers, le quart restant débiterait emore le volume normal avec la vitesse de 1 mètre, correspondant à une charge de 5 centimètres, laquelle dépasse en moyenne 15 centimètres.
  - Pour éviter une surélévation de niveau en temps de crues, on a pratiqué Sllr la rive droite un souterrain de décharge, qui a sa tête amont à 1 amont du barrage et sa tête amont à son aval. Chacune de, ces deux tê^es est mu,‘ie d’une grande vanne qui est fermée en basses eaux. • -
  - barrage de l’usine hydroélectrique de la Sioule (Puy-de-Dôme) établi dans une gorge étroite, comporte deux réservoirs, l’un à droite,1 autre à ffaur.be du côté du barrage. Le batiment des machines est eleve -ur le IL même de la Sioule (§319).
  - qo
  - LA HOUILLE BLANCHE. — I.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - L’appareil de prise d’eau du barrage de la rivière de Goulbum (Australie) (fi g. 297) consiste en des tuyaux placés à 6m,10 en contre-haut du fond du lit de la rivière, traversant horizontalement le corps du barrage et se terminant, à l’amont, au fond de chambres obturées par des portes métalliques qu’on ouvre ou ferme de manière à envoyer la quantité d’eau voulue. Dans la partie inférieure du corps du barrage on a ménagé >ix tunnels, qui ont servi à d’écoulement des eaux pendant la construction de l’ouvrage et qui permettent de vider le réservoir quand cela est jugé nécessaire
  - Le barrage américain de retenue représenté par la (/?</.. 298), construit sur la rivière de la Sweetwater (Californie), comporte un déversoir indépendant du barrage et qui est divisé en.sept compartiments fermés entièrement ou partiellement au moyen d’un rideau de planches. Un canal de fuite fait suite au déversoir, lequel se compose d’une série de cascades de 0m,90 de hauteur.
  - La prise d’eau consiste en une tour creuse en maçonnerie de 0m,90 d’épaisseur de mur, affectant la forme d’un hexagone régulier de 1 m,80 de diamètre et dont le couronnement est à lm,20 en contre-haut du niveau de la retenue. Six ouvertures, formées chacune d’un tuyau en fonte et placées à 3'mètres au-dessous les unes des autres, permettent de prendre l’eau à une hauteur quelconque. Ces ouvertures sont fermées, en temps ordinaire, au moyen de soupapes que l’on peut manœuvrer du haut de la galejie que supporte le couronnement de la tour. Deux autres ouvertures sont placées l’une eu amont et au pied de la tour, l’autre au sommet du tunnel rpn donne passage à l’eau à travers le barrage. Ce tunnel est relié à une conduite en tôle commandée par un robinet-vanne. Deux autres conduites en fonte traversent également le barrage pour aboutir dans le partie inté-
  - rieure de la chambre de manœuvre ; elles permettent d’effectuer la vidange complète de la tour.
  - L’eau ne doit pas surmonter la digue même. S’il arrive une crue, le réservoir étant plein, les déversoirs et les appareils de vidange peuvent débiter une quantité double du débit de la plus grande crue observee.
  - L’appareil de prise d’eau est, dans quelques cas, constitué par un ou plusieurs puits, dont la paroi, du côté delà retenue, est percée de barba canes, de façon que l’eau puisse toujours pénétrer dans l’aqueduc de pn^ quelle que soit la hauteur des dépôts de fond dans le réservoir, sans h» entraîner.
  - Le barrage du Haniz (fi g. 299) appartient à ce genre de construction • les puits qui mettent en communication les barbacanes, espacees 1 mètre d’axe en axe, avec les galeries de prise d’eau, sont à pareni intérieurs verticaux. En plan, chacun de ces puits a 3 mètres de longuco sur 1 mètre de largeur et est continué dans sa partie inférieure par ^eli' tuyaux en fonte qui se rendent dans la chambre de manœuvre.
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  - I.p barrage-réservoir de Chartrain (Loire), établi sur le ruisseau la Tà«'he, affluent du Renaison, qui se jette dans la Loire, forme un réservoir :»ouvant recevoir 5 millions de mètres cubes d’eau correspondant à une surface du plan d’eau de 24 hectares. Le basfein kydrologiqùe a une super-ii, ie de 1.400 hectares.
  - J;C barrage a 54 mètres de hauteur et celle de la retenue, comptée depuis k déversoir jusqu’au fond de la vallée, est de 46 mètres. Le parement a nont est vertical sur 30 mètres de hauteur ; celui d’aval a 0m,70 par mètre d’inclinaison au sommet et 0m,95 à la base, raccordé par un arc de envie de 88 mètres de rayon. Le mur proprement dit a une épaisseur de 2 mètres au niveau du déversoir (à 1 mètre au-dessous du courormemenl )
  - Fig. 299.
  - Barrage du Haniz.
  - '! dlm,30 à la base. La largeur maxime de la fondation est de 47m,50. Une foute de 4 mètres de largeur termine le couronnement, reposant du côté *vfd sur des voûtelettes de 6m,50 d’ouverture et 5m,50 de hauteur.
  - En plan le barrage est établi suivant un arc de cercle de 400 mètres de 'fèen, et la longueur de l’ouvrage suivant l’axe du couronnement est de ^ fnetres. La maçonnerie est constituée avec des moellons granitiques mortier de chaux hydraulique. (0m3,900 de sable et 340 kilogrammes de j fU* hydraulique). Le poids du mètre, cube de maçonnerie est de 'b kilogrammes, soit 2.800 kilogrammes de moellons et 1.800 kilogrammes de mortier.
  - - "e mur du déverso;r forme bajoyer d’un canal de décharge, qui a res de largeur sur 4 mètres de profondeur ; le déversoir £st com-
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- - 500
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - mandé par un système.de vannes dont le seuil est à 3m,75 en contre-bas de l’arête du déversoir. On peut ainsi maintenir le niveau normal à 2 mètres plus bas que le déversoir, de manière à réserver aux crues h capacité de 500.000 ihètres cubes qui leur est destinée.
  - La prise d’eau se fait au moyen de deux tuyaux de fonte, de 0m,450de diamètre, situés à 4m,25 au-dessus du fond de la vallée, et par un f roi-, sième de 0m,30 placé à 2 mètres au-dessous des deux premiers.
  - 90. Barrages évidés. —- Les barrages avec puits, dont nous avons parlé au paragraphe précédent, peuvent s’établir d’un seul bloc, et alors les puits ont pour fonction de drainer les infiltrations ; dans ce cas, on ne fait aucune distinction entre les murs accolés (masques ou écrans), et on les considère comme un seul mur évidé.
  - Le barrage peut ainsi être construit soit avec parement discontinu, le vide d’un puits étant compensé par l’adjonction d’un contrefort au droit de ce puits, soit, avec parement continu et semblable à celui d’un barrage ordinaire, au vide d’un puits correspondant un supplément d’épaisseur uniformément répartie sur toute la longueur de l’ouvrage.
  - M. Bellet, qui a étudié spécialement ce genre de barrage, estime que ces deux procédés conduisent sensiblement au même résultat pour un même volume de maçonnerie. -En charge, la pression élastique est la même a l’amont, dans ces deux cas, et la compression maxima est un peu plus forte dans le second procédé que dans le profil évidé du premier ; à vide, les conditions sont meilleures avec le second procédé qu’avec le premier.
  - Les contreforts permettent de réaliser des profils transversaux d’égale résistance, ou à peu près : mais, par contre, ils compliquent la construction et augmentent les surfaces mouillées et, par conséquent, le nombrô des fissures possibles et les chances d’infiltration. Le second système laisse bien subsister un point faible au droit de chaque joint, mais il a l’avantage d’être plus commode à construire et de diminuer la surface mouillée.
  - Dans tous, les cas, on doit compenser les évidements provenant des puits pratiqués dans la maçonnerie par un renforcement de l’ouvrage; soit au moyen d’un contrefort, soit par une surépaisseur régulière, ce permet de drainer les infiltrations qui pourraient se produire, de façon a voir toujours une pression élastique à l’amont supérieure ou au moins égale à celle de l’eau.
  - 91. Calculs et capacités des réservoirs. — La variabilité du saisons plus ou moins pluvieuses et des quantités d’eau que donne clmd111 pluie peut faire affluer à certaines époques, dans un réservoir, une qua'^ tité d’eau supérieure à sa capacité. D’autre part, une crue, suinte Pel se déclaipr au moment où le réservoir serait plein. De là l’utilité, comm
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- - BARRAGES
  - 501
  - nous l’avons déjà dit, d’accoler ali barrage un déversoir de superficie ayant son seuil placé au niveau normal de la retenue et disposé de façon à écouler le trop-plein des crues sans produire d’afïouillement au pied du barrage.
  - Ou accompagne dans ce cas le déversoir d’un canal de fuite destiné à recueillir les eaux de crues et à les rejeter au cours d’eau, à l’aval du barrage ; ce canal doit être établi de telle sorte qu’il ne puisse nuire à la solidité de l’enracinement du barrage.
  - Si on est bien fixé sur la valeur et la durée des plus graedes eaux, on peut se rendre compte de la surélévation produite par une de ces crues, et par suite déterminer la longueur du déversoir, Par exemple, si x est le débit de cette crue et t sa durée, le volume total sera présenté par xt.
  - Une partie de ce volume passera par le déversoir et le surplus s’emmagasinera dans le réservoir, dont elle aura pour effet de surélever le niveau ; sor h la surélévation produite ; appelons Y la capacité du réservoir correspondant à cette surélévation et Q' le débit du déversoir pendant le temps t. On a :
  - (1) xt — Q ’t = V.
  - Si L est la longueur du déversoir, on obtient pour son débit sous la hauteur h :
  - 3
  - Q = K/i2b.
  - Posons :
  - Q' = 0,40Q,
  - alors 1 expression (1) devient :
  - xt — 0,40Q< = V.
  - Si 1 on remplace dans cette expression Q et V par leurs valeurs en fonc-Oon de h, on a une équation qui ne renferme plus que cette inconnue h et {1U1 permet de la calculer en procédant par tâtonnements. On doit aussi examiner s’il reste une revanche suffisante pour tenir compte de l’action des vagues.
  - M est intéressant de déterminer la durée des crues ordinaires et extra-0ldinaires pour produire un relèvement tel que le débit du déversoir soit ^?al à leur débit moyen. Dans ce cas on évalue la capacité du réservoir P°ur les dites, et, on détermine le temps qu’une crue d’un débit moyen j?al à Q mettrait, à remplir les capacités correspondantes par la formule :
  - 0,60
  - Q,
  - pour
  - QC
  - D^ont^rPrdei1SCher (Zeils• des oeslerr. Ing. Ver., du 19 juin 1908) et M. G. Ganassini echnico du 10 avril 1908) ont donné d:
  - dans ces publications des études analy-
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- - 502
  - LA TECHNIQUE DE' LA HOUILLE BLANCHE
  - Nous dormons, ci-après, les calculs qui ont été faits par M. Girardet pour déterminer la manière d’utiliser au mieux la puissance emmagasinée dans un réservoir. Le cas traité concerne Tusine de Sauviat (§ 331).
  - Le réservoir a pour dimensions : 15 hectares quand il est plein, 7 hectares à vide et 10 mètres de lame d’eau utilisable. Si l’on suppose le profil de son fond régulièrement décroissant, sa capacité utile est d’environ 1.100.000 mètres cubes.
  - La valeur du débit de la période d’extrêmes basses eaux varie entre 3m3,5 et 7m3,6. Ce dont il faut tenir compte c’est de la valeur moyenne des débits journaliers de la Dore pendant cette période ; le réservoir ayant pour premier rôle de régulariser ce débit, cette valeur moyenne est de 5m3,150 pour la Dore et 400 litres pour le Miodex (1).
  - La puissance utilisée par l’usine provient : 1° de l’utilisation directe des eaux de la Dore ; 2° de l’utilisation des eaux du réservoir qui est alimenté par le surplus des eaux de la Dore et ensuite par les eaux du Miodex.
  - Nous allons supposer, pour simplifier le problème, que la société exploitante étant obligée de laisser en aval un débit de 2 mètres cubes dans la Dore, on emploie ce volume en chevaux de 24 heures. Les 2 mètres cubes seront pris, naturellement, sur le canal qui pourra toujours les donner. Le restant sera en chevaux de 10 ou 12 heures.
  - Le débit de 2 mètres cubes donne, sous 29 mètres de chute :
  - 29 X 2 X 10 = 580 HP de 24 heures.
  - Il reste en moyenne 3m3,150 par seconde, soit :
  - 3,15 X 86,400 =,272.160 mètres cubes,
  - qui se déversent journellement dans le réservoir. De plus celui-ci reçoit encore l’apport du Miodex, soit :
  - 0,4 X 86.400 = 33.560 mètres cubes par jour.
  - Le réservoir ayant une capacité de 1.100 000 mètres cubes pouvant être épuisés en 50 jours met à la disposition de l’usine :
  - 1.100.000 „ ,, ,
  - ---—----= 22.000 mètres cubes par jour,
  - tiques d’un très grand intérêt sur la capacité des réservoirs à déversoirs. Op y trouver^ le calcul de la quantité d’eau qu’emmagasine un réservoir d’une surface donnée, et nu* ni d’un dévêrsoir de section connue, en tenant compte des crues, pour une pertaliej variation de débit du cours d’eau qui l’alimente et la durée que le nouveau régime à s’établir. „
  - (9 La Dore, pendant dix mois de l’année, a un débit de 20 mètres cubes ; lors ^ l’étiage, du 25 août au 15 septembre, le débit descend à 5 mètres cubes et 1 mètre cube pendant les années exceptionnelles de sécheresse. Le Miodex donne à 2.000 litres, sauf pendant l’été où son débit peut devenir presque nul.
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- - BARRAGE S~
  - 503
  - poil au total par jour :
  - 272.160 -f- 33.560 -f 22.000 = 327.720 mètres cubes.
  - La hauteur de chute moyenne du réservoir n’est pas représentée comme on pourrait le croire par la dénivellation de la conduite (19 mètres) plus la moitié de la lame d’eau utilisable (5 mètres), elle est un peu plus élevée et pour deux raisons : d’abord parce que le réservoir, à la cote 5, a déjà perdu plus de la moitié de son volume d’eau, et que, d’ailleurs, la première moitié du volume d’eau a une plus grande énergie que la seconde, puisqu'elle est plus élevée. On a donc été conduit à adopter 25®, 70 pour hauteur moyenne.
  - On dispose donc de 327m3,720 par jour, sous 25,70 de chute. Supposons
  - volume d’eau employé en chevaux de 10 heures, ce volume donnera une puissance moyenne décomptée pour 10 heures :
  - ïi&m6x»;TOx«)=..«oHp.
  - ü’est-à-dire qu’en basses eaux, par des années de sécheresse ordinaire, l’usine serait capable de donner sur l’arbre de ses turbines : 1° une puissance de 580 HP de 24 heures ; 2° une puissance moyenne de 2.400 HP pendant 10 heures.
  - L’eau de la Dore peut être envoyée soit dans le réservoir soit directement dans une chambre de mise en charge. On peut donc utiliser l’eau directement sans la faire passer dans le réservoir, ce qui est dangereux dans les grandes sécheresses.
  - En temps normal la Dore se déverse dans le réservoir. Le trop plein du canal s’écoule dans le lac par un déversoir latéral et l’alimente pour les heures de fortes charges.
  - Dans la chambre qui ne communique qu’avec le réservoir, l’orifice de départ des conduites'est placé à 12 mètres au-dessous du niveau normal de lac et, dans celle qqi communique aussi avec le bypass, l’orifice n’est 4u’a 6 mètres. Ges profondeurs sont insuffisantes, car elles ne permettent pas d’utiliser une couche d’eau assez grande, étant obligé de laisser au-' dessus de ces orifices au moins 2 à 3 mètres pour éviter la formation d’un entonnoir et l’entraînement de l’air dans les conduites.
  - III. — CALCUL DES BARRAGES. — MÉTHODES DIVERSES
  - 92. Généralités. — La première méthode qui a paru en France pour le calcul des barrages a été celle de M. de Sazilly, perfectionnée par Delocre. Il n’était pas question, à ce moment, d’effort de cisaillement vivant une direction quelconque, ainsi que des efforts agissant sur des
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sections verticales. Puis vinrent les méthodes de MM. Bouvier, Guille-main, Hétier et Pelletreau, Clavenad et finalement la plus complète et la plus rationnelle de toute, celle de M. Maurice Lévy. Dans ces dernières méthodes, on s’est préoccupé des sections obliques ; mais, à l’exception de M. Lévy et de M. Clavenad, les auteurs n’ont ténu compte que des pressions normales, M. Bouvier considérant la section normale à la courbe des pressions, MM. Guillemain, Hétier et Pelletreau recherchant parmi les sections obliques celle qui donne la plus grande pression normale.
  - La méthode Lévy est la seule qui permette d’expliquer qu’il puisse exister des efforts de traction à l’aval, en charge, comme dans le profil en rectangle.
  - Les ingénieurs dont les noms suivent ont aussi publié d’importants travaux sur les barrages : MM. Méry et Belanger, Chigot, Barbet, Rufïieux, Cadart, Dumas, Langlois, Vandeuren, etc.
  - M. Pelletreau a montré la nécessité de tenir le centre de pression pour les barrages-réservoirs, que le réservoir soit plein ou vide, à l’intérieur du tiers central d’une section horizontale quelconque, afin d’éviter tout effort de tension des maçonneries, et il a appelé l’attention sur les profils triangulaires, qu’il a étudiés d’une manière complète. M. Maurice Lévy a trouvé que la répartition des pressions suivant la loi dite « du trapèze » était rigoureusement exacte dans un profil triangulaire et que, dans les autres profils, elle se rapprochait d’autant plus de cette loi que la forme du profil différait moins de celle du triangle.
  - y a, de plus, démontré que la pression verticale par unité de surface sur le parement amont, lorsque le réservoir est plein, ne doit en aucun point être inférieure à la pression statique de l’eau, pour que cettë eau ne puisse pas pénétrer par les joints accidentellement ouverts et exercer une sous-pression à l’intérieur des maçonneries du barrage.
  - M. Cadart à étudié l’influence du massif qu’il est nécessaire d’ajouter en haut du barrage à tout profil triangulaire, lorsque ce iqassif s’élève au-dessus du niveau de la retenue, qui est le cas le plus ordinaire, et, à moins que le barrage ne soit de très petite hauteur, il a démontré qu,’un barrage & parements rectilignes pourvu d’un massif de couronnement de faible largeur doit avoir un parement amont à fruit (1).
  - ' D’après M. P. Vandeuren, le profil triangulaire à parement d’amont ver tical ne peut satisfaire aux conditions de stabilité résultant de la considération des sous-pressions.
  - 93. Conditions de stabilité. — Dans l’établissement d’un barrage, on doit déterminer les conditions de stabilité, de résistance au glissem
  - f1) Annales des Ponts el Chaussées, 1902. E. Bernard, éditeur.
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- - BARRAGES
  - 505
  - d’équilibre de rotation, de résistance à l’écrasement et de variation de section du profil selon la forme qu’il reçoit.
  - Soit'un mur ayant la forme représentée par la (fîg. 300), lequel doit résister à la poussée de l’eau qui agit sur l’un de ses côtés. Appelons y la distance du plan d’eau à une section AB déterminée dans le corps de l’ouvrage. La partie du mur au-dessus de cette ligne, soit AMNB, doit être en équilibre sous l’action des forces qui agissent sur elle, qui sont, d’une part, la poussée horizontaleF de l’eau appliquée au tiers de la hauteur de l’eau à partir de CD, le poids N de la partie du murconsidéré,le poids n de l’eau qui appuie sur le parement en contact avec l’eau et enfin les réactions tant verticales qu’horizontales développées sur la section AB par la partie inférieure du mur sur la partie supérieure.
  - Soient Gx, le point d’application de la force 7r, B la distance de la direction de cette
  - force au point A, G2 le Point d’application de la force N, et d la distance de cette force au même point A ; la résultante de Nx de N et de~7r est appliquée au centre de gravité fictif G3 et sa distance d' au point A est fournie par la relation :
  - 7id -j- N d d = 7S+ N *
  - La force verticale Nx et la poussée horizontale F .se composent entre
  - €Ues, à leur point de rencontre O, pour donner la résultante R qui coupe la
  - i F
  - base AB au point D, et qui fait avec Nj un arglc a tel que : 1 g a = —
  - Si l’on appelle c la distance CD et b la distance du point D au point B, il vient
  - c = OC tg a = | X et b = e — {cl + c).
  - Pour que la partie AMNB du mur ne puisse être renversée sous l’action
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- - 506
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - de F, et ne vienne à basculer autour de l’arête B, il faut que le moment de renversement de l’ouvrage, c’est-à-dire le moment de F par rapport à B, soit inférieur au moment de stabilité, soit au moment de Nx par rapport à B, autrement dit que l’on ait :
  - N, (b + c) - F X l > o,
  - qui se réduit à : b > o.
  - Le point de rencontre D de la résultante R et de la base AB ne doit donc jamais sortir de l’intérieur de cette base. Au point D, de la base AB, la résultante R peut se redécomposer en ses composantes primitives F et Nx.
  - La force horizontale F doit être annihilée par la cohésion des maçonneries et par le frottement exercé sur AB par la pression de la partie supérieure du mur sur la partie inférieure. Pour augmenter les conditions de sécurité, on ne tient pas compte de la cohésion et l’on suppose que le frottement s’oppose seul à la poussée de l’eau. De sorte que, si l’on désigne par / le coefficient de frottement, l’on doit avoir :
  - (N + 7:) f ^ F ou tg a f.
  - Si cette condition est remplie, la partie AMNB du mur ne pourra pas glisser sur sa base horizontale AB.
  - La force verticale Nx doit être annihilée par la résistance des maçonneries. Or la pression développée par Nx, en un point quelconque de la base AB, peut se déterminer par la loi du trapèze, que nous traitons au paragraphe suivant ; nous reportant à la 'formule (1) du dit paragraphe il vient : ,
  - , . n" — n' n = n H---------cc,
  - 1 a 1
  - les x étant comptés à partir du parement amont A.
  - La pression minimum n! sur le parement amont et la pression maximum n" sur le parement aval sont données par les relations :
  - n
  - Ni /66 - 2e\ A, / b e \ e j e \ e
  - et
  - „ _ Nx (ke — 66
  - e
  - MM. Bouvier, Guillemain et Maurice Lévy ont montré que cette valeui de n" ne donnait pas la véritable pression maximum et que celle-c1 devait être :
  - n[ = n (1 -j- tg2 a) (Bouvier) et n" := n" (1 -j- tg2 (5) (Lévy),
  - P étant l’angle que fait le parement aval avec la verticale sur le considéré.
  - Lorsque l’eau n’agit pas sur le mur (réservoir vide), la force verticale ou
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  - BARRAGES
  - poids de la maçonnerie AMNB étant appliquée à une distance d du parement amont, les pressions normales n" à l’aval et n' à l’amont ont pour valeur :
  - Il faut donc, pour que lamaçonnerie du mur ne soit nulle part écrasée, que la pression maximum, aussi bien en charge qu’à vide, soit inférieure à la résistance limite qu’on assigne pratiquement aux maçonneries. Dans les ouvrages importants on s’attache à ce que la pression n' en charge soit au moins égale à celle de l’eau, de manière à empêcher absolument toute introduction d’eau dans la maçonnerie. Il est bon lorsque le mur est à vide que la force N passe au moins au tiers de la base à partir du parement amont.
  - 94. Loi du trapèze. — Un barrage peut être considéré comme une poutre encastrée à une de ses extrémités et la loi du trapèze représente la loi suivant laquelle varie, dans chaque section horizontale, la valeur de la résistance de la maçonnerie au moment fléchissant dans cette section. Son ABCD un solide de forme trapézoïdale ( fig. 301) ayant comme pro-
  - jection horizontale un rectangle ^D^gCa- Sous l’action d’une force Verticale N, appliquée en un point de la base, celle-ci tend à prendre une position CD' et si le point E se trouve sur l’axe OX, et à une distance fi 1 a*e x, de l’axe OY, en tout point du rectangle situé sur une parallèle à OY et d’abscisse x, la pression n est représentée par l’équa-*10n Sl”yante, dans laquelle Q est la section de la base :
  - N
  - Q
  - e2 )
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- - 508 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Cette expression est l’équation d’une droite représentant la loi de variation de la pression.
  - e2
  - La ligne des pressions nulles est donnée par la relation : æ — — —• Le minimum de pression a lieu avec le minimum de .r, soit pour x = — ^ c’est-à-dire sur l’arête CXC2 et sa valeur est :
  - , N (, 6xA N (6d — 2e\ n -QV1 e )-Q\ e J'
  - d étant la distance du point E à l’arête DjD2.
  - Le maximum de pression a lieu en même temps que le maximum de#,
  - g
  - soit pour x = -î c’est-à-dire sur l’arête DXD2 et sa valeur est :
  - N
  - Q
  - I
  - ~t~ e
  - N /4e — 6tP Q V e )
  - t i • n' -f n" . .
  - La demi-somme —------------de la pression minimum et de la pression
  - N
  - maximum est égale à la pression moyenne — •
  - Pour toute valeur de xx < ^ c’est-à-dire d > la ligne des pressions nulles se trouve en dehors du rectangle et la pression minimum n' est partout positive. Pour x > | et d < ^ la ligne des pressions nulles se trouve
  - 2
  - à l’intérieur du rectangle et elle a pour équation : x = — •
  - JL tCJi-y
  - Pour toute valeur de x comprise entre — ~ et---------, la pression est
  - l 12*!
  - positive et pour toute valeur de x comprise entre ~— et — ^ la valeur
  - de la pression est négative, c’est-à-dire qu’il y a traction au lieu d’y avoir
  - compression. Enfin pour = 0, d = |, c’est-à-dire lorsque le point
  - d application de la force N se trouve au centre de gravité de la base, / N -
  - n — n" = q et la pression est partout égalé à la pression moyenne.
  - L ordonnée à l’origine 00' est égale à la pression moyenne et le coefficient angulaire de la droite a pour valeur:
  - e2Q
  - Pour aq = 0, d = la pression est partout égale à la pression moyenne, de sorte que la ligne des pressions est parallèle à l’axe des x.
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- - BARRAGES
  - 509
  - g ^ • »
  - Pour x, < - et > ô’ on obtient la droite MN, et la pression n est par-
  - 1 6 o
  - € 6
  - tout positive et plus grande que 0. Pouraq = - et d = on a la droite
  - 2N e
  - CN', et la pression n est nulle en c et égale à — en N'. Pour x > - et d < !L on obtient la droite M" N", et la pression est négative jusqu’à ce
  - O
  - que.c = x — jx— où la pression est nulle, i
  - Si l’on transporte les axes de manière qu’ils passent par c, l’équation de la droite devient :
  - (d) n= n + (-—f H ) x = P + Qx.
  - Si l’on découpe dans la longueur du barrage une tranche de 1 mètre de longueur, la section n de la base de cette tranche est égale à e x 1 mètre, de sorte que les valeurs de la pression minimum n' et de la pression maximum n" peuvent s’écrire, pour cette tranche :
  - IV /6b — 2e\ _ N e \ e J ~ e
  - e
  - et
  - n"
  - N
  - e
  - La loi du trapèze conduit pour un mur en forme de rectangle à un sur-croê de stabilité pour le profil triangulaire (le profil triangulaire à parement amont sensiblement vertical est le profil type des barrages moi diurnes) ; elle satisfait à la théorie'mathématique de l’élasticité lorsque le niveau de l’eau affleure le sommet du triangle, que le parement amont soi! vertical ou incliné. Il en est de même à vide. Pour les profils intermédiaires entre le triangle et le rectangle, pour le profil trapézoïdal, par exemple, la loi du trapèze donne des résultats qui se rapprochent d autant plus de l’exactitude que la forme du profil est elle-même plus rapprochée du triangle et que le sommet de celui-ci est plus près du niveau de 1 eau.
  - Le rectangle emploie un volume de maçonneries double de celui du triangle, tout en lui étant inférieur au point de vue de la stabilité. Il ne s emploie donc que pour le couronnement des ouvrages.
  - x.. aï — On commence par dessiner le
  - 95. Construction graphique ( )• divise îa hauteur en un
  - profil du barrage à une échelle quelconque, P cherche la
  - «ombre de parties. que ^ de m&son.
  - position des centres de gravité g i, 9 2> 9 3» » 4’ _____________________
  - “ ~ . , tt geUet. A. Grattier et Jules
  - (l) Barrages en maçonnerie et murs de réservoirs, P
  - Ùuy, éditeurs, à Grenoble.
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- - 510
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - nerie compris entre le sommet et le joint I et entre les différents joints ainsi que les centres de gravité gv g2, g3, g4, etc., des trapèzes curvilignes, qui représentent le poids de l’eau agissant sur les différents tronçons du parement amont, puis on calcule les poids correspondants p\, p2'.p'z,
  - p'4, etc., et px, p2, p3, p4, etc. Dans la (flg. 302) l’échelle des hauteur5 n’est que la moitié de celle des longueurs.
  - Pour tracer la courbe des pressions à vide, on porte sur une verticale 1/9/, et à la suite les unes des autres,des longueurs proportionnelles au% poids p' :
  - (l',3') =mp(; (3',5') = mp' ; (5',7') = mp' ; (7',9') = mp'A, etc.
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- - BARRAGES
  - 511
  - Puis on prend comme pôle un point Ov, arbitrairement choisi et l’on mène les vecteurs Ovi', Ov3', Ov9', et on trace ensuite les verticales passant par les centres de gravité g\, g'2... et, par un point 1', situé sur la verticale de g' , on mène la droite O'I' parallèle à Ol', ainsi que l'3' parallèle à 03'. Du point 3' intersection de l'3' avec la verticale du centre de gravité on mène ensuite 3'5' parallèle à Ov5', puis 5'7' parallèle à Ov7'. Enfin du point 7', situé sur la verticale du dernier centre de gravité, on trace 7'9' parallèle à 09' qui termine le polygone des forces. Le point d’intersection de O'I' et 3'5' donne le point de passage de la résultante de p\ et p'2. Une ligne de rappel indique par suite immédiatement'le point de passage de la courbe des pressions à vide sur le joint II. De même le point d’intersection de O'I', de 5'7' et de O'I' avec 7'9' donne les points de passage de cette même courbe sur les joints III et IV.
  - Pour la courbe des pressions en charge, on porte sur une verticale (1,9) des longueurs successivement proportionnelles à p et p' telles que :
  - (1,2) = mpi; (2,3)=mp{; (3,4) = mp.' ; ,(4,5) =mp2...
  - Puis comme précédemment on choisit un pôle arbitraire Oc et 1 on trace le polygone des forces 1 Oc9. On construit ensuite le polygone funiculaire (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), en menant successivement 01 parallèle à Ocl, puis (1,2) parallèle à Oc2, puis 2,3 parallèle à Oc3 et ainsi de suite. Par le point 8 situé sur la verticale du centre de gravité du dernier trapèze des eaux, on mène (8,9) parallèle à Oc9 qui ferme le polygone des forces.
  - Le point d’intersection de 01 et de (2,3) donne le passage de la résultante de px' et de p1 (par suite de la petitesse du poids p4, ce point se confond avec la figure sur le point 1). En portant au-dessus du joint 1 une longueur égale au tiers de la hauteur de l’eau au-dessus de ce joint, on obtient le point a d’application de la poussée F4. De même, le point d intersection de 01 et de (4,5), donne le point de passage de la résultante de p1? pi , p%
  - 1 d p'2j ce qui détermine le point a2. Enfin le point d intersection de 01 et de (8,9) permet d’avoir le point de passage de la résultante des forces veinules agissant sur la base et par suite le point a4. Cette résultante est représentée sur le polygone des forces de gauche par la longueur (1,9).
  - Si enfin par le point 9 du polygone des forces on mène horizontalement une longueur (9,r4) proportionnelle à la poussée F4 de l’eau agissant sur luute la hauteur du barrage, la droite (lr4) donne la direction et indique eri même temps la grandeur et la résultante des forces auxquelles est sou-m's E barrage. Il suffît donc de mener par a4 une parallèle à (lr4) pour* déterminer sur la base AB le point de passage de la courbe des pressions en charge. Les points de passage de cette meme courbe sur les autres Peints s’obtiennent de même en portant horizontalement par 3,5 et 7 des
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- - 512
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - longueurs proportionnelles à Fx, F2, F3 et en menant par a1, a2, a3 des parallèles à lrq, lr2 et lr3.
  - M. Thiery a donné la formule suivante permettant de déterminer d’une façon rapide l’épaisseur moyenne x d’un profil de barrage, quand on connaît la hauteur h, le fruit n adapté pour le parement aval, le coefficient N de résistance permanente à la compression (7 kilogrammes) et le poids <o de 1 mètre cube de maçonnerie (2.250 kilogrammes) :
  - . ^ — 3Nn + 2 y/ N |" 3N (V + — h (n2 -f- 4000)
  - h 2 (3N — 4coh)
  - x î
  - Si on fait n = 0,50, on déduit de cette formule : ^ = -• Pour la base supérieure 6, on aura : b = ^ (| — |
  - Et pour la base inférieure : B = ^ (g -f 2)'
  - 96. Méthode Lévy. — La circulaire ministérielle du 15 juin l897 relate les formules établies par M. Maurice Lévy, inspecteur général des Ponts et Chaussées, relatives aux barrages-réservoirs. Les principes posés par cet éminent ingénieur sont les suivants : qu’en aucun point du parement d’amont la compression de la maçonnerie ne puisse être inférieure a la pression de l’eau, de façon que, si même une fissure est formée, l’eau ne puisse y pénétrer ; que, suivant aucune ligne droite ou courbe tracée dans une section transversale du barrage, et en aucun point de cette ligne, il ne puisse y avoir tendance au glissement ou écrasement de la maçonnerie, ou effort de traction sur les mortiers, et qu’en particulier il ne puisse se produire de soufflures ou tractions tendant à séparer les parements d a^al du corps de barrage.
  - Soient : a la largeur d’un joint horizontal quelconque AB, S la surface de la partie du barrage située au-dessus de ce joint, d la distance de 1 extrémité amont du joint à la verticale passant par le centre de gravité G de la surface (S), et D le poids du mètre cube de la maçonnerie sèche (fig. 303).
  - Quand le réservoir est vide, le joint AB support e par mètre courant- e poids P de la maçonnerie sèche qui a pour valeur : P = SD, lequel agd en c à la distance d de l’extrémité amont du joint, et on a, en applicllial la loi du trapèze :
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- - BARRAGES
  - 513
  - Pour la pression moyenne sur le joint AB : -•
  - , . , ,, . , , , , 4a — 6d _ P
  - Pour la pression a 1 extrémité amont A :-----------X —
  - r a a
  - Pour la pression a 1 extrémité aval B : -------X
  - - r v • a a
  - Lorsque le réservoir est plein d’eau, le poids du mètre cube de maçonnerie doit être diminué de 100 kilogrammes pour tenir compte de l’effet nuisible des eaux d’infiltration qui viennent suinter sur le parement aval.On posera donc :
  - Dj = D — 100 kilogrammes. Le joint AB (fig. 301) supportera, par suite, par mètre courant : d’une part, le poids P de la maçonnerie de la digue qui a pour valeur P = SDX et qui agit à la distance d ; d’autre part, le poids tc de l’eau du réservoir qui presse sur le parement amont du barrage et qui agit à une distance S de l’extrémité amont du joint, c’est-à-dire qu’il supporte par mètre courant un poids total Px qui a pour valeur : P -j- tt et dont la distance d' à son-extrémité amont
  - „ Pd + tc8 ,
  - d = -r—-------
  - P + 7t
  - La partie du barrage située au-dessus du joint AB reçoit, d’autre part (fig. 305), la poussée Q par mètre courant de l’eau du réservoir qui agit à
  - une hauteur h au-dessus de ce point, et la résultante R des deux forces P' et Q peut rencontrer le joint AB au point D. Cette résultante fait avec la verticale un angle a qui a pour valeur :
  - 4 Q
  - tang « = p,*
  - Si l’on appelle c la distance de son point d’application au point c', on a :
  - c = h tang a.
  - Et la distance b — BD du point d’application de la résultante R à l’ex-lemité aval du joint a, par suite, pour expression :
  - b=a — [d'-1- c).
  - -\insi la résultante R, qui agit sur le joint horizontal AB, peut se décom-
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I.
  - F.i'g. 305.
  - 33
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - poser en deux forces, une composante horizontale Q et une composaite verticale P' qui a son point d’application en D à la distance b de l’extrémité aval B du joint. La composante horizontale Q doit être détruite pat la cohésion des maçonneries et par le frottement ; on- fera abstraction de la cohésion des maçonneries, et l’on admettra qu’il faut qu’il n’y ait pas glissement, c’est-à-dire que tang a soit plus petit que le coefficient de frottement. Quant à la composante P', elle se répartit sur le joint horizon-tai*AB, et, en appliquant la loi du trapèze, on a :
  - P
  - Pour la pression moyenne sur le joint AB : —•
  - __gfj P'
  - Pour la pression à l’extrémité aval B : ---------X-----
  - 1 a a
  - Et pour la pression à l’extrémité amont A : —----^ X — •
  - 1 1 a a
  - Mais la pression qui se produit sur le joint horizontal à son extrémité aval B, et que l’on désigne par p, n’est pas la pression la plus forte que la maçonnerie ait à supporter en ce point, car il y a à calculer la pression maximum maximorum que la maçonnerie peut avoir à supporter en B sut le parement aval.
  - Cette pression a pour valeur, d’après M. Maurice Lévy :
  - c_^p = î'(1+tan82|î)>
  - P étant l’angle que fait le parement aval avec la verticale ( fig. 306) ; d, d’après M. Bouvier :
  - P
  - COS2 a
  - = p {1 + tang2 a).
  - Pour appliquer ces formules, on aura à calculer :
  - 1° Les surfaces S et les distances cl de leur centre de gravité à l’extrémite amont des joints ; 2° les poids P et Px de la maçonnerie du barrage pour les deux densités D et Dm 3° les valeurs de -k et de S pour la retenue normale e> pour la surélévation maximum que pourront produm les effets réunis des crues et des vagues ; 4° enfin L valeurs de P' et d' dans ces deux cas. Ces résultat sont consignés dans des tableaux que l’on dresse « cet effet.
  - Si nous supposons que la section du barrage e-^ divisée' en rectangles dont la position du centre <
  - Fig. 306.
  - gravité est immédiatement connüe et qu’on veuille déterminer ments de ces surfaces partielles, on procédera comme suit.
  - les nio-
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- - BARRAGES
  - 515
  - Pour le joint AB, la valeur S de la surface ABCD, celle du moment M île S par rapport à l’extrémité amont A de ce joint sont cannues, et l’on
  - lire d{fig. 305) de la formule : d = |r*
  - Pour passer au joint suivant A'B', dont l’extrémité A' se trouve à une distance x de l’extrémité A du joint précédent, on a à calculer le moment M de la surface A'B'DC ou S -f S' par rapport à l’extrémité A', moment, qui a pour valeur : M' = Sd + Sx -j- moment de S' par rapport à A'.
  - .dais S d — M ; il suffît donc, pour obtenir M', d’ajouter Sa; à la valeur déjà trouvée pour M et la valeur de S' par rapport à A'.
  - Les demandes à l’appui de rétablissement d’un barrage doivent être accompagnées d’une épure de stabilité, comme l’indique la ( fig. 307) et de tableaux résumant les calculs pour chacun des joints que comporte l’ouvrage tant pour la retenue normale que pour la surcharge qui sont : tableau I, calculs de S et de d ; tableau II, calculs de P et de Pj ;.ta- Fig. 307.
  - bleau III,calculs de tz et de t: d;tableau
  - IV.calculs de P' et de d'; tableau V, calcul des pressions à vide et tableau VI, calcul des pressions et tang a en charge.
  - Les deux tableaux terminaux ont trait à l’inscription des pressions aval et amont.
  - Pressions à l’amont sur les joints horizontaux.
  - Réservoir en eau
  - RÉSERVOIR
  - i»reIévation de Retenue normale
  - Pressions à l’aval sur les joints horizontaux avec indication en regard de la pression maxima sur le parement aval.
  - RÉSERVOIR RÉSERVOIR EN EAU
  - V I D r- Retenue normale. Surélévation de
  - ( Bouvier i Bouvier • • I Lévy
  - 1 Lévy
  - On trace en traits pleins les courbes de pression et en traits pointillés les C(>urbes qui passent par les tiers des joints horizontaux.
  - Si on assimile le calcul des barrages à celui d’une poutre pleine supportée Par deux appuis, et en faisant intervenir l’hypothèse d’après laquelle les
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sections transversales d’une poutre, planes avant la déformation, restent telles après, d’ailleurs confirmée par Navier, il semble tout naturel d’appliquer la loi du trapèze, basée sur l’hypothèse que nous venons de noter, pour le calcul des pressions normales sur les diverses sections horizontales faites au travers d’un barrage.
  - D’après M. H.. Bellet, la loi du trapèze donne à l’amont des résultats favorables à la stabilité, lorsque le sommet du triangle se trouve plus élevé que le niveau de l’eau (pour le profil triangulaire) et que ces résultats doivent se rapprocher d’autant plus de ceux trouvés pour le triangle ou pour le rectangle que le profil considéré se rapproche plus de l’un ou de l’autre de ces deux profils particuliers.
  - Pour ce qui est des conditions de stabilité à l’aval, il-semble que, dans tous les cas, la règle du trapèze doit donner des résultats favorables. La méthode de M. Lévy permet donc de calculer un barrage en maçonnerie avec autant de précision qu’une résistance des matériaux.
  - La circulaire du 15 juin 1897, dont le but principal était de faire procéder à la révision des conditions de stabilité des barrages existants, ne donne aucun renseignement sur la fixation des dimensions à adopter pour un ouvrage projeté. Dans ces conditions, on peut être conduit à de nombreux tâtonnements avant de trouver un profil répondant aux conditions imposées. La pratique a permis de reconnaître qu’on évite cet inconvénient en choisissant une section transversale établie comme suit :
  - Soit h la hauteur verticale connue du mur au point le plus profond de la vallée à barrer. Prenant pour épaisseur à la base une longueur B'C' égale a
  - la hauteur AB' ( fig. 308), le profil théorique sera représenté par le triangle B'AC'. Mais, en pratique, il faut donner une certaine épaisseur au mur en couronne et, aussi, le surmonter d’un parapet pour éviter les effets des vagues du re-. servoir. On prend généralement AD égal au 1/10 environ de la hauteur et l’on donne au parapet AH une hauteur de 1 à 3 ou 4 mè-
  - tres suivant les circonstances
  - lo-
  - cales. Quant au parement aval, on lui donnera à la partie supérieure la forme d’un arc de cercle tangent à la verticale DI en D et à ligne AC' en un point J'tel qu’on ait I'D = I ^ ' Le profil sera alors représenté par le polygone mixtiligne B'AHH'DJC-Si le mur a une grande hauteur, il serait difficile de construire vertical? ment Je parement d’amont ; il est préférable de lui donner un certain
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- - BARRAGES
  - 517
  - fruit, ce qui, non seulement facilitera construction, mais encore place les maçonneries dans de meilleures conditions de résistance, attendu qu’alors ori utilise le poids de l’eau du réservoir pour rapprocher la ligne des pressions'(réservoir plein) du milieu de la digue. Un fruit de 0,10 à 0,20 est suffisant ; dans ces conditions, il n’est pas utile de donner à la base une largeur supérieure à la hauteur verticale de l’ouvrage. On ramène dès lors le point G' en G (CC' = BB') et le profil final devient BAHH'DJC. On peut affirme^ que, dans ce cas, les conditions de stabilité requises seront remplies et que la pression par centimètre carré sur la base ne dépassera pas le chiffre de 12 kilogrammes auquel on considère comme prudent de limiter cet effort, quand le sol de fondation présente les qualités d’incompressi-hilité et d’inafïouillabilité requises pour l’établissement d’un barrage de grande hauteur.
  - 97. Méthodes Bouvier et Guillemin, Peltreau et Heltier, Wegmann. — a) Méthode Bouvier et Guillemain. — Soit à déterminer la pression maximum subie par un point O, par exemple, du parement aval du barrage.
  - Considérons le massif AB/nO (fig.
  - 309), limité inférieurement par la ligne horizontale Om, et les massifs ABOi et ABOm', définis par deux lignes inclinées telles que O i et O m'.
  - La résultante R des forces agissant sur le massif ABOm sera, en valeur absolue, plus grande que la résultante R7 des forces agissant sur le massif ABOi, puisque dans ce dernier cas on n’a à tenir compte ni du pouls des maçonneries du triangle mOi ni des pressions d’eau exercées on mi.
  - Si on répartit successivement les deux forces R et R' suivant Om et Oi, d après la loi du trapèze, on trouvera pour la pression en O une valeur plus grande dans le premier cas que dans le second.
  - Passons maintenant au massif m'ABO ; de toutes les droites partant de 0 et situées au-dessous de Om, c’est la ligne mm", parallèle à kR, qui représentera le joint fictif qui aura à supporter la plus forte valeur de la pression en m, R intervenant dans ce cas avec sa valeur absolue et la distance zO ^ant d ordre aussi petit que possible.
  - Par suite, la distance d atteint son maximum, de même la pression au Point C, que nous appellerons P m.
  - 151 on désigne par a la longueur du joint Om, la pression oblique R a
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - pour val ur : ^ ^ et M. Bouvier considère qu’elle se répartit sur une
  - longueur O m" = a cos a et par suite la pression maximum au point 0 devient :
  - P'“ X = Pw (4 + tan§~ a)’
  - , , 6 d — 2a P
  - ayant pour valeur :-----:---- x —
  - a a
  - Ainsi la considération des joints obliques conduit à augmenter, dans certains cas, les dimensions à donner au profil transversal du barrage.
  - M. Guillemain estime qu’il y a lieu de considérer la section O m' comme supportant le poids de toute la partie du mur m'ABO et la poussée de l’eau sur toute la hauteur du parement amont Am', et non simplement les forces agissant au-dessus de la ligne horizontale Om._ Cette considération a pour effet de donner au profil une surépaisseur à la partie inférieure du parement aval et à construire le barrage suivant la forme caractéristique de la ( fig. 310), qui représente un type établi par la méthode de M. Guillemain. On détermine le parement d’aval (l’épaisseur au couronnement étant connue) en donnant à chaque assise ab une largeur suffisante pour qu’aucune des sections obliques, telles que ac, ad, ae, etc., que l’on peut imaginer dans le mur rayonnant autour d’une même,arête de renversement a, ne présente des conditions de résistance inférieures a celles qu’on déterminerait en s’occupant de la base. Les amorces de courbes en pointillé du parement aval représentent les courbes de ce même parement, telles qu’elles devraient être pour différentes hauteurs inférieures à la hauteur maximum du profil représenté en trait plein.
  - Il- peut arriver que, pour une section oblique, la résultante des forces appliquées au barrage au-dessus de cette section fasse avec la normale à la direction de ce joint un angle supérieur à l’angle de frottement ; alors, dans ce nas, comme le frottement seul ne suffit pas, il faut faire intervenu la résistance des maçonneries au cisaillement pour empêcher tout glissement suivant la section oblique envisagée.
  - b) Méthode Pelletreau et Hétier. — M. Pellefreau, comme MM. Guille main et Bouvier, fait reposer sa méthode sur l’abstraction de la comp0^ santé horizontale de la force à laquelle l’ouvrage doit résister. De plus»1 admet que le mur résiste par son propre poids à la flexion et qu’une folce
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  - 519
  - oblique qui agit sur une section de mur produit un danger pour l'écrasement équivalent à celui que donnerait la composante normale au plan.
  - La méthode consiste à décomposer la hauteur du barrage (fig. 311) en quatre zones, limitées chacune par des lignes droites tant pour le profil aval que pour celui amont. Ainsi la première zone supérieure a son parement amont vertical et celui aval oblique. La pression qu’elle supporte, nulle au sommet, croît pour atteindre la limite R, à une certaine distance de ce sommet. Le profil est calculé pour le barrage en charge d’eau. La courbe des pressions passe par le 1/3 médian de la section, et la répartition des pressions se fait comme nous l’avons indiqué plus haut. La deuxième zone est limitée inférieurement au joint où la courbe des pressions, le barrage étant en eau, sort du 1 /3 médian. Dans cette deuxième zone, on calcule la pression maxima amont en supposant le réservoir vide et celle en
  - aval en le supposant plein, les deux courbes de pression restant dans le 1/3 médian. Dans ce cas, la pression maximum au point B est :
  - Fig. 311.
  - Pi =
  - 6d
  - — 2a P
  - — xr
  - La troisième zone est limitée au joint où la courbe des pressions du barrage,supposé vide, sort du 1/3 médian. La pression maximum au point C est :
  - Pour le calcul de la pression maximum dans le cas du réservoir vide, 011 repartit la pression sur la partie aval du joint de longueur 3d.
  - Bans la dernière zone, les deux courbes de pression sont l’une et l’autre en ^eLors du 1/3 médian. On opère d’ailleurs comme pour la troisième.
  - Hétier, à l’encontre de M. Pelletreau qui estime que la tension ne peut atteindre en aucun cas la limite de sécurité quand la formule des ^empressions est satisfaite, admet que l’effort de glissement peut amener a rume de l’ouvrage.
  - j exclusion pratique à tirer des formules de M. Hétier est que, lorsque >arrage dépasse une hauteur de 35. mètres, il est nécessaire de tenir mipte des pressions dans les sections obliques. Le profd qu’il obtient se Approche de celui de M. Guillemain.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - c) Méthode Wegmann. — Les formules établies par cet ingénieur américain ont trait à des barrages ne dépassant pas 60 mètres, par conséquent s’appliquant largement à la généralité des cas et elles ont pour but de faciliter les calculs longs et laborieux auxquels l’étude de ces ouvrages donne lieu.
  - On divise le profil du barrage en un certain nombre de sections limitées par des plans horizontaux équidistants ( fig. 312) et on applique les deux formules ci-après qui fournissent le moyen de connaître la longueur d’un joint quelconque lorsqu’on a la valeur du joint immédiatement supérieur :
  - x— a +
  - M
  - qi^'u
  - -j- c, valeur du joint inconnu,
  - et :
  - y =
  - g (4a? — 6m) + Ih (x — l) -|- x2 (h — R)
  - 6g -j- h (21 x)
  - Les indications de quelques-unes des valeurs entrant dans ces formules se reconnaissent à l’inspection de la figure ; pour les autres, Q est le poids de la maçonnerie au-dessus du joint x ; M, le moment de la poussée horizontale de l’eau par rapport à un point quelconque du joint x, qui est ds
  - égal à — (d, profondeur de ce jojnt au-dessous du plan d’eau; B densite 0
  - des maçonneries =21/3); g, le poids de la maçonnerie au-dessus du
  - joint l, et R, la valeur de pression limite. Px et P sont les courbes de pression dans le cas du réservoir plein et du réservoir vide.
  - Ces formules, qui ne tiennent pas compte de la force des vagues et du choc des corps flottants, conduisent a un profil satisfaisant aux conditions ordinaires, à savoir : lignes de pression restant constamment dans le tiers médian du profil maxima des compressions supportées par les maçonneries et le sol des fondations ne dépassant pas ainsi les limites de sécurité, frotte ment du mur sur les fondations ainsi que le frottement de l’une sur l’autre de deux tranches du mur séparées par un plan quelconque hou zontal, suffisants pour s’opposer à tout glissement.
  - En ce qui concerne les vagues, la partie supérieure du barrage doit pre senter l’épaisseur nécessaire pour résister à leur choc ; en général on en
  - 1
  - Fig. 312.
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- - BARRAGES
  - 521
  - tient compte dans le calcul du travail de la maçonnerie, pour la masse du mur, en supposant les vagues capables de produire un effet statique équivalent à une charge d’eau dont la hauteur est égale à la moitié du plan d’eau moyen entre le sommet des vagues et leur creux.
  - Le profd théorique des barrages calculés d’après la méthode Wegmann affecte la forme d’un triangle rectangle ayant sa face amont verticale. Pour l’épaisseur du couronnement, M. Wegmann prend 1/10 de la hauteur totale du barrage.
  - Le travail maximum des maçonneries à la compression est supposé de 14 kilogrammes par centimètre carré, et on a vu que la densité des matériaux était de 2,33.
  - 98. Courbes des pressions dans un profil normal. — M. l’ingénieur R. Rufïieux a donné les moyens pratiques ci-après pour l’obtention des courbes et des équations de ces mêmes courbes dans un profil normal.
  - Soient (fig. 313) : OBB'O', un profd normal dans lequel on a réduit l’épaisseur théorique de la partie rectangulaire, et surmonté la partie triangulaire d’un couronnement de petite section transversale s ;
  - O AB, une section horizontale à une profondeur h au-dèssous de l’eau ; S et s, les surfaces A'O'OA et- CAB des parties'rectangulaires et triangulaire situées au-dessus de cette section ; aq la distance positive ou négative du centre de gravité de, la surface 8 à la ligne d’action de la résultante des poids des parties S et s.
  - On peut arriver à déterminer très rapidement les points des courbes des pressions situées au-dessous du plan, horizontal qui passe par le point D où le parement aval de la surface s rencontre celui de la surface s. L’équation de la courbe des pressions à vide est la suivante :
  - , _ a (a , b\ s <sx{ .
  - 2 \2 3/ S -f- $ S -f- s -|- ex)
  - Les différents points de la courbe des pressions en eau sont situés à
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- - 522
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - l’aval des points correspondants de la courbe à vide, à une distance de ces points égale à :
  - .(1) -
  - Si tang a
  - h Q
  - 3 A (S -j- s -j- a)
  - la valeur de
  - se réduit à :
  - £ — 2 (S s + <3-) ;
  - a, angle que fait CD avec CA, et A, densité des maçonneries du barrage. Il y a intérêt, à tous les points de vue, à donner à <7 la plus petite valeur possible ; le point D sera donc en général très peu au-dessous du niveau de la retenue, et la connaissance exacte des courbes des pressions au-dessous de ce point sera suffisante pour les déterminer entièrement dans l’étendue du barrage. L’aire de la surface 5 étant alors calculée une fois pour toutes, celles de S et de s se déduisant immédiatement des diverses valeurs que l’on donne à h, et xx pouvant se mesurer sur une épure avec une exactitude suffisante, les équations (1) et (2) permettent de déterminer très rapidement les courbes de pression.
  - Ces courbes diffèrent très peu de celles que l’on obtient avec un profil normal théorique, qui seraient des arcs d’hyperboles très voisins de leurs asymptotes.
  - 99. Barrages en voûtes* — Pour le calcul de ces ouvrages, on pourra consulter les savants mémoires de MM. les ingénieurs Pelletreau et R. Ruf-fieux, parus dans les Annales des Ponts et Chaussées (1er trimestre 1897 et 1er trimestre 1901).
  - Les conclusions données par M. R. Ruffieux sont intéressantes à consigner. D’après cet ingénieur, les deux systèmes, au point de vue technique, limités à l’emploi des maçonneries sont à peu près équivalents. Cependant l’effet des variations de température serait peut-être plus à craindre dans un barrage en voûtes, surtout le réservoir étant vide ; mais, à ce point de vue, un renforcement général ou partiel par des armatures métalliques permettrait au barrage de défiér toutes les variations de la température.
  - Mais il peut arriver, si les poussées d’amont en aval par les voûtes ne se répartissent pas uniformément sur toute la largeur des piles, que le travail y soit supérieur, dans certains'profils, à celui que donnerait le calcul ; il faut, dans ce cas, réduire ce dernier à une valeur assez faible pour qu il n’en résulte rien d’inquiétant pour la résistance des piles.
  - Le barrage continu serait peut-être préférable au barrage en voûtes, en cas de disparition complète de l’ouvrage entre deux profils détermines. Pratiquement, l’exécution de voûtes verticales d’épaisseur très faible et
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- - BARRAGES
  - 523
  - de grande hauteur serait plus difficile que celle d’un barrage ordinaire ; il n’y aurait donc intérêt à adopter ce système que s’il conduisait à une économie notable. Tel est le cas lorsque l’ouvrage est destiné à servir simplement de barrage et non de viaduc, et il y a tout intérêt à donner aux voûtes la plus grande ouverture possible et à réduire l’épaisseur des piles au minimum compatible avec leur stabilité.
  - On pourrait, d’autre part, obtenir des barrages continus plus économiques qfue les murs à profil constant, en faisant varier l’angle au sommet de la partie triangulaire suivant la profondeur de la vallée, le long du barrage ; mais il semble peu probable que çe système soit moins coûteux qu'un barrage en voûtes.
  - Les barrages curvilignes travaillent comme les voûtes des ponts en maçonnerie. Leur forme la plus ordinaire est celle d’un arc de cercle.
  - Dans ces ouvrages, il faut évidemment que les appuis soient absolument fixes et de toute solidité. Il est évident, en outre, que la maçonnerie ne doit être nulle part soumise à des efforts plus élevés que ceux qu’elle peut pratiquement supporter.
  - La tendance moderne est d’assimiler les voûtes des ponts en maçonnerie à des arcs en matériaux élastiques encastrés, méthode qui a été préconisée par M. .J. Résal. Cette méthode est applicable aux barrages curvilignes lorsque l’épaisseur du.barrage est très petite par rapport au rayon moyen.
  - Trois profils peuvent être employés pouf lès barrages curvilignes : profil avec parement aval vertical et le profil est dit amont, profil avec deux parements hyperboliques et profil à parement amont vertical et le profil est dit aval.
  - Si on désigne par s le raccourcissement, rapporté à l’unité de longueur, d’un élément d’arc de cercle de la voûte, par n1 la pression élastique normale aux éléments de cylindres qui composent la voûte, par E le eoeffi-
  - cient d’élasticité longitudinale de la maçonnerie et par - le coefficient de
  - contraction transversale, ce raccourcissement est donné en chaque point par la relation •: #
  - Es = p — - (n -f nd;
  - P pression élastique normale par unité de surface, n pression normale aux SOf‘tions horizontales.
  - Le barrage ne pouvant pas se déplacer à la base, on peut avoir une valeur approchée de la partie de la pression de l’eau qui fait travailler le barrage comme une voûte, en écrivant que le raccourcissement moyen mest nul et en posant approximativement :
  - 1
  - ES/rc —Pm — “ (nm 4“ ffi/w) —- 0-
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- - 524 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La valeur de pm, dans l’hypothèse où la voûte ne subit aucune défor-
  - mation, est égale à: Hx H étant la composante de la pression de
  - l’eau qui fait travailler le barrage comme une voûte, e la largeur de la
  - N'
  - base et re le rayon du cercle d’extrados. La valeur de nm est égale à — >
  - e
  - N étant la résultante des pressions verticales qui agissent sur la base ; quant à celle de nim, on peut la considérer comme approximativement égale à la demi-somme des valeurs extrêmes de c’est-à-dire :
  - q'H + {ri — a'H) tg^ -4- n" tg^ .
  - n\m — 2 J
  - H hauteur de l’eau au-dessus de la base, p et Px les angles d’inclinaison à la base des deux parements, a' un coefficient par lequel il faut multiplier la poussée horizontale de l’eau qui fait travailler le barrage comme une voûte, pour tenir compte des dépôts accumulés devant le parement, n' et n" pressions à l’extrados et à l’intrados. Si l’on pose n1 = y H et si l’on
  - N
  - remarque que l’on a : n" = 2 — — n', il vient :
  - ; Il [a (1 - tg2fo) - T (tg»p - tgap,)] -f 2 ” (1 + tg^) ^
  - e
  - La pression contre laquelle le barrage a à résister par son propre poids est, pour chaque section horizontale : X = y — yv et à la base elle est par suite : H2 = H — Hx. Au fur et à mesure que l’on remonte de la base au sommet, la valeur deX diminué par rapport à celle de yv celle-ci restant seule en compte à la crête.
  - Pour des barrages- curvilignes établis dans des gorges étroites (cas le plus usuel) il paraît plus que suffisant de s’imposer la condition y = c’est-à-dire qu’il n’y ait pas de traction à l’amont en charge (y peut même devenir négatif lorsque la gorge de la vallée est très étroite). Quant à la valeur de v elle peut varier de 3 à 4.
  - 100. Efforts à admettre dans le travail des matériaux. — Les
  - dimensions d’un barrage-réservoir doivent être calculées comme si la hauteur de l’eau atteignait le couronnement et régler le déversoir de telle façon que, en cas de crues, le niveau maximum de l’eau reste inférieur au couronnement.
  - Assez généralement on admet que la largeur au couronnement est le dixième de la hauteur de la retenue. Il est prudent pour le calcul des barrages en charge d’attribuer à la maçonnerie un poids inférieur de 100 kilo-
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- - BARRAGES
  - 525-
  - grammes par mètre cube à son poids réel (circulaire ministérielle du 15 juin 1897). Mais à.vide, la maçonnerie doit être calculée avec son poids réel.
  - Lorsque le parement aval du barrage est soumis à une contre-pression par suite des remblais humides de remplissage qui appuient sur les deux parements, on doit calculer les parties de l’ouvrage enfouies dans le sol comme soumises, d’une part, à la compression de l’eau et, d’autre part, à un supplément de poussée due aux terres détrempées.
  - La capacité du réservoir croît comme le carré de la hauteur de retenue dans le cas d’une vallée à section rectangulaire et comme le cube de cette même hauteur dans le cas d’une section triangulaire, alors que les pressions développées dans la maçonneries ne croissent que proportionnellement à la hauteur du mur et de la retenue.
  - Pour la détermination des efforts maximum à admettre à la base d’un barrage, il y a à considérer la résistance du terrain et la résistance des matériaux à employer. Si le mur repose sur le rocher suivant une surface sensiblement horizontale, la pression supportée par ce rocher n’ëst, égale en chaque point qu’à la pression normale n. Ainsi les roches dures peuvent supporter une compression maximum de 20 kilogrammes. Au point de vue des matériaux, on arrive avec des mortiers éminemment hydrauliques-à des résistances à la traction de 15 kilogrammes et à 25 kilogrammes pour le mortier de ciment; ceci limite pour le béton la compression maximum à 60 ou 100 kilogrammes. Par suite, pour un barrage du type normal, à profd sensiblement triangulaire, la hauteur maximum ressort à 40 mètres pour le ciment et à 25 mètres environ pour la chaux. Pour les hauteurs plus grandes, il faut avoir recours, pour augmenter la résistance au cisaillement, au béton armé ou plutôt à la maçonnerie qui est la seule pratique pour les grandes hauteurs, surtout la maçonnerie de blocage au béton,, avec joints divisés autant que possible suivant les lignes isostatiques où le cisaillement est nul.
  - Pour les barrages de grande hauteur, on construit le mur avec de la chaux pour les parties où la pression est inférieure à 10 ou 12 kilogrammes par centimètre carré et avec du ciment pour les autres. Si on veut avoir lln mortier bien compact, aussi imperméable que possible, il faut que le volume de la pâte présente un volume au moins égal à celui du vide du sable.
  - Les barrages établis en plan suivant un arc de cercle sont tels que la hèche soit au moins égale au 20e de la largeur de la vallée. Mais, pour les ouvrages de très grande longueur, il est préférable de construire le mur Vivant plusieurs arcs de cercle, à la manière des voûtes d’un pont, en ménageant un renforcement de l’ouvrage à la jonction de deux arcs consécutifs.
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- - 526 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 101. Goût des barrages. — Les barrages du Gouffre-d’Enfer, de Chartrain, de Ternay et de l’Urft ont fait revenir le coût du mètre eu'.o d’eau emmagasiné aux prix respectifs de 1 fr., 0 fr. 47, 0 fr. 34 et 0 fr. ln. Ceux du Sodom et de Bog Broock à 0 fr. 12 et 0 fr. 11/
  - Au surplus, nous donnons à cet égard des prix d’installation : aux (§§103 à 118), et en outre le lecteur peut se référer aux descriptions d’usines aménagées que nous donnons dans le tome II de cet ouvrage.
  - Tous les profils que l’on peut imaginer, pour une même retenue et une même largeur de la vallée ont même base. Dans tous les cas le volume des maçonneries est proportionnel au carré de la largeur de la vallée. Pour des gorges étroites, l’économié réalisée sur le cube des maçonneries peut être considérable. De plus, la largeur à la base étant plus faible que dans le cas d’un barrage rectiligne, la dépense pour les fouilles se trouve réduite ainsi.
  - Prix" de revient du barrage réservoir de l’Echapre (année 1897)
  - Déblai de terre ou pierrailles, 6.997m3,80 à 0fr,90...........
  - — de rocher, 35.297m3,38 à2fr,75.........................
  - — en tunnel, 394m3,36 à 6fr,00...........................
  - — transporté à plus de 100 mètres, 11.225m3,06 à 0fr,10....
  - Enlèvement des arbres et broussailles dans le lit de l’Echarpre,
  - 2.376 heures à 0fr,2o.....................‘................
  - Épuisement....................................................
  - Maçonnerie ordinaire, 51.408m3,41 à 16fr,30...................
  - — de moellons piqués, 6m3,55 à 50fr,00..............
  - — de pierre de taille, 366m3,17 à 118fr,30..........
  - Parements vus de la dite, l,631m2,75 à 13fr,50................
  - — vus de moellons piqués, 31m2,80 à 9 fr............
  - Plus-value pour parements vus de la maçonnerie ordinaire,
  - 4.891m2,92 à 2fr,50........................................
  - Plus-value pour parements vus de moellons têtués pour douille
  - et bandeau des arcatures, 260m2,34 à 3fl',00...............
  - Ciment promptemployéauxrocaillages, 428.900ksà8 fr. les 100k=.
  - Enduit en ciment prompt de 0,03 d’éoaisseur, 4.538m2,86 à 6fr,00.
  - Dito de 0,03 d’épaisseur, 754m2,19 à 2fr,50 . ...............
  - — demi lent, 3.771m2,35 à 2fr,33..............................
  - Dallage en ciment brut Yicat, 2.747m2 à 3f,30.................
  - Chape de 0,03 avec mortier de chaux hydraulique, 403m2,97 à 2 fr..
  - Béton de chaux hydraulique, 63m3,06 à 22fr,00................
  - Maçonnerie de ciment brut Lafargue, 496m3,66 à 30fr,66........
  - Cintres divers................................................
  - Pavés d’éhantillons maçonnés, 427m2,80 à 11 fr................
  - Fers forgés et ouvrés, 8.023ke,06 à 0fr,65....................
  - Tuyaux en fonte de 0,400, 8,970k° à 40 fr.....................
  - Fonte pour surépaisseur des tuyaux, 7.953ks,72 à 40fl',88.....
  - Robinets vannes de 0,400, 5 à 700 fr..........................
  - A reporter.........................................
  - Francs.
  - 6.298,82
  - 97.067/9
  - 2.366,16
  - 1.122,51
  - 831,60, 1.376,50 848.238,76 327,50 43.391,14 22.028,62 286,20
  - 12.229,80
  - 781,62
  - 34.312,00
  - 27.233,16
  - 1.885.47 • 8.787,71
  - 96,14 807,94 1.387,32
  - 15.227,60 2.376,67 4.705,80 3.214,99
  - 3.588,00
  - 3.231.48 3.500,00
  - 1.148.920,30
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- - BARRAGES
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  - 1.148. ‘>20,30 8 ;, 15
  - S.tble de la Loire, 3.785m3,52 à lfl',30.............................. 4.921,19
  - Plus-value pour dito, d.800m3 à 2fl',54........................ 4.572,00
  - Total............................................ 1.1.78.501,24
  - Rabais 25 0/0............................. 289.625,31
  - Reste................................... 868.875,93
  - Dépenses diverses en cours d'exécution, épuisements, surveillance, indemnités à l’entrepreneur............................... 129.199,72
  - Total.............................................. 998.075,05
  - Le prix du mètre culte d’eau emmagasiné ressort à un peu moins de 1 franc.
  - Dépense du barrage-réservoir de Cotatay (année 1901)
  - Acquisition des terrains.......................................... 106.215f,,i6
  - „ TraVa"X; .J ..... 054.601 ,16'
  - Barrage proprement dit................................ ,5.«S0 ,90
  - Déversoir de superficie........................................
  - Canal de décharge............................................. ‘
  - Tunnel et prise d’eau......................................... ‘‘
  - Chambre des robinets.......................................... ...
  - . 40.273 ,4o
  - r, . , , ..... 11.596 ,53
  - ... .. . . ........ il. 439 , iv
  - Dérivation provisoire.................................... .................
  - .. ....... 98.733 ,05
  - indemnités [et imprévus.............*............................. ..............’
  - 932.554fl',59
  - Le prix revient à un peu moins de 1 franc le mètre cube d eau enima gasiné.
  - 102. Utilisation des barrages pour lg. production de 1 énergie électrique en vue des usages agricoles. — Ce n’est pas seulement dans les pays de montagne, où sont installées de grandes usines hydroélectriques, que la force motrice des chutes d’eau est susceptible d être mise à profit. L’aménagement des parties moyennes et inférieures des rivières, par l’établissement de barrages de faible hauteur, est aussi d un avantage appréciable, l’énergie ainsi créée pouvant servir non seulement *' 1 éclairage des divers bâtiments des fermes, mais eneoie à la mise en mouvement de nombreuses machines agricoles, des pompes des services d adduction d’eau et des engins de toutes sortes utilisés dans la petite mdustrie rurale.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - M. L. Mougeot, ministre de l’Agriculture, dans une circulaire du plus ‘ haut intérêt (6 janvier 1904), a appelé l’attention des agriculteurs et des industriels sur les avantages qu’ils pourraient retirer de l’adaptation des chutes aux usages agricoles. De plus, il engageait les fonctionnaires et les agents des services hydrauliques et des améliorations agricoles à prendre une certaine initiative pour entraîner les intéressés dans la voie de cette utilisation.
  - Dans le but de favoriser les travaux dont il s’agit, le Gouvernement accorde des subventions aux intéressés, sur leur demande, dans les conditions prévues par l’arrêté ministériel du 25 juillet 1903, relatif à la participation financière de l’État aux entreprises d’améliorations agricoles.
  - Pour utiliser les chutes créées sur les rivières navigables par les barrages des sas d’écluse, M. H. Chanoît, ingénieur des Arts et Manufactures, propose, à l’effet de ne gêner en aucune façon le serVice^de la navigation, l’installation d’usines hydroélectriques flottantes disposées sur un bac gmarré à l’aval de la pile centrale du barrage. Le bac contiendrait une chambre d’eau et une petite pompe à air pour l’amorçage d’un siphon adducteur. L’amorçage étant opéré, l’eau s’élèverait dans la chambre de mise en charge au niveau de l’eau en amont du barrage, et, les vannages des turbines étant alors ouverts, tout se passerait comme dans une installation faite sur la terre ferme. Nous revenons sur ces questions dan- le tome III de cet ouvrage.
  - IV. — TYPES DE BARRAGES-RÉSERVOIRS DE GRANDE CAPACITÉ
  - 103. Barrage-réservoir du Gouffre-d’Enfer (Loire) (PI-fig. 1). — Ce barrage fut établi au défilé du dit Gouffre-d’Enfer sur la commune de Rochetaillée, dans le triple but de préserver la ville de Saint -É ienne des inondations, de compléter le volume d’eau nécessaire à 1 alimentation de la dite ville, et de restituer aux usines établies sur le Fm'en? l’eau qui leur avait été enle^pe par le captage des sources.
  - Cet ouvrage a 52 mètres de hauteur à l’amont, au-dessus du fond de la vallée (à la cote 732,82) et 56 mètres à l’aval. Il est établi en plan suivant un arc de cercle de 252 mètres de rayon et sa longueur est de 100 mètres au niveau de la chaussée, qui est établie à la cote 785,82. Le profil est du type dit d’égale résistance établi par M. Delocre. Il a été projeté de ma
  - nière que la pression minimum fût à peu près constante sur les parement-
  - et n’excédât nulle part, d’une façon sensible, 6kg,50 par centimètre cane pour des maçonneries pesant 2.300 kilogrammes au mètre cube. Ce bar rage, calculé par la méthode de M. Bouvier, donne plus de 8 kilogramme-de pression et atteint 13 avec celle de M. Maurice Lévy.
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- - BARRAGES
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  - La retenue normale est de 47 mètres et la retenue maximum est réglée ji un déversoir de 10 mètres de longueur. En outre, un canal spécial, qui lo-ige le réservoir sur toute sa longueur, dériye, à son entrée dans le réservoir, le supplément des crues qui ne peut être emmagasiné dans celui-ci. La vidange et la prise d’eau s’effectuent par un tunnel de 185 mètres de loagueur, percé dans le rocher, qui débouche à 8 mètres au-dessus du fond «*' dans lequel sont disposées trois conduites en fonte, dont deux servant à l’alimentation de Saint-Étienne et l’autre desservant les usines établies surleFurens.
  - La capacité du réservoir créé est de 1.620.000 mètres cubes et la dépense totale s’est élevée à 1.590.000 francs, dont 902.000 francs pour le mur du barrage, ce qui, pour les 40.000 mètres cubes de maçonnerie de ce dernier, met à 22 fr. 50 le prix de revient du mètre cube de maçonnerie.
  - 104. Barrage du Lignon (Loire) (PL V, fig. 2). — Ce barrage est destiné à créer une réserve de 7 millions de mètres cubes. Il a 30 mètres de hauteur au-dessus du rocher, sa largeur 4m,60 au couronnement et 26m,94 à la base sur le massif de fondation. Le parement amont pré--î'ute, sur toute sa hauteur, la courbure d’un arc de cercle, tangent à la verticale au niveau du couronnement et de 80 mètres de rayon. Le parement aval est profilé, sur 8 mètres de hauteur à partir du sommet, par une ligne droite inclinée à 1 /5, puis se continue par un arc de cercle de 120 mètres de rayon.
  - Les dépôts de vase fluide, qui viennent se déposer au pied du mur, sont’évacués par une prise d’eau inférieure qui rend à l’aval du barrage lf‘ débit à restituer à la rivière; la prise d’eau pour l’alimentation de Saint-ÉCenne est pratiquée à 5 mètres au-dessus. Cet ouvrage est l’œuvre de M. G. Reuss, ingénieur en chef d»s Ponts et Chaussées.
  - 105. Baîrrage-réservoir du Couzon (Loire) (PL V, fig. 3-). — Les
  - dimensions de ce barrage, que l’on a mis 23 années à construire, sont particulièrement considérables. Il est constitué par une digue en terre avec f‘rran en maçonnerie. ’
  - La capacité du réservoir qu’il constitue est de 1.450.000 mètres cubes, occupant une superficie de 13 hectares. La hauteur de la retenue au-dessus do lit est de 32 mètres et l’épaisseur de la digue de 118 mètres dans le sens d'“ la vallée.
  - L’épaisseur, à la base du massif amont, est de 52 mètres, celle du massif aval de 66 mètres. Le mur écran du milieu a 200 mètres de longueur et 33 mètres de hauteur, avec une épaisseur de 6m,82 à la base et 4m,90 au couronnement. Un tunnel de vidange traverse tout le massif du barrage * SuLrant la ligne du thalweg de la vallée du Couzon. A ce tunnel sont supér-
  - 34
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I.
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - 1*1. \ >i:iih V
  - Typos ds barrages réservoirs.
  - BARRAGES 531
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - posées : à l’amont, la galerie de prise d’eau, à l’aval, une galerie conduisant aux vannes de distribution de l’eau. Le barrage est muni de deux déversoirs évacuateurs de crues de 40 mètres de longueur totale. En outre une vanne peut laisser échapper par un tunnel une certaine quantité d’eau. Depuis sa mise en charge, cet ouvrage a nécessité un certain nombre de réparations, qui démontrent que ce genre de barrage n’est pas précisément recommandable.
  - 106. Barrage-réservoir de l’Échapre (Loire) (PI. V, fig. 4). — Il est établi à une distance de 3 kilomètres de la ville de Firmiuy, air l’Échapre, affluent de l’Ondaine ou Ondenon. Le réservoir créé a une capacité de 950.000 mètres cubes -et reçoit les paux d’un bassin hydn (logique de 1.440 hectares.
  - Le barrage’est disposé en plan suivant un arc de cercle de 350 mètres de rayon et présente un développement de 165 mètres au couronnement et de 45 mètres à la base. Il a 37 mètres de hauteur au-dessus du lit et crée une retenue de 35^,30. La largeur est de 27 mètres à la base (au niveau du lit) et de 4m,19 au sommet. Les fondations ont été descendues a des profondeurs qui varient entre 7 et 13 mètres. Le parement amont est vertical sur 30 mètres de hauteur et l’inclinaison du parement aval vers la base est de 0,76 par mètre. La pression maximnm est de 11 kilogrammes par centimètre carré. La maçonnerie a été faite à l’aide de moellons de granulite du poids de 2.630 kilogrammes au mètre cube, et d’un mortier dosé à raison de 360 kilogrammes de chaux du Teil par mètre cube de sable de la Loire.
  - Il est muni d’un déversoir de crues de 31 mètres de longueur. Le trottoir aval de la route que supporte le couronnement de l’ouvrage est en encorbellement sur des arceaux de 4 mètres d’ouverture, de 11 mètres de hauteur totale et de 0,90 de profondeur maximum. Les pilastres ont ln\-d d’épaisseur et sont inclinés à 1/8. La prise d’eau se fait au moyen d une conduite passant en souterrain dans le rocher de fondation de la rne gauche de la vallée. L’étanchéité résulte de l’exécution d’un enduit au mortier de ciment fouetté, auquel est superposé un second enduit à lu pâte de ciment.
  - 107. - Barrage-réservoir du Ternay (Ardèche) (PI. V, fig &)•
  - Le mur de garde qui surmonte le corps du barrage proprement dit a une hauteur de 3m,65 et la retenue cl’eau opérçe a 34m,35 de proforideui. La galerie de vidange qui traverse le mur du barrage a 2 mètres de large sur 3m,50 de hauteur et renferme deux tuyaux de 0m,40 de diamètre, 4U1 débouchent dans le réservoir en traversant un massif de maçonneiic 6m,40 d’épaisseur. En outre du déversoir, le barrage est muni de de us
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- - VJ/
  - 3/1 fl 8AG £ DE M/QOEX
  - Coupe suivant CD.
  - BAHR AGE DE LECHAPRt
  - Maison
  - jÆE’ Tanne! deprise deau flis'berne d ’avalt
  - Fig. 314. — Barrage de l’Échapre. Barrage de Miodex (usine de Sauviat).
  - BARRAGES 533
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - canaux, dont le seuil est à 6m,25 en dessous du déversoir. Ces canaux sont fermés en temps ordinaire par des vannes et ils servent à évacuer rapidement les crues. La surface du plan d’eau du réservoir du Ternay est. de 30 hectares et la capacité de celui-ci est actuellement de 3 millions de mètres cubes. La dépense s’est, élevée à 1.020.000 francs.
  - 108. Barrage-réservoir de la Gileppe (Belgique )' (PI. V, fig. 6).
  - — Construit sur la rivière la Gileppe, il opère une retenue de 45 mètres. Sa largeur à la base est de 65m,82. La capacité du réservoir est de 14 millions de mètres cubes et la dépense s’est élevée à 5.550.000 francs.
  - L’épaisseur que l’on a donnée à cet ouvrage est excessive, car les traits mixtes qui figurent sur le dessin montrent les dimensions cpi'exigerait l’application de la méthode de M. Lévy.
  - Le mur du barrage repose sur une couche de béton qui atteint jusqu’à 7 mètres de profondeur. Il est établi en plan suivant ùn arc de cercle de 500 mètres de rayon et son développement est de 82 mètres à la base et de 235 mètres au sommet. Le couronnement a 15 mètres de largeur et il est établi à 2 mètres au-dessus des déversoirs, qui ont 27 mètres de longueur et qui sont disposés à chacune des extrémités, dans le prolongement du mur. La prise d’eau est faite au moyen de deux galeries percées dans le rocher et contournant le barrage.
  - 109. Barrage-réservoir François-Joseph (Bohême) (PI. V, fig 7).
  - — Cet ouvrage, qui a été construit de 1900 à 1903, sert à créer un réservoir d’une superficie de 5,6 hectares et d’une capacité de 700.000 mètres cubes. Le couronnement de ce barrage est à 34 mètres au-dessus du fond de la vallée ; il a 4 mètres de largeur et 155 mètres de développement ; d est disposé suivant un arc de cercle de 250 mètres de rayon. Le niveau maximum de l’eau, réglé par un déversoir, est fixé à 2 mètres au-dessous du couronnement. Au niveau le plus bas du sol naturel, la largeur transversale du barrage est de 30 mètres et sa longueur de 52 mètres. Le parement aval ressemble un peu à celui des profils Guillemain et Hétier.
  - Par suite du mauvais état du rocher, les fondations du béton ont dû être descendues en certains endroits jusqu’à 16 mètres au-dessous du fond de la vallée. L’étanchéité du barrage est assurée par un revêtement d’asphalte et de goudron sur le parement, amont, et il est protégé contre le choc des corps .flottants par des blocs de béton disposés en avant. En outre, comme la pression élastique normale à l’amont en charge est inferieure à la pression de l’eau, on a ménagé sur la partie amont du barrage un certain nombre de tuyaux de drainage analogues à ceux des barrages allemands, et espacés de 2 mètres les uns des autres. Ils communiquent par leur base avec une conduite principale de drainage qui évacue à 1 aval
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- - BARRAGES
  - 535
  - le? eaux d’infiltration. La prise d’eau s’effectue à trois hauteurs : 21, 24 ej 27 mètres, au moyen de tuyaux et de vannes disposés dans-une tour verticale accolée au parement amont.
  - 110. Barrage-réservoir du Lagolungo (Italie) (PI. Y, fig. 8). — Sur le Gorzente, cours d’eau du versant nord de l’Apennin Ligure, la soeieta del Acquedotto de Ferrari Galliera a établi deux barrages dits des Lavezze et du Lagolungo. Comme la dénivellation qui existe entre le réservoir inférieur des Lavezze et la ville de Gênes est d’environ 600 mètres, la dite société fait passer l’eau dans les turbines d’une usine hydroélectrique, avant de la faire servir à l’alimentation de Gênes.
  - Le réservoir du Lagolungo, d’une capacité de 4.440.000 mètres cubes, est établi immédiatement au-dessus de l’extrémité amont du réservoir des Lavezze. Le barrage a 43 mètres de hauteur. Le parement aval est vertical sur 6 mètres de hauteur, puis incliné de 0m,44 par mètre sur 5 mètres, de 0m,60 sur 5 mètres, de 0m,74sur 18m,50 et enfin de 1 mètre sur le reste de la hauteur. Le couronnement, large de 5 mètres, est surmonté d’un mur de garde rectangulaire de 2m,50 de largeur au sommet, 5 mètres à la base et de 4m,25 de hauteur.
  - Un déversoir de crues, de 18 mètres de longueur, est établi sur la droite du barrage, à 3 mètres au-dessus du niveau de la base du mur.de garde. En outre 4 tuyaux de fonte, situés respectivement à 5, 10, 20 mètres et 32m,80 au-dessous du couronnement et munis de vannes à l’aval, permettent. de faire couler l’eau du réservoir du Lagolungo dans celui des Lavezze, ou bien de diriger cette eau directement dans la galerie transal-pennine au moyen d’une conduite spéciale de 1.700 mètres, de longueur. La pression sur le parement aval en charge est de 8 kilogrammes.
  - Enfin on a établi un second déversoir au même niveau que le premier, à l’effet de réduire à 0m,60 la surélévation du niveau maximum des eaux eu temps de crues. Un système de barrage mobile, établi sur les déver-s°ir-, permet, en outre, de conserver ce niveau maximum pendant un 'ertain temps, ce qui augmente encore la capacité du réservoir de 200.000 mètres cubes, de telle sorte que la capacité utile des deux réservoirs, c’est-à-dire celle qui est utilisable au-dessus de la prise d’eau de la galerie transalpennine, ressort à 6,5 millions de mètres cubes, ce qui permet de compter sur un débit régulier et continu de 600 litres à la seconde.
  - 111. Barrage-réservoir de Vyrnwy (Grande-Bretagne) (PI. V, fig- 9). — barrage établi en travers du Vyrnwy, affluent de la Severn, sert de point.d’appui à un pont-route de 5m,79 de largeur, entre les piles duquel s’écoulent les eaux de trop plein. Il crée un immense réservoir d’une superficie de 454 hectares et de 55 millions de mètres cubes. La hau-
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - leur totale du mur du barrage proprement dit est de 43m,92, mais la hauteur de retenue au-dessus de l’ancien lit de la rivière n’est que de 25m,60. A l’aval la hauteur moyenne du niveau de l’eau de la rivière, au-dessus de la fondation, est de 13m,73. La plus grande largeur à la base est de 35m,73. Des drains ont été établis dans le oorps du barrage pour éviter toute sous-pression. La. dépense de cet ouvrage s’est élevée à 12 millions de francs.
  - 112. Barrage-réservoir dm Thirlmere (Grande-Bretagne) (PI. V, fig. 10). — Ce barrage est destiné à surélever de 15 mètres les eaux du lac de Thirlmere (Cumberland), de manière à pouvoir emmagasiner 36 millions de mètres cubes. L’ouvrage est construit en béton, composé d’une partie de ciment pour cinq parties de sable ou gravier. Dans la masse du gravier sont noyés de gros blocs de rochers. Les parements sont en pierre de taille appareillés, de 0m,60 d’épaisseur ; celui' d’amont est incliné de 8 0/0, celui d’aval est disposé suivant un arc de cercle de 30m,ô0 de rayon. La hauteur maximum du mur est de34m,67,les fondations descendant jusqu’à 17m,84 de profondeur. La largeur est de 15m,78 au niveau du sol et de 4m,88 au sommet, qui est à lm,83 au-dessus du niveau de la retenue maximum.
  - 113. Barrage de Barossa (Australie) (PL Y, fig. 11). — Il a été construit en 1901-1903 sur la rivière Para et se compose d’un mur en béton de forme triangulaire. Le parement aval est incliné à 1 mètre de base pour 2m,69 de hauteur. Le barrage a 29 mètres de hauteur au-dessus du lit, une largeur de lm,37 à la crête et de 1 lm,10 à la base. Il est établi on plan suivant un arc de cercle de 60m,95 de rayon ; la corde est de 112m,70 au niveau du couronnement, qui a un développement de 143m,86.
  - La maçonnerie a été faite, à l’aide de blocs de gneiss noyés dans du béton et écartés entre eux d’au moins 15 centimètres. Les différents bétons provenant de dosages divers de ciment sont indiqués par les sens des hachures, sur la figure, aux différentes hauteurs de l’ouvrage. A 4m,50 environ au-dessous du sommet, les blocs de gneiss furent remplacés pitr des rails cintrés du poids de 28 kilogrammes au mètre courant . En disposant le barrage en forme de voûte, et en le calculant comme tel, on a pu réaliser une notable économie. La dépense s/en est élevée à 850.000 francs seulement, alors qu’.elle avait été estimée à 1.125.000 francs pour un haïra ge ne résistant que par son propre poids.
  - D’après certaines observations faites sur cet ouvrage, on a constate qne> pour une variation de température de 31°, la flèche augmentait de 21 mètres, ce qui correspond à un allongement de l’arc de 37 millimètres.
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- - BARRAGES
  - 537
  - 114. Barrage-réservoir d’Olive Bridge - , (Amérique) (PI. V, fig. 12). — Ce barrage que l’on a établi sur l’Esopsus River a une longueur de 1.500 mètres au sommet, une hauteur maximum de 44 mètres au-dessus du sol et de 67 mètres au-dessus des fondations, et une largeur de 8 mètres au sommet et 58 mètres à la base. Diverses digues en terre servent à barrer plusieurs dépressions de terrain. Le lac que forme ce réservoir et un autre qui lui est accolé ont une capacité de 458 millions de mètres cubes. L’aqueduc que les eaux de ces réservoirs alimentent, de 120 kilomètres de longueur, peut débiter 2 millions de mètres cubes par jour. La dépense s’est élevée à environ 60 millions de francs.
  - 115. Nouveau barrage du Groton (New-York) (1). — Ce très important ouvrage, le plus considérable existant à ce jour, a exigé pour son
  - Mahopac
  - Carmel
  - 50.1 '.
  - Amawalk
  - Sodom et Bog Brook
  - */â ['___,
  - liddlegli
  - Cross
  - En construction
  - Cross River
  - Old Croton
  - • — Schéma indiquant les positions respectives en élévation des principaux barrages servant à l’alimentation de la ville de New-York.
  - édification l’enlèvement de 1.700.000 mètres Cubes de déblais et la mise en place de 636.000 mètres cubes de maçonnerie. Commencé en 1892, il n’a efé achevé qu’en 1907. Il a coûté environ 38 millions de francs. C’est à 1 ingénieur américain Wegmann qu’a été confié la détermination du profil, lequel a appliqué la méthode française, et c’est un ingénieur français,
  - I l ^es autres barrages-réservoirs servant à l’alimentation de la ville de New-York rnéi tiénominés: Croton Lake (2.726.000 mètres cubes de capacité), Sodom (18.487.000 , Ues cubes), Bog Broock (15.693.000mètres cubes), Titicus (27.134.000 mètres cubes), tPwî61 mètres cubes), Amawalck (29.000.000 mètres cubes), Middle Branch
  - (1 q?.00'000 mètres cubes), Boyd’s Corner (10.000.000 mètres cubes), Mahopac Lake au t mètres cubes) et divers (5.000.000 mètres cubes). Les réservoirs fournissent àOf 91 158-940°00 mètres cubes d’eau. La construction du Sodom est revenue r- par mètre cube emmagasiné et celle du Bog Broock à 0 fr. 11.
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- - 60'#V*
  - 538 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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  - M. A. Fieley qui a fait procéder aux études et dirigé les premières phases d<* la construction de cet ouvrage remarquable.
  - La retenue créée par le barrage a une surface de 1.400 hectares sur 30 kilomètres de longueur et une capacité de 122 millions de mètres cubes. Sa plus grande hauteur (fondations comprises) atteint 90m,52 et sa plus forte épaisseur à la base (fig. 315 à 317) est de 62m,79 ; sa longueur
  - atureJ
  - Ut. delaMxUî'^U
  - Coupe du barrage au point où il a la plus grande hauteur.
  - J J ,
  - u une rive à l’autre est de 330 mètres. Il est rectiligne et le niveau normal dfJ l’eau est de 45 mètres au-dessus du lit de la rivière. En crête la largeur de l’ouvrage est de 5m,486, de façon à livrer passage à une route ;-60 mètres au-dessous elle est de 56m,43. La largeur nécessaire à la route est obtenue au moyen d’un encorbellement sur le parement d’aval soutenu par des v°ûlelettes. Cette route franchit, par un pont métallique de 60 mètres de Portée, le canal de décharge qui fait suite au déversoir. Ce dernier, qui
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - longe la rive droite et se raccorde au barrage par une courbe, est constitué par des gradins de 0m,60 de largeur. A la jonction du déversoir et du barrage on a construit un massif de renforcement dans lequel ont été logées, à 36 mètres de profondeur, trois conduites de lm,20 de diamètre pouvant servir de vannes de purge et aider au besoin à l’écoulement des crues. Près de la rive droite un massif semblable contient les vannes de prise d’eau permettant l’introduction de celle-ci dans l’ancien aqueduc qui passe en ce point.
  - Préalablement avant l’attaque des fouilles, on a dérivé les eaux du Cro-tôri dans un canal de 37m,50 de largeur et 480 mètres de longueur, creusé dans la rive droite et capable de débiter les plus fortes crues. Quand la maçonnerie eut atteint le niveau du lit on ménagea dans le corps de l’ouvrage une galerie de 8m,50 de largeur et 7m,20 de hauteur pour l’écoulement des eaux. Cette baie fut ensuite bouchée. Mais une autre baie pareille, exécutée dans la même intention, reçut deux conduites de lm,20 destinées à laisser écouler les eaux jusqu’au moment du remplissage ; elle sert au besoin à faire des chasses et à vider en partie le réservoir. L’intervalle laissé entre les conduites et le restant de l’ouverture de la baie furent bouchés.
  - Pour atteindre un sol de fondation convenable il a fallu d’abord enlever une couche d’alluvion de plus de 20 mètres de hauteur, qui a été faite a l’aide de dragues et d’excavateurs à sec. On a été en outre obligé d’enlever, sur une certaine épaisseur, de la roche qui se présentait à sa partie supérieure dans un état trop tendre, désagrégée et fissurée.
  - Tout le blocage de la maçonnerie a été exécuté en maçonnerie de blocage ordinaire avec une sorte de granit bleu pesant près de 3.000 kilogrammes par mètre cube. Les parements ont reçu une épaisseur moyenne de 1 mètre, la hauteur des assises variant de 0m,50 à 0m,70. Le mortier a été fait à l’aide de ciment à prise rapide, sauf en hiver où on employait du ciment de Portland. Pour les fondations on se servait de mortier composé de 1 partie de ciment pour 2 de sable. Par les temps froids on ajoutai! du sel au ciment et on chauffait à la vapeur le sable et l’eau servant au gâchage.
  - Les ingénieurs américains ont encore donné là une preuve de leur hardiesse en faisant travailler la maçonnerie à 16 kilogrammes, alors que le chiffre le plus élevé admis en France ne dépasse pas 14 kilogrammes (Bai-rage de Chartraim).
  - 116. Barrage-réservoir de Marklissa (IIaute-Siuésie). —" ^‘e très important ouvrage, établi sur le Oueis, qui a 45 mètres-de hauteur, présente un intérêt tout particulier en raison des-dispositions-particulières que l’on a prises pour /’évacuation des crues. Le torrent le Queis prend sa
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  - !iire dans les montagnes d’Isée (Silésie) et l’étendue de son bassin liydro-;.<aphique, en amont de cette ville, est de 306 kilomètres carrés. Il est > ijiM à des crues subites extrêmement importantes (1 mètre cube à J’étiage T " mètres cubes en fortes crues), mais elles sont de peu de durée. Pour
  - Fig. 318. — Bàrrage de Marklissa. Plan d’ensemble du barrage
  - et des ouvrages acessoires.
  - préserver la vallée du Queis de tout désastre éventuel, on a résolu la construction d’un barrage-réservoir emmagasinant de 10 à 12 millions de uietres cubes au moment des crues et dont l’écoulement se fait ensuite
  - progressivement.
  - Cet ouvrage commencé en 1901 n’a été terminé qu’en 1905 ; il est du
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  - . LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - type créé par le professeur allemand Infze, fype qui dérive du profil inauguré en France, dès 1856, par l’ingénieur Dçlocre. Son épaisseur à la base est de 37m,64 et de 5m,70 au couronnement ( fig. 318 à 326). Dans le corps de l’ouvrage on a aménagé des galeries de visite, accessibles de l'extérieur et, permettant de s’assurer dans l’avenir de l’état de conservation de la maçonnerie. Elles sont réunies par des puits, peu inclinés.
  - On a recherché une augmentation de l’étanchéité de l’ouvrage par l’adjonction d’un remblai en terre argileuse s’appuyant sur sa face amont.
  - ___Drain
  - . v; ..........! : .ri.
  - Fig. 319. — Barrage de Marklissa. Coupe en travers du barrage.
  - Les berges et le fond du lit sont constitués par un gneiss très dur et tm-compact fournissant non seulement une assiette très parfaite, mais aii^i des mat ériaux de construction excellents.
  - Pour édifier les fondations et, à l’effet de se débarrasser des eaux, on a percé dans le flanc de la vallée, à un niveau un peu inférieur à celui du ld du torrent, deux galeries souterraines, contournant la base des fondations et ayant chacune 7 mètres de diamètre et une pente de 0m,006 par me>ie. Elles étaient aussi capables d’évacuer les plus, fortes crues connues», 800 mètres cubes par seconde.
  - Sauf dans quelques parties, où l’on a employé du mortier de chaux hydraulique, les maçonneries ont été faites au ciment de Porter (125 litres de ciment, 100 litres de trass, 66 litres de chaux et 510 litu de sable). Le mortier ainsi obtenu acquiert, au bout de 3 mois, une ie>n
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- - BARRAGES
  - 543
  - ? anre à la 1 raction de 30 à 40 kilogrammes par eentimèt re carré et une résistance à la compression de 124 kilogrammes. La face amont du har-
  - Fig. 320. — Barrage de Marklissa. Orifices des évacuateurs. rage est non seulement revêtue d’un enduit étanche de ciment lissé,
  - ' Je. 321. — Barrage de Marklissa. Mise en place du revêtement métallique
  - d’une galerie.
  - rf ^Ouvert lui-même d’une couche d’asphalte, mais encore elle est protégée
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - contre le contact de l’eau par un mur de garde. Les compartiments des puits constitués par les appuis qui relient ce mur au barrage peuvent être
  - Fig. 322. — Barrage de Marklissa. Vue d’ensemble prise de la rive droite.
  - visités au moyen d’un descenseur et les eaux qui s’y rassemblent être évacuées par des conduites de 0m,30de diamètre ainsi que l’écoulement des drains ménagés dans le massif lui-même.
  - Pour l’évacuation des crues et la conduite de décharge destinée à l’écou-
  - Fig. 323. — Barrage de Marklissa. Vue du barrage provisoire en béton et de l’entrée d’une galerie de dérivation rive gauche.
  - < J >0311
  - lement normal du réservoir, on a construit : deux conduites de prise a traversant la partie inférieure du barrage et servant à l’alimentation
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- - BARRAGES
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  - babines dont nous parlons plus loin ; six conduites de décharge placées ]' i' Irois dans les galeries de dérivation ; deux déversoirs inférieurs dont L débit est amené par des puits dans les galeiies de dérivation ; deux déversoirs supérieurs et dont le débit est évacué de la même manière que <! lui des précédents ; enfin une nouvelle galerie a été percée pour compléta” l’alimentation des turbines.
  - !,os conduites de prise d’eau de 1m, 10 de diamètre, en fonte, sont placées ''Incune dans un petit tunnel maçonné qui traverse le barrage. Une vanne cylindrique placée dans une cabine à l’aval du barrage et une vanne plane, dite de sûreté, manœuvrée par une longue tige, du couronnement de l’ou-vt\tge, commandent l’orifice de chaque Conduite. Les conduites débitent ensemble 6 mètres cubes d’eau par seconde, à la vitesse de 2m,80. Dans le : ane tunnel, et à côté de chaque conduite, s’en trouve une autre de 0m,30 di diamètre destinée à évacuer l’eau de suintement fournie par les drains el le mur de garde.
  - Les conduites de décharge des galeries de dérivation (lm,10 de dia-
  - Fig. 324. — Coupes suivant ab et cd.
  - Métré) sont placées 3 par 3 dans chacune des galeries de dérivation ayant servi à assécher le lit du torrent pendant l’édification du barrage, lesquelles galeries à la fin des travaux ont été bouchées par un tampon en maçonnerie .de 17 mètres de longueur. Ces conduites sont munies de vannes,-manœuvrées au moyen de longues tiges logées dans un puits et actionnées du niveau supérieur du bassin. Lorsque la capacité du bassin es! de 5 millions de mètres cubes, elles peuvent débiter les 110 mètres cubes par seconde qu’il est possible de laisser écouler dans le lit du Queis, sans danger pour les riverains. Une petite conduite de Ôm,40 de diamètre sert à faire écouler l’eau qui peut s’amasser dans les puits renfermant Ie» vannes.
  - Les deux déversoirs inférieurs sont situés dans les rives du Queis ; l’eau I111 les surmonte se rend, par deux courtes galeries horizontales de 4 mètres de diamètre, dans deux puits inclinés de 5 mètres de diamètre fiUl vont rejoindre les galeries de dérivation un peu en aval des tampons ^ns lesquels sont noyées les conduites ci-dessus. Ces orifices ont pour but empêcher, automatiquement, l’élévation de l’eau dans le réservoir, car a ne fonctionnent que lorsque ce niveau dépasse une cote déterminée.et
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- I.
  - 35
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- - Coupes sur la galerie de dérivation de rive droite et sur le puits de décharge correspondant.
  - l 'Ui. ‘.V25.
  - 546 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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  - 547
  - leiir débit va en augmentant au fur et à mesure que l’eau s’élève dans le l>assin. Ils peuvent débiter 110 mètres cubes avec une très faible surélé-\ uion du niveau normal. Entre le déversoir et le puits correspondant, se trouvent trois conduites de décharge commandées chacune par deux vannes, l’une inférieure, l’autre supérieure. En temps ordinaire, les vannes intérieures sont ouvertes et suffisent pour laisser passer le débit de 110 mètres cubes par seconde. Lorsqu’on veut maintenir le niveau du ré- Tvoir à une cote un peu supérieure à la normale, on ferme ces vannes
  - i’on ouvre les vannes supérieures et l’eau s’écoule au-dessus de la partie fue, qui forme à son tour déversoir. Quand les besoins de l’usine le deman-c et, on porte la contenance du bassin de 5 millions à 8 millions de mètres nd>es par exemple, simplement par la fermeture des vannes inférieures, les vannes supérieures é* uvi laissées ouvertes.
  - Les deux déversoirs supérieurs, situés un sur chaque rive et arasés à deux mètres au-dessous <!'• la crête du barrage, laissent «-.couler l’eau, qui les surmonte,-directement dans les puits donnant accès aux galeries de la «!'rival ion. Ces déversoirs sont destinés à empêcher que le bar-,v*ge puisse être surmonté par les «‘aux, même dans le cas d’une • rue tout à fait exceptionnelle.
  - 1 h pourraient débiter, au moment l’eau arriverait à la crête du bassin c’est-à-dire avec une lame de 2 mètres d’épaisseur, 428 mè-tros cubes à la seconde. Alors, les six conduites de décharge, les douze vannes des déversoirs inférieurs et les deux déversoirs supérieurs peuvent
  - ouler ensemble 780 mètres cubes. *
  - La grande vitesse que l’eau peut atteindre dans les galeries de dériva-!l0n a conduit à les revêtir en maçonnerie en pierre de taille dans la part ie *'n aval des puits, et en béton de 0m,60 d’épaisseur dans la partie amont. Les raccordements de la partie inférieure des puits avec les galeries sont revêtus d’un blindage en tôles appuyé contre une couche de béton de Ûm,60 d’épaisseur. Pour éviter l’introduction de corps flottants dans les Puits, on a muni leurs orifices supérieurs, élargis en pavillons de trom-Pette, d’une grille sphérique et l’on a même placé des grilles robust es devant les vannes qui commandent les conduites de la cote (270,6).
  - D éversoiip
  - supérieur
  - Fig. 3’26. — Plan détaillé des déversoirs, rive droite.
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- - 548 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le prix total de la construction du barrage et de ses accessoires sYd élevé à 2.640.000 marks, dont : 1.300.000 pour le barrage propremeni «lit,
  - Fig. 237. — Élévation, coupes et plan du barrage du Cisuion, à Foule délia ^l,ia
  - (Italie).
  - 400.000 pour le percement et la maçonnerie des puits et galeries de den vation, 264.000 pour les blindages des parois, 220.000 pour les vannes < décharge des déversoirs inférieurs, les conduites, en fonte et pour les ed
  - 'ï
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- - BARRAGES
  - 549
  - <ï;i!’ cs de l’usine, 144.000 pour les constructions accessoires et 132.000 ]les frais généraux. L’établissement d’un pont sur le Queiss, d’un 7- min et. l’acquisition des terrains noyés, ont nécessité une dépense de 7.7‘.<>00 marks. Enfin on estime que les frais d’installation de l’usine hydroélectrique et de la distribution de l’électricité dans la ville de Mar-kf^a s’élèveront à 1.500.000 marks. Soit donc en tout, 4.710.000 marks. 'H te installation, ainsi que le fait remarquer si justement M. A. Dumas, 'itf i e que les évacuateurs par puits et galeries donnent toute la sécurité ••'.lue et que le barrage de Marklissa est pour donner confiance aux ingé-ms qui ont à élever des barrages dans des gorges dont l’étroitesse ne !• Miel pas de trouver l’emplacement de déversoirs de superficie.
  - 117. Barrage de Ponte délia Serra (Italie) (fig. 327). — Cet ou-
  - vr . .re qui a 38 mètres de hauteur a permis de créer une chute de 54 mètres
  - Clu'uwi-
  - Fig. 328. — Pian de situation du barrage rte Dardennes.
  - i11 '•üniente l’uèine de Cismon, sur la rivière de ce nom. Sa retenue est de 11 llons de mètres cubes. Le barrage se composede trois parties : 1° le bar-
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- - V
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - BARRAGES
  - 551
  - r..ge proprement dit à forte courbure en plan ; 2° deux voûtes fondées sur t.'srocs de rive et sur une pile centrale; 3° un déversoir supporté par les •instructions précédentes. Ge^ dispositions originales ont été adoptées en i ison du peu de largeur de la ‘gorge du torrent. Par suite la nappe d’eau <pii se déverse au-dessus du barrage rétombe assez loin pour ne pas affouil-I r les fondations, laquelle peut atteindre 2 mètres d’épaisseur. La prise :i' “au se trouve sur la rive gauche à 25 mètres du barrage. Eut re le barrage • la prise d’eau, lm,50 plus bas, une galerie avec pente de 11 0/0 sert à Evacuation des graviers et des saldes; sur la rive droite, ayant leurs orifices a 3m,50 les unes des autres, trois gouttières à section ovale, de 1 mètre
  - de largeur permettent le flottage des bois ; elles se réunissent 20 mètres plus loin en une seule rigole, avec une pente de 20 0/0.
  - La maçonnerie de l’ensemble du barrage représente près de20.000mètres °ubes, dont plus de 4.000 pour les fondations. Le béton de remplissage ^ait composé de 250 kilogrammes de ciment pour 0m3,500 de sable et (,m3,7o0 de gravier.
  - L usine hydroélect rique de Cismon est établie pour une puissance d’en-vir°n 11.000 chevaux à l’aide de turbines Francis de 3.500 chevaux °haque et d’alternateurs triphasés 5.500 volts, 42 périodes-seconde. Le transport- d’énergie est à la tension de 60.000 volts.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANÇHE
  - 118. Barrage-réservoir de Dardennes (Bouches-du-Rhône) {fig.32% à 332). — Ce barrage a été créé pour accumuler les eaux de la source du Ragas, perdant les périodes pluvieuses e» vue de l'alimentation en eui potable de la ville de Toulon perdant les périodes sèches.
  - Derrière le barrage, qui a été mis en service en 1913, il se produit dans la retenue des mouvements d’eau alternativement ascensionnels et d»'S-
  - Retenue no c male.
  - — + T
  - Tiers rrréqian
  - ' Rocher compact ( Marnes aptiennes)
  - Fig. 331. — Profil théorique du barrage des Dardenne:
  - cendants. Le bassin artificiel qui reçoit les quantités d’eau de source m excédent, les restitue pour soutenir le débit sur Toulon, lorsque la c01‘ sommation augmente ou lorsque l’écoulement continu de la source <• insuffisant pour faire face aux besoins.
  - Le barrage a été fondé sur un emplacement imposé par les conditi"11* géologiques. L’ancrage sur la rive gauche a donné lieu en particuliei ' l’exécution d’un masque étanche en mortier de chaux maritime conipi,nl<
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- - BARRAGES
  - 553
  - '4 N\J x.
  - Mai.s»
  - 0 'o\ •>, -"s. • .«•.*.. •
  - y vaut pour objet d’arrêter et de canaliser les infiltrations se produisant •>us l’effet de la charge d’eau de retenue dans les massifs ébouleux de la > ive gauche. Sa longueur totale est de 174m,72. Des puits, au nombre de 02, ont été ménagés dans l’ouvrage et communiquent dans leur partie
  - férieure par une conduite en fonte de 155 millimètres destinée à confère toutes les eaux,d’infütration vers un puits central.
  - En plan, le barrage a la forme d’un arc de cercle de 300 mètres de rayon, - >rd la convexité est. dirigée vers l’amont et
  - c. ‘lit le développement au niveau du couron- __»
  - i.ment est de 154m,28.
  - Son profil type a été établi en conformité des prescriptions ministérielles du 25 juin 1897. La pmssion maximum sur le sol de fondation dé-’ isse légèrement 9 kilogrammes par centimètre carré. La hauteur maximum au-dessus de larisbermi à la cote ("91,40) est de 33m,60 ; la
  - • barge d’eau effective, lorsque la retenue est réglée à la cote normale (123,00) est de 31m,60.
  - A sa partie inférieure, le barrage est traversé par trois canalisations en fonte de800millimètres de diamètre qui permettent cl’écouler un volume d’environ 30 mètres cubes à la seconde.
  - Sur la rive droite, on a établi un déversoir de operficie de 70 mètres de longueur arrasé à la < ote (123,00) permettant d’écouler 100 mètres
  - • ubes à la seconde avec une surélévation du plan d’eau de 0m,80.
  - !§
  - 4 : | 14?. -Â
  - Roche aptienne Fig. 332. — Coupe du masque Bnmige deDar-dennes.
  - Le canal de décharge, qui traverse le barrage à son extrémité ouest, ' onstitué par un tunnel avec voûte, se développe à flanc de coteau sur la rive droite, pour rejoindre, par un rapide maçonné, le lit de la rivière.
  - Un fossé de colature, tracé sur toute la périphérie du bassin, emmaga->me les eaux de ruissellement superficielles. Il traverse le barrage sur la rive gauche et rejoint Je lit -de la rivière. Sur la rive droite, il débouche librement dans le canal de décharge du déversoir, à son extrémité amont.
  - Ue prix de revient de l’ouvrage entier se décompose comme suit :
  - Barrage. Terrassements : 25.598m3,83 à 3fr,50 le mètre cube.. 84.476fr,14
  - Rocaillage du fond de fouille.................. • • • 30.672 ,89
  - Maçonnerie ordinaire du barrage : 40.703 mètres cubes à 15fr,60 le mètre cube et plus-value pour
  - certaines sujétions........................... 023.127 ,91
  - .. Enduit sur paremem amont, 3.123“2,70 a 4fr,80.... 14 993 ,76
  - •’Iasql’e. Terrassements : 10.303 mètres cubes et plus-values. 26.737 ,45
  - Fouille blindée : 5.996m3,195 .................. 68.333 ,00
  - Mortier comprimé : 4.768 mètres cubes........... 179^267 ,00
  - Ensemble......................... 1.577.772fr,30
- p.553 - vue 590/1252
- - 554
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - !
- p.554 - vue 591/1252
- - ffiiffîiftfifaiïrî fîîrVr'Vi ’jfliiiV • • ' ’ :. -,:\*À£t "r
  - Fjg. 334. Barrage d’Augsl-sur-le-Rhin. — Vue d’ensemble prise de l’amont.
  - BARRAGES 555-
- p.555 - vue 592/1252
- - 556* LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - \
  - l'ui. 335. - Usine hydroélectrique d’Aelt'karbely. — Vue du barrage sur le Kras-du-Roi.
- p.556 - vue 593/1252
- - BARRAGES
  - -557
  - 1-'i ajoutant à ce chiffre des travaux, divers, tels que étanehementr prix des terrains, ou arrive au prix de 2.100.000 francs.
  - J as travaux ont duré trois ans.
  - En outre, des ouvrages que nous venons de décrire, les plus grands barrages déversoirs et les plus importantes retenues d’eau réalisés à ce jour sont celles ci-après :
  - Hauteur Largeur Capacité de la au sommet retenue en
  - en mètres en mètres mètres cubes
  - barrage du lac Vanern (Suède) 1.80 8.490.000.000
  - » Rooseyelt (Arizona) 79.50 196 1.600.000.000
  - » d’Assouan (ire cataracte du Nil) 14 (înax 39m) 1950 1.165.000.000
  - <•- du lac Mjôsen (Norvège) 1.080.000.000
  - du lac Mrosvand (^Norvège)... 12 800.000.000
  - du lac de Genève (Suisse).... 0,90- 350.000.000-
  - » du lac Tinoset (Norvège) 2 200.000.000
  - Barrage de l’LIrft (Gemitnd) 58 226 45.500.000
  - » du Hamiz (Alger) 38 14.000.000-
  - Voici en outre Ls prix minima atteints dans certaines retenues en Norvège et en Suèd > :
  - Dépenses
  - Noms des lacs Capacités des réservoirs en millions de mètres cubes totales en millions de francs en centimes par mètre cube emmagasiné
  - MjOsen (en Norvège). 1080 42 0.39
  - Mjosvand ( ' » ). 800 14 0.18
  - Vittern (en Suède).. 010 1.400 0.15
  - ’dnern ( » ). 8490 2.520 0.04
  - 119. Types de profils calculés. — Dans cet exem pie, ramené à
  - un cas très simple, le poids de'la surcharge d’eau qui charge verticale ment le sommet du mur-est de 3 mètres de hauteur ( fig. 336), soit :
  - 3 X~2,80 X 1.000k&== 8.400 kg.,
  - poids qui vient en augmentation do celui de chaque zone de maçonnerie
  - considérée.
  - La densité.-des maçonneries est prise égale à 2.200 kilogrammes.
  - La poussée Q de l’eau est donnée par la formule : .
  - 1.000H2
  - Q=-r“’-
  - ct son point d’application est au tiers inférieur de la hauteur pour une zone déterminée.
  - Si on désigne par P? Px, P2, etc., les divers poids des maçonneries, et
- p.557 - vue 594/1252
- - 558
  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - par R, R1? R2, les résultantes, on obtient les valeurs suivantes de ces forces, correspondant aux surfaces de cinq zones considérées :
  - S=^0±M0X1=3„2>05
  - S,=S+ x2~10“2,85
  - et P = 3,05X2.200= 6.710 kg. et P,=10,85X2.200= 23.900 kg.
  - 4 5Q_Lg ftg
  - S2=S+S,+ ^ ’ X2=-21m2,20 et P2=21,20X2.200= 46.000 kg.
  - S3=S+S,+S2+ —8°^/,3Q X2=34m2,3o et P3=34,35X2.200= 75.600 kg.
  - S;, S -j— S 4 --i— S;2 -f- S3—l— -
  - ,30+8,80
  - X2=50m2,45 et P,,=5 0,45X2.200=119.400 kg.
  - S urcharcfe
  - Echelle des poids 0,OÛ2 pour 3000 Kcf.
  - Fig. 336.
- p.558 - vue 595/1252
- - FVessions
  - Press io rts
  - J'Amont l'Aval
  - Réservoir
  - B- Méthode Bouvier. Xy »_ __Lé‘iÿ_ _
  - _____*
  - ~ -1----
  - —-4H-
  - «-*—'
  - -Densité des ouz-çonnerees 3û
  - Fir,. 337. — Épure de stabilité du barrage-réservoir de J’Éehapre (vallée de l’Oiulaiue, dans la Loire).
  - l'Amont
  - Réservoir
  - lin. '
  - j> Mt'( h ode Douvur. L. -r L éoy.
  - ûirÂX-X^aÿ____L
  - I----------------------1
  - -I-+-
  - t ~ r
  - Fig. 338. - É[iure de stabilité du barrage de Cota ta y (vallée de l'< Indaine, dans la Loire).
- p.559 - vue 596/1252
- - 560
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Soit avec surcharge : 6.710 + 8.400 = 15.110 kg.
  - » ' 23.900 + 8.400 = 32.300 kg.
  - » 46.600 + 8.400 = 55.000 kg.
  - » 75.600 + 8.400 = 84.000 kg.
  - » 111.000 + 8.400 = 119.400 kg.
  - Puis :
  - Q = l-000^ 4 = 8.000 kg. ; Ch = --•0QQ2X 6 = 18.000 kg. ;
  - « 1.000X8~
  - q2 —----------= 32.000 kg. ;
  - Qs
  - 1.000 X l(r
  - 50.000 kg. ; Q-,
  - 1.000 X 122
  - = 72.000 kc.
  - Et enfin :
  - Il = yl5.H0' + 8.0002 = 17.000 kg.; R^ = v/52.3002 + 18.0002 =37.500kg.;
  - R2 = v/55.0002 + 32.000' = 64.000 kg. ;
  - R3 = ^84.0002 + 50.0002= 98.000 kg., et R., = V^19.4002 +72.0002=140.000kg.
  - En construisant l’épure des pressions, on voit que la courbe des pressions passe dans le tiers médian pour toutes les zones et coupe la base du mur à 3m,40 de l’angle aigu. î
  - Le moment de renversement de la poussée de l’eau est :
  - Q.s X 4m = 72.000 kg. X 4 = 288.000.
  - Celui des maçonneries :
  - P.i X 5m,80 = 119.400 X 5m,80 = 690.200.
  - Le coefficient de stabilité = too ^üü = 2,40.
  - 288.000
  - Les ( fig. 337 et 338) présentent des profils de barrages calculés par M. l’ingénieur en chef des Ponts et Chaussées Rmss.
  - La ( fig. 339) montre le profil du barrage de l’usine hydroélectrique du ‘Cher, dont les travaux d’aménagement ont été confiés à MM. Giros et Loue heur.
- p.560 - vue 597/1252
- - barrage bu cuifl
  - BARRAGES
  - f>0 L
  - Barrage-réservoir de Fonlbélon, sur la Durance (Profel). :— Cet ouvrage que nous décrivons d’une façon spéciale.aux (§ 277 à 285) (voir Planche XI) a en plan un rayon de courbure de 1 kilomètre et l’arc a 660 mètres de ’ongueur.
  - La hauteur totale du mur du barrage est de 50 mètres ( fig. 340), la largeur au sommet, 3 mètres et son épaisseur au pied, 47m,40. La crête de l’ouvrage est à la cote 516 et la retenue légale à la cote 515,50. .
  - Le volume d’eau retenu par le barrage est de 124.112.000 mètres cubes.
  - Les travaux provisoires en vue de l’édification du barrage proprement dit comportent un barrage-batardeau et deux canaux pour la dérivation
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- I. * 3G
  - i
- p.561 - vue 598/1252
- - BARRAGE DE FONTBÉTON. — CALCUL DU BARRAGE
  - BARRAGE 1 A VIDE | RETENUE BARRAGt NORMALE EN EAU LAME DÉVERSANTE de lm ,00 DÉSIGNATION DES JOINTS
  - B = ok ,880 B = 0k ,477
  - 0k ,363 0* ,567 0k ,197 1
  - L = 0 ,618 L = 0 ,470
  - B = 0 ,937 B = 1 ,37
  - 0 ,122 0 ,836 0" ,44 2
  - L = 1 ,305 L = 1 ,79
  - B = 1 .52 B = 2 ,01
  - —0 ,05 î ,29 1 ,62 3
  - L = O ,33 L = 2 ,93
  - B = 2 ,41 B =' 2 ,83
  - —0 ,04 2 ,00 * o ,26 4
  - L = 3 ,62 L = 4 ,09
  - B = 3 ,89 B = 3 ,89
  - —0 ,08 2 ,78 3 ,10 5
  - L = 3 ,85 L = 5 ,85
  - B = 4 ,39 B = 5 ,20
  - —0 ,12- 3 ,58 4 ,15 6
  - L = 6 ,88 L = 7 ,97
  - B = 6 ,70 B = 7 ,07
  - —0 ,11 5 ,46 5 ,67 7
  - L = 10 ,49 L = 10 >’l
  - CACULS DE P ET DE Fr
  - Z
  - ° ce POIDS
  - 5 £
  - SURFACES
  - O 00 P ' Pr
  - C/3 û pour D = 2300 k pour Dt= 2200 k
  - Q
  - 1 10,35 23,805kg 22,700 >*
  - 2 31,95 73,485 » 70,290 »
  - 3 77,70 178,710 » 170,940 »
  - 4 162,30 373,290 » 357,060 »
  - 5 303,00 , 696,900 » 666,600 »
  - 6 585,00 1,345,500 » 1.287,000 »
  - 7 1.188,00 2.732,400 » 2.613,600 „»
  - CALCULS DE S ET DE d
  - Z DIMENSIONS DISTANCE
  - O M à l’amont SURFACES Muî v
  - H g des des joints — | ^
  - des c. de g.
  - O ce C/3 “ « Q surfaces des surfaces PARTIELLES TOTALES PART
  - partielles partielles S
  - 3X3 1 ,5 9,00 13,50
  - î o 0.9 3 X — 3,3 1,35 10,35 \ /i5*V
  - 4 X 3,9 1 ,55 10,35 17,95ô|
  - 2 4 x — 4,9 15,60 31,95 3U.420| "
  - O 6,000 29,40
  - 5 X 6.9 3,45 31,95
  - 3 r- , 4,5 8,40 34,5 77,70 119,0251 -.
  - 2 11,25 94.50
  - 6 X 11 ,4 5,7 77,70 291,3ix:
  - 4 n 5,4 6 X — 2 13,2 68,40 16,2 162,30 388,S' 213,ri
  - 7 X 16,8 8,4 162,30 894.02 i
  - 5 6,6 ' x T 19,0 117,60 23,10 303,00 987.84 438. : —1
  - 10 x 23,40 11,7 303,00 2320.78
  - 6 0.6 10 x “ 26,6. 234,00 48,00 585,00 *273/.*''" 1 1276,w> .
  - 15 X 33,00 16,5 585,00 6335.30
  - 7 .. 14,4 15 X —-2 37,8 495,00 108,00 1188,00 816/V''' 4082.4::
  - CALCUL DES PRESSIONS A BDK
  - DÉSIGNATION DES JOINTS a P d PRESS10 moyenne | NS SUR |
  - 1 3,9 23,805 1,73 Uk,584 0k.83j
  - 2 6.9 73,485 2,43 1 ,019 1 .91^
  - 3 11,4 178,710 3,74 1 ,500 3
  - 4 16,8 373,290 5,50 2 ,1- k •
  - 5 23,4 696,900 7,66 2 ,85 5
  - 6 33,0 1.345,500 10,83 4 ,07 8 .
  - 7 47,40 2.732,400 15,64 5 ,51 Il .1?’
  - CALCULS DES PRESSIONS EN CHARGE
  - | DÉSIGNATIOiN | DES JOINTS a Pi d Q h Q h tg a OU C c -f- d b PRESSION t tg p PRESSIONS maxima
  - ' Pi OU tg. d L moyenne sur :s joini amont S aval sur parei av Bouvier^ le nenl al Lévy
  - 1° R ET UNI JE N ORMA LE
  - 1 3,9 22,770 1 .73 4,500 1 ,00 0,197 0,20 i ,93 ï ,97 0,584 0,601 0,567 0,300 0,589 0,618
  - 2 6,9 70,290 2,43 24,500 7 *3* 0,348 0,81 3,24 3,66 1 ,019 1 ,202 0,836 0,750 0,337 1 ,30
  - 3 i 1,4 170,940 3,74 72,000 4,00 0,421 1,68 5,42 5,98 1,500 1,71 1 ,29 0,900 1 ,52 2,33
  - 4 16,8 357,060 5,51 162,000 6,00 0,453 2 72 8,23 8 ,57 2 12 2,24 2,00 0 ,900 2,41 3,62
  - 29
  - 5 23,4 666,600 7,66 312,300 1T 0,468 3,90 11 ,56 11,64 2,85 2,92 2,78 0,943 3,39 5,25
  - 35 ,
  - 6 33,00 1.287,000 10,83 612,500 0,476 5,55 16,38 18,62 3,65 3,72 3,58 0,960 4,39 6,88
  - 50
  - 7 47,40 2.613,600 15,64 1.250,000 0,478 7,90 23,60 23,80 5,51 5,65 5,46 0,960 6,70 10,49
  - 3 4
  - 2° LAME DEVERSANTE DE 1 m,00
  - i 7,500 1,2 0,329 0,39 2 12 1,78 0,43 0,737 0,300 0,816 0,80'-*
  - O 31,500 2,59 0,448 i ,16 3,19 3,31 0,893 1 ,145 0,750 1,37 1 ,79
  - 3 84.000 4,28 0,491 2,10 5,84 5,56 1 ,380 1 ,620 0,900 2,01 2,93
  - 4 • . 180,000 8,10 0,504 3,07 8,56 8,22 1 ,980 2,260 0,900 2,83 4,09
  - 5 337.500 8,64 0,506 4,37 12,03 Il ,37 2,600 3,100 0,943 3,89 5,85
  - 6 641,500 11 ,98 0,503 6,02 16,85 16,15 3,650 4,150 0,960 5,20 7,97
  - 7 1.300,000 17,00 0,497 8,45 24 ,09 23,31 5,350 5,670 0,960 7,07 10,71
  - 3° LAME DEVERSANTE DE 3m,00
  - i 13.500 1 ,50 0,592 0,89 2,62 1,28 0,017 1 ,185 0,300 1 ,54 1,29
  - o 45 ,50C 3,03 0,647 1,96 4,31 2,51 0,185 1 ,853 0,750 2,63 2,896
  - 3 10,800 4,80 0,631 3,03 6.77 4,63 0,654 0,346 0,900 3,28 1 4,85
  - 4 216,000 6,86 0,604 4,14 9,65 7,15 1 ,0o 3,19 0,ü00 4,35 5,77
  - 5 387.500 9,20 0,581 5,36 13,02 10,38 1,96 3,74 0,943 5,00 7,05
  - 6 717,500 12,60 0,557 7,07 17,90 15,10 2,52 4,78 0,960 6,26 9,18
  - 7 1.400,000 17,61 0,535 9,42 25,00 22,34 4,58 6,36 0,960 8,13 12 22
- p.dbl.n.n. - vue 599/1252
- - 564
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - des eaux de la Durance, de 30 mètres carrés de section, suffisants pour l’évacuation des crues.
  - Pour donner une étanchéité relative au bief, la surface de la retenue provisoire sera fréquemment saupoudrée d’argile pulvérisée à l’effet de
  - Fig. 340.
  - colmater le fond de la cuvette, ce qui laissera libre d’eau l’emplacement des fouilles à exécuter en aval, principalement pour les ouvrages du mur du barrage définitif. Nous donnons ci-avant les tableaux des calculs relatifs à l’établissement du barrage de Fontb-ton.
- p.564 - vue 600/1252
- - CHAPITRE VII
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. — TURBINES
  - I. — CARACTÈRES GÉNÉRAUX DES TURBINES
  - 120. Classification des turbines. — C’est en 1826 que Burdin donna la turbine axiale à injection complète, et en 1827 que Fourneyron construisit la première turbine centrifuge avec distributeur cloisonné et vannage à cylindre.
  - En 1841, Jonval crée la turbine à réaction, perfectionnée par Kœchlin. A la même époque, Fontaine apporte un type de turbine susceptible d’un léger degré de réaction. Puis l’année 1851 voit le développement des turbines à admission partielle de Girard, montrant ainsi les avantages du fonctionnement de la roue mobile dans l’air, et en 1880 apparaissent Fs turbines centripètes, dues aux ingénieurs Mac-Cormick et Francis, et "nfin les turbines à injection partielle de Pelton.
  - L’année 1885 signale un grand progrès pour l’utilisation des turbines par la venue du servo-moteur de M. Piccard, résolvant le problème du réglage automatique des récepteurs hydrauliques.
  - Depuis cette époque, nombre de constructeurs ont réalisé des progrès incessants, soit en ce qui concerne les turbines elles-mêmes, soit du côté de la régulation de la vitesse qui est devenue si importante à l’heure actuelle.
  - Les turbines hydrauliques diffèrent des roues' hydrauliques en ce qu’elles peuvent recevoir l’eau sur tout leur pourtour, qu’elles sont, à puissance égale fournie sur leur arbre, plus légères, plus solides, moins coûteuses et tournent dans le sens qu’on désire. Elles peuvent fonctionner en temps de gelée et permettent d’utiliser, avec un égal rendement, des volumes de plusieurs mètres cubes sous des chutes de quelques mètres, et quelques litres sous des charges de plusieurs centaines de mètres.
  - On divise les turbines, au point de vue du mouvement de l’eau : en turbines parallèles ou axiales, où le distributeur est superposé à la coula HOUILLE BLANCHE. --------- I. 36*
- p.n.n. - vue 601/1252
- - 5GG
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - roi ne mobile et où l’eau traverse la roue mobile en se déplaçant sur une surface cylindrique circulaire, ayant pour axe, l’arbre de rotation ; en iur-bines radiales, dans lesquelles la couronne directrice est juxtaposée à la
  - I' ig. 341. — Les premières turbines pour hautes chutes. (Usines de Lancey)-
  - roue mobile. Lorsque la première enveloppe la seconde, la turbine est-dite cenlripèle, où les molécules d’eau se meuvent dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation, en s’en rapprochant, et quand cette dispo-
- p.566 - vue 602/1252
- - RÉ6EPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 567
  - ; ion se présente dans un sens inverse, la machine prend le nom de centrifuge, où les molécules d’eau traversent la roue mobile en se mouvant encore dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation, mais en s’éloignant de cet axe.
  - Au point de vue du mode d’action de l’eau, on classe les récepteurs hydrauliques en turbines à réaction ou à pression intérieure, et à action ou à libre déviation ou à impulsion. On désigne aussi, sous le nom de turbines limites ou à réaction nulle ou à veine moulée, les moteurs hydrau-
  - Fig. 342. — La plus grande roue du monde. (Usine hydroélectrique de Bombay.)
  - üques où la lame liquide qui traverse la roue*n’est soumise à aucune pression. Les turbines à réaction sont celles qui travaillent en charge, et les turbines à action celles où l’eau agit sans pression.
  - Les machines radiales à réaction comprennent les turbines centrifuges, celles centripètes, ou Francis, et les turbines mixtes, dites américaines, qui participent des centripètes et des axiales et qui peuvent être disposées pour fonctionner par aspiration. Les roues utilisées pour les hautes chutes, du genre Pelton, sont des roues vives à réaction.
- p.567 - vue 603/1252
- - 568
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - On peut, comme l’ont fait quelques auteurs, ne faire entrer que deux catégories dans la classification des turbines ; alors elles sont totales -mi partielles. Par totales il faut entendre les turbines à réaction, dites am>i à surpression ou à veine forcée, et par partielles, les turbines à pression, à libre déviation ou à veine libre. Dans les turbines totales, le distributeur peut être en dessus ou en dessous de la roue mobile. L’injectior a lieu sur tout le pourtour de la couronne mobile ; les canaux du distributeur et de la roue sont complètement et simultanément parcourus par l’eau. Ces turbines peuvent fonctionner noyées sans trop affecter leur rendement. Dans les turbines partielles, le distributeur ne recouvre généralement qu’une portion de la surface d’entrée de la couronne tournante. Enfin, pour ces dernières, la pression a partout la même valeur (égale à la pression atmosphérique), tandis que, pour les premières, elle est variable avec la section des aubes. Ces turbines, dont les canaux contiennent toujours de l’air, doivent être disposées hors de l’eau. Donc la différence essentielle.entre les turbines totales et les turbines partielles se traduirait par les variations de pression dans la roue mobile.
  - Ruttënger a proposé de classer les récepteurs hydrauliques en turbiiu's à action pure, pour lesquelles l’eau passe sans variation de pression dars le canal de la roue mobile, sa vitesse seule variant ; en turbines à réaction pure, pour lesquelles l’eau passe à travers le canal avec une pression variable, et enfin en turbines mixtes, où la pression et la vitesse varient simultanément. Le premier cas-correspondrait aux turbines partielles et le troisième aux turbines totales ; quant au deuxième cas de la classification Ruttënger, on ne rencontre quel rès rarement son application dans la pratique.
  - 1 Enfin on appelle turbines jumelles celles qui sont composées de deux roues calées sur un même arbre horizontal, disposées symétriquement et renfermées dans une même chambre--d’eau.
  - Par rapport à leur mode de fonctionnement dans l'espace, les turbines sont disposées soit verticalement, soit horizontalement.
  - 121. Turbines à axe vertical et turbines à axe horizontal. — a)
  - Turbines à axe horizontal. — Avec ce genre de turbines, la composante horizontale de la pression de l’eau s’exerce suivant l’axe seulement . Dans le cas de turbines jumelles, les deux pressions qui en résultent se fom exactement équilibre et les paliers n’ont à supporter que le poids des pièces en mouvement. Les turbines à axe horizontal peuvent être placeo dans le local même où se trouvent les machines électriques qù’elles sont destinées à actionner. Elles présentent une grande facilité pour le montage, le démontage, les réparations et, de plus, se prêtent mieux à 1 ac-
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUE^. ------ TURBINES 569
  - . . ";»loniont direct ; enfin l’installation est moins coûteuse que pour celles ;i xr vertical.
  - Par contre, tout le poids des parties tournantes et la composante de la juvssion de l’eau sont transmis aux supports, inconvénient que l’on peut riîpcndaut atténuer en employant des paliers de longueur convenable et.= an bon système de graissage.
  - Les projections d’eau de la turbine sur la machine électrique et l’inondation de l’usine par suite de la rupture du tuyau d’alimentation ou de 1;> -liambre d’eau étant à craindre, il convient, dans ce dernier cas, de prendre des dispositions pour éviter les coups de bélier et de placer les tuyaux d’arrivée sous le plancher de la salle.
  - La position horizontale' ne convient pas pour des chutes de faible hauteur, et l’actionnement direct est d’ordre impossible en raison de la faible vitesse de la roue mobile. ,
  - b) Turbines à axe vertical. — Avec ce genre de turbine, il faut ajouter a la pression de l’eau suivant l’axe le poids des parties mobiles de la turbine et, dans certains cas d’accouplement direct, le poids de la partie tournante de la machine électrique. On peut, il est vrai, pallier en partie aux effets de ces actions sur les pivots au moyen de la pression même de l’eau ou à l’aide, soit d’un liquide spécial (l’huile par exemple), soit d un appareil équilibreur électromagnétique ; mais ces artifices ne vont pas sans un détriment de la simplicité de l’installation.
  - Les turbines à axe vertical étant noyées ou placées au niveau de l’eau d’aval ont de' ce fait leurs organes mobiles logés dans un espace restreint, ce qui entraîne à des sujétions de montage, de démontage et à une surveillance moins facile qu’avec les turbines à axe horizontal.
  - II. — TURBINES CENTRIFUGES
  - TURBINES RADIALES
  - TURBINES A IMPULSION. - TURBINES A RÉACTION
  - 122. Fonctionnement des turbines centrifuges. — Les turbines radiales fonctionnent à impulsion, ou à libre déviation, ou à action, ou a réaction. Le caractère propre à la première classe de ces moteurs est défini au (§132) traitant des turbines parallèles ; d’une façon générale, Ce sont des moteurs travaillant sans pression, et il n’y a ni refoulement,
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- - 570
  - LA TECNHIQUE .DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ni aspiration de l’eau à travers le jeu existant entre les deux couronnes fixe et mobile.
  - Les turbines à réaction travaillent au contraire en charge. La pression de l’eau, lors de son admission dans la roue, est différente de celle qui règne dans le voisinage extérieur de ce récepteur cette pression, d’ail-
  - d'amont
  - Ni y. daya/ or N-
  - wiTnïïmTTTïïmfïïïïmmïïTmm,
  - Fig. 343. — Turbine Fourneyron, à chambre d’eau ouverte.
  - leurs, peut être supérieure ou inférieure à la pression extérieure. Les conditions de la marche en réaction sont définies au cours de l’étude théorique qui suit.
  - Dans les turbines centrifuges, les deux couronnes qui constituent l’appareil moteur sont concentriques, la couronne mobile disposée a l’extérieur. L’eau amenée dans les aubes directrices s’écoule dans les aubes mobiles, du centre à la périphérie ; les filets liquides se meuvent dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation en s’éloignant de cet
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.
  - TURBINES
  - 571
  - axe. La force centrifuge favorise la sortie de l’eau du récepteur et le débit augmente avec la vitesse de rotation. L’uniformité de la vitesse de is ces moteurs laisse à désirer, aussi doit-on les munir de régulateurs très sensibles, qui agissent sur le vannage.
  - type original de ce .genre de récepteur est la turbine Fourneyron, que l’on désigne aussi sous le nom de « turbine à admission centrale ». La couronne A ( fig. 344) ou turbine proprement dite, qui comporte des aubes dites mobiles, à surfaces cylindriques verticales limitées par deux
  - joues horizontales, reçoit l’eau qui a cylindre B, qui constitue la vanne circulaire. Les aubes directrices, à surfaces cylindriques verticales venues de fonte sur le plateau G, sont disposées en sens inverse des aubes de la roue mobile calée sur l’arbre vertical M, lequel passe dans un tube creux et t ourne dans une crapaudine fixée dans le fond du bief d’aval. La turbine est -1 chambre ouverte.
  - L’eau vient frapper les aubes dans L partie concave, condition très favorable pour un bon rendement.
  - L’admission est totale quel que soit le degré d’ouverture du vannage, mais, comme pour une ouverture incomplète le changement de section brusque à l’entrée de la couronne mobile déterminerait une perte d’énergie importante, on interpose entre les deux joues de la couronne mobile une ou plusieurs cloisons horizontales sées indépendantes, et réduisent ainsi tion.
  - traversé la cuve en fonte C et le
  - v//////////777//fî)/////////'/7YA
  - qui créent des couronnes superpo-l’in fluence du changement de sec-
  - 123. Équation des turbines centrifuges. — Appelons V la vitesse absolue de l’eau à la sortie de l’aube fixe en a ( fig. 345), et v la vitesse à la mrconférence interne de la roue.
  - Si on construit le parallélogramme des vitesses, m représente la vitesse relative avec laquelle l’eau entre dans la roue mobile ; elle sert à tracer la direction du premier élément de l’aube mobile, qui est tangente en ce point à la vitesse m, pour que l’eau puisse entrer sans choc dans la cou-ronne mobile.
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- - 572
  - LA TECHNIQUE DE .LA HOUILLE BLANCHE
  - Si l’on désigne par a l’angle des vitesses v et V, c’est-à-dire l’angle que la dernière partie de la courbe directrice fait avec la circonférence iiiteriu* de la couronne, on a :
  - (1) iv2 = Y2 -f- v2 — 2i'V cos a.
  - Soient r le rayon interne de la roue et r0 le rayon extérieur, v' la vitesse
  - à la circonférence externe et « In
  - j
  - vitesse angulaire de la roue, on a :
  - Et le travail des forces qui sollicitent le fluide a pour expression :
  - Soient, d’autre part, p la pression du liquide au niveau de la
  - couronne supérieure, pa la pression atmosphérique par mètre carré. 0 le poids du mètre cube d’eau, l’application du théorème de Bernoulli fournit la relation :
  - (2)
  - \2=2g(h-p1^—^\
  - h étant la distance du niveau de l’eau'dans le bief d’amont au plan médium horizontal de la couronne mobile.
  - Si h’ représente la distance de ce même plan au niveau d’aval, la pression au point de sortie a’ de l’eau de la roue a pour valeur : pa + oh ,
  - et le travail négatif de cette pression est
  - m9 [h' + j
  - L’accroissement de puissance vive du liquide considéré se réduit à :
  - 2 m (w "2
  - Comme nous négligeons les frottements et que le travail de la pesanteur est nul, puisque l’eau se meut dans un canal horizontal, il vient :
  - (3.) , w2 = w2 -f- v2 — v2 -f- 2g (P°- P- — /t'V
  - Le parallélogramme construit sur les vitesses v1 et w’ permet de connaître la direction et la valeur de V', vitesse absolue de l’eau à la sortie de la roue. Si nous désignons par p l’angle que fait le dernier élément de
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 573
  - r.-iulje avec la circonférence externe, le triangle des vitesses nous fournit !relation :
  - ij • V'2 = a/2 + v'2 — 2v'w' cos p.
  - En supposant la vitesse relative de sortie w’ égale à la vitesse à la • irronférence externe de la roue, c’est-à-dire w' = v', ces nouvelles valeurs introduites dans les formules (1), (2) et (3) donnent, toutes réductions effectuées :
  - 2g (h — h’) = 2t\V cos a,
  - d’où :
  - H désignant h — h', ou la différence de niveau des deux biefs.
  - Représentons par b la hauteur de la roue et par a'm et cd les normales mr les aubes directrices et celles mobiles ; il faut exprimer que la quantité d’eau qui entre dans la roue dans l’unité de temps est égale à celle qui en sort ; on a par suite :
  - ac sin aV an sin pe'.
  - î :
  - • 6) r2 sin aV = sin pu.
  - Des équations (5) et (6) on tire :
  - va o U sm ?
  - !/) vi — 2,7 H —^
  - J r 2 sin 2 a
  - et :
  - (8)
  - r2 2 sin p
  - Connaissant v, on auta
  - r
  - La valeur de. V étant ainsi obtenue, l’équation (2) fera connaître la pression p0.
  - Si dans l’équation (4) on introduit l’hypothèse : w1 = v', on trouve :
  - r'2 v, . 1 — COS P
  - V'2 = 2v'2 (1 — cos P) = 2 La V2 (1 _ cos p) = 2ÿH tang a—-r—- ou :
  - 9) V'2 = 2gU tang a tang | p.
  - De cette valeur on déduit le rendement de la roue.
  - Si P est le poids de l’eau qui s’écoule dans l’unité de temps, le travail
  - Perdu par la vitesse que l’eau conserve à sa sorlie est :
  - Et le travail théorique tiansmis à la roue. T« = PH
  - : PV'2 *9
  - PV'2
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- - 574
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Comme Tm = PH, énergie brute de la chute, le rendement est :
  - (10) r=tï = 1-i5ïï = ‘-ltu,«alan«'2|ï-
  - Ce rendement est d’autant plus considérable que les angles a et p sont plus petits. En les supposant tous les deux réduits à 25° par exemple, le rendement théorique serait de 0,89, et le rendement pratique égal 0,80 à 0,90 du rendement théorique. \
  - Supposons que l’on se donne le débit Q et qu’il s’agisse de déterminer les dimensions de la turbine.
  - Appelons n le nombre des aubes directrices, on doit avoir :
  - n X ac X b X sin a X V = Q.
  - Mais n X ac = 2 tt r. En négligeant l’épaisseur des aubes, ^1 vient :
  - (H) 2r.rb sin aV = Q.
  - On se donne ordinairement l’angle T des deux vitesses v et w, et alors :
  - (12t - gin ^ ~ al
  - . ' . Y sin y
  - Cette relation, combinée avec celle (6), donne :
  - (13) sin a sin y
  - r2 sin [5 sin (y — a)’
  - Mais on fait :
  - (14) r = 8k sin a . b, où le coefficient k est plus grand que l’unité.
  - Le rapport étant déterminé par la relation (13), la valeur de V se
  - trouve connue ; on pourra donc, de la condition (11), déduire le pr°" duit rb et, à l’aide dir la relation (14), trouver b, puis r ; enfin, l’équation (13) fournira r0. L’angle pse fait très petit, soit de 20 à 30°.
  - La condition w' = v peut toujours être remplie, si la vitesse v est suffisante pour que la turbine débite toute l’eau fournie par la chute.
  - Les relations ci-dessus sont générales et s’appliquent aux turbines centrifuges à libre déviation et à celles à réaction.
  - La condition essentielle pour que la turbine fonctionne en libre déviation est que l’on ait :
  - Po = Va,
  - à condition que pa s’exerce sur la surface libre des veines liquides ; p0111
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. — TURBINES
  - 575
  - celo on dispose des évents dont la largeur est inférieure à l’intervalle laissé libre entre la surface de la lame liquide et la face convexe de l’aube.
  - Pour que la turbine puisse fonctionner noy ée, il faut que : =h',
  - la turbine étant noyée à la profondeur h’. De plus, les sections des aubes doivent être telles que l’écoulement se fasse sans vide ni pression à l’intérieur des canaux.
  - Si on réalise la condition w = v, on a affaire exclusivement à une turbine à libre dévialion, quand la couronne mobile est dénoyée, et à une turbine limite sans réaction, si le récepteur est noyé.
  - Si l’angle des deux vitesses v et V au point a était égal à 60°, le triangle serait équilatéral, et on aurait : — -
  - V'2
  - — = h — li = II 2 g
  - et : , .
  - v = v'^ïï;
  - e’est-à-dire que la vitesse de l’eau à la sortie du distributeur aurait une valeur égale à celle correspondant à la chute H.
  - Ce moteur convient parfaitement aux chutes élevées, où il reste le moteur par excellence.
  - Dans le fonctionnement à réaction, on a aussi w = v, et le triangle des vitesses en a étant isocèle, on obtient :
  - va = 2tfH
  - ou :
  - V = y/2W-
  - Si v est plus grand que w, comme cela a lieu dans les turbines à réaction, V est plus petit que dans le cas des turbines sans réaction, et par suite: V < ^IgH. Le degré de réaction est symbolisé par le rapport:
  - \JTgH
  - y— = K, de la vitesse effective de l’eau à la sortie des aubes directrices
  - a la vitesse théorique applicable au fonctionnement de la turbine sans réaction.Le coefficient K est assez souvent voisin de 2 et moindre que 3 ; il est. fonction de l’angle a.
  - Les turbines centrifuges à axe horizontal sont toujours à injection par-
  - 11
  - tielle et le segment de couronne directrice ( fig. 346) égal à ^ à - de la
  - circonférence. Si la chute est moyenne ou basse, le tuyau coudé ou injec-icur G est boulonné sur la paroi verticale d’une chambre d’eau qui fait s,1iio au bief d’amont. Lorsque la turbine utilise une haute chute, l’eau
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- - 576
  - LA TECHNIQUE DE LA. HOUILLE BLANCHE
  - est amenée à l’injecteur par un tuyau dans lequel la vitesse moyenne r;e dépasse pas un mètre par seconde. La dépense d’eau est réglée par mu-vanne circulaire qui sort de l’injecteur par une boîte à étoupes.
  - Pour les-basses et moyennes chutes, dont le niveau d’aval est presque toujours variable, à l’effet de réduire le plus possible la porte de chute à' l’étiage', il convient de plonger la couronne mobile, au-dessous du niveau d’aval des plus hautes eaux, d’une hauteur égale à la flèche de l’arc sur lequel cette couronne est alimentée. Pour les hautes chutes, il faut avoir
  - Fig. 346.
  - égard à ce que la couronne mobile ne plonge généralement pas dans l’eau d’aval.
  - Les dimensions principales d’une turbine centrifuge à axe horizontal,
  - 1
  - alimentée sous une fraction — de la circonférence, se calculent comme
  - m
  - celles d’une turbine à axe vertical à alimentation totale qui devrait dépenser par seconde et sous la même chute un volume mO.
  - On accouple parfois deux turbines centrifuges et les turbines doubles sont employées pour utiliser des chutes variant de hauteur. On trace alors les aubes de chaque couronne pour qu’elles puissent faire le même nombre de tours.
  - Le vannage de Fourneyron lorsqu’il n’est pas entièrement levé produit un étranglement des veines liquides qui abaisse le rendement dans une proportion importante ; on remédie à cet inconvénient en partageant la couronne mobile dans sa hauteur en plusieurs compartiments (turbine Neyret-Brenier) ou en divisant la couronne directrice en plusieurs cadrans. Dans ce dernier cas, on peut régler le débit par une vanne circulaire qui se meut dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation.
  - N,
  - 124; Types de turbines centrifuges. — La (fig. 347) représente une turbine centrifuge Victor de 1.000 HP à axe horizontal avec injec-
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. — TURBINES
  - 577
  - Fig. 347. — Turbine centrifuge Victor de 1.000 HP à axe horizontal, à injection partielle. *
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- - Fig. 349.
  - 578 LA TECHNIQU K 1)1'. LA HOUILLE BLANCHE
  - lion partielle, et la (fig. 348) montre une des turbines de 5.000 IIP. tournant a 2o0 leurs, de l’installai ion de la Compagnie de la Niag.ira
  - F ails Power, sur lesquelles nous renseignons au (§ 332). Cette vitesse imposée de 250 tours par minute étant relativemenl considérable pour d’aussi grandes tprbines, les constructeurs ont été obligés d’adopter le système dit« turbine double dont la vitesse est \j2 fois plus considérable que celle d’une turbine simple de même foree. Dans ce dispositif chaque turbine se compose de deux turbines semblables, superposées, placéesl’ une au-dessus et l’autre au-dessous d’une bûche commune,où débouche letuyau adducteur d’eau motrice. Chaque turbine est réglée par deux vannages cylindriques, parfaitement équilibrés, disposés à l’ex1 érieur des roues mobiles et se déplaçant parallèlement à l’axe de la turbine. La description de la turbine centrifuge ( fig. 349) à axe horizontal et, admission inférieure, construite par les établissements Piccift'd et Pictet, est rapportée au (§ 356). ainsi que celle de la turbine (fig. 350 et 351).
  - Les établissements Pircard et Pictet ont installé à l’usine hydroélectrique d’Olten-Aar-burg (Suisse) une turbine à axe horizontal
  - centrifuge à libre déviation et à introduction partielle, fonctionnant sous uni* chute de 310 mètres, tournant à 1.200 tours avec un débit de 280 à 350 litres el donnant une puissance de 950 à 1.200 HP. La roue de
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ----- TURBINES 579
  - turbine est calée en porte-à-faux sur l'arbre de l’alternateur.'La
  - couronne étant douée d’une vitesse considéiable, on a dû contre les tensions dues à la force centrifuge en la freliant de deux bandages en acier laminé, posés à chaud. Cette couronne est une pièce indépendante rapportée contre un disque.
  - Les distributeurs, au nombre de quatre, sont disposés sur les quatre prolongements d’unetuyau-terie en acier coulé de 400 millimètres de diamètre intérieur, qui pénètre à l’extérieur de la roue.
  - Chaque distibuteur est muni d’un seul orifice à section variable. Les vannages F 352. — Turbine centrifuge à axe horizontal
  - „i - 1 , , 1 ’ avec servo-moteur hydraulique.
  - eharges de regler la section a'eo
  - de ces orifices sont entiè- , .. . , t „
  - renient situés à l’extérieur du distributeur, c esc-a ne 101 s ' poussée de l'eau sur les vannages «t entièrement supportée par les tou-
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- - 580
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - rillons graissés sur lesquels l’amplitude du mouvement est très réduis. Il en résulte que ces vannages offrent peu de résistance et se prêtent bien à l’action du régulateur automatique. L’extrémité d-es injecteurs ci b-pourtour des vannages sont, lorsque l’eau est limoneuse, tout parti-1:-lièremer.t exposés à l’usure. Par suite ce sont des pièces rapportées -ci bronze phosphoreux, de petites dimensions et d’un remplacement ainsi facile que peu coûteux. Les parois intérieures de l’orifice des injecteurs sont de courbure telle que la direction de la veine liquide qui sVn échappe reste toujours constante, quelle que soit la section de passc^-.
  - i
  - Fig. 353. Fig. 354.
  - Gela a poue effet- de maintenir le rendement remarquablement- élève avec les débits fractionnaires.
  - Cette turbine est munie du servo-moteur à déclic des mêmes constructeurs.
  - La turbine centrifuge à libre déviation et à admission partielle, d un type très courant, construite par la maison Neyrel-Brenier, s’établi* soit avéc des secteurs de distribution symétriques par rapport à l’axe avec tiroirs équilibrés, soit avec un seul secteur de distribution avec tirait
  - cylindrique, soit enfin avec distributeur à languette. Pour les récepteur
  - destines aux très hautes chutes, où pour obtenir un nombre de fouis admissible à la minuté on est obligé de faire des roues de très grandes
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ------- TURBINES
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - dimensions, l’appareil de distribution est presque toujours composé soit de t uyères à languettes ( fig. 353) soit de deux tuyères à bascules ( fig. 354)
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 583
  - < rarement. r'esl un secteur à tiroir ; d’ailleurs ees dispositifs se prêtent. !'. dément, à l'action rapide d’un régulateur. Les roues mobiles des iur-, «s à libre déviation tournent au-dessus du niveau aval, c'est-à-dire
  - dénoyées. Elles ne peuvent, en elïet, fonctionner sous l’eau, car avec ^injection partielle on aurait un choc violent chaque fois qu’un canal la roue mobile arriverait sous le premier canal d’un distributeur, choc
  - Fig. 357.— Turbine centrifuge A. et H. Bouvier, à libre déviation, avec son déclancheur automatique.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - produit par l’eau injectée frappant sur l’eau morte entraînée par la roue. On aurait de ce chef à subir une sérieuse perte de rendement.
  - 125. Données de construction. — Pour avoir un rendement maximum il faut que w — v' et que l’angle des deux vitesses soit aussi prtil que le permettent les exigences du débit, soit de 20 à 30°.
  - En résumé, le rendement est d’autant plus grand que les angles qui • font entre elles les vitesses w' et vd’une part, et les vitesses v et V. d’autre part, sont plus petits. Par suite, les turbines à petite vitesse sont celles qui ont le plus grand rendement. En outre, V' sera d’autant plus
  - v'2
  - petit et le rendement d’autant plus grand que le rapport — sera plu;
  - voisin de l’unité. Donc v' doit être autant que possible égal à v.
  - En pratique, on prend : v = l,50i»' à 2v' ; n, nombre des aubes dir<a-trices, de 40 à 80 ; n', nombre des aubes mobiles = 30 à 60 ; bv hauteur de la roue =0,17 à 0,2r et r0 = l,20r à 1.56/\
  - On calcule le rayon d’entrée d’après la formule empirique :
  - r = 0,5>v/Q à 0,6 \ Q;
  - Q, débit maximum en mètres cubes.
  - Le nombre de tours est : N =
  - . 6Tt V
  - Lf rendement industriel varie ded),70 à 0.75 pour les.turbines à pe1 ib= vitesse et de 0,58 â 0,62 pour celles à grande vitesse.
  - La turbine centrifuge voit son débit augmenter un peu quand elle tourne à sa plus grande vitesse. Le débit de la turbine calée est à peu près égal au débit normal.
  - Si la vitesse de la roue ne s’écarte pas trop de sa valeur normale, le rendement ne subit pas une réduction très marquée. La vitesse de la turbin-' centrifuge tournant à vide dépasse un peu le double de la vit es.-* normale. Les résistances par le distributeur sont, avec les turbines à réac tion, moitié plus faibles que dans le cas des turbines d’action.f
  - Pour les grandes vitesses, on recourt aux turbines à impulsion ; niais, si l’alimentation de la roue est restreinte à une fraction de la circonférence, l’avantage est en faveur de la libre déviation.
  - On place quelquefois autour des turbines centrifuges une sorte de couronne fixe munie ou non d’aubes, dans le but de réduire la pression Sous les aubes et d’accroître l’effet de la charge. Cet appareil est appel*’ effaseur. L’eau, à la sortie de la roue mobile, entre dans les canaux de cet appareil et est conduite par eux vers l’extérieur. Il prend le nom de diffuseur quand'on veut, enlever au fluide sortant de la roue mobile une partie de la vitesse qu’il possède encore pour reporter la portion corres-
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 585-
  - , • niant e d’énergie sur la roue mobile ; ou in versement on peut vouloir lienter celte vitesse, alors l’appareil prend le nom de confuseur. Il a é'é imaginé par les Américains Francis et Boyden.
  - Le jeu entre le distributeur et la roue dans les turbines radiales doit e r<“ réduit autant que possible. La surpression qui s’y produit, ou diffère de la hauteur piézométrique entre la hauteur piézoméirique dans • jeu et celle à la sortie de la roue mobile, est positive quand une partie de beau va du riiveau amont directement dans le niveau aval sans pas-'• r par la roue. Lorsque l’eau remonte du bief aval par le jeu pour couler ensuite dans le récepteur avec l’eau sous pression, il y a aspiration d’eau et d’air ou.surpression négative. L’effet de l’aspiration étant plus nuisible que la première cause, on doit calculer la turbine pour que la surpression soit positive.
  - 126. Hydropneumatisation. — Nous avons dit que, dans la turbine enlrifuge, le rendement diminue d’une manière notable quaiid la vanne n es! levée qu’en partie. La disposition hydropneumatique imaginée par orard a pour effet de supprimer le changement brusque de section, el alors, quelle que soit la levée de la vanne, le rendement reste le mémo. l>e plus, le vannage partiel appliqué à la turbine centrifuge Fourneyron exige que la couronne mobile tourne non noyée ; de là perte de chute.
  - Le dispositif Girard consiste en une cloche, adaptée à la cuve de la turbine, qui enveloppe la couronne mobile et qui dépasse un peu le plan inférieur de la couronne. Sous celte cloche on refoule de l’air comprimé de façon à ce que la turbine fonctionne comme si elle était noyée. Si h' °sf la distance comprise entre le bas de la vanne et le niveau du biel d’aval, qui mesure l’excès de la pression de l’air contenu dans la cloche sur la pression atmosphérique, on aura toujours :
  - . Po = Va + 0/t’-
  - Le dispositif Meunier, imaginé en 1882, a pour but de permettre- aux turbines de fonctionner toujours à l’échappement libre, c’est-à-dire dans l’air. A cet effet le niveau d’aval est réglé par un flotteur dont, la tige porle une soupape à deux sièges ; lorsque ce niveau s’élève, le flotteur monte, et l’excès de pression fait ouvrir une soupape en communication avec un réservoir d’air comprimé.
  - III. — TURBINES CENTRIPÈTES. — TURBINES FRANCIS
  - 127. Fonctionnement des turbines centripètes. — Les turbines centripètes fonctionnent toujours par réaction. L’eau agit de l’extérieur
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- - 586
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - à l'intérieur en se rapprochant de l’axe, les filets se mouvant dan;- un plan normal à l’axe. La force centripète a une double action : (die diminue la pression effective à l’entrée des aubes et elle repousse l’eau m empêchant son entrée dans le récepteur.
  - Le débit varie en sens inverse de la vitesse, assurant ainsi l'uniformité de la rotation. Les turbines centripètes sont maintenant les plus répandue* par suite de leur rendement élevé et de la facilité avec laquelle elles sain-font toutes les exigences de la pratique.
  - La disposition avec axe horizontal représentée schéma! iquenuud pelles ifig- 358 et 359) est très usitée en Amérique. La couronne mobile se trouve à l’intérieur de la couronne fixe et est séparée de l’eau d'amont par une enveloppe qui la force à passer par les aubes directrices pour se rendre dans le bief d’aval.
  - Lorsque de courant est remonté vers la tubulure après un circuit mni-
  - Fig. 358".
  - plet, la lame d’eau peut être réduite simplement à la quantité nécessaire pour alimenter la dernière aube. L’angle que fait le premier élément de l’àube avec la circonférence extérieure est établi de telle sorte que *oiis les filets liquides conservent la vitesse qu’ils possèdent dans le tuyau d’arrivée, boulonné sur la ’ubulure de l’enveloppe. Enfin l’eau, après avoir traversé les aubes mobiles, vient jaillir radialement vers le centre pour s’échapper par un tuyau ad hoc.
  - Le tracé de l’enveloppe peut être fait, de façon que la section de passage de l’eau aille en décroissant à partir de son origine, en raison inverse du volume qu’elle doit fournir à la couronne directrice, c’est-à-dire que la vitesse de l’eau soit constante pour toutes sections de l’enveloppe, ou de
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES ' 587
  - '•lie façon que tous les filets coupent, sous le même angle, la circoifé-k‘ïm e extérieure de la couronne. Dans le premier cas, la forme de l’enveloppe est* in dépendante de sa largeur, et, pour le second cas, cette forme si donnée par la développante d’un cercle concentrique à la turbine.
  - Fig. 360. — Turbine centripète, type Franci:
  - Dans les turbines de grande largeur, on dispose un plateau qui porte des aubes sur les deux faces, qui se partagent l’eati, et, à la sortie de la turbine, l’eau se répartit dans deux tuyaux placés symétriquement sur
  - cL’Amont
  - Niveau.
  - Fig. 361.
  - chacune des faces de l’enveloppe. Nous reviendrons plus loin sur les dispositions spéciales de ce genre de moteur hydraulique.
  - Les turbines centripètes offrent, l’avant âge de pouvoir être fractionnées sans diminution du rendement, fractionnement qui est nécessaire quand
  - V
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- - 588
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - oh veut régulariser.la puissance sans abaisser l’effet utile. En dimim: uil la section des tubes d’arrivée au moyen d’une valve, on rend la pression plus petite, la turbine alors tourne dans des conditions différentes ;t celles pour lesquelles elle a été construite, et le rendement s’abaisse rapidement. Si l’on ferme quelques ouvertures du distributeur, on consent assez bien le rendement, mais la roue est déséquilibrée, en sorte qui* L meilleure solution consiste à diminuer graduellement l’arrivée sur toub-la circonférence.
  - Turbines Francis. — Les turbines centripètes du système Francis à axe vertical ont ( fig. 351) leur distributeur A qui entoure entièrement L
  - i
  - Fig. 362. — Turbine centripète, type Francis.
  - roue mobile B, l’eau coulant de l’extérieur vers l’intérieur. Les aubes directrices sont inclinées de l’angle a sur le cylindre d’entrée dans la couronne mobile. Les aubes mobiles sont établies entre deux joues formées par les surfaces de révolution dont la méridienne est tracée d‘‘ façon à forcer les filets liquides à s’infléchir vers l’orifice de sortie et a s’écouler sans remous ; leur longueur perpendiculairement a l’aube est une fraction aussi faible que possible du rayon. Entre l’espace annulaire compris entre le distributeur et la roue, c’est-à-dire le jeu, on fait descendre ou monter un tiroir cylindrique G ou distributeur auxiliaire. L1 pivot de la turbine se trouve en haut de l’arbre. La hauteur de la rou< mobile à l’entrée est un peu inférieure à celle de la sortie, tandis que*
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- - RÉCEPTEURS IIYDRAUI IQUES. --- TURBINES ' Û89
  - - la turbine Fouit.eyron, la hauteur à l’entrée est égale à celle à la - tir. Pour les hautes chutes, les turbines sont complètement closes, H i • au y est amenée par une cor chiite allant du bief amont à la capote île ! urbine, prolongée par un tube d’aspiration (fig. 362). Un couvercle -< placé sur la face de la turbine opposée à la sortie de l’eau. Il sert en a re au démontage de la turbine en cas de réparation. Les vannages sont ualogues à ceux des turbines axiales et centrifuges. La (fig. 363) mont re :;a vannage à persiennes qui peut tourner autour de l’axe de la turbine, •, pour un failde déplacement angulaire ouvrir totalement, l’admission.
  - Vannage à persiennes vec avant-becs fixes.
  - Vannage a persienne. pour turbine centripète.
  - Vannage à dîrectrfcet mobiJes.
  - Fig. 303. — Vannages à persiennes.
  - 11 est placé extérieurement à la roue fixe. Quand on veut éviter la poussée d<‘ l’eau sur le vannage on dispose au devant de lui une série d’avant-l*e‘< s fixes.
  - Le vannage à directrices mobiles (fig. 363), a chacune des aubes directrices articulées autour d’un axe passant par son milieu, afin que l’action de l’eau s’équilibrer sur chacune d’elles pour que la résistance au mouvement soit réduite au minimum.
  - Les vannages sont commandés par des colliers actionnes par des bielles reliées elles-mêmes à des leviers coudés, ou par des colliers 'reliés aux aubes par des manivelles calées sur l’axe de chaque aube, ressorts amortisseurs. *
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- - 590
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Avec les turbines centripètes, on a pu obvier à l’inconvénient de l'alimentation partielle en superposant des couronnes et approprianl ainsi ce moteur aux débits variables à l’instar des moteurs à libre déviation. Les turbines de Jonage et de Chèvres (§298 et 308) sont dans ce cas ; elles ont
  - un coefficient de réaction voisin de 2,7 et un rendement de 75 0/0. La turbine Hercule, avec un coefficient de 2,6, donne un rendement de 87 0/0.
  - iïe' N\ftarhe f/xe
  - le de l'a Ut âge
  - Par fie mobi/e ou vaanelée
  - Les nouvelles turbines -Bellegarde, fournies par la société de constructions de Vovey, sont du type centripète à axe
  - Kig. 364. — Vannettes partielles indépendantes.
  - vertical ; elles développent normalement 1.200 HP sous une chute variant de 11 à 13 mètres. La couronne directrice est divisée dans le sens de la hauteur eu trois couronnes superposées suivant la disposition préconisée par Jonval. Le vannage de réglage est constitué par un anneau à tiroirs. Cet anneau se déplace concentriquement à l’axe de la turbine sous l’action de bielles reliées à un levier coudé. La couronne mobile est pourvue d’un dispositif utilisant la pression de l’eau motrice.
  - La vitesse maximum des turbines centripètes est inférieure au double de la vitesse normale. La vitesse d’évacuation est plus grande que pour le type à libre déviation, et la. vitesse linéaire, prise à la circonférence moyenne, est plus considérable dans la turbine à réaction que dans la turbine à libre déviation. Enfin, la vitesse relative de l’eau à l’entrée de la turbine à réaction est plus faible que celle correspondante dans 1* turbine d’action.
  - 128. Équation des turbines centripètes. — Comme dans le cas de la turbine centrifuge, on a la relation fondamentale :
  - Le triangle des vitesses au point a fournit ( fig. 365) :
  - tu2 = Y2 -(- v2 — 2Vi> cos a.
  - Et celui au ]*oint a' donne :
  - V 2 = w 2 -j- v'2 —]2w'vr côs ,3.
  - Pour que l’eau entre sans choc dans la couronne mobile, il faut que
  - \
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 591
  - pr-unier élément des aubes soit parallèle à la direction de w, formant ;»v*r la direct ion de v un angle y qui fournit :
  - — sin (y + fl)
  - V sin y
  - Enfin le rendement a toujours pour expression :
  - R = 1
  - V'2
  - 2gE'
  - Ou s’arrange pour que (3 soit aussi petit que possible et que, d’autre part : w' — v', à la condition que la vitesse v' soit assez grande pour assurer b- débit total de la chute.
  - nW
  - La relation w' = v' permet d’avoir : v = 77-^---donnant la vi1 esse u
  - V.COS a
  - Mtr le périmètre extérieur de la couronne mobile.
  - Fig. 365.
  - Lonr que la turbine centripète fonctionne sans réaction, il faut, comme 'b iis le cas d’une turbine centrifuge, que :
  - El» ____Pa , ./
  - 0 — 0 + h
  - OU
  - P-»—Es = h'.
  - >
  - -^Psque la turbine fonctionne non immergée, la valeur de h' devient
  - é£;'le à zéro et, par suite : £° = &*•
  - 0 0
  - U'iund la turbine marche sans réaction, on a les relations :
  - s»
  - v ____ /^—r. , „ V cos a
  - ' — y2n\\ et w — v. Par suite : — = —-—•
  - v 2
  - be rapport — • a V
  - llll>ines suivant
  - h dépend uniquement de l’angle a, permet de classer les leur vitesse d’entrainement par rapport à la vitesse
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - absolue de l’eau à la sortie des aubes-directrices. fLes turbines à pe! i*<• vitesse sont celles pour lesquelles h rapport ^ ne dépasse pas 0,60, et les
  - turbines à grande vitesse ont = 1 ou très voisin de l’unité.
  - V
  - Le rendement augmente lorsque les angles a et p diminuent ; par suit ,-, les turbines centripètes à petite vitesse présentent sur les turbines à grande vitesse un avantage notable au point de vue du rendement. Un sait, de plus, qu’il y a intérêt à faire rx aussi peu différent que possible de r.
  - Quand la turbine centripète est située, par exemple, à une hauteur h" au-dessus du niveau d’aval, la chute est réduite d’autant et devient égale à (H — h"). Le rendement alors est :
  - La réduction est d’autant plus grande que h" représente une frac-
  - tion plus grande de LI. Il y a donc intérêt à ce que la turbine.centripète '.fonctionne noyée.
  - Le débit de la couronne mobile est donné par la même relation que pour la turbine centrifuge, c’est-à-dire qu’il varie comme iv' et en raison inverse de la vitesse v. ~
  - Lorsque la résistance diminue, la vitesse v augmente, et, w' s’abaissant, le débit diminue, réduisant le travail développé par la turbine qui ramène sa vitesse à la valeur du régime. Si la charge augmente, v tend à diminuer, w1 et le débit de la turbine croissent, et le travail moteur augmente dans la proportion voulue pour maintenir la vitesse. La turbine centripète, comme la turbine centrifuge, est autorégulatrice.
  - Dimensions de la turbine. — Appelons a la vitesse de l’eau dans la
  - 1
  - section circulaire de rayon rx, qu’il convient de limiter entre ÿ (haut s
  - chutes) et -= (basses chutes) de la vitesse due à la chute sous laquelle la. turbine doit fonctionner, c’est-à-dire que :
  - Connaissant Q et H, et en se fixant a, on en déduit : r1 =
  - /Ô
  - Puis on prend r = 1,5/q à 2rx et on fait le rapport = 1,15 à 1,2a-Nous avons dit que la valeur de v1 devait être suffisante pour que la
  - turbine débite toute l’eau fournie par la chute.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 593
  - La somme des dimensions horizontales des sections de sortie pour chucune des couronnés est :
  - Couronne directrice : 2-r sin a x m/c ;
  - Couronne mobile : 27:?’, sin (3 X m'A'.;
  - k eî k', coefficients tenant compte de l’épaisseur des aubes, et m et m' de la contraction qui se produit à l’entrée des orifices. *
  - Désignant toujours par b et b' les dimensions verticales respectives des deux couronnes, et en nous rappelant que V et w' sont les vitesses du liquide à la sortie des deux couronnes, on obtient :
  - Q = mAX 2nr sjn a X bV (t), et Q = m'k' X 2T:r, sin [3 X b'io'.
  - Connaissant r, l’équation (1) fournit, en remplaçant Y par sa valeur
  - (v = vâpj :
  - 2 : Q = mk X 27:r sin a X b \/2f/H ;
  - m varie de 0,85 à 0,95 suivant la matière dont les aubes sont constituées et Dur poli plus ou moins parfait.
  - Enfin, si n est, le nombre d’aubes et e leur épaisseur, on a :
  - Q = ni (27zr sin a — ne) b \I2qH.
  - La valeur de b, tirée de l’équation (2), dépend de celle de l’angle a. Si n es! le nombre de tours par minute, on écrit :
  - 60c
  - 2^’
  - mais
  - 2 COS a
  - V ;
  - d’où
  - 60V
  - 4~r cos a
  - Comme on connaît, d’autre part, la valeur de V = \^2gïï, il devient fa-ede de déterminer les valeurs de n et de v, c’est-à-dire la vitesse d’un point de la circonférence extérieure de la couronne mobile.
  - Ce rendement des turbines centripètes est meilleur que celui des tur-axiales, lequel est aussi meilleur que celui des turbines centrifuges.
  - Ea valeur théorique que peut prendre le rendement hydraulique du trace dans les deux cas extrêmes de la pratique, c’est-à-dire :
  - 1° Quand : a =: lo°, y = 10° ; — = \ et = = 0.
  - r’ 3 2
  - 2° Quand : a 45°, y — 20° — = - et t =
  - °n rappelant que a est l’angle que fait la vitesse d’entrée dans la couronne m,d>ile avec la vitesse de la roue mobile en ce point, y l’angle que fait la Vl!esse de sortie de la couronne avec la vitesse de la couronne mobile en 0 Point, e le degré de réaction, et que la valeur du rendement varie entre t)^98 et 0,92. En prenant les chiffres ci-après pour les pertes d’énergie col-
  - la HOUILLE BLANCHE. -- I.
  - L
  - 38
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- - 594
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - îvspondant à une bonne construction soit : 10 0/0 dans le distributeur, 10 0/0 dans la couronne mobile, et 5 O/O pour les frottements de l’arbre et de la couronne dans l’air, on trouve (pie le rendement total est compris entre 0,765 et 0,711. Mais au moment des essais de réception on peut atteindre respectivement : 0,88 et 0,80, les pertes ci-dessus pouvant être réduites de moitié.
  - 129. Types de turbines centripètes.—Les ( fiy. 366 et 367) ont trait à des turbines du genre Francis. La première a été construite
  - Fig. 366. — Turbine Yoith.
  - parla maison Yoith, et la seconde est sortie des ateliers de la maison Escher Wyss. Toutes les deux ont un*' puissance de 3.000 IIP. Lcui de-criplion est rapportée au (§ 297).
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- - 51)5
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.--------TURBINES
  - Dans les turbines du genre « Francis », construites par la Société Alsacienne de constructions mécaniques, l’admission de l’eau sc fait par un système d’obturateurs pivotants, de forme spéciale et parfaitement équilibrés par rapport à la pression hydraulique, afin que cette pression ne s’oppose nullement à leur mouvement dans un sens ou dans l’autre. Ils agissent simultanément et de la même quantité sur tous les canaux distributeurs.
  - u attaque des obturateurs se fait avec, un régulateur automatique et par l’intermédiaire d’un arbre vertical et de deux tringles agissant sur une couronne d’en-îraînement à laquelle sont réunis tous les obturateurs. Ce dispositif, très avantageux au point de vue du rendement, donne également entière séru-ri'é au point de vue de la cons--’-ruclion.
  - Pnfc disposition assez communément employée en Amé-n‘lue pour régler la dépense des turbines centripètes, con-uste à replier l’une sur l’auire l'‘s aubes de la couronne direc-leice au moyen d’un mécanisme qui les manœuvre toutes ;i la fois. A cet effet, chaque aube est composée de deux parles. dont la plus rapprochée d“ la couronne mobile est fixe,
  - landis que l’autre est articulée au moyen d’une charnière qui lui permet de se fermer, lorsqu’elle y est sollicitée, par un du oosifif de manœuvre 'ariant suivant les construct eurs.
  - Dans certains modèles, l’aube tout entière pivote autour d’un point et peut venir obstruer le passage entre deux aubes voisines, qui sont fixes.
  - Parfois on divise la couronne mobile, dans sa hauteur, au moyen de < luisons horizontales. En ce qui concerne la disposition consistant, à régler l'‘ débit par le déplacement simultané de toutes les aubes de la couronne directrice, il semble préférable et avantageux de n’agir que sur une partie des aubes ouvertes, que l’on ferme alors entièrement.
  - Da maison Teisset Chapron et, Brault construit, un t ype de turbine ?ènre Francis pour basses chutes, recommandable par son faible encom-
  - riirbinp, lise lier Wyss.
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- - 596
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE.
  - brement (fig. 368). La turbine est à axe vertical. Le distributeur se eon-pose de deux plateaux tournés et solidement entretoisés les directrices mobiles posées entre ces deux plateaux oscillent chacune autour d’un axe servant aussi d’entretoise aux plateaux ; la manœuvre de ces directrice:-est très douce, même lorsque la turbine atteint de grandes dimensions.
  - La roue mobile est coulée d’une seule pièce en fonte extra-résistante ; cette roue équilibrée avec le plus grand soin est calée sur l’arbre vertical, lequel est supporté soit par un pivot noyé dans l’eau, d’aval, soit par un pivot hors de l’eau.
  - Les établissements Piceard et Pictet ont installé à l’usine hydro-électrique de Messein (Meurthe-et-Moselle) line turbine centripète, à aspiration et, introduction totale, c’est-à-dire sur touî le pourtour de la roue.
  - Elle fonctionne sous une chute variant entre lm,50 et lm,90 et avec un débit de 6.000 à 10.000 litres, à la vitesse de 32 tours, fournissant une puissance de 165 HP. L’engin doit donc marché avec des débits- très différents.
  - La roue,a;nsi que le distributeur, sont divisés en cinq étages superposés qui. l’un après l’autre, sont recouverts mi découverts par le vannage. Lorsqu un étage est partiellement obturé, le.rendement de cet étage seul est diminue. Il résulte de cette construction que ceHe turbine utilise avec un bon rendement les débits fractionnaires, quoiqu elle
  - Fig. 368.-Turbine centripète à di- marche constamment noyée. Les lmb rectrices mobiles ( Teisset,, Chapron m
  - et Brault, constructeurs). étages inféyieurs sont munis d un ai
  - liage normal, tandis que les deux mip< rieurs possèdent un aubage à grand débit qui permet à la turbine d absorber un fort voliyne d’eau eq temps de crue. Le maximum de roi-dement est obtenu lorsque les trois étages inférieurs seuls sont om ''*<>• En temps de crue, au contraire, la quantité d’eau disponible étant illimitée, l’importance du rendement diminue. Il ne s’agit phis ql"
  - d’utiliser le plus, grand volume (Peau possible pour maintenir constant*
  - la puissance fournie. C’est pourquoi l’aubage des deux étages supeiicur est disposé bien plus pour laisser passer beaucoup d’eau que poui " tenir un rendement élevé. ( .
  - Le vannage est constitué par un cylindre en acier parfaitement eqlU
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- - 1
  - Fig. 369. — Turbine centripète P'iccard et Pictet (2.000 IIP, usine de Séchiliennk).
  - 1RÉCEPTEURS HVDRAUI.IQUES. ---- TURBINES 597
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- - 598 ‘ I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - libre, enveloppant le distributeur et se déplaçant parallèlement à I’ax< de la turbine. f
  - Les usines hydro-électriques de Séchilienne (§318) et d’Orizaba nous
  - :—j—
  - courante des é' ablissemeni Ibceard
  - - t-
  - aulies mobiles de construction et Pictet, de Genève.
  - Celles de la première usine oui une puissance individuelle de 2.000 IIP tournant, à 375tours, sous une chule de 58m,80 (fîg. 369 et 370). Ces turbines Francis sont à axe horizontal, à roue simple avec un seul tuyau d’aspiration. Le réglage est effectué par les aubes mobiles du distributeur, commandées par le régulateur servo-moteur à huile sous
  - offrent des types de turbines centripètes à
  - Fig. 371. Ensemble. pression décrit au (§ 168).
  - Le mécanisme de commande de
  - k, ai eS un inleiêt tout particulier qui mérite une description
  - spéciale. , k -
  - L’on sait que d’ordinaire les tourillons sur lesquels tournent les aubes
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -------- TURBINES 599
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- - 6O0<
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - mobiles et le mécanisme-actionnant ces aubes sont constamment noyé< à l’intérieur de la bâche de la turbine. Ils ne peuvent de ce fait être graissés et sont exposés à une destruction plus ou moins rapide. Aussi ici le mécanisme actionnant les aubes directrices est entièrement placé à l’extérieur de la bâche de turbine et par suite facilement graissé et réglé perdant la marche. Les aubes directrices sont coulées en acier d’une seule
  - Fig. 373.
  - pièce avec leurs deux îourillons. L’un de ceux-ci pénètre dans une douilL en bronze, et l’autre traverse un presse-étoupe également en bronze et sort de la turbine. Sur sa partie extérieure il porte une manivelle cla%e-tée, commandée par le servo-moteur. La douille et le presse-étoupe sont maintenus pleins de graisse consistante au moyen de graisseurs appropriés, de son1 c que les tourillons travaillent dans les meilleures condif ions.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 601
  - D'autre part, l’ouverture de chacune des aubes est commandée directement par le mouvement d’un cercle relié au servo-mot eur. Par contre,
  - ta fermeture de ces aubes est provoquée par le même ormeau, non plus directement, mais par l’intermédiaire de ressorts puissants intercalés filtre cet anneau et les manivelles de chacune des aubes. De cette manière,
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- - 602
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - si pendant la fermeture, un corps étranger vient à s’introduire entre deux au lies et y reste pincé, les ressorts intérieurs cèdent devant cette résis-
  - tance anormale et l’aube reste ouverte au lieu de se briser. Le mécanisme étant extérieur, l’on peut tout de suite intervenir pour dégager 1 aube.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 603-
  - Chacun des régulateurs servomoteurs possède sa pompe à huile située-dans le socle de l’appareil qui sert en même temps-de réservoir d’huile..
  - Des essais très précis sur ces turbines ont donné comme rendement, à 3/4 de charge, 81 0/0, et à 1/2 charge, 77*> 0/0.
  - Dans les turbines centripètes Singran la forme de l’enveloppe assure la
  - Fig. 376. —. Turbine Francis (Escher Wyss, constructeurs), île 10.250 HP. (Usine de la Niagara Power C°, Ontario.)
  - instance de la vitesse d’introduction de l'eau sur tout le pourtour du distributeur, et son entrée dans ce dernier sans choc ni brusque déviation..
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- - 604
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Les directrices, mobiles autour d’axes en acier, conduisent l’eau sur la rou<i sous des angles rigoureusement calculés comme les plus favorable-•au rendement.
  - La [fig.. 383j montre l’ensemble dé l’installation d’une turbine centripète, avec régulateur automatique de vitesse. Ces turbines construites
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- - RECEPTEURS HYDRAULIQUES. ----- TURBINES
  - 605-
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- - 606'
  - LA TECHNIOUf DE I.A HOUILLE BLANCHE
  - d’après les données consacrées par une longue expérience et les dernières découvertes de la technique moderne, donnent un rendement très élevé.
  - • j
  - Fig. 380. — Roue mobile d’une turbine centripète à axe vertical, de 140 HP sous 2m,20 de chute (Neyret-Beylier, constructeurs).
  - Elles peuvent s’accoupler directement aux génératrices d’électricité. Elles s’appliquent à des hauteurs de chute de 25 à 180 mètres. -
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- - TURBINES
  - 607
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. —-
  - La (fig. 380) montre une turbine centripète dans laquelle les directrices sont manœuvrées avec interposition de ressorts qui amortissent les
  - mouvements brusques du vannage. La (fig. 390) représente l’installation de deux turbines accouplées avec régulateur de vitesse commun.
  - L’usine de Séros, sur le Ségre qui utilise une cl,aie d’une puis-
  - Fig. 381. — Turbine centripète simple de 125 HP sous 38m,50 de bouteur de chute (Neyiel-Bcylier, consi moteurs).
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- - 608 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sance de 60.000 chevaux, comporte un canal d’amenée de 27,0 kilu-mètres de longueur auquel font suite quatre conduites rivées de 727»
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.
  - TURBINES
  - 609
  - alimente sous une pression de 47 mètres d’eau une turbine de 15.000 chevaux, type Francis, tournant à la vitesse angulaire de 250 tours minute
  - I'h;. 383.,— Turbine centripète Singiü.i en h tciie spirale, avec régulateur de vitesse, construites par la maison Eseher Wyss et dont le rendement est de 0,82 à
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- - I
  - 610
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - pleine charge, 0,86 pour une charge de 7/8, 0,85 pour une charge de 3/4 et 0,80 à moitié de la charge normale.
  - La roue, d’un diamètre de 2m,17, est coulée, en fonte ordinaire,
  - I'K.. 3 6. iaj'Lme américaine à deux ioues (aibre horizontal).
  - d un seul bloc avec ses aubes : son poids est de 6.000 kilogrammes. Le
  - distributeur de 0111,570 de largeur d’entrée est à aubes pivotantes, en acier moulé, commandées extérieurement par un cercle de vannage. Les tonds du distributeur sont reliés à la bâche en spirale par le moyen d’une couronne, en acier moulé, munie d’en-Irefoises venues de fonle. La. bâche est de section circulaire, en tôles rivées entre elles aussi bien qu’à la couronne d’acier; son diamètre d’entrée est de 2m,30, ce qui, pour le débit de 30 mètres cubes à la seconde. corre> pondent à une vitesse de:
  - v0 = 0,23 yjïgd La turbine peut être isolce de la conduite qui l’alimente par une vanne-papillon, à coinnianale hydraulique.
  - Fig. 337. — Turbine américaine à quatre roues (arbre vertical).
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- - RÉCEPTEURS hydrauliques.
  - TURBINES
  - 611
  - Fig. 3 :8.— Distributeur à directrices Fiuck.
  - Le cylindre du servomoteur a été disposé à la hauteur du plan supérieur de la bâche, lequel attaque au moyen de deux bielles le cercle de van-rage du distributeur ainsi que ies deux orifices compensateurs destines à éviter des .urpressionstrop considérables dans la tuyauterie. Ce servomoteur est lui-même commandé par un petit régulateur crvo-moteur, situé au niveau n s alternateurs, actionné par me courroie cle transmission 'imizontale et portant tous les appareils de mise en marche ‘1 de manœuvre de la tur-Line.
  - I ne petite turbine Pelton • t une pompe à trois cylindres --cillants fournissent l’huile
  - écessaire au servo-moteur, au pivot annulaire de la turbine ainsi qu à a frein Prony, à serrage hvdraulique, disposé en dessous de 1 alternateur et destiné à limiter, dans une certaine mesuire, le temps d’arrêt du groupe.
  - Les ( fig. 372 et 373) ont trait à des turbines centripètes à huche spiroïdale à directrices mobiles, construites par la maison Neyret-Beylier, où les cloisons du distributeur sont toutes mobiles, chacune autour d’un axe proprfe. On peut les faire tourner toutes ensemble du même angle, et par suite faire varier l’espace qu’elles laissent entre elles, c’est-à-dire la section du distributeur, Ce vannage conserve mieux le rendement que tiroir cylindrique, mais est moins robuste que celui-ci lorsqu’on a dfaire à des eaux charriant des sables durs. Il se prête mieux qu’un tiroir " ^ ac,i°n rapide d’un régulateur et peut s’adapter aux turbines multiples '>ans aucune difficulté.
  - S9. Turbine centripète en huche spéciile •m e ressorte amortisseurs du mouvement de tannage. Construction Singrün.
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- - 612 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour de hautes chutes et de grands débits, ou bien pour obtenir de grandes vitesses de rotation en liasses chutes, on emploie des turbines ju-
  - melées. En opposant les turbines l’une à l’autre, on équilibre totalement-la poussée sur l’arbre el l’on évite les paliers de butée.
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- - û>
  - Fig. 391. — Turbine Francis pour la Ville <le Neuchâtel; Usine du 'Chanet. — Échelle 1 : 50 H = 69 ni. ; N = 1350 IIP ; n = 750 t./min. (Piccard et Pictet, constructeurs).
  - a
  - -950-
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- - Fig. 392. — Turbine Francis double, pour l’Usine de Kallnach.
  - Echelle 1 : GO Il = 19,35 à 22,70 m. N = 2500 IIP,; ii = 300 t. /min. (Piccard et I’ictet, constructeurs).
  - 614 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - Fig. 393. — Turbine Francis (Piccard et, Pictet,, constructeurs), avec mécanisme de commande des aubes distributrices extérieur à la bâche.
  - (Usine de Orizaba, 29 mètres de chute, 375 tours par minute).
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- - 616
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - Orifice
  - Flotteur
  - dsir)
  - RÉCEPTEURS'HYDRAULIQUES. ----- TURBINES 617
  - Pour une basse chute la turbine jumelée est placée au fo:.d d’une i hambre d’eau ouverte.
  - Lorsque le sol de l’usine est trop haut par rapport au niveau d’aval pour permettre-l'emploi d’une turbine à ax^ horizontal, on u'ilise des turbines à axe vertical. Tous les systèmes de turbines centripètes à axe horizontal sont employa blés, mais presque toujours les arbres sont annulaires. Les turbines centripètes à grand débit dites « coniques » n’ont pas répondu aux espérances qu’on en attendait.
  - (Installations de Cusset et de Chè-res).
  - On place donc la turbine au-dessus des plus hautes eaux (fig.395) a tin de pouvoir employer toutes les sortes de turbines et de les faire ' ourner dans l’air, dont le frottement contre la roue mobile est très faible.
  - Pour que la turbine tourne dans l’air, on maintient au sommet du tube un matelas d’air d’épaisseur suffisante, en profitant de ce que la dépres-
  - wmrnmmrnmimmnm
  - Fig. 395.
  - Fig. 396.
  - sion permet à l’air atmosphérique de pénétrer dans le tube par un orifice qu un flotteur peut obstruer, lorsque le matelas d’air tend à augmenter, °t ouvrir, quand il tend à diminuer.
  - La maison Escher Wyss, de Zurich, s’est fait une spécialité de turbines I rancis verticales, centripètes, fonctionnant sous chute et débit très variables avec un rendement élevé, et en outre a vitesses elevees fa\ orisant 1 attaque directe des alternateurs ( fig. 396 et*397).
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- - 618 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La consommation d’eau augmente si la vitesse devient plus grande, la chute et l’ouverture du distributeur restant constantes et que par conséquent la consommation d’eau à la turbine diminue moins que la chute, la vitesse restant constante. La stabilité de marche est assurée entre de grandes limites de la hauteur de laf&chute. L’emploi de cette turbine est avantageux dans les installations à basse chute où cette dernière varie considérablement. Elle est appelée à remplacer la disposition à plusieurs roues à axe vertical, puisqu’une seule roue exécute le même genre de travail. Son emploi est aussi indiqué dans les installations avec chutes moyennes.
  - La maison Escher Wyss ap-. plique avec succès ses turbines Francis à des hauteurs de chute qu’on ne croyait possibles qu’avec les roues tangentielles. Ainsi pour la chute d’Oo, cette firme a installé quatre turbines de 6.200 chevaux tournant à 1.500 tours et, aux usines hydroélectriques du Pic inférieur et du Pic supérieur, respectivement des turbines de 2.280 chevaux tournant à 1.000 tours et de 3.280 chevaux à la vitesse de 1.000 tours également.
  - Des turbines de ce type ont été récemment installées par la ville de Toulouse à l’usine hydroélectrique créée pour les besoins de l’arsenal. L’installation comporte trois récepteurs de 675 chevaux chaque fonctionnant sous 3m,25 de hauteur de chute, 20 mètres cubes de débit, à la vitesse de 833 tours. A l’usine du Bazacle, il existe quatre turbines de 730 chevaux tournant à 107,2 tours sous 4m,70 de hauteur de chute.
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- - RECEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 619
  - TURBINES FRANCIS SIMPLES EN CHAMBRE D’EAU A AXE HORIZONTAL
  - SÉRIE COURANTE
  - Etablissements Piccard-Pictet et Neyret-Beylies H Chute en mètres — Q = D'ébit en litres par seconde —N = Puissance en chevaux n = Nombre de tours par minute
  - 'aODËLE i N‘ H 2 m. 2”,50 3 m. 3"V'>0 4™ ,00 5-.00 6“,00 7-,00 8-,00 10“,«0
  - Q = 106 118 130 140 150 167 183 198 212 237
  - | 20ü N = 2.1 2.9 3.8 4.8 5.9 8.2 10.8. 13.6 16.7 23.4
  - '71 = 488 545 600 645 690 770 845 910 975 1090
  - Q = 153 171 187 202 216' 242 264 286 305 342
  - ; -10 X = 3 4.25 5.6 7 8.6 12 15.7 19.8 24.3 ' 34
  - n = 407 455 500 540 575 645 705 760 815 910
  - Q. = 224 250 274 295 316 350 385 420 415 500
  - 1 _9i l N = 4.5 6.25 8.2 10.3 12.6 17.5 23 29.5 35.5 50
  - 77 =( 337 375‘ 410 445 475 530 585 630 675 750
  - Q = 325 365 400 430 460 325 565 610 650 730
  - 35<> x = 6.5 9.1 ' 12 15 18.4 25.8 34 42.5 52 73
  - 71 := 279 311) 340 370 395 „. 440 480 520 555 620
  - Q = 480 540 590 635 680 760 830 900 960 1075
  - 42ri x = 9.7 13.6 17.8 22.3 27.3 38.2 50 63.5 77.5 108
  - 77 s= 229 256 280 303 325 360 395 430 460 510
  - Q = 665 745 815 880 940 1050 1150 1240 1330 1490
  - 500 X" = 13.4 18.7 24.5 31 38 53 69.5 87.5 107 150
  - 77 = 195 218 239 258 275 310 340 365 390 435
  - Q = 875 980 1070 1160 1240 1380 1520 1640 1750 1970
  - : 5/ü x == 17.7 24.8 32.5 41 50 • 70 ' 92 11:6 142 200
  - n ~ 171) 190 208 224 240 268 295 315 340 380
  - Q =' 1130 1260 1380 1500 1600 1780 1940 2120 2250 2520
  - 650 x = 23 32 39 53.5 65 90 118 150 182 255
  - | r 71 ~ 150 167 183 198 212 237 260 280 300 335
  - Q = 1400 1570 1720 1850 1970 2200 ( 2420 2620 2800 3130
  - , '-3 x = 28.5 40 52.5 66 80 112 148 187 228 320
  - j. 71 = 134 150 164 178 190 212 232 250 268 300
  - ! 800 Q = 1700 1900 2080 2250 2400 2680 2940 3180 3400 3800
  - x = 34.5 48.5 64 80 98 137 180 227 278 390
  - . 71 = 122 136 150 162 173 193 212 228 245 273
  - ] / Q = 2160 2420 2650 2860 3060 3420 3750 4050 4300 4850
  - x == 44.5 62 82 103 126 175 230 290 355 500
  - ! 71 = 109 121 '133 144 154 172 188 204 218 243
  - Q = 2660 2970 3250 3500 3750 4200 4600 5000 5300 5950
  - x = 55 76 100 126 154 215 285 360 435 610
  - 1 - 71 = 97 109 120 129 138 154 169 182 195 218
  - tioo Q = 3200 3590 3930 4250 4550 5050 5550 6000 6400 7200
  - x = 66 93 122 154 188 260 345 435 530 745
  - n = 89 ; 100 109 118 126 141 154 166 178' 200
- p.619 - vue 655/1252
- - 620
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - TURBINES FRANCIS SIMPLES EN CHAMBRE D’EAU A AXE VERTICAL
  - SÉRIE COURANTE
  - Établissements Piccard-Pictet et Neyret-Beylier H = Chute en mètres. Q = Débit en litres par sec. N = Puissance en HP.
  - n = Nombre de tours par min.
  - 980 '
  - 32.5
  - 1470'
  - 48.5-
  - 4550 '
  - 110 .
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- - TURBINES.
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES --
  - 621
  - TURBINES FRANCIS DOUBLES EN CHAMBRE D’EAU A AXE HORIZONTAL
  - SÉRIE COURANTE
  - Établissements Piccard-Pictet et Néyret-Beylier
  - II r= Chute en mètres. Q = Débit en litres par seconde. N = Puissance en HP. n = Nombre de tours par min.
  - MODÈLE j K» H = 2”,00 2“ ,50 3-,00 3™,50 4-, 00 5m,00 6m,00 7“ ,00 8-,00 10-,00
  - Q 448 500 548 590 632 700 770 840 890 1000
  - j 290 N 9 12.5 16.4 20.6 25.2 35 46 -59 71 100
  - n 337 375 410 445 _ 475 ' 530 585 630 657 750 '
  - Q 650 730 800 860 920 1050 1130 1220 1300 1460
  - , 350 N 13 18.2 24 . 30 36.8 51.6 68 85 104 146
  - V 279 310 340 370 395 440 480 520 555 620
  - Q 960 1080 1180 1270 1360 1520 1660 1800 1920 2150
  - | 425 N 19.4 27.2 35.6 44.6 54.6 76.4 100 127 155 216
  - n 229 256 280 303 325 360 395 430 460 510
  - Q 1330 1490 1630 1760 1880 2100 2300 2480 2660 2980
  - 500 N 26.8 37.4 49 62 76 106 139 175 214 300
  - n 195 1 10 | 00 1 239' 258 275 ' 310 340 365 390 435
  - Q 1750 . 1960 2140 2320 2480 2760 3040 3280 3500 3940
  - ub N 35.4 49.6 G5 - 82 100 140- 184 232 .284 400
  - tl 170 190 208 224 .240 268 295 315 340 380
  - Q 2260 2520 2760 3000 3200 3560 3880 4240 4500 5040
  - 650 N 46 64 78 107 130 180 236 300 364 510
  - n 150 167 183 198 212 * 237 260 280 300 335
  - Q 2800 3140 3440 3700 3940 4400 4840 5240 5600 6260
  - '25 X 57 80 105 132 160 224 296 374 456 640
  - n 134 150 164 178 190 212 232 250 268 300
  - Q 3400 3800 4160 4500 4800 5360 5880 6360 6800 7600
  - > 600 N 68 97 128 160 196 274 360 544 556 780
  - n 122 136 150 162 173 193 212 228 245 273
  - Q 4320 4840 5300 5720 6120 6840 7500 8100 8600 9700
  - i ooo N 88 122 164 206 252 350 460 580 710 1000
  - n 109 121 133 144 154 172 188 204 218 243
  - ' 1000 Q 5320 5940 6500 7000 7500 8400 9200 10000 10600 11900
  - X 89 152 200 252 308 430 570 720 870 1220
  - fl 97 109 120 129 138 154 169 182 195 218
  - 1100 Q 6400 7180 7860 8500 9100 10100 ’ 11100 12000 12800 14400
  - X 132 186 244 308 376 520 690 870 1600 1490
  - -— n 89 100 109 118 126 141 154 166 178 200
  - \
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- - 622
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 130. Tubes d’aspiration.—Cette disposition dite J ornai, mais plus connue de nos jours sous la désignation de tube aspirateur, s’appliqua lorsqu’on a intérêt à établir la turbine au-dessus du niveau d’aval(fig. 398).
  - ^ A cet effet ‘le distributeur est relié, par l’iîatermédiaire d’une enveloppe circulaire, à un tuyau coudé qui débouche horizontalement dans le for.d du .canal de fuite. Une vanne v sert pour .régler la dépense d’eau, pour l’amorçage et aussi pour arrêter la turbine.
  - La pression en a' (fig.. 365), à la sortie de i’aube mobile, a pour expression :
  - V\ = Va — W.
  - Poiuyqu’il n’y ait ni entrée ni sortie d’eau par le jeu existant entre la couronne fixe et la couronne mobile, la turbine doit remplir la condition :
  - Par suite, on a :
  - Po _ Va _ ,. 9 — 0
  - 2g 6 +
  - h' = H.
  - La turbine fonctionne ainsi comme si la couronne mobile était -établie exactement au niveau d’aval. Mais, pour qu’il en soit toujours ainsi, il
  - faut que le niveau d’aval ne descende pas au-dessous du bord supérieur de l’orifice du tuyau, sinon la pression atmosphérique ne serait plus à même de pouvoir faire équilibre à la colonne liquide. La relation (1) montre que la colonne d’eau hn doit être notablement inférieure à la pression atmosphérique,
  - car, si, y était par trop faible, l’air dis-
  - Fig. 398. • sous dans l’eau se dégagerait, en r<‘
  - duisant la chute utilisable.
  - Grâce à cette disposition, les récepteurs hydrauliques peuvent être installés dans le hall des machines électriques ou dans une galerie spéciale, comme à Jonage (§ 308), A Chèvres (§ 298), il a été fait une application du dispositif Jonval, à l’effet d’avoir une puissance invariable. La turbine du haut occupe l’orifice supérieur d’un tube de succion oblique et reste fermée pendant l’hiver.
  - Au début de l’année 1.907, la ville de Genève avait ouvert un concours pour la présentation de projets réalisant les meilleures conditions du i-lisartion de la force motrice du Rhône, aux environs de la Plaine, près d* la fron! ière française.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.
  - TURBINES
  - 623
  - Parmi ces projets, celui de M. Clémens Herschell, de New-York, préconisait l’emploi d’un appareil, que son auteur appelle Fall increascr, et oui consiste en un gros tube biconique, tout à fait analogue à un tube de Venturi, percé de trous, et disposé dans le coursier'de sortie de l’eau des turbines-. L’eau est amenée dans ce tube par une prise faite dans le réservoir amont créé par l’usine qui forme en même temps barrage. Par suite de l’augmentation de vitesse de l’eau dans la partie rétrécie du tube, il se produit une diminution de pression. Si cette pression tombe au-dessous de celle qui correspond à la hauteur d’eau du niveau d’aval au-dessus de l'axe du tube, il se produit une dépression sous la turbine, d’où augmentation artificielle de la chute, à la condition, bien entendu, que soit fermée la vanne d’arrêt du tuyau ordinaire de décharge. Ce système a été expérimenté à la station d’essais hydrauliques de Holyoke, et a donné de bons résultats. Il a été déclaré très ingénieux par le jury, mais néanmoins n’a pas été adopté pour l’usine à créer, sous prétexte qu’il n’avait pas uffisamment la sanction de la pratique.
  - 131. Application numérique. Calcul des turbines de l’usine de Jonage (Turbine radiale centripète). — Les conditions principales à réaliser par le constructeur étaient : un rendement de 76 0/0, quelle que fût la hauteur de chute et un nombre constant de tours, quelles que fussent la hauteur de chute et les variations de la résistance.
  - L’énergie E disponible ou énergie totale fournie par la chute a pour valeur :
  - m , Q V*
  - E=T„ + T/ +
  - travail utile comprenant le travail absorbé par les résistances du mécanisme ; T/ travail absorbé par les résistances hydrauliques ; \ vitesse de l’eau en sortait du tuyau d’échappement et Q le débit.
  - Soient (fi g. 399) Y1 la vitesse absolue de l’eau à la sortie de la roue directrice, V2 celle à la sortie de la roue, motrice, o1 la vitesse relative à 1 ent rée de la roue motrice et v2 la-même à la sortie de la roue motiice, aq la vitesse d’entraînement à l’entrée de la roue motrice et w2 la mêmç à la sortie de la roue motrice, a l’angle de la direction de la vitesse absolue a 1 entrée de la roue motrice avec le rayon correspondant, cq 1 angle de la direction de la vitesse relative à l’entrée de la roue motrice avec le iajon 1 "rrespondant, et enfin a2 l’angle de la direction de la vitesse relative a la '°cl ie de la roue motrice avec le rayon correspondant.
  - ljCs deux conditions, entrée tangentielle de l’eau et sortie radiale, se traduisent par les équations de condition suivantes :
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- - 624
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Entrée tangentielle de l’eau :
  - O cos ai — cos a ; iv^ = V, sin a — sin a, ;
  - y,2 = V + Wf + 2 v,w{ sin a, ; B =
  - Sort ie radiale :
  - w2 = v2 sin a2 et V2 = r2 cos a2.
  - La condition de continuité d’écoulement est fournie par l’équation :
  - V,s, = v2s2.
  - Sj section des guides à la sortie, s2 section des aubes.
  - a
  - M
  - Fig.400.
  - Fig.309.
  - Pour déterminer la vitesse d’écoulement à la sortie des guides, dans la pratique on part de l’équation :
  - d’où
  - T.\ S.) . o
  - — - sm a sin aoV,2 r2s2
  - V,
  - R X f/h
  - r, . . :
  - — sin asm a., r2
  - R rendement, rx et r2 rayons correspondant aux extrémités de la Iraj01' toire ab d’une masse m traversant les aubes ( fig. 400).
  - On prend pour R une valeur déterminée par l’expérience sur des tur bines semblables, valeur voisine de 0,80 pour de bonnes turbines et on a alors :
  - = 0,90
  - g h
  - rJ
  - )’•>
  - sin a sin a2
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- - 625
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES
  - Posons pour simplifier :
  - K, = 0,1)0
  - TURBINES
  - /
  - V
  - 1 S; /'.)
  - sin a sin a2
  - >n o :
  - V,=K i\2gh;
  - Kj varie suivait les turbines de 0,50 à 1.
  - La vitesse angulaire se déduit de la Vitesse d’écoulement *n ! rouve :
  - • >
  - W, = B — sin a.,V, = - —sin a2të| \"2gh. r2 s2 “ r2 s2
  - Posons pour simplifier :
  - . K., = K, - - sin a2 ; W, = K2 \I%gh; s2 r2
  - ‘\2 varie de 0nl,40 à 0m,80.
  - Pour le rendement on a :
  - I? __T" ___tt'.Vi sin a
  - ** E gh
  - E, énergie disponible ou énergie totale fournie par la chute, \u travail utile comprenant le travail absorbé par les résistances du mécanisme, la composante de la vitesse absolue d-e la molécule m a l’entree de 1 aube. Appelons l la largeur des aubes de la roue directrice à la sortie ; la section est obstruée par le passage de la cloi*on des aubes de la roue mobile (-fig. 401).
  - ^oit e l’épaisseur de la cloison des aubes de ,a roue mobile, la largeur à déduire sera : AB = AD cos a — e cos a.
  - Be plus, l’équation de continuité suppose
  - I écoulement par filets parallèles. En raison de la courbure des aubes, cet/te condition
  - II est pas absolument réalisée ; il y a contraction de la veine liquide, ce qui équivaut à une diminution de la section des au lies.
  - Bn en tient compte en multipliant (/ — e c-os a) par un coefficient généralement égal à 0,90.
  - Ea section des aubes* de la roue mobile doit aussi subir la correction d ’m coefficient de contraction égal à 0,90.
  - En prenant comme données pour le calcul des turbines de Jonage les
  - 40
  - WD
  - Fig 401.
  - £iILi .
  - gh ’
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- I.
- p.625 - vue 661/1252
- - 626
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - chiffres suivants, on arrive aux résultats consignés dans le tableau ci-dessous : . •
  - Couronne inf. Z = 62 ; e = 340 32 aubes
  - Roue directrice j Couronne moy. 1 -r 62; e = 340 26 aubes
  - ( Couronne sup. 1 = 61 ; e = 320 20 aubes
  - a moyenne : = 75°; sin a = 0,965926; cos a = 0,258819;
  - j Couronne inf. / = 56 ; e = = 340; r, = 1.064; r., — 890
  - Roue motrice / Couronne moy. 1 = 55; e - = 340 ; II oo 00 II O
  - ' ( Couronne sup. 1 = 54 ; e = = 320; = 704 ; r, = 530
  - a i moyenne = 64° ; sin «2 : = 0,898 794.
  - Admission par les deux étages inférieurs entièrement découverts :
  - .s, = 0,90 (58 X 340 X 62 — 58 X 340 X 23 X 0,259) = 994.600mm2.
  - «a = 6,90 (32 X 340 X 56 + 26 X 340 X 55) = 986.000mm2.
  - Admission pour les trois étages entièrement découverts :
  - s| — 0,90 [(58 X 340 X 62 + 20 X 320 X 61)
  - — (58 X 340 X 23 + 20 X 320 X 23) 0,259] = 1,311.700““-. s2 = 0,90 (32 X 340 X 62 + 26 X 340 X 55 20 X 320 X 54) = 1.296.000mœ:!.
  - Tableau des résultats des calculs
  - h Héuteur de chute S. S2 51 52 II r2V *1 K 9 Vi Q Nombre de tours par minute Tu Travail moteur y compris résistance du mécanisme R Rendement Tu Qh REMARQUE
  - TU 14,00 m- 0,99 m- 0,98 1,01 1,220 0,614 0,68?» io,n m3 10,115 111 HP. 1552 0,810 Admission par le-2 étages infériesifi
  - 11,00 1,13 1,29 1,01 1,246 0,608 0,688 8,93 11,713 11,160 109 1387 0,80 entièrement déeoaver' -
  - 10,00 1,31 1,29 1,01 1,246 0,608 0,688 8,51 104 1200 0,805 Dito par les 3 étag:
  - 9,00 1,31 1,29 1,01 1,246 0,608 0,688 8,08 10,600 99 1030 0,810
  - Pour tenir compte des pertes du mécanisme et obtenir l’énergie disponible sur l’arbre de la turbine, il faut diminuer le rendement, ainsi obtenu, de 4 0/0. Le rendement effectif s’abaisse donc entre 76 et 77 0/0, chifhe imposé et garanti par le constructeur.
  - IV. — TURBINES PARALLÈLES
  - i
  - 132. Fonctionnement des turbines parallèles ou axiales.
  - Dans les turbines parallèles ou à libre déviation ou à action, les filet-liquides se meuvent.en restant à la même distance de l’axe, c’est-à-dne
- p.626 - vue 662/1252
- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 627
  - que l’eau agit en suivant les génératrices d’un cylindre dont l’axe coïncide avec l’axe de la turbine. Le débit, qui est proportionnel à la vitesse de l’eau à la sortie de la couronne mobile, varie inversement à la vitesse de rotation, condition très avantageuse pour une allure régulière du moteur hydraulique.
  - Le type original de ce genre de récepteur est la^turbine Fontaine à axe vertical dite « à admission latérale ». Il se compose schématiquement (fig. 402) de deux couronnes superposées. La couronne mobile AA est située dans le bas de la chambre d’eau, dont l’entrée est précédée d’une vanne de garde ; cette couronne est reliée à l’arbre de la turbine par un rossillon fondu ou rapporté. Elle se fait généralement en fonte, quelquefois en bronze lorsque le diamètre est très réduit ; ses aubes sont le plus souvent venues de fonte, mais lorsque les eaux contiennent du sable, on Ls fait en tôle d’acier.
  - Le nombre des aubes :1e la couronne fixe est généralement plus grand que celui des oubes de la couronne mobile, pour éviter des oscillations pendulaires dans l’admission. La couronne directrice BB °st boulonnée sur le fond de la chambre d eau. La roue mobile 'si calée sur un arbre r reux qui est lui-même •'Uspendu par un pivot supérieür tournant dans une crapaudine fixée sur le fond du canal de fuite. Le rattrapage de jeu entre couronnes se fait à 1 aide du dispositif Fourneyron, c’est-à-dire par la manœuvre d un levier sur lequel est placée la crapaudine ou, dans les dispositifs a arbre central d’eux, on rend variable la position de ce dernier par rapport au pivot, à 1 aide d’un filetage et d’un écrou. En tournant l’écrou, on relève 1 arbre fTeux et l’on diminue le jeu entre les deux couronnes. La turbine est aiunie d’un système de vannage constitué par des diaphragmes verticaux placés derrière chacune des aubes directrices. Ces diaphragmes ou vannes s°at suspendus par des tiges qui en assurent la manœuvre. Ce genre de récepteur fonctionne noyé, mais ne peut s’accommoder de 1 admission partielle.
  - Le mécanisme de commande est placé au-dessus du plancher de la ('hanibre d’ean. On peut donc, en'ouvrant plus ou moins les vannes, arrê-
- p.627 - vue 663/1252
- - 628
  - LA TECHNIQUE-DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 403. — Turbine à cuve, avec papillon croisé équilibré, système Scliabaver.
  - ter ou régler le passage de l’eau d’amont à travers les aubages de la turbine. Celle-ci est noyce, et la
  - hauteur de chute II = h -f-h' h";
  - lorsque la roue tourne à l’air libre, la chute H est mesurée du bief amont au plan inférieur de la roue mobile.
  - Il y a à considérer le cas où le distributeur,recouvre complètement la roue et celui où le distributeur n’existe que sur une fraction de la roue. Pour le débit maximum, tous les canaux du distributeur doivent être ouverts.
  - Si le niveau dans le bief aval est . variable, on installe ]a turbine de façon que le plan inférieur de la 'couronne mobile soit toujours un peu au-dessus du niveau le plus élevé de l’eau dans le bief aval.
  - La turbine Fontaine est d’une installation facile et, quels que soient les obstacles qui se sont accumulés sur le distributeur, le système fonctionne toujours et permet toujours d’arrêter le moteur ; c’es1 un avantage sérieux lorsque les rivières charrient de nombreux détritus.
  - Ce genre de turbines a son emploi marqué dans lès installations avec chutes d’eau peu élevées, alors que le débit est très considérable. Jusqu à 2 mètres de chute et lorsque l’on ne recherche pas un moteur à vitesse trèsélevée,l’installation est très é< o-nomique. Le tableau ci-après donne la force en chevaux, le diamètre, le poids de Lurbires Fomaine pour des débits ..variant de 30 litres à . 6.000 litres à la serve de et pour des chutes de 0m,75 à 50 mètres.
- p.628 - vue 664/1252
- - Defeiiseâ'toU 1 CUL TE EN MK l UES
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  - Chevaux * 0 » B 1.5 o_ o 2 - 1 5 6 9 0 13 15
  - - 0,03 Diamètre.... » » » » » ' » 1.2 1,2 1,2 1,2 1,2 1.2 1,2 1,0 . 1,0 1,0 1,0
  - Poids » » » » » » 900 960 900 900 900 1,063 1 ! 200 1.300 1.500 2.000 2.500
  - ». -evunx ..... » » » » » 9 y) 3 4 4 5 6 t, 9 13 19 25 31
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  - Poids » » » » » .1.ÜU0 1.200 1.200" 1.200 1.250 1.300 1.300 1.5(0 1.700 2.200 3.000 3.800
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  - 0,125 Diamètre » » » 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1.2 1,2 1,2 1,2 1.0 1,0 1,0 1,0
  - Poids » * » 900 i (ion 1.200 1.500 1.500 1.600 1.700 1.800 2.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000
  - Chevaux . . 1 ,h 2,5 3,75 •5 ,7,.> 10 12 15 18. . 20 23 25 38 50 75 100 ^125
  - 0,25 Diamètre 1,5 1,5 1.3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1;2 1.2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,0
  - Poids 2.000 1.500 1.600 1-.S00 2.000 2.503 3.00H 3.000 3.200 .3.400 3.600 3.800 4.2(10 5.000 7.000 9.000 11.000
  - cnevaux 3,8 5 7,.j lu 15 20 25 30 35 40 45 -Vil 75 ' 100 150 200 »
  - 0,5 Diamètre 1,5 1,5 1,3 1,3 '1,3 1.3 1.3 1,3 1,3 1-.3 7.00(1 1,3 1,3 1.2 1,2 10.000 l ,2 1,2 . ))
  - Poids 2.500 3.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.500 6.500 7.500 8.:, a U.I/OO 12.000 14.000 »
  - * i .hevaux 5,6 7 11,23 h> * 22 30 37 4;> 50 6(1 67 113 150 225 • B B
  - 0,75 Diamètre 1,5 1,5 1,3. 1 ,3 1,3 1.3 1,3 1,3 1,3 1.3 1,3 » ;:i 1.3 1,3 1,2 B B
  - , Poids 3.000 3.300 3.500 4rt)00 4.51)0 5.009 5.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11. OUI 12 (KIT) 13.000 14.000 i> >
  - chevaux 7 ,5 10 13 20 30 au 50 t>0 70 80 90 100 150 200 B ' i> „
  - 1,0 Diamètre... 1,7 1,7 1,5 1,3 1,4 1,4 1.4 1,3 1,3 . 1,3 1,3 1,3 1,3 •1,3 B B B
  - Poids 6.000 7.500 5.500 6,000 6.000 6.500 9.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000 14.000 16 000 » » »
  - Chevaux .... 11,5 15 22 ' .-.O 45 60 75 90 105 120 135 150 225 ' » B „ B
  - 1,5 Diamètre 2,0 1,7 1,7 1,5 1,4 1,4 ' 1,4 1, 1,4 1.4 1,4 1.4 1,3 » » » B
  - Poids 10.000 9.000 8.300 7.000 7.500 8.000 9.000 10.000 10.000 11.000 12,000 13.000 15.00(1 » » . » »
  - (.hevaux .... 15 20 30 40 60 80 100 120 140 160 180 200 » » B • » »
  - 2 Diamètre 2 2 13.000 2,0 1,7 1,7 1,5 1,5 1,5 J ,5 1,4 1,4 1.4 1,4 * » B B B »
  - Poids 11.000 9.000 10.000 9.000 9.500 îo.ooo 11.000 10.000 12.000 13,000 15.000 » )> » » »
  - Chevaux 22,5 30 45 60 90 120 150 (80 210 2 in 270 » » » B »
  - 3 Diamètre 2,5 2,3 2,0 1,7 1,7 1,7 1,7 1,5 1,5 1,5 1.4 B » B J) B B
  - Poids -, 16.000 11.000 13.0(0. 12.(00 12.500 12.000 17.500 13.000 '14.01 0 15.000 (6.000 » » » » . » »
  - Chevaux 30 40 no 80 170 160 21 !U 240 280 320 » >> » » B ' »
  - 4 Diamètre 2.7 2,5 2.3 2,0 2,0 2,0 2,0 1.7 1,7 1,7 » » B B B »
  - Poids 18.00u 17.000 1.3.000 14.000 15.000 16.00(1 17. (00 18.000 18.000 20.000 » » » » » » »
  - Chevaux 37,5 50 75 Il 10 150 21M 250 300 350 « « » » „
  - 0 Diamètre 3.0 2,7 2 2.:» 2.3 2.0 2,0 1,7 1,7 » )> » » B B B »
  - Poids 27.600 20.000 18.000 17.01.0 18.01 (O 18. (il K) 19.000 20.000 21.000 » » » » » » ' »
  - Chevaux ... 45 60 90 1-.ll lNU . 2',0 3j(> 360 », » ,, „ » ' b B ».
  - 6 Diamètre 3,3 3.0 2 7 2.5 2. •'* 2,0 2,0 . »' » » » » B B B
  - * Poids.’ 25.000 23.0OÜ 21.000 20.(a 0 22.(ii.t> 22.1 lut 22.060 23.000 B !> 1
  - RECEPTEURS HYDRAULIQUES. ----- TURBINES 629
- p.629 - vue 665/1252
- - 630
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La (fîg. 403) représente une turbine Fontaine construite par les établissements Schâbaver, installée aux salines de Salies-du-Salat (HauL-Garonne), fonctionnant sous une chute de 11 mètres et développant une puissance de 158 HP à 117 tours sous un débit de 1.240 litres. Le rendement a été reconnu de 87,50 à pleine charge en marche dénoyée, et 0,78 en marche noyée.
  - On a, d’après une disposition connue, placé le distributeur au fond d’une cuve en fonte, à couvercle boulonné, et l’eau d’aniont arrive par une conduite latérale. La section de la turbine a été calculée en comptant sur un coefficient de réduction de 0,80 au passage de l’eau dans le distributeur. Ce dernier est muni d’un vannage à papillon croisé équilibré, qui a permis de donner à la turbine des dimensions moins grandes qu’avec un vannage à papillon ordinaire.
  - Le constructeur a eu l’idée de donner à l’espace réservé à l’eau, d'ans la turbine, la forme théorique que doit affecter la veine liquide dans son passage à travers les aubes; Il a obtenu ce résultat en renflant convenablement les surfaces non travaillantes.
  - Le diamètre moyen de la turbine est de lm,30 et sa vitesse de 117 tours par minute. Dans ces conditions, la vitesse due à la hauteur de chute est :
  - V i= y 19,62 X 11 = 14“,70.
  - D’autre part la vitesse circonférencielle par seconde, sur le cercle moyen, égale :
  - 4m,08 X 117 60
  - 7m,95.
  - D’où le rapport entre la vitesse de la circonférence moyenne de la Inr-bine et celle initiale de l’eau égale :
  - j
  - 7m,95
  - 14m,70
  - 0,548*.
  - En donnant à l’aubage de cette turbine le développement convenable, on peut arriver avec la chute de 11 mètres à une force de 158 chevaux.
  - Dans les turbines à action de Girard ou à libre déviation, la lame d eau sortant des directrices trouve entre les aubes un canal de large section obtenu par l’évasement des joues ; cette lame d’eau se dévie alors librement sur l’aube. La pression d'entrée a la même vitesse que la pression de sortie si les vitesses sont les mêmes- dans les sections d’entrée et de sortie. Les joues de la couronne sont pourvues d’orifices ou évents percés sur la joue intérieure. .
  - Les pressions d’entrée et de sortie peuvent avoir des valeurs différentes en faisant les sections d’entrée et de sortie différentes. On fait seulement
  - • V
  - /
- p.630 - vue 666/1252
- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. TURBINES
  - 631
  - la section d’entrée plus grande que celle de sortie. Dans ce cas, les turbines •ont h'réaclion. L’importance de cette dernière se mesure par le rapport
  - e — ^ qui existe entre la pression à l’entrée, mesurée en hauteur d’eau h H
  - ei la hauteur de chute effective H. Les turbines à action se prêtent à de grandes variations de débit sans que le rendement soit sensiblement affecté.
  - Pour de faibles débits et de grandes chutes, le' rayon de la turbine peut devenir assez faible, de façon qu’il suffise de réduire le distributeur à une portion seulement de la couronne mobile.
  - La puissance des turbines parallèles diminue à mesure qu’elles fonctionnent noyées.
  - Les turbines à libre déviation con-Lnnnent pour les hautes chutes de montagne, Le rendement de ces turbines s’élève à 0,85 à pleine admission
  - atteint encore 0,75 avec une admission réduite. On loge les turbines dans un récipient fermé, et l’eau y est menée depuis le canal-supérieur par L (,ondui(;e de pression. Dans ce cas, d est, très important de faire intervenir, dans le calcul de la vitesse de 1 eau à la sortie des aubes du distributeur, les résistances hydrauliques de l’eau à son entrée dans la roue mobile, données par les conditions Fig. 404.
  - de l’installation elle-même. Avec ces
  - turbines, la valeur du rayon r n’est pas limitée ; on choisit celui-ci par la ' onsidération du nombre de tours que l’on se donne ou qui est imposé.
  - *pendant les turbines radiales à admission partielle leur sont souvent préférées.
  - Dn sait que les dimensions d’une turbine sont d fautant plus faibles que lu hauteur de chute est plus grande et le débit moins considérable. A 1 ef-t'd de ne pas réduire la turbine à un diamètre trop petit en cas de très hautes chutes, et cela pour, d’une part, ne pas exagérer la vitesse de rota-üon de l’appareil et, d’autre part, éviter l’emploi d’orifices trop étroits, 0,1 n alimente la turbine montée sur un arbre vertical que sur une fraction d° sa couronne ou, autrement dit, on a recours à une alimentation partielle.
  - /
- p.631 - vue 667/1252
- - 632
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 406. — Turbine .parallèle A. et H. Bouvier, vannage par vannettes horizontales.
  - Pour chute de 3 à 16 mètres (1).
  - (l) La maison A. et H, Bouvier est maintenant connue sous la désignation B. Bou* vier, Paul et Gie.
- p.632 - vue 668/1252
- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 033 .
  - Le dispositif de vannage imaginé par Girard ( fig. 404) consiste en un tiroir circulaire solidaire d’un secteur denté relié au moyen du distributeur. Le secteur engrène avec un pignon calé sur un arbre vertical commandé par un volant muni d’une manivelle.-•
  - L’alimentation partielle convient pour les hautes chutes et les petits débits.
  - Parfois on emploie, deux injecteurs disposés symétriquement et oceu-11
  - pant chacun r à x de la circonférenc ' ( fig. 405). On p"ut dans ce cas uti-
  - O O
  - liser deux chutes différentes dans le même récepteur.
  - Lorsque la turbine affecte la disposition horizontale, le vannage partiel ic peut lui être appliqué, mais on peut, dans le cas de très hautes chutes, recourir à l’injection partielle, à la condition de faire plonger la roue mobile d’une quant ité égale à‘la flèche de l’arc d’injection.
  - Les turbines à axe horizontal ne sont guère utilisées que pour les hautes ; hutes avec admission partielle, à cause du faillie rendement que l’on obtient avec cette disposition, pour les basses chutes, même lorsque la • urbine est munie d’un tube aspirateur.
  - Quoi qu’il en soit les turbines axiales ne s’emploient plus beaucoup dans les installations de montagnes ou de houille blanche, en raison de leur rendement pas très élevé et d’une certaine sujétion de surveillance. Cependant, dans les cas où l’eati est surabondante et où on peut prendre des dispositions pour des visites faciles et des réparations rapides, leur bas prix relatif est un argument intéressant à envisager.
  - 133. Équation des turbines parallèles. — Les turbines parallèles ou axiales sont à impulsion et fonctionnement noyées ou non immergées. Le trait caractéristique de ce genre de turbines est l’égalité de pression à l’intérieur et à l’extérieur de la roue. Pour avoir cette condition, il faut que les vitesses relatives d’entrée w et de sortie w' de l’eau dans la couronne mobile soient égales.
  - Comme pour la turbine centrifuge, on a (fiy. 408) :
  - L — y2 _[_ ^2 _ 2\’î; COS a et {$) w'2 = IV2 + 2gh' ;
  - ^ ? la hauteur de la roue.
  - Le même : ^ mw'2 — ^ mw% — mgh', ce qui revient à la relation (2).
  - v /C
  - Enfin :
  - (•1) V'2 — w 2 -j- v2 — 2mr' cos |3.
  - On prend généralement |3 égal à 25 et 30° et l’on fait w' == v.
- p.633 - vue 669/1252
- - é
  - 634 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ce qui-donne : ^
  - (4) '
  - } 1 2\ cos «
  - Si nous appelons h la hauteur du bief d’amont au-dessus de la roue
  - Fig. 407. — Turbine parallèle à chambre ouverte A. et H. Bouvier, vannage à vannettes horizontales pour basses chutes.
  - et si les canaux fixes sont convenablement évasés, on aura sensiblement :
  - V* = 2g h.
- p.634 - vue 670/1252
- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ---- TURBINES 035
  - Et par suite, en désignant par H la hauteur de la chute, sensiblement ale à h + hon a :
  - cos a V !
  - La vitesse v de la roue étant ainsi déterminée, on tire de la relation (3) :
  - V'2 = 2a2 (1 — cos' p)
  - 2{/H2 sin21 ($
  - h cos2 a
  - Mais la condition essentielle à remplir est que la dépense par les canaux •Aessoit égale à celle par les canaux mo-
  - Couronn
  - Par suite : V sin à = w' gin (3 ; ou : o sin a
  - siri P Couronne
  - Or de la relation (4) on tire, après réduc-
  - tion:
  - H
  - V 2fc
  - cos a
  - ; donc
  - H__2 sin P cos a
  - h sin p • 1'ig. 408.
  - Le rendement théorique de la roue, a pour expression :
  - . sin2 \ P
  - U . 2 sin a 2 , , h
  - li = 1 — —:—r----------= 1 — tang a tang - P- .
  - sin P cos a °
  - Le rendement est d’autant plus grand que les angles a et P sont plus
  - petits. On ne peut cependant prendre p inférieur à 25°. Dans ce cas R — 0,89.
  - Avec y = 20° et P = 25°, le rendement théorique atteint 0,96.
  - Appelons n le nombre des aubes fixes et Q le volume d’eau à débiter par seconde, r le rayon moyen de la roue, on peut poser, en négligeant l’épaisseur des aubes :
  - e X 2~r sin a = Q.
  - On prendra e, largeur des aubes,
  - %de à la hauteur de la roue, et la relation ci-dessus permettra de déter-niiner r.
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- - 636 LA TECHNIQUE de la houille BLANCHE , t
  - Quand la chute dépasse 4 mètres, il convient d’enfernier la turbine dans une bâche métallique, alimentée par un tuyau cylindrique venant du bief d’amont.
  - Lorsque la turbine parallèle est établie en un point de la chute intermédiaire entre les niveaux d’amont et d’aval, on peut profiter dé la totalité de la chute en utilisant le dispositif Jonval (fiy. 409 et 410). Il est possible aussi, quand la turbine, tourne noyée, de lui assurer les avantages de la libre déviation en lui adjoignant la même disposition.
  - . La disposition dite en siphon évite la formation des entonnoirs ou tourbillons au-dessus de la couronne directrice. Une petite pompe pneumatique permet l’amorçage quand la turbine est arrêtée depuis quelque temps.
  - Lorsque la Lurbine marche non immergée, la relation de la marche sans réaction devient simplement :
  - Po —23 6 “ 0
  - Fig. 403.
  - Le rendement industriel
  - des turbines parallèles ne dépasse pas 75 à 80 0/0.
  - La vitesse de l’eau à l’entrée des aubes directrices devant être aussi faible que possible, la perte de charge variant comme le carré de cette vitesse, 1 aube sera donc normale à la base supérieure de la turbine. On adopte généralement un profil d’aube formé d’un arc de cercle, prolongé, s’il est nécessaire, vers le bas par une droite. Dans les turbines à grande vitesse, a atteint 60°.
  - Les aubes mobiles sont constituées par des surfaces cylindriques ou conoïdes, et l’arête de sortie est toujours rectiligne et égale à la largeur de la couronne mobile.
  - Quand p est inférieur à 60°, on a des turbines à petite vitesse ; le rendement, pratique des turbines à grande vitesse ne dépasse pas 0,60 à 0,70, et celui des récepteurs à petite vitesse atteint 0,75 à 0,80.
  - Un des grands avantages des turbines parallèles est que la variation de vitesse n’influe pas d’une façon très sensible sur le rendement ; les écarts entre les débits maxima et minima et le débit normal ne dépassent pas 13 0/0, le maximum se produisant quand la turbine est calée, le'minimum quand elle s’emballe. Le débit normal est celui représentant la moyenne de ces deux valeurs. La vitesse d’une telle turbine ne dépasse pas le double de la vitesse normale. 1
  - Les turbines noyées parallèles conviennent pour les basses chutes,
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.
  - TURBINES
  - 037
  - : uaudle débit est constant et que les variations du niveau d’aval ne :•!>! pas négligeables.
  - Dans les turbines axiales non noyées ou à libre déviation, e’esf-à-dire l*l;u ées à quelques centimètres au-dessus du niveau d’aval, le rendement
  - oour expression :
  - R = 1
  - 1 + ~ COS2 a v H
  - h, hauteur de la couronne module..
  - 134. Tracé des aubes. — 1° Aubes fixes. — Il s’effectue sur le développement du cylindre de rayon r concentrique à la turbine (fig. 411) (1).
  - QtTCF
  - 1° On porte le pas p =
  - 2° On mène ab, a'b'... faisant avec xy l’angle a. i
  - -~P--+--Z7-----1
  - à
  - \*r b
  - — —
  - ---P- ~
  - Fig. 411.
  - d° On trace par a, a' ... des perpendiculaires à ab, a’b' ... ;
  - 4° On raccorde, des points o, o' comme centres, avec ob, o b ... poui ,;,yons, les droites ab, a'b' ct leurs parallèles menées à la distance *•
  - ^ la couronne directrice doit comporter n1 aubes en tôle d épaisseui s , n" aubes en fonte d’épaisseur £* (fig- 412), l’intervalle ou le \ide entie ‘l' ux aubes consécutives, ai = a'i', sera :
  - nV_+jLL\ 1 •
  - sin a / n’ + n" ’
  - 1 / Noies cl jormules de F Ingénieur. * •
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- - 638
  - e!
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - aa' — p'
  - £
  - sin a
  - a'a" = p +
  - £
  - sin a
  - Les points a, a' et a" étant déterminés, le tracé des aubes se fera comme il a été indiqué ci-dessus.
  - Si la couronne directrice doit être munie de vannettes verticales (fig. 413). il faut que la partie courbe aboutisse, sur le plan supérieur de la couronne fixe, suffisamment à droite de la .verticale du point a pour que la vannette correspondante G soit placée sur la verticale du point m ou à droite de cette verticale.
  - La vitesse v de la turbine se détermine par :
  - _ v 2 cos a
  - et le nombre de tours n par minute est N =
  - 30a
  - La hauteur h" de la couronne mobile se fait h" = rr- L° nombre nx des
  - 5
  - aubes doit être inférieur ou au plus égal à celui n de la couronne directrice.
  - 2° Aubes mobiles. — l°Porter le pas px = — — a'ax=axa2=c'cx=cxci.
  - lh
  - 2° Faire le triangle des vitesses où l’on ponnaît V = \l2gH et v; wc?t la vitesse relative de l’eau.
  - 3° Par a', ax ... mener des parallèles à w ; le premier élément de la face
  - Fig. 413.
  - 5" r
  - Fig. 412.
  - convexe de l’aube doit leur êtrê'tangent. L’autre extrémité de cette face part généralement de cx ou est pris à droite de cx.
  - 4° Par c', cx ... mener des parallèles faisant avec la face inférieure di 8 couronne mobile, [3 = 20 à 30°.
  - 5° Raccorder ces parallèles à celles menées à w par a1, ax ... a11 m0'ea d’arcs à un ou plusieurs centres ; on a le dos de l’aube.
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- - 639
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ------- TURBINES
  - 6° Pour avoir le creux : Mener à w passant aux parallèles par a', cq ... d’auires parallèles distantes de 2 à 3 millimètres (épaisseur dè l’extrémité ;!« l’aube), puis des lignes mq, m'q', faisant avec ces dernières un angle de 10°.
  - Mener à £' des points ct, c2 ... des parallèles à la direction de (3. Rac-*arder ces parallèles aux lignes mq, m'q' ... par un arc à un ou plusieurs centres, de manière que l’épaisseur des .aubes «vers le milieu soit s" > s'.
  - N. B. — Il faut toujours e' > e ; n et n' doivent être chqisis en conséquence.
  - La largeur de la couronne mobile sur sa face supérieure doit être égale » b + 0m,004 ou 0m,005.
  - Quant à la largeur'è', elle se déduit de :
  - Q — m (2 t.v sin (3 — rii)b w', xpression dans laquelle w1 = w. •
  - Si la turbine doit tourner non immergée à l’étiage, il faut calculer b' pour ce cas et adopter la plus grande des valeurs trouvées.
  - On raccorde par des droites inclinées à 45° et des arcs de cercle comme 4 ed indiqué.
  - Pour les turbines non immergées, on ménage, derrière-les aubes, des ‘”' ent s dans les joues de la couronne mobile. Pour déterminer l'emplacement de ces évents, il faut tracer le profil extérieur de la veine liquide à m passage dans J’au1>age. L’épaisseur ex de cette veine, mesurée en un P’iul quelconque m, se déduit de la relation :
  - On obtient ainsi le point M. Les autres se déterminent de la même manière que plus haut.
  - 135. Données de construction.— Si les aubes sont en tôle, on prend e: épaisseur des aubes, égale à elf épaisseur de celle de* la roue, soi! 6 a H millimètres ; si elles sont en fonte, l’épaisseur est portée à 12 millimètres.
  - Ou fait la largeur à l’entrée de la roue, mesurée suivant le rayon, égale a o,35c et on détermine le nombre d’aubes dans le distributeur pour
  - la distance normale entre le milieu des aubes dans la roue mobile égalé a 85 millimètres. Généralement la hauteur de la roue mobile se fait ^n<de a 0,2or et celle des aubes dans le distributeur, un peu plus forte.
  - La hauteur h de la couronne mobile varie de 15 à 35 centimètres et la h-rnt eur du distributeur = 1/2 ou 3/4 de h.
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- - 640
  - 4>
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 136. Turbines semblables. —Supposons une turbine fonctionnant dans des-conditions de rendement maximum sous une chiite H et tournant à n tours par minute ; si on la place sous une chute H', elle conser-
  - vera son rendement en satisfaisant à la relation: n
  - Les débits
  - d’une même turbine sous des cahutes différentes sont proportionnels aux vitesses d’écoulement dues à-ces chutes et, si on appelle r et r' les rayors des roues, on a :
  - tLL Q r'2 - Q'
  - La turbine à débit Q7 étant placée sous la chute H, on obtient la vitesse de rotation par la formule :
  - - V. — TURBINES MIXTES
  - 137. Fonctionnement des turbines mixtes ou américaines. —
  - Dans ce genre de turbines, qui dérivent des types parallèles'et centripètes, l’admission est radiale et l’échappement axial ou même à la fois radial c! axial. Les deux couronnes sont très élevées ; mais le volume de l’ensemble est néanmoins fort réduit, eu. égard au volume débité.
  - Ces turbines se recommandent surtout par leur construction robuste et condensée ainsi que par leur prix de revient peu élevé, conséquence de leur établissement en séries.
  - Des lames de forme lenticulaire constituent les aubes directrices, et la régularisation du débit est obtenue à l’aide d’un registre cylindrique entre les deux couronnes, comme dans la turbine Fourneyron.
  - La vitesse absolue V à l’entrée dans l’aube dans la couronne mobile fait un angle a avec la vitesse n à la circonférence externe, de cette couronne (ftg. 114). Soient H la hauteur de chute ou différence de niveau entre les plans d’eau amont et aval,-et h' la distance verticale entre le plan inferieur de la roue et l’axe de la couronne directrice (H —h1) représentant la chaig1 qui donne la vitesse absolue à la sortie de l’aube directrice lorsque la tm bine fonctionne sans réaction, on a :
  - . ^ = J et V2 = 2g (H - K).
  - La vitesse relative d’entrée de l’eau dans la couronne mobile est, .
  - . u’2 = 'V2 -j- v2 — 2Vr cos a.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ---- TURBINES 041
  - La vitesse relat ive de l’eau à la sortie de la même couronne devient : w'-i — w2 _|_ v'2 — 4. %gh'.
  - La vitesse absolue de l’eau à la sortie de la couronne mobile est toujours :
  - |V'2 = m/2 -j- v'1 — 2w'v' cos y.
  - Enfin le rendement théorique est encore :
  - V'2
  - Si la turbine fonctionne sans réaction ou à action, il résulte de la condition w = v que :
  - y-f- 2a = .180° ; d’où y = 180° — 2a.
  - Comme a varie de 25° à 30°, y varie lui-même, dans ce cas, de 130 à 120°
  - e! alors Y = \l2gH donne la valeur de la vd esse absolue de l’eau à la sor ie des aubes directrices.
  - Lorsque la turbine est à réaction, l’angle y est inférieur à l'd<° et la vitesse V est plus petite qut* relie qui est due à la hauteur d“ l'hute H.
  - O.i sait que le degré de réaction a pour valeur :
  - K -= -p=;. d’où : V = Kv^j/ÏL V2fl-H
  - Dans les turbines mixtes les aubes ont la forme d’hélices ou d‘‘ cuillers, et la vitesse relative d entrée de l’eau dans la couronne
  - nu>bile est le plus souvent dirigée I
  - suivant le rayon ; l’angle y est FlG- 414-
  - alors égal à 90°. - • .
  - Le nombre des directrices varie avec le diamètie de la turbine , il est 20 à 26 pour les turbines d’environ 1 mètre de diamètie.
  - ^ Le périmètre de sortie étant très développé, on peut réduire beaucoup l’angle de sortie de l’eau en donnant aux bords inférieurs de l’aube une flil'<‘ction très inclinée sur l’horizontale, circonstance qui favorise le mou-nient de la turbine lorsqu’elle fonctionne noyée.
  - la houille blanche.
  - i.
  - 41
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- - €42
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - A l’encontre des turbines ordinaires, le jeu entre les deux couronnes est ici considérable. Il est d’ailleurs utilisé pour le passage de la vanne cylindrique servant au réglage du débit ; il peut atteindre 30 millimètres.
  - Le rapport de la hauteur de la couronne directrice au rayon de la
  - couronne mobile est toujours très grand, et il est souvent voisin de l’imité.
  - Les turbines mixtes sont de dimensions plus réduites que les autres systèmes de récepteurs ; leur installation est plus facile et le coût moins élevé, mais elles se prêtent mal aux variations de débit et le tracé des aube-offre de grandes difficultés d’exécution.
  - Ce genre de moteur hydraulique est toujours construit, en Amérique, pour être noyé ; on le place dans un tube à succion (turbine Hercule).
  - Lorsque de grandes réductions de débit sont à craindre, on peut faire tourner la turbine dans l’air.
  - Il est possible, avec ces turbines, d’utiliser un grand débit avec de pal iis diamètres de roues ; elles se prêtent facilement à l’accouplement direct aux machines électriques, même lorsque la turbine travaille sous faiblerlia v '.
  - Le rendement pratique de ces turbines est de 0,80 pour 1? pleine admission. Le débit n’est pas proportionnel aux' levées des vannes ; il croit a mesure que cette levée est moindre.
  - Le dispositif Jon val est généralement applicable aux turbines mixtes a axe horizontal.
  - 138. Tracé des aubes. — Le tracé de l’aubage s’effectue en traçai) a l’entrée de la couronne mobile le triangle des vitesses dans lequel on connaît a ( a = 20° pour le cas qui i occupe), a et V [fig\ 415). Il est donc facile de déterminer iv en grandeur et direction.
  - L’arête de l’aûbe projetée-en a c.-t généralement verticale ; quelqu* ' constructeurs la font légèrement clinée en sens inverse du tmouveine> pour mieux diriger l’eau vers la ton1 de la turbine.
  - Quoi qu’il en soit, le premier « ïé ment de la face intérieure de l’aube doit être tangent à la direct h>j < ' w ; la face extérieure peut être tracée comme nous l’avons indiqua (propos dés turbines parallèles.
  - On mène à w une parallèle distante de 3 à 4 millimètres, avec iaqu ou fait, un angle de 10° ; le premier élément doit être tangent au côté ext rieur de cet angle.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 643
  - En ce qui concerne la détermination de la forme des aubes à la sortie, m est obligé d’opérer ainsi qu’il va être expliqué :
  - On se donne le profil vertical de l’aube ( fig. 416) et on détermine ensuite <a projection horizontale.
  - Dans ce but, on partage la largeur de AA' de l’aube en un certain nombre de parties égales, puis on calcule quelles sont les vitesses de sortie dans chacun des anneaux cylindriques concentriques ;i l’axe de rotation correspondant aux divisions précitées.
  - Cette détermination se fait comme il suit, mais il V a lieu de remarquer tout d’abord que l’eau, à son ''drée dans la turbine, est-• mimée de la vitesse rela-üve w dont l’expression 'st :
  - = V sin a
  - = 0,636 \/2gÜ sin 20°
  - — 0,342 X 0,636 sjïgü — 1,023 y H.
  - L’eau, introduite dans la
  - 1 maronne mobile et en mouvement relatif sur l’aube que nous considé-
  - rais, est soumise aux trois actions suivantes :
  - 1° A la vitesse relative w ;
  - A la pression 0,6 H due à la réaction ;
  - 3° A la force centrifuge.
  - Le travail de cette dernière est de sens inverse aux deux autres, puisque molécules liquides vont en se rapprochant de l’axe de rotation.
  - Le sorte que, si nous considérons la partie de l’aube comprise entre les leux cylindres, de rayon moyen iq, passant par les points E et E", si nous appelons :
  - {’i la vitesse des points de l’aube situés à rx de l’axe de rotation ; w\ la vitesse relative de l’eau à la sortie de l’élément d’aube considéré, !l"us aurons :
  - uV2 = iv* + vS — v2 (2g X 0,6 H). #
  - Lf dans le cas actuel,
  - u>2 = (1,025 vH)2= 1,05 H, v= (2,817 vH)2 = 7>94 H ;
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 644
  - par suite :
  - Wi'2 = 1,054 H -f v,2 — 7,94 H + 11,70 H 3,92 H = + iq*.
  - On verrait de même que, pour le cylindre de rayon r2, la vitesse à la sortie a pour expression :
  - w't2 = 3,92 H -j- ^22,
  - v2 représentant la vitesse des points de l’aube situés sur la circonférence du rayon r2.
  - On trouverait de la même façon les expressions des vitesses de soriie pour tous les autres points de division.
  - Or, les valeurs de vv v2, v3, etc., sont proportionnelles aux rayons ri, r2, r3, etc., il en résulte que l’on peut facilement obtenir w\. w'2, w’3, etc.
  - Ces vitesses peuvent être établies très simplement par une construction graphique, en considérant qu’elles représentent l’hypoténuse d’une série de triangles rectangles ayant un côté de l’angle droit commun, v'3,92H et dont les autres côtés ont respectivement pour longueurs \v V2, V3. etc.
  - Fig. 417.
  - La (fig. 417) indique cette construction. Connaissant w\, IV r w’3, etc., il faut composer ces vitesses avec la vitesse absolue '\ ' q|lC n0tl~ prenons égale à :
  - 0,886
  - pour obtenir les angles de sortie de l’eau aux rayons rv r2, r3.*etc.. coum-dérés. La construction graphique fournit en grandeurs les angles f*2-P3, etc.
  - En développant les cylindres de rayons rx, r2, r3, etc., et en observant en chaque point de sbrtie l’angle que doit faire le dernier élément avd
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 645
  - tangente au même point, on détermine ainsi la courbe limitant la projection horizontale de l’aube.
  - La surface de l’aube tracée, il faut vérifier si la section de passage laissée iiitre à la sortie est suffisante pour permettre l’écoulement du débit Q. Celte vérification s’effectue en développant la section laissée libre entre d'Tix aubes consécutives et en sectionnant ce développement de manière à appliquer à chaque section l’une des vitesses relatives de sortie wv h>2, ta3, etc., déterminées auparavant. Afin dé tenir compte du frottement «ur les aubes ainsi que des remous, on diminue les valeurs théoriques des vitesses de 15 à 20 0/0. Selon que le débit ainsi obtenu est inférieur ou supérieur à Q, on modifie le tracé de l’aubage, de manière à augmenter ou à réduire la section.
  - Ainsi qu’il est facile de s’en rendre compte, le mcé d’une aube de turbine mixte est très complexe et hérissé de difficultés ; pour ces raisons il n’est guère possible de l’exécuter « au '•aliment » comme on le fait généralement^en Amérique.
  - La (fîg. 418) représente les coupes horizontales fait es en différents L'ints de la hauteur de l’aube.
  - Le t racé des turbines mixtes à axe horizontal s’effectue de la même façon que celui des turbines à axe vertical.
  - 139. Types de turbines mixtes.—La (fig. 41$) représente schéma! i-
  - Fig. 420.
  - Fig. 419.
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- - 646
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - quement une turbine mixte du type Hercule, à axe vertical, construite per MM. Singrün frères. La couronne fixe AA a la forme d’un cylindre muni d’aubes directrices, et la couronne B,, disposée à l’intérieur, est aussi constituée par une partie cylindrique de même hauteur que les aubes fixes A se- prolongeant dans la partie inférieure par des surfaces en forme de cuil-
  - Fig. 421. — Turbine Hercule (Coupe verticale).
  - 1er. Ces aubes sont amovibles et fixées au porte-aubes dont le moyeu ed claveté sur l’arbre de la turbine ; leur ensemble forme un bloc indéformable (.fig. 420) (1). Les nervures K ont pour but dé partager la hauteur d’entrée de l’eau en plusieurs gradins correspondant aux diverses pose
  - P) Ce dispositif qui devait permettre le remplacement facile des aubes, en cas de rupture ou d’usure, n’ayant pas été concluant, à cause de la rouille et du tartre qiu empêchaient le démontage, on en est revenu à faire venir dé fonte les aubes avec a joue.
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- - 647
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.------- TURBINES
  - . > que l’on peut donner au vannage. La courbure.des aubes est telle les filets liquides, d’abord dirigés horizontalement, se recourbent ver-l .dénient en agissant par réaction et s’échappent dans le bief d’aval, f re les couronnes fixe et mo-. |i' vient glisser la vanne cylin-«vique V équilibrée par des con-! ; ; ->ids. en effectuant un mou-vment de descente et de montée,
  - ' l aide de deux crémaillères en tri-! avec des pignons calés sur u; arbre horizontal, celui-ci re- i-vanl son mouvement d’un arbre •vt-liral par l’intermédiaire de mues d’angle. L’étanchéité au-"ur du vannage est assurée par <! ' joints hydrauliques à la base de la (doche et au sommet de la couronne mobile.
  - Fig. 422. — Turbine Hercule (Coupe en plan).
  - La base du cylindre porte à l’extérieur une couronne qui s’engage entre
  - les aubes fixes, par des J, échancrures spéciales, qui
  - j obligent les filets liquides,
  - J pour une faible levée du
  - ______ vannage, à entrer dans la
  - couronne, sous l’angle a, à l’effet d’ol(tenir le maximum de rendement de l’appareil.
  - L’arbre vertical présente la disposition bien connue du pivot noyé en bois de gaïae. Il porte à sa partie inférieure une boîte comportant des traverses reliées aux parois de la cuve inférieure, laquelle boîte porte la era-423. — Turbine «la Houille blanche» (élévation), paudine recevant le champignon de gaïae sur lequel r,‘l">se le pivot de l’arbre. Ce pivot est une pièce de fonte portant le (Unn, sur lequel repose le champignon de gaïae. A la partie supérieure J arbre est guidé dans un boîtard fixé sous le fond de la cuve supé-
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- - 648
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - rieure G, à l’intérieur de laquelle vient se loger la cloche de la vanne lorsqu’elle est soulevée.
  - La turbine dite i< la Houille blanche » ( fig. 423) ne diffère de la précédente que par les dispositions prises pour rendre le pivot démontable. A cet effet on cale la roue mobile, on déplace la traverse T, après avoir desserré les écrous R, et on exerce une traction sur les.tringles des leviers.
  - Cette turbine comme la précédente s’emploie en bâche ouverte ou fermée avec ou sans tube d’aspiration.
  - MM. Teisset, Chapron et Brault, tout en établissant les turbines à pivot noyé en bois, préconisent le pivot en l’air. Dans l’une et l’autre dispositiois
  - Fig. 424. — Turbine la Houille blanche, sans bâche et arbre prolongé d’un seul côté
  - (moyennes chutes).
  - ils se servent d un arbre creux en fonte guidé en haut dans un boîtard fixé au-dessous de la cloche cylindrique surmontant le distributeur. La turbine Teisset, Chapron et Brault, pour les fortes puissances, se compose d un porte-aubes en fonte tourné sur lequel viennent s’assembler les au-bages qui sont ensuite fret tés et rivés ; ce mode d’assemblage assure la solidité de tout l’ensemble et rend la turbine aussi rigide que si elle était fondue d’une seule pièce (fig. 425).
  - Les aubages de la turbine portent , suivant leur hauteur, une, deux ou trois séries de directrices qui donnent à l’eau dès son entrée dans la roue même inflexion que la partie supérieure du porte-aubes. Ces directrices assurent à la turbine un bon rendement alors qu’elle n’est ouverte qu pn partie. Le distributeur, coulé d’une seule pièce, repose sur le tube de décharge et y est maintenu au moyen de vis. Ce tube plonge const amment dans 1 eau d aval et reçoit à la piartie inférieure un croisillon en fonte assemblé avec lui. La vanne de distribution de l’eau est cylindrique ci se déplace verticalement entre la turbine proprement dite et le distributeur.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 649
  - Le tableau ci-après renseigne sur les caractéristiques de ces turbines, pour des chutes de 5 mètres à 10 mètres.
  - j f CHUTES DÉBIT a LA SECONDE FORCE en chevaux TOURS à LA MINUTE CHUTES DÉBIT à LA SECONDE ^ORCE en CHEVAUX TOURS à LA MINUTE
  - j: 5 mètres. 823 43,35 224 8 mètres. 1.041 87,70 284
  - f — 2.297 120,73 131 — 2.905 244,15 165
  - t — 4.704 247,23 92 — 5.950 500,40 117
  - i' — 12.528 657,30 65 9.234 775,68 99
  - î6 - 901 56,97 246 9 — 1.105 104,63 301
  - 1 - 2.516 158,75 143 3.082 291,63 175
  - 5.153 325,05 101 _ 6.311 597,05 124
  - ! — 13.723 864,00 71 9.794 925,55 105
  - ? î — 974 50,95 310 10 — 1.165 122,64 317
  - il — 2.718 200,00 155 3.249 341,54 185
  - : 5.565 409,55 100 — 6.653 699,35 131
  - 14 823 1.088,80 77 10.323 1.083,90 111
  - La turbine à axe horizontal Neyret et Brenier comporte une couronne directrice fixée à l’intérieur d’une enveloppe en spirale où l’eau pénètre par une tubulure inférieure, et la couronne'mobile est placée concentriquement à l’in'érieur de la couronne fixe.
  - L’eau, après distribution sur la périphérie des aubes directrices, s’échappe parallèlement à l’axe par un orifice ménagé sur l’une des faces verticales de l’enveloppe. Cet orifice est prolongé par un tuyau coudé qui plonge dans l’eau d’aval. Le vau-
  - — Turbine américaine (Teisset, hapron et Brault frères, constructeurs).
  - Fig. 426. — Turbine américaine avec bâche (Teisset, Chapron et Brault frères, constructeurs).
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - nage cylindrique .es', semblable à celui employé dans les turbines verticales. L’emploi de cette turbine est tout indiqué pour actionner directement des dynamos a axe horizontal.
  - Fig. 427.
  - Fig. 428.
  - La turbine A. el H. Bouvier à axe horizontal (fig. 427) est à double au-bage et à double évacuation symétrique, à l’effet d’annuler les réactions
  - 7
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 651
  - ugit.udinales. Le vannage a lieu, au moyen de languettes fixes, par un déplacement angulaire obturant simultanément tous les orifices et, Lmgle d'entrée de l’eau dans la roue mobile reste constant, quelle que f:,it l’ouverture du vannage, ce qui améliore le rendement à débit partiel.
  - La capote en forme de spirale en fonte répartit l’eau sur le distributeur c les deux coudes d’évacuation, également en fonte, forment diffuseurs.
  - Un avantage de cette turbine, pour les rivières à débits variables, est :U -, quand le.débit diminue dans de grandes proportions, on peut fermer «•empiètement un des deux distributeurs, en laissant une seule des roues mobiles fonctionner à pleine admission ; on a alors un rendement à mi-débit aussi bon que le rendement de la turbine à pleine ouverture.
  - La turbine Leffel, très répandue en Amérique, a sa couronne mobile
  - Fig.429.
  - Fig. 430.
  - ' nsi it née par deux couronnes- superposées, la partie supérieure ayant pour ol>jet de diriger la veine liquide vers le centre, et la couronne infé-nmire, portant des aubages à double courbure, a pour objet de ramener 1 ''au à la sortie dans une direction parallèle, à l’instar des-turbines à libre déviation.
  - L^s aubes directrices sont articulées et peuvent osciller autour d’un axo parallèle à l’arbre de la turbine ; elles servent aussi de vannage par 1,1 j'*u de leur inclinaison, en diminuant ou en augmentant la section d’in-troduel ion de l’eau.
  - La turbine Laurent (fig. 428) ne comporte pas de cuve extérieure, la ‘‘loclio de vannage étant disposée à l’extérieur de la couronne directrice o! Embrassant le3 deux couronnes à la fois, ce qui a pour effet de réduire L hauteur de l’appareil.
  - Cela permet en outre : de ne laisser entre les deux couronnes que le jeu necessaire pratique et d’immobiliser au besoin le vannage sans arrêter la
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - turbine. Pour régler la hauteur de la turbine au fur et à mesure des
  - Fig. 432. — Turbine centripète mixte à vannage mobile.
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- - TURBINES
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --
  - 653
  - besoins, MM. Laurent frères et Collo'l adjoignent un système de balancier compensateur, du genre de celui employé par Fourneyron.
  - I’ig. 431. - - Houe motrice d’une turbine mixte, construction Singrün
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Dans la turbine Bidson ( fig. 429), les aubes directrices sont rectilignes et les aubes mobiles, à double courbure et terminées en cuiller.
  - Dans la turbine New American (fig. 430), les palettes du distributeur ont une partie fixe et une partie mobile. Cette dernière, tournant autour d’une charnière, ouvre plus ou moins l’ouverture du canal et règle l’ar-
  - rivée de l’eau, tandis que la partie fixe assure une direction constante a la veine liquide. Le mouvement est produit à l’aide d’un disque relié aux parties mobiles.
  - La [fig- 431} montre la disposition de la turbine Riva; chaque palette du distributeur correspond a une aube de la couronne mobile ou récepteur.
  - Les palettes de celui-ci ont aussi une partie fixe et une partie mobile,
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
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  - nette dernière reliée à une pièce que l’on peut faire tourner par un engrenage. Leur courbure assure toujours un parcours régulier à la veine liquide, et tous les orifices sont fractionnés dans la même mesure.
  - La turbine mixte Singrün à vanne cylindrique et axe vertical est du modèle centripète mixte à réaction.L’eau arrive sur tout le pourtour de la turbine, pénètre radialement vers le centre à travers le distributeur et dgit sur les aubes de la roue motrice ( fig. 434 et 43c) en changeant de direction, puis s’écoule dans le canal de fuite par un tube de décharge. Les directrices sont fixes et conduisent l’eau sur la roue motrice suivant l’angle le plus favorable au rendement, quelque soit le degré de l’admission. Elles sont de forme -lenticulaire et a; surent l'ai rivée 'de beau sur les aubes motrices sans choc et sans solution de continuité.
  - Une v, nue se déplace parallèlement à l’axe entre le distributeur et la ioue mobile, laquelle v^nne se manoeuvre au moyen de crémaillère et de pig. ons logés dans un dôme cui recouvre tout le mécanisme et le met à l’abri des impuretés de l’eau. Les aubes delà roue ont généralement venues de fonte avec le j orte-aube ; mais elles se construisent aussi en tôle d acic-r forgé, eu bronze, mi en acier codé, suivai t les cii constances locales de l’installa'ion.
  - Le pivot est de modèle annulaire, hors de l’eau, à rotule et graissage .automatique. La lui bine à vanne cylindrique se construit également à axe horizontal, simple ou double, dans une chambre d’eau ouverte {fig- 436) ou bien a axe vertical dans huche métallique fermée, ou bien encore à axe hoiizontal simple (fig. 449) ou double dans huche fermée (fig. 448). Le rendement de ,-es turbines varie de 0,80 à 0,85.
  - Turbines accouplées. — On utilise les turbines mixtes pour les chutes a ?rand débit en accouplant deux turbines sur le même arbre, enfermées dans une enveloppe commune mise en communication des deux cotes avec ,e !»ief d’amont et portant un tuyau commun d’évacuation, lequel plonge dans l eau d’aval, y jouant le rôle de siphon. DanS'Ce cas, les turbines sont alimentées par l’extérieur et l’eau se rend au tuyau d’évacuation après avoir traversé les deux turbines.
  - En disposant ces dernières en sens inverse sur l arbre, l eau pénètre dans
  - Fig. 436. — Turbine mixte à axe horizontal simple, chambre d’eau ouverte, construction Singrün.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - chacune d’elles par le centre de l’enveloppe commune, et l’évacuation a lieu par les deux extrémités au moyen de deux tuyaux indépendants plongeant, chacun dans le bief d’aval.
  - Dans un ensemble de deux turbines Victor accouplées dans une même enveloppe, le vannage à registre des deux moteurs est commandé automatiquement par l’intermédiaire d’un arbre vertical, d’un arbre horizontal et de roues d’angle. Les deux coudes par lesquels se fait l'évacuation de l’eau sont prolongés chacun par un tuyau plongeant dans le bief d’aval (jonvalisation).
  - 140. Construction en série des turbines mixtes à grande viteSse. — Calculs. — Ces moteurs, de provenance américaine, sont
  - Fig. 437. — Turbine américaine système A. et H. Bouvier, avec vannages à persiennes.
  - aujourd’hui très employés dans le continent et ils tendent à remplaçer les turbines Fourneyron, Fontaine, Girard qui nécessitent des frais d éludes, de construction et d’installation supérieurs à ceux que demandent le-turbines mixtes. Sous la forme de récepteurs centripètes parallèles, a grande vitesse de rotation, ces moteurs offrent l’avantage très applt
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- - TURBINES
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  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. —
  - Fig. 438. — Installation de turbine double «La Houille Blanche ».
  - Fig. 439. — Installation de turbine quadruple « La Houille Blanche ». la houille blanche. — i. 42
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - uiahle de supprimer les renvois par engrenages, ce qui compense la diminution de rendement entraînée par l’adoption des grandes vitesses ; au point de vue de leur construction, l’usinage ne comporte uniquement que
  - Fig. 440. — Installation de turbine sans bâche « La Houille Blanche ». Turbine simple.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.
  - TURBINES
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  - du travail de tour, ce qui permet de les livrer à des prix particulièrement lias.
  - Nous donnons, d’après M. J. Laffite, le calcul d’une turbine prototype, le principe de la similitude permettant de ne faire que pour une seule unité d’une série les calculs d’établissement.
  - soient : Q le débit à donner par la turbine sous une chute H, m le coefïb-rient de oontraction relatif à la dimension du distributeur, S, la section du distributeur supposé grand ouvert, K, le degré de réaction, on a :
  - 1 Q = mS X K y]2gH.
  - Si l’on construit la çourbe représentée par l’équation (1), où S et K sont des constantes et où m varie selon la hauteur de chute (soit de 0,850 à 0,000 pour chutes de 1 à 9 mètres), on obtient une courbe d’allure parabolique représentée par la (fig. 441) qui donne le débit Q correspondant
  - 5 4 5 6 7
  - Hauteur de chute H fen mètresj
  - Fig. 441. — Diagramme relatif à la turbine prototype d’une série.
  - aux différentes valeurs de la hauteur de chute H, chaque groupe de deux valeurs correspondant aux conditions souS lesquelles la turbine étudiée pourra fonctionner à pleine admission.
  - La puissance nette T de la chute étant donnée par l’expression :
  - T = QDH = PH,
  - ’ette puissance sera représentée graphiquement par 1 aire compose entre la courbe Q, l’axe des abscisses et l’ordonnée correspondante, 1 echelle dépendant, de la valeur du poids spécifique D.
  - La vitesse U de l’eau dans la conduite de décharge donne lieu à une perte de travail et la considération des puissances nous fournit :
  - (2) IP — M2pH.
  - On calcule la section de cette conduite en se donnant M ; on aura par suite U, d’après (2) et on en déduit la valeur de S.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La section S étant constante pour une même turbine, elle fournil., pour les différents débits, des coefficients M donnés par :
  - (3)
  - _ (P _1_____m2S2K22pH
  - M S'2 2yH S'22(/H -*
  - = m2K2
  - S'2 ’
  - S', sec! ion débitante du distributeur.
  - On trouve ainsi pour M des valeurs dont on peut tracer la courbe représentative (fi g. 442). L’utilisation théorique de la chute est 1—M et (2) sera
  - Htnd heorta
  - d’adr. ijsstor consc.
  - ariak,
  - 0065
  - Hauteur de chute H (en mctresj
  - Fig. 442. — Diagramme relatif à toutes les turbines d’une chute.
  - donnée par Cette courbe à la condition de la considérer comme rapportée à la ligne M = 1. Ce rendement çst affecté par les remous et pertes de charge dus à la construction de la turbine ; il ne donne que les valeurs des variations pour la marche à pleine admission sous des hauteurs de chute différentes.
  - Application. — Soit une turbine présentant les conditions suivantes ’.
  - Q = 0m3, 360 ; H = 0“,900 ; U = lm,028 ;
  - D (diamètre de la conduite de décharge) = 0m,660;
  - M (perte d’énergie) = de la puissance de la chute.
  - 7
  - Le diamètre de la roue mobile = —• de D, soit 0m,462. Prenons
  - 10
  - K = 0,55.
  - La vitesse de sortie V du distribut eur est donc :
  - V = 0,53200.
  - Et la section débitante S' du distributeur est S7 = —.
  - V
  - Dans le cas supposé : Y = 2m,310 et S7 = 0m2,181, en 1 ennui rompt;' d’une perte de charge de 0,85 due à la forme des aubes directrices.
  - D’aiPre part l’angle adopté pour l’inclinaisonrdes vannettes (turbine a vannett.es indépendantes) sur la circonférence est égal à 25° et l’épaissem
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  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ------- TURBINES
  - i l’extrémité est de 4 millimètres. L’ouverture A d’un distributeur sera -^lisiblement donnée par :
  - A = — sin (25° + 15°), n K
  - n étant le nombre des aubes distributrices. Dans le cas présent ce nombre égal à 12 et l’ouverture A du distributeur égale à 0m,071. La hauteur du distributeur est dès lors :
  - -gjMgl________Qm 215
  - 0m,071 X 12 ’ '
  - Pour éviter les remous, on donne à la couronne mobile la même hauteur qu’au distributeur, et pour une turbine à grande vitesse, on devra tracer 1' s aubes de façon que là vitesse circonférencielle de la turbine à l’entrée 9
  - "At les —de la vitesse due à la chute ; on a donc pour le nombre de 1 <>urs N :
  - rj 60 X v/ggH X 0,9 ~ 3,14 X D
  - En particulier, sous une chute de Qm,900, le nombre de tours est égal, a 158 ; la courbe représentative des nombres de tours de la turbine sous les chutes diverses est évidemment une parabole.
  - Si l’on construit le triangle des vitesses à l’entrée, on en déduit, en grandeur et direction, la vitesse relative W, à laquelle le premier élément d<‘ l’aube doit être tangent ; W est ici trouvé égal à lm,95. Le nombre des
  - 0,360 _fi 0t la (Jis-
  - aubes mobiles est de 10, la section sera - ^ ’
  - 0m,216 X 10 ___ irvq
  - tance normale entre les aubages : ’
  - Tracé des aubages mobiles. — Comme pour toutes les turbines le tracé d‘‘s aubages mobiles est avant tout une question de pratique, e e ques Hun, des plus délicates dans les turbines mixtes, a, la plupart u P ’ été résolue expérimentalement. Une turbine est essayée dans des statrons
  - i j i faU varier la forme, le nombre, 1 incli-avec des aubages mobiles dont on à ie !>ons résultats ; l’on
  - naison, jusqu'à ce que l’on arrive p. JL ^ des premiers aubages,
  - » impose comme condition, pour la ^ vitesse circonfé-
  - .ne la vitesse relative à la sortie de. aub JJj^j'^tenue, on trace
  - reneielle de l’aube au même pomt.La imaüvement u forme des
  - >epure d’après celle-c. et on en dedm. PP^ é re suffisante pour
  - mibages des autres turbines de la série , I
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - établir tous les calibres nécessaires pour la construction des formes à noyaux des surfaces convexes et concaves des aubes. L’épaisseur de celles-ci est déterminée par l’habileté professionnelle des fondeurs chargés filles exécuter et par la matière dont elles sont formées. Il faut tenir compte pratiquement des queues d’aronde nécessaires à l'assemblage des aubes avec le moyeu, d’une part, et avec la couronne, d’autre pari.
  - Calcul des dimensions des autres organes. — Connaissant le nombre de tours du moteur et la force qu’il transmet, on en déduit le diamètre -h l’arbre et celui du moyeu. Les dimensions à donner à la couronne peuveiii être calculées de différentes façons. Dans la généralité des cas, cette couronne n’a pour but que d’assurer la rigidité de l’ensemble ; mais il en s-m d’autres où, pour assurer une régularité plus grande au mouvement rotation, on fait de celle-ci un véritable volant monté sur l’arbre de la turbine ; on la calcule alors comme un volant ordinaire. Il n’y aura évidemment intérêt à le faire que dans le cas où la machine, commandée directement par la turbine, donne lieu, à chaque tour, à des variations nolabhs de travail résistant.
  - Le reste de la construction n’est plus qu’une question de technologie que chaque maison résout à sa façon.
  - Calcul des dimensions des turbines de la série. —Les calculs précédents mettent en possession, des dimensions de tous les éléments d’une turbine prototype qui sera un des numéros de la série à établir et on sait quels sont, pour des hauteurs de chutes différentes, les débits qui lui s< nécessaires pour marcher à pleine admission.
  - On prend comme constantes de construction :
  - 1° Le rapport A entre le diamètre de la roue mobile et la hauteur nu distributeur ;
  - 2° L’inclinaison a des aubes distributrices sur la circonférence de la roue mobile ;
  - 3° Le degré de réaction K et le degré de vitesse V, c’est-à-dire le rapport entre la vitesse circonférencielle de la-roue mobile et la vitesse théorique due à la chute ;
  - 4° La perte théorique M de travail due à la vitesse de l’eau dans le uu-e d’évacuation.
  - Le but poursuivi, de construire a priori une série de moteurs, nnp<' évidemment les dimensions de ceux-ci et, par conséquent, le diamètre «h leur roue mobile qui est pris comme base de classification.
  - Partant de ce diamètre, un élément d’une turbine se déduira de 1 »1' ment correspondant de la turbine prototype au moyen de relations du premier et du deuxième degré qu’il est facile d’établir et dont on 1)CU* simplifier l’emploi par le tracé de graphiques, .
  - . Il est particulièrement intéressant d’étudier les variations simultanée.
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- - G63
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES» — TURBINES
  - des débits, chutes et diamètres et aussi des débits, chutés et vitesses de
  - iota* ion. ^
  - Si l’on représente ces variables par Q, H, D et V, on voit immédiate-; Lient qu’elles sont liées par une relation de la forme :
  - aQ — 6D2 y H — h,
  - '•a :
  - aQ _ 6V2 y'H = 0,
  - a et b étant des coefficients positifs constants.
  - Ces deux relations peuvent s’étudier de la même façon ; nous étudierons la première seulement.
  - Par rapport aux trois axes de coordonnées OQ, OD, OII ( fig. 443), cette équation représente une surface et les quantités Q, D, II étant essentiellement, positives, il n’y a à considérer que la partie comprise dans le trièdre positif.
  - La section de ces surfaces par des plans D = a et II = ^ donne des paraboles qui représentent les variations étudiées précédemment de II avec Q et de Q avec D.
  - Une parallèle à l’un des axes ne coupant !(‘tte surface qu’en un seul point, à des conditions Q et H imposées, correspondra un diamètre et un seul. Si ce diamètre existe dans la série, l’adaptation est parfaite, sinon elle l’est d’autant moins qu’il y a une différence plus grande entre, le diamètre théorique et le diamètre d‘‘ la turbine qui s’en rapproche le plus.
  - Mathématiquement, et pour une adaptation parfaite dans tous les cas, d faudrait un nombre infini de modèles. Pratiquement, les variai,ions de rhute et de débit des cours d’eau amènent des perturbations plus importâtes que les différences théoriques ci-déssus ; aussi, généralement, une •'rie d’une vingtaine de turbines a-t-elle été jugée suffisante pour les 1" soins courant s de la pratique.
  - Leurs diamètres sont entre eux comme les nombres suivants . 9-12-h>18, etc.
  - L’application du principe de similitude se fait sans changement poui petits modèles, mais pour les dernières unités de la série, Je poids trop ‘ onsidérable et le gauchissement par retrait, avec les aubes de fonte, amènent à les remplacer par des aubes en tôle et la nécessité d ent retoiseï plus fortement les plateaux fait augrqenter le nombre des vannettes. f-1 épaisseur nouvelle des aubes mobiles, le nombre'différent des distribu-Wees conduisent donc à faire à nouveau une partie de 1 étude faite pour
  - Fig. 443.
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- - 664
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - la turbine prototype mais les résultats généraux relatifs aux débits, vitesses, rendements ne sont affectés en-rien.
  - Ajoutons d’ailleurs que chaque turbine nécessite une mise au point spéciale que la pratique et des expériences répétées permettent seules de mener à bonne fin.
  - Cas de l’admission partielle. — Nous n’avons jusqu’ici examiné qu» le cas de la marche à pleine admission. Or, ici déjà, la distance entre l’extrémité des distributeurs et l’entrée de la couronne mobile .empêche la distribution de l’eau de se faire conformément au triangle des vitesses. Il se forme en réalité un anneau liquide par lequel se fait l’entraînement de la couronne. Il s’ensuit des remous et des perles de charge qui affectent le rendement théorique à pleine admission. ;
  - A admission*partielle, le même phénomène se produit et il est difficile d’évaluer avec quelque vraisemblance les nouvelles variations théoriques de marche. Nous donnons ci-contre un graphique résultant d’expériences faites à Holyoke ( fig. 444).
  - Le rendement R, on le voit, est maximum lorsque l’admission se fait aux trois quarts environ et il reste encore très bon pour les admissions plus réduites.
  - M. J. Lafïite observe qu’il ne faut pas tirer de cette étude des arguments
  - ............Chute H
  - , ____________________. —......... ...........«qj»- D
  - HencLemert R
  - CoeFf/c/çnt d'ouverlure du vannage. DA -1 " A
  - Fig. 444.
  - en faveur du vannage à aubes pivotantes contre le vannage à rideau. A son avis en tant que mode de vannage, les deux systèmes se valent. Les questions de prix et d’encombrement doivent seules faire préférer 1 un à l’autre.
  - Les aubes mobiles doivent présenter une forme cylindrique sur une hauteur correspondante à celle du distributeur, les génératrices du cylindre parallèles à l’axe de là roue et sa directrice déterminée comme pour le cas d’une aube de turbine centripète, c’est-à-dire par la considération des vitesses relative et absolue de l’eau à l’entrée et à la sortie de» aubages. Pour raccorder à cette surface cylindrique les aubes mobiles, celles-ci ont même axe que la turbine et présentent des surfaces concaves
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 66&
  - t-llrs ([ue, — en supposant que l’eau quitte cette surface avec une vitesse aÉ'olue parallèle à l’axe, — les sections cylindriques, faites dans les aubes, f. -st-n1, en chaque point de sortie, avec un plan perpendiculaire à la roue, u angle déterminé par la règle du triangle des vitesses : vitesse absolue <:! l’eau, qui est supposée parallèle à l’axe et que l’on soit calculer ; vitesse de rotation de l’aube en ce point, qui est perpendiculaire à la première et crue l’on connaît, puisque l’on sait déterminer la vitesse de rotation de la l'-chine ; enfin la vitesse déduite des deux premières, qui est la vitesse r< ’aiive de l’eau à la sortie de l’aube et qui sert à déterminer la section de l isage normal entre deux aubes consécutives. Parlant de ces principes, or -t* donne le profil d’enroulement vertical de l’aube et on achève son 11par tâtonnement s (fig. 445).
  - V-tuellement les aubes amovibles soi t de plus en plus abandonnées par
  - Fig. 445.
  - Fig. 446.
  - 1« > constructeurs. On a recours à des aubes fixes en fonte ou en tôles d a< if.]> Pour les premières, on les réunit, d’une part au moyeu et d autre part suivant la lunette AB de la cuiller, à une couronne circulaire en fonte, «P» les entretoise et les rer.d rigides. Ces deux assemblages se font au moyeu de queues d’aronde venues de fonte avec les aubes (fig- 446).
  - Celles-ci étant mises en place dans le moule de la roue, on coule dessus, n\er deda fonte très chaude, le moyeu et la couronne. Mais le mode de l' production par moulage empêche d’obtenir des aubes de même forme et de même inclinaison d’une turbine à l’autre. De plus les aubes en fonte lourdes, le poids total de la roue et par suite son prix s’en trouvent augmentés. Aussi, dans ces dernières années, les Américains ont-ils adopté d''S aubes en tôles d’acier sur un certain nombre de leurs gros moteurs, avantages qu’ils en ont tirés leur ont paru si concluant s qu ils tendept
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - à adopter ces aubes pour toutes leurs turbines et quelques maisons françaises les-'ont immédiatement suivis dans cette voie.
  - Les aubes en acier sont fixées au moyeu et à la couronne comme 1rs aubes-en fonte, mais leur nature même permet leur reproduction exarb*.
  - La forme de la première étant trouvée, il devient relativement facile d établir, d après elle, les formes nécessaires au matriçage à chaud de la série. Les avantages de l’emploi de l’acier sont d’obtenir que la forme reste identique, que l’épaisseur des aubes est rigoureusement eons!aine
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ------ TURBINES (567
  - Lun moteur à- l’autre et que le poli que prennent les aubes d’acier est upérieur à celui des aubes de fonte fet par suite les frottement s-nuisibles ait diminués.
  - On peut donc espérer que, par l’introduction d’aubes en tôle d’acier, 1 roues deviendront aussi interchangeables hydrauliquement qu’elles le ont mécaniquement.
  - Les turbines mixtes à directrices mobiles Singrün se composent' d'un
  - Fig. 448. — Turbine mixte à axe horizontal double dans huche. Construction Singrün.
  - socle en fonte dans lequel s’emboîte une couronne inférieure fixe qui porte des axes en acier autour desquels pivotent des directrices mobiles. • n cercle mobile autdur de la couronne fixe entraîne les directrices et
  - I'ïg. 449.— Turbine mixte à axe horizontal Fig. 450. Roue cloisonnée pour simple, dans huche. Construction Singrün. . turbine mixte.
  - l'ègle leur degré d’ouverture, par conséquent celu^de 1 admission de 1 eau sur la roue motrice. Ces directrices se démontent isolément avec la plus grande facilité. Ces turbines ont sur celles à vanne cylindrique 1 axantage d? pouvoir absorber un volume d’eau un peu plus grand au moment des ( mes et de se prêter plus facilement au réglage automatique de la vitesse <h» moteur.
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  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ces Lurbines se construisons également pour chambres d’eau ouvcrfct s et à axe horizon' al ( fig. 447 et 450).
  - VI. — TURBINES TANGENTIELLES OU ROUES PELTON
  - 141. Fonctionnement des roues vives à réaction. — Ce genre de récepteur hydraulique nous vient d’Amérique, sous le nom de « roue fM-ton » ; son rendement ne le cède en rien à ceux de nos meilleures turbines actuelles. On peut le considérer comme une turbine à action à axe horizontal, avec injection partielle, admission ei décharge de l’eau tangentielles.
  - Par suite de leur constitution, les turbines tangentielles ne peuvent évideirm nt pas fonctionner en réaction, ni en turbines limites; elles sont donc toujours à libre déviation. Par suite la vitesse périphérique de
  - la îoue est sensiblement la moitié de vitgsse du jet pour que l’eff t utile soit maximum.
  - .. Leslurbinesaméricaires
  - et celles à directrices mobiles ne pouvant s’appliquer aux très hautes chutes par suite de la trop grande vitesse qu’elles atteignent, les roues tangentielles ont dès leur apparition obtenu un grand
  - et légitime succès en raison de leur rendement élevé et de leur construction simple. Elles ont l’avantage précieux, pour les applications électriques, d’avoir leur axe moteur horizontal.
  - Ces turbines sont employées maintenant dans la plupart des cas où l’on utilisait précédemment les turbines centrifuges à libre déviation, c’est-à-dire pour les chutes de moyenne hauteur avec débit relativement faible et pour les chutes de grande hauteur.
  - Les turbines tangentielles présentent des qualités tout à fait remarquables sous les rapports suivants : simplicité de construction, facilité d’entretien, haut rendement à toutes charges, sécurité dans les dispositifs de réglage de la vitesse.*Ces qualités en font les turbines les plus parfaites à l’heure actuelle.
  - Les rendements des lurbines tangentielles de bo. ne construction vari nt de 82 0/0, pour lés faibles puissances, à 85 0/0 et plus pour les turbines de grande puissance. Suivant la façon dont est calculée et
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES 069
  - tracée la maclune, ces lendements maximum peuvent, être obte. us soit à pleine charge, soit à tro's quaits i haige et même à demi-charge. En ; I; çant le maximum de re deme; t à trois quarts de charge, ce qui s', le cas le plus fréquent-, on peut dans des condi ions normales conserver un rendement de 75 0/0, pour toutes les puissances comprises entre ‘elle totale et la moitié de celle-ci.
  - D’autre paît le rendement ne baisse que d’une quantité assez faibl ' avec l’usure, ce qui assure une supériorité incontestable à la -urbine tangentielle avec injecter;r à aiguille sur les typés de turbines centrifuges à libre déviation. Il n’est pas rare de constater, sur des turb'nes usées, des rendements de 50 à 60 0/0, et l’on conço't dans ces conditions quel gain de puissance on peut obten r, dans certa’nes installa'ions, en remplaçant des'turbines Girard par des ' angëntielles.
  - m V'0 et Vj sont les vitesses moyennes du jet à la sortie du distributeur 1 des augets et si W0 représente la vitesse de rotation correspondante de la eirconférence moyenne de la couronne ( fig. 451), les vitesses relatives \ G Vxde l’eau à l’entrée et à la sortie des augets sont : ~
  - vo = V£-W„ et V, = W0-V,'.
  - Faisons pour le rendement maximum V'j = O, on obtient :
  - W0=V(j-W0.
  - Par suite :
  - A la sortie, la vitesse absolue V'j a aussi une petite valeur, et l'autre doit être établie de telle sorte que soit normale à W0.
  - Quant à V'0, ou vitesse moyenne à la sortie du distributeur, elle a pour valeur ; V'0 = K y/SgrH, H étant la charge sur le centre de l’orifice, et Iv un coefficient variant de 0,90 à 0,96.
  - Appelons n le nombre de fours par minute et D le diamètre de la
  - D x n
  - uie, Vj pris sur la périphérie des augets, on a ; W0 = — • Pour avoir
  - *e rendement maximum, il faut que la vitesse de rotation W0 soit :
  - \Vo=0,94^.
  - I , , 11.
  - l* angle a est compris entre - et — V0.
  - 1 5 10
  - ^ Le type classique de ce genre de récepteur est la « roue Pelton », dans . ^quelle les aubes sont remplacées par des godets dont le fond présente
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- - 670 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - une douille courbure, de telle sorte que chaque godet offre deux aubes de sens inverse.
  - L’eau, dirigée au moyen d’un ou plusieurs ajutages coniques.ou tuyères
  - fixes, agit par sa force vive i;ui-gentiellement à la roué ( fig. 4b',' .
  - Le jet frappe le milieu del’auget ( fig. 453) et s’épanouit en deux nappes symétriques. Chaque filet liquide s’incurve ainsi dans un plan tangent au disque de la minet détermine, comme dans les turbines axiales et radiales, un effort tangentiel qui fait tourner la roue.
  - L’auget de la roue Pelton affrété une forme caractéristique en double cuiller que le- jet d’eau embrasse complètement. La largeur totale de l’auget ou poche est généralement prise égale à sept fois le diamètre du jet.
  - La détermination du nombre des augets est d’ordre assez difficile ; ib ne doivent être ni trop rapprochés, afin d’éviter un nombre trop grand de projections du jet moteur, ni trop espacés, ce qui peut donner lieu à des pertes cl’eau. D’autre part, la position du jet à une hauteur très voisine du centre de. la roue, qui facilite un moins grand nombre d’augets, est limitée dans sa position supérieure par la considération que le jet s’écoulerait dans l’intervalle des augets à l’intérieur de la roue.
  - L’eau des augets doit s’échapper en lames minces pour qu’à sa sortie elle ne puisse venir frapper les parties extérieures des aubes qui suivent. .
  - Dans ces roues, la vitesse dépendant de la hauteur de la chute est, D suiter toujours très grande ; elles conviennent spécialement pour les ai1 débits et les chutes élevées.. ^
  - Cependant, en employant des ajutages multiples, on peut utiliser
  - Fig. 452.
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- - RECEPTEURS HYDRAULIQUES. ------ TURBINES 671
  - (i. 1 >rl s assez importants ; dans ce cas, le premier jet est dirigé horizontale-TMent et les autres tuyères s’étagent progressivement, de façon à fournir - rts se rapprochant de plus en plus de la verticale. Cette disposition lfre cet. avantage d’un réglage mi déhit plus commode, par i ouvert ure ou la fermeture
  - • un ou plusieurs jets, alors uu’avec un seul projecteur on
  - obligé, pour arriver à ce résultat, d’étrangler plus ou ut>ins l'orifice, ce qui déforme t jei au préjudice du rendement .
  - ’ es roues doivent être mon-1-•‘S avec grand soin et parfaitement équilibrées ; avec des appareils bien construits, le rendement
  - • aussi élevé que celui des meilleures turbines.
  - Les vannages sont constitués par des aiguilles analogues à l’injecteur 1 ii(Tard, par des observateurs articulés ou becs de canards ou par des obtu-' • urs glissants.
  - Les dispositifs d’ajutages les plus employés en Amérique sont ceux de formé d’un cône de bronze commandé par une tige filetée, et de •'i'harff, composé de deux vannages coniques convergents.
  - ‘ n type d’ajutage assez répandu est celui de Caucliin, adopté par la
  - Société de constructions mécaniques de Vevey. La maison Escher Wyss a un ajutage qui agit sous l’action d’uri régulateur.
  - La régularisation de la vitesse des turbines tangentielles s’obtient soit par l’aiguille (fig. 454), soit par le 4éflecleur (fig. 455), soit par l’aiguille et le déflecteur simultanément.
  - Le réglage par l’aiguille qui s’ob-, tent en agissant sur l’injecteur s’emploie lorsque, les conduites sont re-l'divement courtes ou que l’on peut adopter des vitesses de fermeture •'"lativement lentes, de façon à. limiter à des valeurs acceptables les ' ariati°ns de pression consécutives aux mouvements dru régulateur.
  - ^ous avons vu que le déflecteur est un organe qui dévie le jet et l’envoie L*ut ou en partie directement-dans le canal de fuite sans que la fraction f,eviee atteigne la roue. Le même résultat peut aussi être obtenu en,employant des buses articulées dont on peut faire varier la direction de l’axe.
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- - *>72 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - L’un ou l’autre de ces-procédés permet de faire varier le couple moteur tout en laissant rigoureusement constant le débit de la conduite. Lv réglage de la vitesse se fait donc en évitant absolument toute variation brusque de pression dans la conduite forcée. Mais ce système entraîne une perte cpnt'nuelle d’eau, toutes les fo's que le déflecteur entre en act;on.
  - Cependant cet inconvénient devient un avantage lorsqu’une usine doit marcher à régime constant, pour respecter par exemple, certains droit-, en assurant la constance du débit de la rivière à l’aval de l’usine.
  - L’action seule du déflecteur s’impose, quand on munit les turbines tan-gentielles de simples limitéurs de vitesse et non de régulateurs.
  - Dans la plupart des cas, la solution consiste à proportionner le débit des machines à la puissance qu’elles doivent fournir, de façon à économiser autant que possible l’eau dont on, dispose et dans ces conditions il est impossible d’employer le réglage au moyen du déflecteur seul. La meilleure solution consiste à recourir à l’emploi simultané de l’aiguille et du déflecteur, qui réunit-les avantages individuels de chacun de ces organes.
  - Dans ce cas, lors d’une diminution brusque de charge, le régulateur agit rapidement sur le déflecteur, produisant ainsi une diminution rapide du couple moteur pour ramener la turbine à sa vitesse normale, après un faible écart de vitesse. Puis l’aiguille se referme lentement jusqu’à ce que le jet ait pris un diamètre tel que le déflecteur se trouve exactement au bord de lui, sans le couper. La vitesse de fermeture de l’aiguille est calculée de façon que les surpressions qui en résultent soient aussi faibles qu’on le désire.
  - Lors d’une augmentation de charge, au contraire, le régulateur ouvre à Ja fois l’aiguille et le déflecteur. On peut dans ce cas admettre des vitesses d’ouverture de l’aiguille suffisamment lentes pour que les dépressions correspondantes n’occasionnent ni danger pour la conduite, ni troubles dans le réglage.
  - Le réglage à double action système Picard et Piclei comprend deux servo-moteurs hydrauliques commandés q>ar un régulateur. L’un agit rapidement sur un déflecteur qui dévie le jet en dehors de la roue lors d’une décharge brusque de la turbine, tandis que l’autre actionne directement un pointeau de réglage de débit. Le mouvement de ces organes est basé sur le principe-suivant : à chaque charge de la turbine correspond un diamètre du jet et une position du déflecteur, ce dernier est tangent au jet. Ainsi en pleine charge le jet a son plein diamètre et le déflecteur est en partie.abaissé de façon à lui être tangent.
  - Le deuxième servo-moteur actionnant le pointeau est commandé par premier au moyen d’une came dont la forme est choisie de façon à assurer la tangence du déflecteur au jet en tout temps, sauf lorsque se produisent des variations brusques de charge de la turbine. Il est placé directement
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 673
  - sur la tige du pointeau et comporte un piston différentiel. Le cylindre principal est soumis à une pression d’huile variable et l’autre à une pression d’huile constante.
  - / \ / : i
  - Un distributeur d’huile placé directement sur le servo-moteur met, sui-
  - V9nf1 • • 1 7
  - l‘a position de son tiroir, le cylindre principal en communication soit 8Vec ^ huile sous pression, soit avec la pression atmosphérique.
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- I.
  - 43
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- - 674
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Dans sa position d’équilibre le tiroir de distribution clôt le cylindre principal, et par là, immobilise le pointeau. Un diaphragme calibré dans chaque cas particulier limite le débit d’huile, et par là le mouvement du pointeau, à une vitesse telle qu’en aucun cas la fermeture ne puisse provoquer dans la conduite forcée un coup de bélier dangereux.
  - Le temps de fermeture de l’injecteur peut être très grand, suivant la conduite. Ainsi à l’usine hydroélectrique de Fully, ce temps a été réglé à près de une minute. Il est réglé définitivement au montage.
  - Le fonctionnement s’opère comme suit. Lors d’une décharge brusque de la turbine, le déflecteur est rapidement baissé par son servomoteur et dévie le jet hors de la roue, évitant ainsi que tout emballement puisse se produire. Au moyen d’un levier le régulateur pousse en même temps une came qui pivote autour du point a temporairement fixe ( fig. 456). Cette came pousse le tiroir de distribution permettant ainsi l’entrée de l’huile sous pression dans le cylindre principal du servomoteur.
  - La pression montant dans ce cylindre, l’équilibre est rompu et le pointeau se meut vers sa position de,,fermeture. Dans ce mouvement le pointeau agit sur le levier d’asservissement qui pivote autour du point b et ramène la came en arrière. Le tiroir sous l’effet d’un ressort revient à sa position d’équilibre et le pointeau est de nouveau immobilisé. En cas de décharge, le déflecteur suit le jet, sans le toucher.
  - Lors d’une charge, les mouvements du déflecteur, de la cann*, du tiroir de distribution et du pointeau, s’effectuent en sens inverse: l’huile du cylindre principal s’écoule, et le pointeau poussé par le piston à pression constante ouvre la tuyère jusqu’à ce que l’asservissement du servo-moteur immobilise le pointeau dans sa nouvelle position. v
  - La turbine Pelton à laquelle ce dispositif est appliqué peut a\oir plusieurs déflecteurs et po-inteaux. Dans ce cas un seul servo-moteur suffît à actionner tous les déflecteurs et les pointeaux ont un servomoteur commun ou particulier. Le fait d’actionner directement Ie pointeau par un servo-moteur propre présente sur le système à action directe par un servo-moteur placé au régulateur, l’avantage de supprimer les retards dus aux jeux et aux flexions des organes de transmission. Le déflecteur étant toujours tangent au jet suit avec précision et avec une grande sensibilité les mouvements du régulateur ; en cas <le décharge il dévie donc le jet sans aucun retard quel que soit le diamètre de ce dernier.
  - A l’usine hydroélectrique de Sion, où il a été installé quatre turbines Pelton de 1.100 chevaux, on a constaté que l’augmentation de vitesse *n
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- - TURBINES
  - 675
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ---
  - de décharge totale n’a été que de 8 0/0 supérieure à la vitesse de 'u'inie après la décharge, et la surpression presque nulle, par suite du •uips très long de fermeture.
  - La (////. 457) reproduit différents tachogrammes relevés pendant les
  - 1 Temps de •fermeture du pointem * 55 sec
  - 1 0 O 00 0 00,0 00 ÿ O O O O - O
  - : J. dA°|o
  - Turbine N° 1 ' Décharge brusque de 750 KWà 0 Surpression = ze'ro
  - ‘ 4. 1Q% •ri \
  - Hn * 2îà™ avant et 219-après
  - n n 500 /°uTs II — 1
  - 1
  - — IQ'Vn
  - — OA°/o Déflecteur
  - : rtH— Ouverture du pointeau = 70 %> Vitesse du papier ; 2% à la seconde
  - Ternis de fermeture du pu'mtuu-Sî^i O OOOOOOQOOO , -4* < 0 , O 4 >~ O O 0
  - ;--T tu ' J. < °/o \r~\ Décharge brusque de 600 KWà 0 Surpression-zéro
  - ,—y <w— I /î\\ Hn » ?Hu avant et ÇlS^après
  - /Tours N
  - * \J
  - ;——io — OA % Déflecteur
  - Ouvçrtur* du pointeau = 45 %* j
  - i L ——
  - ! 0 O Temps d« fermeture 19'''‘-sec. OOOOOjOO/O 0,0 0 0 0 0 ~1~*
  - !—+ cQ 1° -+ uie/o r\ Décharge brusque de U)0 KW à 0 Surpression* zéro
  - /Tours l/%****>^^- - Hn-?l5-avant et Îlÿ5pr«
  - H •» SOC y J /I /
  - =40-11 — 9rt°/o Déflecteur J
  - 1 Ouverture du pointeau^ iT’Im. I
  - Fig. 457.
  - CO système de réglage permet de «aettre >un ^e-ateur en phase sur le réseau dans un temps, très limite , a usin ’ .
  - temps n'est que de trente à quarante-cinq secondes a partir
  - fin marche. , . , '
  - T • ,„mûnt «mis l’influence des jets puissants
  - Les augets s’usent assez rapidement so
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- - 676
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - qui les actionnent, si surtout l’eau contient des sables. Il convient donc d’avoir des eaux pures et de disposer les augets sur le disque de la roue, pour en faciliter le remplacement.
  - Le tableau suivant fournit des données intéressantes sur les roues turbines à grande vitesse, construites par la maison Teisset, Chapron et Brault.
  - CHÛTES NUMÉROS DES ROUES CHUTES NUMÉROS DES ROUES
  - en — en
  - MÈTRES 1 2 3 MÈTRES 1 2 3
  - Débit.... 12.30 21.82 49 16 Débit ... 21.28 37.79 85.12
  - 30 Chevaux. 4.21 7.47 16.90 90 Chevaux. 21.91 38.91 87 66
  - Tours.... 507 380 253 Tours ... 881 660 440
  - Débit.... 14.53 25.80 58.12 Débit.... 22.66 40.24 90.64
  - 42 Chevaux. 6.97 12.40 27.91 102 Chevaux. 26 45 46.97 106.06
  - Tours ... 599 449 299 Tours ... 937 702 468
  - Débit.... 16.46 29.23 65.84 Débit.... 24.56 43.64 98.24
  - 54 Chevaux. 10.20 18.05 40.68 120 Chevaux. 33.75 60.10 135.30
  - Tours . .. 680 510 340 Tours ... 1016 762 508
  - Débit.... 18.18 32.28 72.72 Débit. .. 27.46 48,76 109.84
  - 66 Chevaux. 13.72 24.37 54 90 150 Chevaux. 47.23 83.95 189.13
  - Tours... 752 564 376 Tours ... 1137 852 568
  - Débit.. .. 19.81 35.18 79.24 Débit.... «0.08 53.42 120.32
  - 78 Chevaux. 17.68 31.40 70.74 170 Chevaux. 62 15 111.31 24S.63
  - Tours ... 820 615 410 Tours ... 1245 993 . 622
  - Force en chevaux des roues à plusieurs ajutages
  - CHÛTES en MÈTRES NUMÉROS DES ROUES
  - 4 à deux ajutages « 5 à deux ajutages 6 à deux ajutages 7 à deux ajutages 8 à trois ajutages 9 à quatre ajutages 10 à cinq ajutages
  - 30 45 60 chevaux 33.70 62.00 95.40 chevaux 59.85 110.25 169.31 chevaux 134.77 247.90 381.37 chevaux 234.85 429.35 661.50 chevaux 353.30 644.05 992.35 chevaux 471.00 858.70 1323.10 chevaux 588.80 1073.40 1653.90
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.
  - TURBINES
  - 677
  - TURBINES PELTON A UN INJECTEUR Séries courantes pour chutes jusqu’à 180 mètres
  - Établissements Piccard-Pictet et Neyret
  - H = Chute nette en mètres Q == Débit en litres par seconde N = Puissance en HP n — Nombre de tours par minute.
  - ' - 35 50 72 95 120
  - Q N n 0 N n Q N n Q N n Q N n
  - 4.2 0.37 600 9.4 0.85 400 21 1.9 265 38 3.5 » 200 66 6.2 150
  - 5.2 0.70 740 11.5 1.6 490 26 3.6 325 46 6.5 245 81 11.5 185
  - 6 1.10 890 13.4 2.5 570 30 5.6 375 53.5 10 285 94 18 210
  - 6.7 1.55 950 14.9 3.5 635 33.5 7.9 425 60 ' 14.5 315 105 25.5 240
  - J. IS 1040 16.4 4.6 695 36.5 10.5 465 66 19.5 350 115 34 260
  - 7.9 2.6 1120 17.7 5.8 750 39.5 13.5 500 71 25 375 125 44 280
  - 40 8.4 3.2 1200 18.9 7.2 800 42. 16.5 535 75 30 400 133 53 300
  - 9.4 4.5 1340 21 10 900 47 23 595 84 42 450 149 75 335
  - 10.3 6 1470 23 13.5 980 52 31 655 92 56 490 163 100 370
  - 11.1 7.6 1590 25 17 1060 56 39 705 100 71 530 176 125 400
  - ih 11.9 9.3 1700 26.5 21 1140 60 48 755 107 87 570 188 155 425
  - 12.6 11.2 1800 28.5 25.5 1200 63.5 57 800 114 105 600 200 185 450
  - 13.3 13 1900 30 30 1270 67 67 845 119 120 635 210 220 475
  - 12.2 14.5 2090 27.5 33 1390 60 74 925 108 130 695 190 240 525
  - 11.1 15.5 2250 25.5 36 1500 56 80 1000 137 140 750 178 260 560
  - i 10.3 16.5 2400 23.5 38 1600 52 85 1070 91 150 800 168 280 600
  - 9.7 17.5 2550 22 40 1700 49 90 1130 86 160 850 160 300 640
  - —
  - Modèles renforcés pour 120 à 180 mètres de chute nette
  - 35 50 . 72 95 120
  - 0 N n Q N h Q N 11 Q N n O N U
  - 14.6 15.8 16.8 18 17.5 22 27 32.5 2090 2250 2400 2550 32.5 ' 35 37.5 40 39 49 60 72 1390 1500 1600 1700 73 79 85 90 98 112 138 165 925 1000 1070 1130 132 141 151 160 160 200 245 295 695 750 800 850 230 250 265 280 285 "365 440 525 525 560 600 640
  - 142. Types de roues Pelton. — Les augets cylindriques à l’origine f remplacés par deux demi-ellipsoïdes déformés, accolés de façon.à 1 rf^uiter toujours une arête médiane rectiligne ou augets ovoïdes échan-,l * avan^ Le disque portant les augets et les augets eux-mêmes sont Ms ^ métal acier.
  - ( J,0s 'nises d’injection ou distributeurs des turbines ont, la forme d’aju-t,0S (°niques fortement convergents avec réglage du débit par lin poin-. ’ ce ^eniier organe ayant la forme d’une poire allongée avec une laL très effilée, sur laquelle glisse la veine liquide convergente qui sort
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- - 678
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cle la buse conique. La buse à aiguille est due à l’ingénieur américain Doble. Comme pour les roues centripètes le maximum de rendement dos
  - Fig. 459.
- p.678 - vue 714/1252
- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 679
  - p.'lton correspond à 2/3 et même à 1/2 du débit maximum. Les :,,, i.ines du genre Pelton de l’usine hydro-électrique de Campocologno .'•.isse), construites par la maison Escher-Wyss et qui fonctionnent sous n .• chiite de 440 mètres (§ 412), sont munies d’un servo-régulateur hydraulique et d’un dispositif de décharge cpii dispense d’avoir un volant pub-ant, système qui convient bien quand les variations de charge sont
  - ü brinor1 antes.
  - ha fixation des aubes suivant le système Piccard-Pictet sur les couennes des disques des roues de turbines Pelton se fait de la façon sui-,mte. Chaque aube ( fig. 4ô9) p ,-'ède deux fortespattes d’at- ;ifhe qui viennent de part et d autre de la couronne extérieure du disque sur laquelle Luihe se trouve ainsi placée à Hi-'val. La fixation se fait au moyen de deux boulons que traversent, de part en part, le risque et les attaches des aubes.
  - Ces boulons sont légèrement coniques et engagés dans des douilles d’acier fendues sur toute leur longueur. Celles-ci ont à l’intérieur la même compilé que les boulons, tandis qu’à l’extérieur, elles sont ri--‘•ureusement cylindriques,
  - unsi que leurs logements dans
  - ' pattes des aubes et dans la •’ouronne du disque, qui sont alasés avec précision. Img. 4G0.
  - Cet assemblage permet de
  - réaliser un serrage très puissant des douilles fendues contre les parois des ,rous dans les aubes et le disque. Les pattes des aubes sont en outre '"rrées contre les côtés de la couronne du disque grâce à des rondelles d’épaisseur déterminée, intercalées sous les têtes des boulons. Lès écrous l,ne fois serrés sont immobilisés par des plaques de sûreté qui sont recourbées d’un côté contre l’une <le leurs faces et de 1 autre contre une des pattes d’attache des aubes. En outre, des clavettes chassées entre les aubes, perpendiculairement au plan du disque, assuient la réparation sur les aubes voisines, des efforts périphériques supportes par 1 une d’elles. Tout ébranlement des aubes sous 1 effet des chocs répétés du
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - jet, à chaque tour de roue, est ainsi rendu impossible. C’est l’avantage très appréciable que présente cette fixation sur celles par boulons ajustés,
  - travaillant au cisaillement, qui finissent par se rompre sous l’effet des ébranlements qu’ils subissent. D’autre part, le fait que les trous dans le disque et les attaches des aubes sont cylindriques et pejcés avec des gabarits, assure l’interchangeabilité des aubes et leur remplacement facile.
  - Dans les turb:nes de l’usine de Campocjlogno, la tubulure par laquelle arrive l’eau est située à la partie inférieure et pourvue d’une vanne manœuvrée par le piston servo-moteur suivant la commande donnée par un petit volant à main, ainsi que d’un obturateur endorme de pointeau, manœuvré par le piston. Une conduite de décharge permet d’en effectuer la vidange et la vanne de cette conduite secondaire est solidaire d’un piston actionné par le régulateur, de façon à main-
  - Fig. 461.— Roue tangentielle genre Pelton de 15 HP, sous 420 mètres de chute, m tallée à l’usine hydroélectrique d Auz (Ariège). Tracé de l’auget.
  - ç de
  - tenir constant le débit de la conduite forcée, malgré les variations charge et, par conséquent, de débit de la turbine.
  - Des cataractes à huile amortissent les mouvements des tiges de coin^ mande des vannes et obturateurs.
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  - TURBINES
  - 681
  - La (fig. 4L 8) représente une roue du genre Pelton construite par n. Duvillard et dont la description est donnée au (§ 373).
  - Le récepteur de la roue Pillmann consiste en une simple roue à aubes •vaut la forme de godets à double compartiment et de forme évasée, boulonnés sur la circonférence de la roue. L’eau vient frapper ces godets en 1' ir centre et, se trouve séparée en deux jets de chaque côté de la sépara-
  - J*?LU7]7ioj?y
  - ‘C. 46C.
  - tion médiane ; elle glisse sur la partie concave et provoque ainsi une rotation rapide continuelle et régulière.
  - La direc tion des jets liquides est tangent,ielle à la circonférence moyenne de la roue mesurée de centre à centre des godets. Les pressions sous lesquelles travaille ce genre de récepteur peuvent être extrêmement variables et relativement faibles, 15 mètres de chute par exemple. Le ren-‘L iiïent de ces roues atteint, 84 0/0 au frein,, pour toutes les ouvert lires “ ajutage, et la variation de vitesse ne dépasse pas 2 0/0.
  - L ajutage [fig. 460) comprend une partie fixe N et une autre mobile F p°nnnandée par un volant extérieur ; on peut de cette façon faire varier à N°lonté l’ouverture FE. Un régulateur du type centrifuge à boules a'lionne par roue«dentée et vis sans fin le.volant de manœuvre.
  - Les {fig. 461 et 462) montrent le tracé d’une roue genre Pelton, J,istruite par la maison VTe Bonnet. Les exemplaires de la dite roue en fonctionnement à l’usine électrochimique d’Auzat (Ariège) où es actionnent des pompes (§410)..
  - Turbine tangentielle et pompe centrifuge (Usine d’Auzat).
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- - 682
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 463. — Turbine centripète genre Pelton (A. et H. Bouvier). Vannage par pointeau
  - Régulateur
  - à double action
  - Fig. 464. — Turbine Piccard-Pictet de 3.000 HP fonctionnant sous 1.640 mètre' (Usine hydroélectrique de Fully).
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.
  - TURBINES
  - 683
  - La roue-turbine « Excelsior », construite par MM. Singrün frères, u formée d’une roue motrice dont la périphérie esi munie d’aubes "ré'-eptrices.
  - L’eau est amenée sur la roue par un l uyau portant à sa partie inférieure un robinet-vanne placé devant un injecteur à un ou plusieurs ajutages ; après avoir agi sur les aubes, l’eau quitte celles-ci sous un angle très faible strictement suffisant à son évacuation, de manière que sa force est utilisée à peu près complètement dans l’aube. D’ailleurs, la section du jet est réglée instantanément, à la main ou automatiquement déterminant la conservation d’un effet utile très élevé, même avec les débits les plus réduits.
  - La (fig. 4G4) représente une des turbines fonctionnant à l’usine hydroélectrique de Fully. La roue motrice a 3m,550 de diamètre, portant 51 aubes rapportées. L’Une des extrémités de l’arbre porte le plateau d’ac-coupleinent pour l’alternateur et l’autre contient l’embrayage de la pompe à huile du servo-moteur entraînant de ce fait directement, à la vitesse de oOO tours par minute de la turbine.
  - 143. Pertes d’énergie dans les turbines. — Les pertes d’énergie, dans les turbines hydrauliques, proviennent du passage successif de l’eau
  - Fig. 465. — Roue Doble, genre Pelton. Fig. 466. — Coupe axiale
  - d’une turbine Pelton.
  - 'lîuis le distributeur, la roue mobile, le tube de succion, dans le jeu entre
  - 1 7
  - couronnes, et des résistances passives mécaniques.
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- - -684
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La perte e dans le distributeur est donnée par l’expression ci-après :
  - V'o, vitesse moyenne absolue à la sortie du distributeur ; Kx, coefficient qui eèt égal à 0,125 selon Hænel et Francis.
  - Fig. 467. — Turbine « La Houille Blanche », type Pelton.
  - Celle e' dans la roue mobile par :
  - moderne. métallique. (Teisset, Chapron et Brault frères,
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - 685-
  - Vj. vitesse relative à la sortie des aubes mobiles ; Iv2, coefficient = 0,10 à u.'iO d’après llænel pour les turbines à réaction.
  - La perte de charge provenant du frottement de l’eau le long du tube de
  - F’c 470. -
  - I4oue mobile d’une turbine Pellon de 6.000 IIP, sous 350 mètres de chnto-(Neyret, Beylier, constructeurs!.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - succion et celle due au passage de l’eau, du tube au canal de. fuite, se calculent comme il a été indiqué.
  - La perte d’eau à la seconde du fait du jeu est donnée par l’expression : q ~ 0,7 \l2gW X 4-IÎS ;
  - S, hauteur du jeu (3 millimètres au moins) ; 2R, diamètre de la nue*;
  - h1, différence de pression entre l’orifice de sortie du distributeur et lYspare extérieur. Dans les turbines bien construites, q est inférieur à •> 0/b.
  - Fig. 472. — Roue mobile de turbine centripète à réaction (A1 et H. Bou'ie* développant 3.000 HP, 375 tours. Chute de 60 mètres.
  - Les résistances passives relatives au frottement de l’arbre dan*'
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  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ------- TURBINES
  - apports varient de 1 à 1,5 0/0 du travaihelïectué par la turbine, pour les ! arbines à admission complète. Elles atteignent 3,5 0/0 dans les turbines = xiales du type Jonval.
  - Les pertes dans les turbines sont, d’une façon générale :
  - Pertes dans le distributeur et la roue...... 10,5 à 14 0 0
  - — dues aux fuites par le joint......... 2,5 à 4,5
  - — ' dues aux résistances du mécanisme... 2 à 4.
  - Ensemble................ , 15 22,5 0 0
  - VII. — FORMULES NOUVELLES POUR LE CALCUL DES TURBINES HYDRAULIQUES
  - M. Albitsky, professeur à l'Institut technologique rte Kerkoff, a rtuu.,6 des formules et «me classification «les turbines tout antres «|»e •
  - émises habituellc-m "id. D’après lui,
  - • mil es les turbines xistantes sont à
  - réaction, divisées ' nmmo suit : a) turbines à pression variable (turbines à •‘''•tion de la classification usuelle) ; b. turbines à pression constante (turbines limites ou à •"dion de la classifiai ion usuelle) ; o) turbines Girard.
  - Dans les turbines
  - limites, la pression , . , . . .. > ,
  - PUS absolument constante, mais auit la !» hydro.ral.qne , les -lions transversales des canaux moteurs y sont constantes. Dans les-
  - * urbines Girard et dans la turbine limite radiale, la press.on est eltecU-vement constante sur 1 ont le parcours «le 1 eau, a traveis es canaux moteurs.
  - Nous avons jugé utile rte consigner ici «les formules qui aboutissent a "'•ruines conclusions contraires aux idées régna.,tes et «pu peuvent ave.r
  - Fig. 473. — Boue mobile de turbine Francis (A. et II. Bouvier), de 1.450 HP, 300 tours, Chute de 31 mèt.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - une influence sérieuse sur la théorie et la pratique de la construction .U * turbines (1).
  - M. Albitsky, à la suite de ses observations personnelles sur diUVurntî types de turbines établies par lm et par d’autres, s’est rendu compte d’une déviation plus ou moins marquée de la direction de la vitesse Cg de sortie du canal moteur, contrairement à l’hypothèse généralement admise qui fait Ca perpendiculaire à la vitesse Va (fig. 474).
  - De là, d’après cet auteur, le moyen d’obtenir des équations exactes, applicables à tous les types et formes de turbines hydrauliques et cpii font l’objet des paragraphes (144 à 147) ci-après.
  - Nous appellerons Wa et Wp les vitesses relatives respectives par rapport aux points a et e ; Va et Vg, les vitesses de rotation par rapport aux mêmes points, et Cfl et Gg, les vitesses à la sortie et à l’entrée du canal moteur.
  - Fig. 474.
  - Fig. 475.
  - 144. Turbines à pression variable. — La turbine conique (fig. 47-> peut être prise comme forme générale, et soient : H, la hauteur de la rhi:' = d eau ; IIg, la distance du centre de gravité de l’orifice e du canal innfeur au niveau d aval ; Ha, la distance du centre de gravité pour l’èrificc d< sortie a du canal moteur ; y, la longueur du tuyau aspirateur ; h, la hauteur piézométrique de l’orifice de sortie du canal directeur ; h8, la hauteur piézomé! rique de l’orifice e du canal moteur ; ha, la hauteur piézométrique pour 1 orifice de sortie a du canal moteur ; G, la vitesse absolue de la particule centrale a la sortie du canal directeur ; Ce, la vitesse absolue de la particule centrale à l’entrée du canal moteur ; Ga, la vitesse absolue de l*1 particule centrale à la sortie du canal moteur, et C", la vitesse absolue
  - ( ) M. le professeur Dr H. Lorenz, de Dantzig, a exposé dans les colonnes de D Houille Blanche (octobre 1908 et mois suivants) une nouvelle théorie du plus gr:,nd intérêt que nous ne pouvons que signaler à nos lecteurs. L’étude de M. Lorenz ne ^ pre ant pas à une analyse, elle demanderait, pour être reproduite in extenso, une pkuC pans cet ouvrage incompatible avec le cadre que nous nous sommes imposé.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 689
  - (l-la part icule centrale à la «ortie du tpyau aspirateur. Le mouvement d l'eau depuis le niveau d’amont jusqu’à la sortie du tuyau aspirateur représenté par les quatre formules ci-après :
  - C2 <•*
  - H — Hc = h -j- — -(- E|H (du niveau d’amont à la sortie de la roqe directrice) ;
  - 2p
  - C2 G2 •
  - h ' — =r he 4- — -f- E,H (de la sortie de la roue directrice à l’entrée de la 2» 20
  - roue motrice);
  - \v2 V — Y2 NV2
  - H. — H(t 4- he -•)--2 q_ _ü-----2 — ha q-------- -f- E3H (dans la roue motrice) ;
  - 2 g 2 g , 2 g
  - C2 c2
  - Ha + y + h* H-------- = y q—a -f- E^H (à la sortie de la roue motrice).
  - 2 g 2 g
  - K1( E2, E3 et E4 désignent des parties de la hauteur II absorbées par les réuslanees hydrauliques pendant les différentes phases.
  - Eu ajoutant membre à membre et en simplifiant, on obtient l’équation g.' n'rale suivante du mouvement de l’eau à travers la turbine :
  - Il 1 - E,
  - Eo
  - E,(
  - *>=(-
  - W'2 — c2 — v2
  - 2(1
  - dans laquelle la perte due à la force vive provenant de la vitesse de 1 eau pl,rtant du tuyau aspirateur'est représentée par E6li.
  - ff. Albitsky appelle le coefficient de H, coefficient de transmission de la charge à la turbine, que l’on peut désigner par E ; par suite :
  - I * ' 2grEH == (C2 + V2 — W?) H- (W2 — C2 — V2).
  - En remplaçant dans cette formule, en s’appuyant, sur la condition d’en-lre<‘ sans choc, l’expression :
  - C2 + V2 — W2, par 2VeCe cos a,
  - ^ ' vitesses de sortie figurant dans la seconde parenthèse de la même équation seront remplacées par les vitesses d’eritree en se basant sur ce qui s,dt ; soient re et ra les distances de la ligne centrale du canal moteur à 'axe de la turbine* la vitesse V serait donnée en fonction de V6 par la relation :
  - La vitesse C , avec laquelle l’eau quitte la roue motrice, étant perdue presque entièrement sans utilité pour la turbine, il est rationnel de .imposer une valeur de cette vitesse, telle que la perte sort pel rte et égale a un
  - 44
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- L
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- - 690
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - taux déterminé de la hauteur donnée H, et cette valeur sera fournie par la relation :
  - (3)
  - r2 2 g
  - JL. xx f| 100 X ’
  - p étant le nombre qui exprime le taux.
  - Désignons par toe el W(S les aires de section du canal moteur, obtenues en menant des plans tangents passant par les premier et dernier point - de la ligne centrale de ce canal et tangents aux surfaces d’entrée et de sorti* . La permanence du régime de l’eau amène l’égalité du débit dans toutes les sections du canal moteur ; par suite, l’égalité du débit par les orifices d’entrée et de sortie est exprimée par :
  - (4) weWc sin p = m^Va sin v.
  - D’où on tire :
  - w„
  - toa sin y
  - W(
  - Et en y remplaçant W(. par sa valeur tiré1 de :
  - sin « sin p’
  - on obtient:
  - (5)
  - W*
  - sin a — X -— wa sin y
  - X Cc.
  - • En remplaçant dans l’équation (1) Wa, Va et Ca par leurs valeurs lirees des équations (2), (3) et (5), on obtient Y équation générale suivante de 1 eau dans les turbines, depuis le niveau supérieur de la chambre à eau jusqu a la sortie du tuyau aspirateur :
  - J6)
  - . 2^EH = 2V,C(. cos a -|~
  - 'toç sin «\2ç,-2 _ /rX2 a X sin p/ \re)
  - Mu
  - 100
  - En tenant compte de la condition d’entrée sans choc exprimée par :
  - * y_e__sin (P — a)
  - Cf sin £ ’
  - on obtient les nouvelles formules suivantes pour la détermination de?-vitesses d’entrée applicables à toutes les turbines dont le canal moteur est complètement rempli par la veine liquide :
  - sin y
  - — X -y
  - sin ((3—
  - sin j3
  - 2 cos sX
  - — X-r
  - sin a
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES.' --- TURBINES
  - 691
  - formules sont applicables à tous les types de turbines, excepté aux turbines Girard, et dans tous les cas possibles. Contrairement aux formules ordinaires, on peut donner aux angles a, (i et y toutes les râleurs possibles. De plus, comme ces ^formules contiennent les rappels et elles donnent des vitesses de valeurs différentes avec
  - t différentes divergences des couronnes de la roue motrice et selon que I oji aura une turbine axiale, conique, radiale, centripète ou centrifuge.
  - Évidemment de telles solutions ne peuvent être obtenues qu’à la condition de donner à toutes les variables des valeurs appropriées.
  - Turbines limiles (à section constante). — Ici les formules ci-dessus se amplifient par ce fait que les vitesses relatives de l’eau à l’entrée et à la ortie du canal moteur sont égales. En introduisant, cette condition dans égalité (4), il vient :
  - A we sio fi = o>a sin y,
  - vraie seulement, pour les turbines limites, et M. Albitsky conclut que c’est par cette dernière qu’il convient de remplacer les égalités :
  - [3 = 2a et tang p — 2 tang a,
  - faussement employées comme caractéristiques des turbines Girard et des m bines limites.
  - En tenant compte de l’équation (8), les équations (7) se transforment *'< des valeurs applicables aux turbines limites.
  - 145. Influence des divers facteurs entrant dans les nouvelles formules. — lo Turbines à pression variable. Au sujet de 1 influence
  - sur les vitesses d’entrée, M. Albitsky admet que les sections trans-
  - versales des canaux dans les turbines doivent varier aussi peu que pos-'iblç et que cette variation soit en -rapport, d’une part, avec la < liaige et, d 'Hitre part, avec la longueur des canaux. Et, comme conséquence immédiate, il reconnaît comme meilleures les turbines limites, dans lesqutlks E 'Cdion reste constante sur toute la longueur des canaux.
  - Quart au rapp0rt (2s), il lui assigne une valeur comprise entre 0,50 l’ uir h = l .000 mètres) et 1,35 (pour h = 1 mètre).
  - '.e rapport G‘) dépend du genre de turbine axiale, centrifuge et cen-rM'ète. Pour les limites de ce rapport, elles seraient celles-ci apres .
  - Turbines axiales............
  - Turbines radiales centripètes
  - Turbines américaines........
  - Turbines centrifuges........
  - 0,8 à 1 0,7 à 0,8 0,65 à 0,75 1,2 à 1,4
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- - 692
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - En ce qui concerne l’influence de ce rapport sur les vitesses d’enhée. l’auteur trouve que l’élargissement de la couronne vers l’extérieur I tout à fait désavantageux et qu’il doit, être remplacé par un élargissent t 'vers l’axe de la turbine. "î
  - Influence des angles y, a et p.—Pour l’angle y, plus grande est sa valeur, plus grandes aussi sont les vitesses d’entrée Ce, Ve, We, et inversement. L’augmentation de l’angle y accroît la vitesse Va et diminue la vitesse \V, laquelle détermine la vitesse Ca. M. Albitsky assigne à l’angle y des valeur-plus élevées que celles actuellement admises, et il indique l’égalité :
  - y = 20° à 40°.
  - Pour l’angle a, quelle que soit la variation de vitesse, avec la diminution de a, le diamètre de la turbine augmente, et réciproquement ; par suite, dans la plupart des cas, il est préférable de donner à a les valeurs plus grandes sans> tomber dans l’exagération. On peut se tenir emn* a = 28° à 40°.
  - L’augmentation de p entraîne toujours celle de la vitesse de rotation \ : et il est toujours avantageux de prendre la règle P ^ 90°.
  - Quant aux valeurs de E et de p, celles indiquées sont celles ci-après :
  - Turbines axiales............ E = 0,75 à 0,80; p = 5 0/0 à 10 04)
  - — radiales centripètes. E = 0,80 à 0,85; p = 5 0/0 à 10 0 0
  - — — centrifuges. E = 0,75 à 0,80; p = 8 0/0 à 15 0 0
  - — américaines....... E = 0,90 à 0,95; p = 4 0/0 à 800
  - 2° Turbines limites.— Le rapport — dépend de ce que, dans ce,- • orra
  - bines, les sections transversales du canal moteur sont constante' :-ur toute la-longueur ; il est indiqué ;
  - Turbine centripète..... — = 0,75 à 0,85
  - Te
  - — centrifuge.... — = 1,15 à 1,3 Te
  - La diminution du diamètre étant obtenue par l’augmentation d< l’angle a et la vitesse Ce augmentant avec l’angle a, il sera plus pratnjn' de donner à cet angle de grandes valeurs ; on prendra encore :
  - a = 20° à 40°.
  - Pour l’angle p, la valeur de 90° est encore la plus recommandable, el pour y on adoptera y = 20° à 40°.
  - Les petites valeurs de y sont à employer dans les cas où on cheu b' avoir un coefficient important de travail utile, et les grandes, quand désire avoir une petite turbine moins lourde.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ---- TURBINES • 093
  - 146. Turbines à libre déviation ou turbines Girard. — Les
  - vi ->ses d’entrée dans ces turbines sont données par les expressions :
  - Ce = v'âflrE (H - H,),
  - On voit que, dans ces formules* au lieu de II, il entre partout (II — IIc), « jui montre que dans ces turbines une partie de la chute (IIJ se perd t-Hijours sans aucune utilité, ce qui est une cause d’infériorité de ces turbines. Cet I e circonstance ne permet l’emploi rationnel de la turbine Girard que dans les cas d’une forte chute ; mais alors We et Wa ont des valeurs tr<-' grandes et, par suite, la perte p due à Ca est aussi assez grande et, atteint de 15 à 25 0/0. Le coefficient du travail ut ile, par suite, ne dépasse p - 70 à 75 0/0. Avec l’augmentation de l’angle oc, la vitesse Vc diminue, tandis que la vitesse We augmente. Il est donc ici aussi avantageux de donner à l’angle a de grandes valeurs. On prendra a = 20° h 40°. De plus, a allant en croissant, la longueur des canaux fixes et, partant, la hauteur di !a couronne, peuvent être moindres, ce qui donne une roue fixe plus bg re. Si on désire avoir un grand coefficient de travail utile, ou donne à I auîrle.p une valeur de 90° ; si on désire une turbine tournant vite, on pr- : dra (3 > 90° (90° à 120°).
  - Quant à y, l’égalité y = 20° à 30° est justifiée en s’approchant de la limite inférieure si on cherche une turbine à grand rendement, et vers la "ne supérieure, si on désire une turbine de poids, de prix minima, et tournant vite.
  - Applications numériques.— a) Turbine à pression variable type wiéricain. — Hauteur de chute H = 2 mètres ; débit Q = 5 mètres cubes 3 *a S(V‘-onde ; nombre de tours, 50 environ. Doit fonctionner jour et nuit, a,,f en temps de crue ; grand coefficient de travail utile.
  - ’ *n prendra :
  - = 0,7 ; -5 = 0,68 ; a = 30° ; P = 90° ; y = 30° ;
  - A loi
  - rs :
  - E = 0,9 et p = o 0/0.
  - X 0,
  - 19,62 X 2 (0,9 4- 0,05)
  - 87 X 0,87+ (0,7)2 _ (o,68 X 0,87.)2
  - 4m,14
  - 19,62 X 2 (0,9 + 0,05
  - et
  - -+(°’7 x
  - VVe = Ce x 0,5 = 2”,37.
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- - 694
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le diamètre de la turbine est donné par la relation :
  - D =
  - ___________1__________.
  - * X <p X X sin p’
  - © est le rapport de la distance des couronnes de la roue directrice au diamètre de la turbine, et © le rapport de la distance moyenne de deux aubes voisines à la sortie du canal directeur à la même distance moyenne d< surfaces correspondantes de ces aubes, ou, en d’autres termes, le coefficient de diminution de l’aire de l’orifice de sortie du canal moteur et «pii dépend de l’épaisseur des aubes de cet orifice.
  - En posant :
  - | = 0,90 et © = 0,20,
  - il vient :
  - D=
  - V 2,37 V 3,
  - 1
  - 14X0,90X0,2X1
  - im,82
  - et
  - _ gOXVg _ 60XJM1 _ tours f.
  - n~~ " “3,14X1,8 2 —4 ’
  - ni)
  - Ayant ainsi déterminé le diamètre de la turbine avant toutes ses autres
  - dimensions, il faut s’assurer si les valeurs de — > — > p et E, admises pro*
  - <»a ra
  - visoirement, concordent avec celles qui doivent réellement correspondu-à une turbine du diamètre trouvé plus haut.
  - Si on voulait admettre pour p une valeur sensiblement plus grande, on obtiendrait évidemment une turbine de plus petit diamètre ; mais il f;U1'
  - drait alors donner aux grandeurs — > —« a, (3 et y des valeurs différent s
  - Ma re
  - de celles qui ont été admises plus haut.
  - En ce qui concerne le profil des aubes, M. Albitsky envisage la ligne droite comme un des profils les plus satisfaisants de l’aube de la roue fi-x* • b) Pour le calcul d’une turbine limite dans les mêmes conditions qnp ci-dessus, en prenant :
  - — = 0,66, a = Y = 30°, p = 90°, E +0,1 X P = 0,95etp = 5 0/0,
  - re / •
  - on trouve : ^
  - Ce = 5,09; Ve — 4,43; We = 2,54.
  - D’ou :
  - = - X Ve = 2,92; Wa = We = 2,54; Ca = 8,53 + 6,35 - 12,91 = b97
  - re
  - V,
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES
  - G95
  - Ci 100 p = -±x--------
  - m
  - Posant <f = 0,2, on obtient :
  - B = lm,82 et n — 46tours,5.
  - c) Enfin, pour une turbine Girard, avec H = 8 mètres et Q = 1 mètre cube, remplissant les conditions ci-après : turbine axiale à axe vertical, viiesse 200 à 300 tours par minute, fonctionnement intermittent, économie i c. portante dans les premiers frais d'installation, et oscillation du niveau d aval pendant la période active de la tu-bine atteignant parfois la valeur de I mètre, on donne à E une valeur égale à 0.75 et on fait a = 30° et p == 90°.
  - Alors :
  - Ce = v/§F(H~=nï7) X E = 10,85; Vt, = Ce $ == 9,44
  - We = Cc^ = 5,425, e sin
  - Posons = 0,95 et adoptons la valeur 0,18 D comme distance ent re les surfaces de la couronne motrice à l’orifice d’entrée, on a :
  - D = V/I;
  - X
  - r. X ? X 4 X sin ,3
  - 0,59.
  - Et le nombre de tours : n = = 306 ; ce d -mier nombre étant
  - Jt A u
  - trop élevé, on prendra<p = 0,12 D.
  - Alors le diamètre de la turbine devient
  - ü = 0,59 yfe*
  - 0,72 et n = 250 tours.
  - v,n- - méthodes graphiques pour l’établissement
  - DES TURBINES
  - ., . collègue M. G. Benoit a fait
  - 148. Exposés analytiques. - N ^ une ^
  - Paraître dans le Bulletin technologique (décembre ; ^ phique des turbines à réaction. Partant de la formule. 9^
- p.695 - vue 731/1252
- - 696
  - LA TECHNIQUE DE- LA HOUILLE BLANCHE
  - £ degré de réaction, où V2 varie de 1 pour s = 0 (turbine limite), è 0 pour £ = 1, l’auteur ' représente V2 par une droite en prenant pour abscisses les valeurs de £ et pour ordonnées celle des vitesses. V est la vitesse à la sortie de l’eau du distributeur.
  - La vitesse tangentielle j-j tiié'è de la formule
  - 'gh
  - f si aussi figun'e
  - par une droite parallèle aux valeurs de £ ; H est la hauteur de chute sous laquelle la turbine travaille.
  - V'2
  - Si V' est la vitesse absolue à la sortit1 de la roue, la formai'* x~Ti st
  - •2gli
  - aussi représentée par une parallèle aux valeurs de e.
  - On peut écrire : vo2 — w2a -f- v2 — 2 Vu cos a pour la vitesse à la sortie du distributeur et : V'2 = v'2 -f w'22v'w' cos fi pour la vitesse à la sortie de la roue mobile.
  - La valeur de w2 se trouve représentée par une droite parallèle à V 2 tracée à une distance de :
  - a
  - Y
  - O
  - a
  - w"2 — P2 + v'-
  - de cette dernière.
  - w 2
  - La valeur -de wa2 se trouve par la formule wa2 = et t IL - >t
  - (),//.)
  - aussi représentée par une droite concourante avec celle représentant w2 au point où celle-ci coupe la ligne de e.
  - Les indices a et r dont sont affectées les lettres entrant dans les-ior-mules résultent de leurs nouvelles valeurs pour tenir compte des pertes internes. - ^
  - L’équation du rendement :
  - Pl = V,.2 + V2 = Wa2
  - est aussi représentée par une droite facile à tracer en calculant les deux points extrêmes. Enfin la courbe des cos a se déduit de la formule :
  - COS a
  - ot X2i) 11 2 Y7 rv
  - L auteur a appliqué sa méthode, à titre d’exemple, à l’étude des turbines de Livet installées par la maison Bouvier de Grenoble (deux turbines centripètes montées sur un même arbre horizontal ayant chacune un tuyau d aspiration) et dont les données sont : chute utile û>7 mètres, débit 4.750 litres, nombre de tours 375. II en a tracé le diagramme des possibilités (avec a = 31°, cos a = 0,857, v =0,70 et v' = 0,4627) ; la construction des triangles des vitesses et les courbes de variation des valeurs de
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - Ci) 7
  - ^ et s en se donnant v2 — 0,05 = constante représentant la valeur de la i-‘rte par vitf sse restante et a = 20° constant en faisant varier v.
  - Pour v = 0,45, on obtient :
  - = 0,.S3 et s = 0.
  - Par suite c’est une turbine limite, le maximum de çj = 0,92 correspondant à v = 0,725, lequel varie très peu entre les valeurs de v = 0,70 à 0,75 et que s varie de 0,50 à 0,57. On voit ainsi que pour une turbine à grande vitesse, le rendement descend d’environ 6 0/0 sur le maximum, mais que augmente, ce qui indique que le distributeur doit être plus haut que pour le rendement maximum.
  - M. De'just, l’excellent et r< gretté professeur à l’École Centrale des )rts et Manufactures, a soumis le calcul des turbines à une méthode graphique que nous résumons ci-après (1) :
  - Partant de l’équation générale :
  - y2 ~ v'2 _i_ P — P' 2 g + «
  - V'2
  - H< ” 2g
  - (1)
  - dans laquelle (fig. 476) on trouve :
  - V et V7 vitesse d’entrée et de sortie ; p et p' pression d’entrée et de sor-!i<* ; -ru perte de charge dans le récepteur; V"la vitesse a la sortie de la conduite ; II la hauteur de chute îéduite par les pertes de charge, et Uj la "hute réelle ou géométrique. L’énergie fournie à la 1 urbme se décomposé •‘n deux parties :
  - Uuc énergie cinétique:
  - V2___ V'2
  - et une émrgie potenlielle:
  - P —P
  - 11 faut donc que les turbines soient construites de manière a réaliser les vitesses V, Y' et V" et les pressions p et p' pour obtenir le travail utile Hx. 6i on désigne par a et a' les vitesses de la couronne mobile à l’entrée ci à la sortie des aubes, l’expression du rendement de la turbine es . :
  - Vu cos « — W cos a
  - ï/( IIi -j- ~r rid)
  - 'ta étant la perte de charge dans la couronne fixe. Le rendement total <Je l’installation est :
  - \u cos a -- V'»' cos «' pt = <?H
  - Il faut rendre naturellement ces rendements aussi élevés que possible.
  - ‘ P) Des turbines, par J. Dejt st (Deuxième Congrès de Ht uilk Blanche.- Lyon, 1915)
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- - 698
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ou peut réduire V" en donnant à l’extrémité delà conduite un diami; ,-« suffisamment grand ; on peut réduire V7 au'minimum en faisant W' — u' et y très faible, égal au moins à 10° et l’équation (1) devient :
  - 2 Vu cos a 2 g
  - = 11,
  - (1 bis)
  - Il faut résoudre cette dernière équation- dans laquelle on ne connaît que Hj, mais on peut se donner a priori une valeur des pertes de charge de a qui ne dépend que de la couronne directrice.
  - On tire V de la formule :
  - e représentant la fraction d’énergie transmise à la roue sous forme d’énergie potentielle ou autrement dit le degré de réaction.
  - Connaissant V1; a et Hx, l’équation (1 bis) fait connaître la vitesse d<-rotation u. On a ainsi les éléments pour tracer le triangle des vitesses à l’entrée que fait connaître la direction du premier élément de l’aube mobile. L’angle y étant donné, on connaît le dernier élément et il suffit de tracer une courbe tangente pour avoir le profil de l’aube.
  - Enfin la relation :
  - u___r_
  - u' /’
  - X
  - dans laquelle on se donne le rapport des rayons, fait connaître u' et par suite V7.
  - La question du rendement peut s’appliquer d’une façon générale ou a un cas particulier et en envisageant dans ce dernier cas le rendement-maximum.
  - Pour la première solution, il suffit de résoudre les trois équations :
  - 2 Y u cos a — 2 W cos a' 2g
  - = Ht-
  - y^2
  - 2g
  - V2 2 g
  - H, (1 — 0 et “ u
  - L
  - r'
  - On se donne deux des inconnues ou bien deux équations de conditions compatibles avec les trois précédentes. Généralement on se donne * et l’autre dépend du système de turbine que l’on a en vue. Ainsi, si l’on veut une turbine de vitesse périphérique donnée, on se donne a ; si l’on vise un rendement maximum, on fait W7 = u', ou mieux une série de valeurs de u ; si c’eét une turbine à aspiration , l’on fait a = 90°, etc.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. -- TURBINES
  - 699
  - La formule ci-après permet de tirer la valeur théorique du rayon n.’oven r de la couronne mobile :
  - Q — 2nrb\ sin a
  - 'ce se donnant le'rapport m = ^ ;
  - b, largeur de la couronne mobile à l’entrée de l’eau.
  - La condition à remplir, pour que l’eau se répari isse uniformément dans 1« s canaux de la turbine, est qu’en un point quelconque l’élément de surface de l’aube mobile soit normal à l’accélération relative des molécules liquides en ce point.
  - 149. Tracés géométriques.*—Les formules que nous venons d’éi on-ecc se traduisent géométriquement d’une manière très souple.
  - Ainsi l’équation (1 bis) peut s’écrire: en posant \/2gïî1 = Vj :
  - 2Vw cos a = Vf
  - Ei d’autre part l’équation :
  - (1 e>
  - b ut s’écrire :
  - V*= V-i (1 - s) = Vf - eVf.
  - Or si on trace ( fig. 477) d’un point M comme centre un cercle de rayon
  - Fig. 477.
  - MC
  - ^ ^ = V\ et si on prend sur le rayon OA' un point G tel que : ^-^-7 k demi-cercle décrit sur CA comme diamètre coupe le diamètre vertical
  - BB'
  - en un point tel que :
  - MD- = MA X MC = e V?
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- - 700
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Si l’on trace ensuite la demi-corde DE perpendiculaire au rayon MS, on obtient un triangle MDE dans lequel :
  - DE2 — ME2 — MD2 = Vf — sVf = V2
  - Donc la vitesse absolue d’entrée est donnée par DE.
  - Traçons au point M la ligne MF, fa if a: t l’angle a avec le diamètre AA' et égal à V ; projetons le point F en G sur AA', traçons GB et élevons-lui en B une perpendiculaire qui coupe AA' en H ; le triangle rectangle GB1I donne : >
  - MB2 = MH X MG \
  - ou :
  - Vf = MH X V cos a.
  - Donc :
  - MH - 2u.
  - On peut avoir immédiat ement u en menant par le milieu I de MB une perpendiculaire à GB qui coupe AA' en un point K qui est évidemment au milieu de MH et l’on a par suite MK = «.
  - Portons la valeur de u en ML et joignons LF, le triangle LMF est le triangle des vitesses à l’entrée.
  - u .
  - Ce tracé étant indépendant du rapport — est le même pour toutes les
  - u'
  - turbines.
  - Le triangle des vitesses à la sortie dépend au contraire de la nature de la turbine, puisque la vitesse de sortie dépend du rapport des rayons. Si mais considérons une turbine centripète, qui est le cas de la figure, le point de sortie M' de l’aube est sur le cercle de rayon' r' et de centre.O, et la vitesse u' est donnée par les triangles semblables OML et OM'L' en M'L' ; on forme l’angle y et l’on prend L'F' = L'M', puisque W' = u' ; on a ainsi en M'L'F' le triangle des vitesses à la sortie.
  - Le profil de l’aube mobile est une courbe telle que MMX qui coupe les cercles de la couronne mobile suivant les angles P et y ;celui de l’aube fuce est généralement une droite parallèle à la direction a.
  - Le rendement hydraulique du profil peut se déterminer graphiquement aussi. En effet, l’expression de ce rendement est :
  - 2Vu COS a — 2 VV COS a'
  - qu’on peut encore écrire :
  - ,,, u'
  - — V — cos a ).
  - u '
  - 2w (V cos a
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. ----- TURBINES 701
  - Réduisons la vitesse V'dans le rapport, de u' à u, et projetons-la sur AA', or .'.IN, nous aurons :
  - u'
  - rs’G = V cos. a
  - _T, U \ f
  - V — cos a W
  - G!est la valeur de l’effort tangen' ieî Fa, dont nous avons déjà parlé, rapporté à l’unité de masse.
  - On a donc : ^
  - 2 iiku pAh ~Ku
  - pi = ' ou: ~ = V
  - 2
  - Portons lu en MP et menons la parallèle PR à IK, nous avons
  - MR
  - MK
  - MP MI '
  - donc :
  - MR = pi Vn
  - ou :
  - et :
  - MR__Vj ,
  - u ~~ ’
  - 2
  - _ HH
  - 1 “ MA
  - La section transversale peut se déterminer graphiquement aussi, connaissant la largeur b à l’entrée. En effet, la formule :
  - 2tc sin p* = 2^ràW sin p
  - dorme :
  - bi Wi sin pi
  - tAV sin P = a2.
  - Or, le tracé de l’aube fait connaître r,., W* et et la constante a est moyenne proportionnelle entre b et W sin p. Donc si nous traçons deux axes rectangulaires Oœ et O y ifl3- 478), si nous traçons aussi la droite OA faisant l’angle pavec Oæ et égale a W, si nous portons en Od la largeur de la couronne à l’entrée, b, le d<*mi-cercle décrit sur ad • omme diamètre coupera 1 axe Oj? en un point c tel que Oc = a. Puis, pour avoir la largeur en un Point intermédiaire, on , , ...
  - mène par le point O une parallèle à W, et qui lui est égalé, on projette
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- - 702
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - son extrémi -à .V sur O y en a., on joint at à c, on élève en c une perpendiculaire à ap qui coupe O y en di ; on a par suite :
  - Orf{- = bi
  - ' r
  - En amplifiant O ri. dans le rapport de r à r., à l’aide des deux triangles semblables ORtf.et ORd'l dans lesquels OR; = rt et OR — r, on a :
  - O d'i = bi.
  - Remarques. — La forme du triangle des vitesses à l’entrée varie avec le degré de réaction.
  - 1
  - Pour unedurbine à réaction - , on a :
  - •2
  - V = v, v'i - 6 =
  - ; d’où : V| =
  - 2_V y'!
  - En portant cette valeur dans l’équation (1 bis) on obtient : u
  - « =
  - Donc le triangle est rectangle ; le premier élément de l’aube mobile est perpendiculaire au dernier élément de l’aube fixe.
  - Dans une turbine à réaction nulle, on. a :
  - V= V, et 2u cos a = Vj ;
  - Le triangle est isocèle, W = u, p = 2a et la vitesse de rotation est moitié moindre que celle d’une turbine à réaction
  - Si la turbine est à libre déviation p = p!, la formule du degré de réaction donne : s = — t]., l’équation de la vitesse à l’entrée devient :
  - Va=V(l + r„)=2gH, (l +v„).
  - La vitesse d’entrée résulte donc de la hauteur réduite augmentée de la perte interne rH. Le tracé fait comme précédemment montre que le triangle est scalène, que u < W et que (J = 2a.
  - 150. Efforts dynamiques. — Dans les turbines axiales, l’effort dynamique ex* rçé p; r la masse liquide peut être décomposé en. deux parties : l’m e t ai gentielle Fm dont nous r vois déjà parlé et l’autieFÿ. parallèle à l’axe; celle-ci est m e poussée axiale qui s’ajoute au poids de l’eau ou s’en retranche si la turbine est à axe vertical, poussée qui a poui «expression :
  - Fy = V sin. a — V' sin a'.
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. — TURBINES . 703
  - Fans les turbines radiales, la composante F est radiale, puisque les fil' 's liquides sont dans un plan perpendiculaire à l’axe.
  - '.esturbines mixtes donnent lieu à une poussée radiale et à une poussée a a;de.
  - 151. Influence de l’angle et du degré de réaction sur les éléments du fonctionnement.— En appliquant le tracé ci-dessus pour une i1 " 'lie valeur de a et pour différentes valeurs de s on peut tracer les
  - Fig. 479.
  - 0111 b°s représentatives des variations de w, W, V' et peu fonction du 'lfgré de réaction.,
  - obtient de cette façon pour une turbine axiale le diagramme repré-M idé par la 479) Qa y voit que s, variant de 0 à 1, a varie de
  - 2cot~i à l’infini. ^
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- - 704
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sin 2
  - Y' varie de Y,------ à V', F,t décroit constamment et F,, décroit au \
  - cos a J
  - en devenant négatif, c’est-à-dire de bas en haut, quand le degré de ré;v-tion est compris de 0,6 à 0,7, et que la vitesse relative passe par un minimum pour s compris entre 0,4 et 0,5.
  - On, comme le frottement dans la courojnne mobile est proportionnel u
  - Fig. 480.
  - carré de la vitesse relative, on voit que pour les hautes chutes où W a une valeur importante, on a intérêt à adopter un degré de réaction voisin de '•
  - La courbe de rendement hydraulique montre que ce rendement est s< lisiblement constant jusqu’à e = 0,7 et qu’au delà il décroît rapidement pour tomber à 0 quand V' devient égal à Ya.
  - L’influence de l’angle a est donnée par l’épure de la (figASQ) tracée pour un degré de réaction déterminé.; on y voit que les valeurs de u, W et
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- - (
  - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. --- TURBINES 705
  - «•missent avec a, notamment que celles de W croissent très rapidement ; t poussée axiale passe par un maximum pour a voisin de 45°, elle est h. a'ive entre 0 et 20° environ, positive de 20 à 75° ; le rendement est siblement constant jusqu’à 45°, puis il décroît rapidement et devient nu! un peu au delà de 75°.
  - 152. Fonctions caractéristiques des turbines. — Soit une turbine ru s'ruite, de diamètre D donnant un rendemen1 p sous une chute II et fonctionnant avec un nombre de tours n et un débit de O mètres cubes par seconde pour donner un travail de N chevaux. Praçons-la sous une •hute différente N7 et cherchons quel devra être son nombre de tours n7 p-'isr qu’elle donne le même rendement, et quels seront alors son débit Qr •‘t sa puissance N7.
  - pour que la turbine ait le même rendement dans les deux cas, il faut évidemment que les deux épures faites par la méthode graphique soient •- •inblables ; on doit donc avoir :
  - 1 >e même :
  - ht comme
  - On a :
  - 1000 OH 1000 Q'H'
  - i\ = o ——— ; = p ~
  - ‘ t.) ’ . /a «
  - N| — Qïr — VH’/
  - bensidérons en second lieu, deux turbines semblables installées sous la meme chute, leur rapport de similitude étant X, et calculons les rapports t)' N'
  - ' "O ' N* *Kmr ^Ue *e ren(^emen^ so^' môoie.
  - ^0s deux turbines étant semblables^ leurs épures sont idenliques, on a:
  - ii — ü — 1 n D' X
  - même les valeurs de W donnent :
  - Q = -D64V sin. [J etQ' = Tzh'b’W sin. ,5 ;
  - d'uù
  - Q =
  - 0' ~ D b
  - la IIOLILLE 13 LAN Cil E. - I.
  - 45
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- - 706
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - El, le nombre de chevaux fournis par les deux turbines est :
  - N = oJ000fiH et w.= .IQOLft'II
  - / 5 ^ 75
  - d’où :
  - K
  - N
  - (1
  - Q
  - X2.
  - - Enfin considérons le cas général de deux turbines semblables T <•; T' placées sous deux chutes différentes II et II7 et, donnant le même n-m
  - n' O7 N7
  - dement. Calculons les rapports — < — et —
  - n Q . N'
  - Supposons d’abord les deux Cirbines sous la même chute H et donc.oit
  - le même rendement p ave*-nombres n, O et N peur le turbine T et nt, Qj et Ni unir la turbine T7.
  - On a d’après ce quipréc-’-dr :
  - n X ’ Q >
  - - Puis plaçons la Lurhire I sous la chute H7, elle don 1 n* le même rendement p pour les nombres n', Q7 et 3V. < ! ù’i1 :
  - v/ü'. q: _ v/il'
  - V H ’ y, VH
  - et, = I
  - Il -.3
  - Multiplions ces équa membre à membre, nom tenons :
  - n ___t * /il • 0 __^ 2
  - n -X V H ’ Ü,.~- V Iî
  - II
  - N' et ^
  - Supposons maintenant que la turbine T' soit placée sous une rliii1' un mètre et débite un mètre cube par seconde, son nombre de tours y- * 1-1 donné par les formules précédentes dans lesquelles'on fera IP = 1 nlt‘ *' et où l’on donnera à X une valeur telle que Q7 = 1 mètre cube ci <u ob irj.dra
  - X = n \J
  - Q
  - iyïp
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- - RÉCEPTEURS HYDRAULIQUES. — TURBINES
  - 707
  - Coite fonction est appelée fonction caractéristique des turbines. Pour a genre de turbines déterminé, sa valeur varie avec le rendement, puisqu'elle est fonction de n, c’est-à-dire de a, dé a et de t ; d’autre part,
  - 'le valeur est limitée par les limites pratiques du débit d’une turbine jni dépendent du genre de cette turbine. 11 en «résulte que pour un rende-
  - uMit supérieur à 0,75, la fonction caractéristique varie, pour chaque genre, entre des limites déterminées.
  - Les diagrammes de la (fig. 481) représentent les variations de cette fonction pour les roues Pelton à un seul jet, les turbines centrifuges à deux secteurs et les turbines centripètes.
  - On peut ainsi choisir le type de turbine à employer, quand le nombre de ' ours est fixé, ou bien choisir à la fois le type de turbine et le nombre de ' ours qui conviennent au meilleur rendement ; on peut aussi déterminer le débit qui convient à une seule roue, et par suite, le nombre de roues à employer. Cette fonction rend de grands sévices aux constructeurs.
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- - CHAPITRE VIII
  - INSTALLATION DES TURBINES
  - I. — VANNAGES ET PIVOTS
  - 153. Vannages des turbines. — Le vannage spécial à une turbine a pour but de modifier le débit en le proportionnant à la puissance à produire. *
  - On peut diviser les vannages des turbines ou disposé' ifs de réglage en trois classes, savoir : ceux spéciaux aux turbines à réaction, ceux communs aux turbines à réac'ion et à action, et enfin ceux à admission partielle .-les turbines à action, axiales ou radiales.
  - Dans les vannages des turbines à réaction, on ouvre les vannages au
  - Fig. 482. — Vannage à rouleaux. Coupe verticale par l’axe d’un rouleau.
  - moyen de vannes ou papillons placés sur le tuyau d’arrivée de l’eau, de clapets articulés formant deux cm {.rois canaux à la fois, de clapets mobiles cjiie 1 on enlève ou que l’on place directement à la main, de vannes cylif1' driqaes actionnées a l’aide de tiges à crémaillère, comme pour les clapet-articulés, enfin de vannes doubles qui comprennent par moitié une partie conique qui peut fermer la première partie de la couronne, et un segment plan qui a pour effet d’obstruer la seconde.
  - Les vannages communs aux turbines à réaction et à action comportent soit un vannage à rouleaux de Fontaine qui sont commandés par un sec-
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- - INSTALLATION DES TJJRBINES ' 709
  - t ur de îté et un pignon, soit des vannelles à tambour de Gallon, guidées par des rainures pratiquées dans I
  - 1. joues de la couronne et manœuvrées à la main ou au moyen d’un tambour à gorge.
  - Dans le vannage à rouleaux, des pignons à dents spéciales servent à guider ces rouleaux ou rônes en engrenant avec une : l’émaillère fixe placée sur le rebord du distributeur. Ces pignons guides empêchent tout glissement sans s’opposer au soulèvement du tablier. La maison Teisset, Ghapron et Brault emploie maintenant avec succès, pour la construction du tablier flexible, le cuir
  - hvdrofuge, qui jouit de la propriété précieuse de pouvoir se réparer.
  - K ici. 483. — Vannage à rouleaux. Plan de la couronne fixe.
  - Fig. 484. — Turbine axiale munie d’un vannage à vannettes indépendantes, à commande par roue dentée.
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- - 710
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Avec le vannage à papillon ordinaire les secteurs ne peuvent jamais découvrir à eux deu,x qu’une moitié de la couronnexirculaire formée par le distributeur. Cette moitié est donc seule utilisable pour l’admissior de l’eau. M. Sehavaber a remédié à cet inconvénient avec son papillon croisé. Dans ce système ( fig. 403) le distributeur est formé de deux paires de ser-teurs, de rayons inégaux à leur partie-supérieure. Le plus grand rayon
  - Turbine perrjHè/e 3 venneites partrefies indépendantes. 9 commande psr tambour.
  - Etiration du tambour a double gorpe et du secteur dente.
  - Fig. 485. — Turbine parallèle à vannettes partielles indépendantes à commande par tambour.
  - ( ' ‘ des secteurs intérieurs est précisément égal au plus petit rayon des se<
  - teurs extérieurs, et les quatre secteurs se raccordent à leur partie infc' rieure, pour former par leur juxtaposition une couronne circulaire d» même rayon que la partie supérieure de la turbine proprement dite. I-1 papillon se compose aussi de quat re secteurs recouvrant exactement le-secteurs du distributeur.
  - Et quand on fait tourner le papillon autour de son axe vertical, les sec
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 711
  - \ de ce papillon démasquent les secteurs correspondants du distri bu-u- r, sans recouvrir les see-4•iurs voisins. L’eau peut «Lac c' re admise à la fois -[•'oui le pourtour du dis-
  - routeur.
  - Le papillon croisé obvie partie aux inconvénients :- vannage à rouleaux, qui -or : usure1 de la matière l! vil de et impossibili' éd’uti-• r l’admission de l’eau de ; parie du distributeur " ! upée par les rouleaux à ' ni de course.
  - Le vannaye Victor, pré-
  - pour les -turbines re-;i' les, consiste en des pièces
  - b»nle ou en bronze, fixées - ib*s couronnes en fonte mobiles autour de l’arbre la turbine ; ce vannage est interposé entre le distributeur et la roue.
  - i / '
  - Fig. 487. — Vannage à tiroirs.
  - A . Vannage a papi/Ion .
  - B. Di'spcrsiUon c/es papd/ons c/ouh/es donnant
  - Fig. 48G. — Vannage à papillons.
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- - 712
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - En ce qui concerne les vannages applicables aux turbines à admission partielle, il y a lieu de distinguer entre ceux affectés aux turbines parallèles et ceux appliqués aux turbines centrifuges.
  - Pour les premières, on règle l’admission au moyen d’un tiroir ou vanne circulaire occupant deux quarts de cercle fondus avec un cylindre verlical qui porte la denture sur laquelle agit le moteur. Quant aux turbines < <‘n-trifuges, recevant l’eau par un tuyau, et pour moyenne et haute chutes, la vanne circulaire équilibrée est placée à l’extérieur, entre la couronne
  - des directrices et la roue, son mouvement de rotation étant fourni [tar un pignon extérieur.
  - Nous avons décrit (§ 139) les vannages employés pour les turbines Fig. 488. — Vannage à persiennes. mixtes et., en particulier, les vannage.-
  - américains produits par les aubes directrices elles-mêmes, pivotées entre les deux plateaux annulaires de la couronne fixe et commandées par un secteur à bielles radiales.
  - Da; s le tome II qui traite des usines aménagées et qui sont comme une synthèse des usines hydroélectriques classiques, nous donnons, pour chacune d’elles, une description spéciale des vannages employés par les constructeurs des turbines adoptées dans ces installations. On verra que le plus souvent les vannages sont mis sous la dépendance d’un système automatique comprenant : un relais à servo-moteur et un pendule centrifuge ou tachymètre rotatif dont l’équilibre et les fonctions pour la vitesse^ de régime, pour les accroissements ou les ralentissements d’allure, déterminent le jeu du servo-moteur et, par suite, celui du.distributeur d’une manière opportune.
  - 154. Pivots divers. — Calculs. — Les pivots des turbines fonctionnent noyés (Jonval) ou marchent en l’air ou hors de l’eau (Fontaine). Le pivot noyé est difficile d’accès (pour les remplacements des grains d’acier usés), d’entretien et de surveillance. Ces inconvénients ne sont que peu atténués par l’emploi des champignons de gaïac, en raison de l’usure inégale des parties frottantes. Pour que ce système de pivot puisse rendre de réels services, Fig 439. il faut qu’il soit très soigné de montage, fabriqué avec des matières premières excellentes, qu’il fonctionne toujours immerge a l’aval et que les eaux arrivent débarrassées de tout gravier.
  - L’accès, le réglage et l’entretien du pivot en l’air sont d’ordre {dus faciler mais la construction de-l’organe devient plus compliquée ; ainsi il exige
- p.712 - vue 748/1252
- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 713
  - partie inférieure sur l’arbre fixe B, pour empêcher tout déplacement latéral de la turbine. L’arbre creux est revêtu i> sa partie supérieure d'un cous-
  - Fig. 490. --- Installation de turbines « La Houille'Blanche », avec pivot dans l’eau et hors de l’eau.
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- - 714
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sinet en bronze, et le pivot est fixé par une clé à l’axe mobile qui tour: dans la crapaudine.
  - Si on appelle P le poids total en kilogrammes que doit supporter fm
  - Fig. 491.
  - Fin. 492. Pivot hors cfeau, système Arson.
  - fixe et d le diamètre de celui-ci, on obtient la valeur de ce dernier en faisant :
  - \ d — 0,7 v/ P + (pour le fer)
  - d = 0,4 v P + 3 (pour l'acier).
  - Pour des arbres très longs, et si l est la longueur en millimètres, on
  - prend : d = 0,2 s/ l y P- La valeur maximum de la pression ne doit Pa? dépasser 0kg,7 par millimètre carré. Quant à la hauteur du grain, dx étant son diamètre, on la-prend égale à : 3,5 \Jdx -f- 5.
  - Pour l’arbre creux en fonte portant la roue mobile, on a :
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- - INSTALLATION DES TUHBINES
  - 715
  - ff moment du roupie de torsion ; d1( diamètre intérieur; r/2, diamètre ••rieur (d’ordinaire </2 = l,-^) ; c , effort unitaire à la torsion (qui esl h il uellement inférieur à 2 kilogrammes par millimètre carré).
  - Dans le ras de hautes chutes, la maison Teisset, Chapron et. Brault •, jdique avec succès un pivot à circulation d’eau pour éviter tout éehuuf-e- .lient dû à la trop grande pression sur les pointes des turbines. Un ser-j- min en cuivre rouge est fixé dans le gobelet ; par un dispositif spécial,
  - un courant d’eau froide circule dans ce serpentin et refroidit l’huile du pivot dès que le flottement tend à en élever la température..
  - Dans le pivot suspendu (îanz, l’arbre de la'turbine, fileté dans la partie supérieure, est fixé directement à un manchon d’acier cylindrique quiiourne sur un collet de bronze phosphoreux placé dans une boîte remplie d’huile.
  - Do. 193. — Pivot central hors (le l’eau avec circulation d’eau froide autour de la cra-|*audinc (L. Gouverner, constructeur).
  - Fig. 494. — Pivot noyé visilable, système L. Gouverner.
  - La maison Neyret-Brenier utilise pour les arbres verticaux le pivot a lanterne système Arson (fig. 491). Un arbre plein solidement fixé est sur-1,1011 té d’un gobelet au fopd duquel est un grain d’acier. C’est sur ce grain que repose un pivot fileté supportant un arbre creux auquel csv. fixée la ’urbine.
  - Le réglage est fait par un écrou que l’on peut facilement manœuvrei îuàoe y deux larges fenêtres ménagées dans un renflement de 1 arbre creux.
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- - 716
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le pivot supérieur est sans doute plus coûteux que le pivot inférieur en gaïae, placé sous l’eau, mais.ce dernier a le grand défaut de n'être acre.-sible que lorsque l’on vide le canal de fuite et en outre de s’user très rapidement si l’eau charrie du sable.
  - Quand la pression sur le pivot n’est pas considérable, ni la vitesse de nu ation trop rapide, cette même maison emploie le pivot annulaire à suspension représenté parla ( fig. 496).
  - Lorsque la charge à supporter est trop forte, on soulage le pivot par l’emploi d’un piston fixé à l’arbre et sous lequel on admet l’eau sous pression. Un tuyau d’échappe-
  - Fig. 495. — Turbine « La Houille Blanche avec bâche et pivot central hors de l’eau
  - Fra. 496.
  - ment, fixé à la partie supérieure du cylindre dans lequel tourne ce piston, peimet 1 ecoulemenr de 1 eau qui suinte entre le piston étT son cylindre. Quelquefois la maison Neyret-Brenier combine ce dispositif avec la roue même de la turbine (usine de Servoz).
  - Dans le dispositif Gouverner, l’arbre est suspendu à un anneau vissé à son sommet, lequel anneau tourne au-dessus d’une table circulaire fivet soit par l’intermédiaire de roulements à billes, soit avec interposition d’huile sous pression.
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 717
  - Bans les types nouveaux le pîvot dans l’eau est en bois dur imputrescible, le graissage à l’huile est supprimé ; c’est l’eau courante (et non pas
  - Fig. 497. .
  - 1 eau qui s’infiltre dans une boîte mal close) qui, par sa masse, est chargée <le lubrifier les surfaces frottantes.
  - Le pivot en bois A ( fig. 478) est contenu dans une boîte cylindrique B
  - Fin Tt
  - Fig. 500. — Vue en plan.
  - Fig. 499. — Profil.
  - en fonte. Cette boîte est maintenue dans le moyeu M -{fig^ASfl à bf 0), à
  - 4
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- - 718 ' LA TECHNIQUE DE LA' HOUILLE BLANCHE
  - l’aide d’un croisillon à quatre liras D qui viennent se relier à la circonférence du tube d’évacuation ou tube hydropneumatique G.
  - La boîte contenant le pivot repose sur une traverse en acier T, supportée elle-même par deux tiges qui transmettent la charge au plancher de la turbine. Ces tiges sont filetées à leur partie supérieure et des écrous permettent de régler la hauteur du pivot.
  - Malgré la simplicité de ce pivot, quelques industriels hésitent à l’employer
  - Fig. 502. — Pivot annulaire à billes.
  - parce que sa visite ou son remplacement m
  - .cessitenf soit le démontage
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- - INSTALLATION DLS TURBINES
  - 71,0'
  - . omplet de la turbine, soit l’établissement d’un batardeau dans le canal
  - fuite et la mise à sec de la partie de ce cannai située sous la turbine, i quand la turbine est peu importante, l’inconvénient n’est pas grand ; dans • crtaines installations, on peut même à la rigueur se dispenser du batardeau, mais c’est l’exception. Au contraire, quand il s’agit d’une turbine d’une force moyenne ou de grandes dimensions, il faut renoncer à visiter le pivot, et son remplacement entraîne des dépenses élevées.
  - 11 était donc intéressant de chercher un dispositif qui permît d’enlever le pivot, de le visiter, le remplacer et le remettre en place sans démonter ;iucun autre organe de la turbine ni vider le canal de fuite. On a résolu le problème de la façon suivante :
  - La boîte du pivot est supportée par une traverse en acier I. Cette coïte porte, suivant deux génératrices diamétralement opposées, deux rainures N dans lesquelles viennent s’engager des ergots fixés sur chacune les branches d’un levier double L.
  - L’axe E de ce levier est supporté par deux chaises F fixées soit contre la charpente, soit contre le tube d’évacuation ou de toute autre façon. Deux guides G partent du point d’appui et vont jusqu’au plancher supportant la turbine. L’extrémité II du levier reçoit une tige ou une chaîne qui aboutit en un point où il est possible d’exercer un effort d’enlèvement < l’aide d’un treuil, d’un palan ou de tout autre appareil de levage. La boîte du pivot se prolonge en forme d’échancrure dans laquelle vient se loger la traverse T. Les tiges qui supportent cette traverse sont filetées mr une longueur suffisante pour permettre la manœuvre décrite plus loin ; en outre les ouvertures R par lesquelles ces tiges traversent le plancher de \ la turbine sont de forme allongée. On dispose en un point quelconque de
  - I arbre de la turbine une butée limitant l’amplitude du mouvement de descente de cet arbre.
  - La manœuvre pour sortir le pivot est la suivante : on fait descendre la traverse T en manœuvrant les écrous des tiges qui la supportent et on déplace les tiges de façon à dégager la traverse I de l’échancrure pratiquée dans la boîte du pivot on agit en élevant la chaîne ou tige articulée en
  - II '.on comprend que l’axe E après avoir pivoté glissera entre les branches-du guide G. Le levier double L peut être amené avec le pivot en un point ' orivenahle pour pouvoir exécuter foute visite ou réparation.
  - De pivot est remis en place par la manœuvre inverse de celle qui vient d’être décrite ; les détails de construction peuvent varier beaucoup, ils dépendent de la disposition locale qui change d’une turbine à l’autre.
  - 11 y a lieu de remarquer que le système de leviers qui sert à manœuvrer .
  - pivot ne subit aucun effort pendant.la marche de la turbine ; mais il est Prudent de sortir le pivot une ou deux /ois par an, surtout quand l’eau est . chargée de sels calcaires formant à la surface du métal des dépôts qui
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- - 720 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - doivent être enlevés avant qu’ils ne soient-suffîsants pour gêner la manœuvre.
  - Dans le cas des arbres horizontaux, on emploie des pivots-butées à graissage à bague avec grains à rotule ; un palier supporte l’arbre tout près du pivot. La (fig. 501) représente le dispositif employé par la maison Neyret-Brenier.
  - Dans certains cas spéciaux on fait appel aux paliers à cannelures, nuis ils sont d’un entretien et d’une visite beaucoup moins faciles que les butées.
  - L’emploi des pivots à billes permet de diminuer le travail de frottement développé dans les pivots ordinaires ; dans ce cas, on peut soustraire ce s organes à l’action de l’eau et leur appliquer un système de graissage à pression assurant la lubrification de façon parfaite. Pour ce genre de suspension, on fait : P = Kim (ni, nombre de billes ;8, diamètre de chaque bille ; K, coefficient = 0,025 pour billes en acier et chemins de roulement en fonte et 0,030 pour billes et chemins de roulement en acier).
  - Si l’arbre de la turbine est horizontal, on a, en tenant compte de la torsion-et de la flexion, et pour chaque tourillon d’extrémité :
  - ,,-L- i_ i/Ô®. .PN .
  - KD v d~ \ ' K ’ 1 ~ G »
  - d, diamètre du tourillon ; /, longueur ; P, réaction de l’appui ; N, nombre •de tours par minute ; K, pression unitaire (0kg,l à 0kg,2 par millimètre carré) ; K1? effort de flexion (4kg,50 par millimètre carré pour la fonte, 3kg,50 pour le fer) ; C, coefficient,, inférieur à 4.000/
  - Le pivot annulaire Singriin, du type hors de l’eau et graissé à l’huile, a l’avantage de supprimer l’arbre creux et de supprimer le porte-pivôt sous la roue motrice. Il se compose d’une douille pouvant glisser le long d’un arbre vertical, entraînée dans son mouvement de rotation par un prisonnier. Elle repose et tourne sur un anneau en fonte ou en aciei* encastré dans un second anneau en fonte dont la forme sphérique inférieure porte sur une rotule d’une cuvette qui assure à l’ensemble une position telle que malgré un petit défaut possible dans le montage de l’arbre “vertical, le contact entre les deux parties frottantes de la douille et de l’anneau soit toujours parfait. La cuvette reçoit l’huile lubrifiante et un écrou permet le réglage du pivot.
  - Le pivot annulaire Singriin permet d’employer un arbre premier moteur en acier plein, et par conséquent, de donner à cet organe essentiel une robustesse et une sécurité complètes. La pression par unité de surface frottante étant très faible, le graissage est très efficace. -
  - Les grains annulaires sont en fonte dure et en deux pièces ; ils reposent sur un anneau à rotule qui permet à l’ensemble du système d’osciHer •légèrement, et de prendre automatiquement la position qui correspond
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 721
  - au portage rationnel des surfaces frottantes (Yo'r fig. 504 bis}, à l’errata à la fin du livre.
  - Un niveau extérieur permet de s’assurer à tout instant, et pendant la marche de la hauteur de l’huile dans le réservoir, et une vis de vidange d’évacuer l’huile qui aurait perdu les qualités lubrifiantes.
  - Un couvercle recouvre la cuvette et évite les projections d’huile.
  - Les pivots hydrauliques de Girard, utilisés par quelques constructeurs, donnent d’excellents résultats. Ce genre de pivot consiste en principe en lin plateau fixé sur l’arbre, sous lequel es' une cuvette annulaire dans laquelle on injecte de l’eau sous pression. Le réglage s’obtient en élevant ou abaissant cette cuvette au moyen de vis disposées à cet effet, (fig. 505),.
  - Lorsqu’on veut transmettre directement le travail de la turbine, on cale l’arbre de transmission sur un manchon formant la partie supérieure de pivot, ou bien l’arbre coulisse dans ce manchon
  - par une longiurclavette, son extrémité étant filetée pour recevoir l’écrou d« réglage et le grain de frottement.
  - II. — MISE EN PLACE DES TURBINES
  - 155. Montage des turbines. — En principe une turbine se compose d’un axe ou arbre verfiéal ou horizontal, d’une roue mobile fixée sur cet arbre ou eouro n ou récepteur — dans lequelle la foi ce vive d'- 1 eau se
  - transforme en travail mécanique —d’une couronne fixe ou distributeur, d’un vanrage ou dispositif de réglage eu débit, et enfin d’une chambre eu maçonnerie, en béton ou en tôle, appelée chambre d’eau et qui. en général renferme le récepteur, le distributeur et une partie de l’axe. Pourl’éuablissemenl des ^ ambres d’eau, il y"a lieu de distinguer si la turlv'ne est ouverte ou lnee- Dans le premier cas, le canal d’amenée pénè're dans l’usine, et la houille blanche. — i. l 46
  - Fig. 506.
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- - 722 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE B
  - l’eau est Retenue dans une chambre in maçoi ncric, sur le plancher de laquelle repose la turbine (fi g. 506. Alors que la turbine comporte
  - Fig. 508. — Turbine parallèle Neyret et Brenier, à admission totale et à chambre ouverte.
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 723
  - en tube d’échappement, celui-ci doit toujours plonger dans l’eau d’aval façon à utiliser la chute dans tous les cas.
  - Fig. 509. — Turbine parallèle Neyret et Brenier, à chambre ouverte.
  - Fig. 5
  - ip. — Turbine centripète Neyret et Brenier, à admission partielle.
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- - 724
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour les chutes élevées et pour toutes celles où la chambre d’eau m
  - Turbine centrifuge à huche Neyret et Brenier.
  - Fig. 5! 3.
  - libre déviation
  - Fig. 514. — Turbine parallèle Neyret et Brenier, à lib.^ .
  - à admission partielle, à huche et à axe vertical.
  - peut être construite ert maçonnerie, la turbine est disposée
  - dans ihi
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 725
  - chambre métallique en fonte ou en tôle appelée bâche (fuj. 513 et 514). Celle-ci affecte la forme d’une spirale, laquellq permet une vitesse d’arrivée plus grande de l’eau et partant une réduction du diamètre de la conduite forcée. Il en résulte une économie sensible lorsque la conduite atteint une grande longueur. L’emploi de la turbine double est surtout apprécié lorsqu’une grande vitesse de rotation est nécessaire ou lorsque le débit du cours d’eau varie dans de notables proportions. De plus les poussées axiales de sens contraire se neutralisant, selon la hauteur de la chute, on place l’axe de la turbine' à 6 ou 7 mètres au-dessus du niveau d’aval tout en utilisant la hauteur totale de la chute.
  - Dans le cas d’une usine fonctionnant avec une seule turbine, le bâtiment recevant le récepteur est placé à une des extrémités de l’usine, ce qui est la disposition la plus connue, c’est-à-dire celle des moulins ; alors on place les outils les plus résistants près du récepteur. Si ceux-ci peuvent êire rangés en deux groupes exigeant le même travail moteur (filatures de tissage, par exemple), on dispose le récepteur au milieu de l’usine.
  - Lorsque l’usine comporte plusieurs turbines, et si la force hydraulique est insuffisante pendant une partie de l’année, on place les récepteurs hydrauliques à une extrémité du bâtiment et la machine à vapeur de secours à l’autre extrémité. On rfionte les récepteurs sur deux arbres indépendante reliés, par une transmission propre à chacun, à un même arbre de couche. Quand on peut partager les outils de l’usine en deux groupes à peu près équivalents comme emplacement et résistance, on installe les récepteurs dans un bâtiment spécial, entouré de part et d’autre par deux aulres bâtiments qui constituent les locaux de l’usine proprement dite.
  - bi on a affaire à une usine hydraulique dont la chute est variable, avec un débit suffisant pour fonctionner en tout temps, on peut accoupler plusieurs turbines sur le même arbre de couche. Cette disposition s impose dans le cas d’une usine dont la puissance est très variable ; on y adjoint une machine de secours si on juge cette puissance insuffisante a certains moments.
  - Pour faire fonctionner simultanément deux turbines à axe vertical, on tas réunit à l’aide d’engrenages coniques a un arbre horizontal, et un appa-r(‘il de débrayage permet d’arrêter l’une ou l’autre.
  - Si on veut faire travailler sur un arbre commun une turbine et une machine à vapeur, on relie la turbine à l’arbre au moyen d’engrenages, ft le moteur à l’aide d’organes élastiques (courroies, cables), ou mieux on réunit les deux moteurs à la transmission par des embrayages à friction (*).
  - Dans certains cas on peut employer avec avantage le système de com-
  - (l) Traité des appareils de levage et de rruinutention, par E. Pacoret. J. Loubat et G1*,
  - tuteurs.
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- - 726
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - mande par enrouleur dit « le Lenix » jouant le rôle d’embrayeur ou d' débrayeur.
  - Les (fig. 515 à 520) montrent quelques dispositions d'installations de turbines de différents systèmes. : i
  - Le sol de la salle des machines doit être nécessairement placé plus haïr
  - TYPES P* INSTALLAT! ON JE TPRBiNES “HERCULE PROG^HS
  - Actionnaiït|&reïLgrenï^j camènes lïnelTaTisTniiùoiiloriiontaJe en l’air pour cormnan3er raïf <^na3«o.
  - ÂvechucKe eftuyttiîâirienée actioitnantiu;etiansnjÎ4sioa mlkir pour îoaiJïiKràerim? dynamo.
  - Fig. 515.
  - que le niveau aval en temps de hautes eaux. Pour ne pas perdre de la chute aux périodes de basses eaux, on a recours au tube aspirateur ; mai» le cas demande à être soigneusement examiné, car, pour les petites imite»? il est bien rare que l’aspiration soit recommandable, et pour les grande» chutes, il convient de ne pas perdre de vue que les turbines noyées a axe vertical donnent d’excellents résultats.
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 727
  - Lo tableau ci-après, qui nous a été fourni par la maison Piccard et. Pictet, concerne des turbines de petites forces pour chutes de 10 à 2!R> mètres.
  - NOMBRE FORCE DÉBIT DIAMÈTRE CHUTE NOMBRE FORCE DÉBIT DIAMÈTRE
  - de en en litres de la en de en en litres de la
  - tours chevaux secondes Tubulure mètres tours -chevanx secondes Tubulure
  - 200 6,5 64,8 10 160 6,5 64,8
  - 285 18,4 91,8 1 20 225 18,4 91,8 >350 mm.
  - 350 33,8 112,0 | 300 mm. 30 275 33,8 112,0
  - 400 51,9 130,0 40 320 34,6 86.5 J .
  - 300 mm.
  - 450 29,0 58,1 50 360 48,4 96,7
  - 495 38,2 63,6 | 60 395 38,2 63,6
  - 535 48,0 68,6 >250 mm. 70 425 48,0 68,6 |
  - 570 58,8 • 73,5 80 455 58,8 73,5 | 250 mm.
  - 605 70,1 77,9 90 480 70,1 77,9
  - 640 51,3 51,3 100 505 51,3 51,3
  - 670 59,3 53,9 110 530 59,3 53,9 |
  - 700 67,5 56,2 220 mm. 120 555 67,5 56,2 >220 mm.
  - 730 76,0 58,6 130 580 76,0 58,6 1
  - 755 85,1 60,8 140 600 85,1 60,8
  - 780 56,6 37,8 150 620 56,6 37,8
  - 805 62,3 39,0 1 . / 160 640 62,3 39,0
  - 830 68,3 40,2 170 660 68,3 40,2
  - ^ 180 mm. >180 mm.
  - 855 74,4 41,3 180 680 74,4 • 41,3
  - 880 • 80,7 42,5 190 700 80,7 42,5
  - 900 87,1 43,6 1 200 720 87,1 43,6
  - La (fiy. 521) montre un schéma d’installation d’une turbine centripète (b rancis) à axe horizontal avec chambre ouverte, construite par les établissements Teisset, Ghapron et Brault frères.
  - La turbine est calée sur un arbre en acier reposant sur deux paliers graisseurs à bague à longue portée ; l’un de ces paliers porte une butée pour parer à la poussée axiale lorsque la turbine est simple ou, quoique double, lorsqu’un côté est appelé à fonctionner seul. Des presse-étoupes s°ut disposés au passage de l’arbre dans les murs pour éviter les rentrées d’air et les fuites d’eau. Ces presse-étoupes sont accessibles même pendant la marche.
  - L’arbre de la turbine est toujours placé au-dessus du niveau aval et le Mécanisme d’ouverture et fermeture prolongé jusque dans la salle de 1 usine. Un grillage et une vanne commandent l’entrée de l’eau.
  - Lour les turbines fonctionnant sous la pression d’une conduite, la bâche affecte la forme d’une spirale. Comme dans les turbines à chambre ouverte, 1 arbre horizontal est en acier, tournant dans des paliers à longue portée.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - <
  - Fig. 516.
  - Fig. 517. — Turbine Neyret et Brenier centripète, horizontale, quadruple, à directrices mobiles et chambre ouverte.
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 729
  - L’évacuation de Peau s’opère par un tube coudé prolongé par un tuyau tronconique vertical.
  - Les mouvements de réglage s’opèrent à l’aide de biellettes ou à l’aide d’un mouvement de manœuvre avec anneaü quand on veut réduire l’encombrement à son minimum. Lorsqu’on désire une grande vitesse de rotation, on fait emploi des turbines doubles ou quand le débit du cours d’eau varie dans de notables proportions.
  - Les turbines diffèrent entre elles notamment par leurs vitesses angulaires et leurs prix. La vitesse circonférencielle est seule limitée par la
  - Fig. 518. — TurbineiNeyret et Brenier, centrifuge, horizontale et à admissioiyp irtielle.
  - hauteur de chute, et la vitesse angulaire dépend du dessin adopté ; la turbine sera d’autant moins coûteuse que la vitesse angulaire sera plus grande.
  - C’est cette dernière qui fixe celle de la dynamo à atteler à la turbine.
  - A cause des sables entraînés, il convient de disposer les turbines pour que les parties qui s’usent soient détachables facilement pour les remplacer.
  - On peut faire ces parties amovibles en fonte ou en aluminium.
  - U y a avantage à employer desturbines dont la puissance max'mum soit supérieure à la puissance normale, quoiqu’elles doivent alors marcher toujours fractionnées, ce qui n’est pas la meilleure condition au point de vue de l’effet utile. Une turbine ne peut être poussée comme une machine
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- - 1L.J
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLÀNCHE
  - à vapeur ; à ouverture complète, si la charge résistante croît considérablement, la vitesse diminue, et il n’y a pas d’autre moyen que d’augmenter la puissance-pour équilibrer la charge. Or les dynamos peuvent supporter
  - Fig. 519. — Turbine simple L. Gouverner.
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  - inconvénient de fortes surcharges pendant quelque temps, et elles y soumises très souvent par suite des variations de charge de l’emploi
  - i
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- - 732
  - LA^TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - de l’énergie. Pour cette raison, il y a avantage à avoir des récep!em* hydrauliques qui puissent répondre à cette augmentation soudaine. On sera dans de bonnes conditions en choisissant la puissance maximum égale aux 8/7 de la puissance normale.
  - Les variations de la chute influent sur la puissance et amènent un changement de vitesse des turbines.
  - Pour olivier aux inconvénients des variations de hauteur de chute, on p<?ut disposer les turbines pour qu’elles fonctionnent normalement avec
  - Fig. 521.
  - vanne ouverte partiellement, et alors, à l’époque des basses eaux, an ouvre cette vanne entièrement, et l’on obtient ainsi l’accroissemeni d< force demandé. Pour les hautes chutes, on ferme encore davantage 1<> vanne d’admission des turbines. Ce système présente néanmoins 1 nn'Oi vénient d’un mauvais rendement pendant une grande partie de 1 annei Dans les turbines doubles, en prenant la disposition horizontale ei iaj sant travailler l’une à droite et l’autre cà gauche, on évite les poussées hue raies sur les organes fixes, et on obtient en même temps une plus giar
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 733
  - vitesse de rotation permettant de diminuer considérablement les masses des génératrices électriques tout en les commandant électriquement. La disposition de Chèvres (§ 298) est critiquable en ce sens que la disposition verticale pour de grosses masses mises en mouvement produit, sur les pivots, de grands échaufïements et-une usure très difficile à combattre.
  - L’appareil de M. Meunier, que nous avons signalé, permet de placer les turbines à action au-dessus du niveau d’aval. Schématiquement, cet appareil consiste en un récipient mis en communication, haut et bas, avec le tube-siphon au moyen de tubulures munies de robinets. Dans ce récipient est placé un flotteur suspendu à une soupape équilibrée qui établit la communication du tube avec l’atmosphère et permet que le niveau de l’eau dans le tube-siphon reste sensiblement stationnaire à la hauteur qui correspond à l’équilibre du flotteur.
  - Pour passer commande des turbines aux constructeurs, et pour obtenir un avis éclairé de ces praticiens, il faut préciser le plus possible les conditions dans lesquelles elles doivent fonctionner. Nous donnons, àtbre d’indication, le formulaire ci-après, qui naturellement doit être complété par des spécifications usuelles de rendement, de solidité, de garanties de fonctionnement, etc.
  - I- — Hauteur de la chute mesurée entre les niveaux d’amont et d’aval.
  - — La force que doit produire la turbine, en chevaux ; ou bien le débit,
  - (,n litres-seconde, qu’elle doit pouvoir absorber.
  - 3- — Si le débit disponible est variable, indiquer quel est le minimum en temps de sécheresse.
  - 4- — S’il faut une conduite forcée, mentionner sa longueur ? Si elle existe déjà, en donner le diamètre.
  - »• — Indiquer si la turbine est alimentée directement par le cours d’eau, ou par un réservoir de retenue.
  - 6- — Si les niveaux d’amont et d’aval sont fixes ou variables ; dans ce dernier cas préciser les variations.
  - 7- — Indiquer la nature de l’eau motrice : claire ou quelquefois chargée de limon ou de gravier.
  - 8- — Mentionner si la turbine doit être à axe horizontal ou vertical ; dans le premier cas dire si sa force doit être transmise par courroie ou par manchon d’accouplement.
  - 9- — Dans ce dernier cas, spécifier si la force doit être transmise d’un seul côté ou des deux côtés.
  - 1*1- — Indiquer le nombre de tours que doit faire la turbine, ou entre quelles limites on peut le choisir.
  - II- — Enfin,lorsqu’une turbine à régulateur est destinée à actionner Une dynamo, indiquer le moment d’inertie de cette dernière, ou bien les Pouls de ses parties tournantes et leur rayon moyen de giration.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 5-22.
  - 156. Accouplement des jturbines. — L’accouplement direct de h turbine avec la machine électrique, peu encombrant et fort commode, s’effectue aisément avec des récepteurs à axe horizontal ou à axe vertical. Les joints employés à cet effet sont ou rigides ou élastiques. Ces accouplements établissent une liaison absolue entre l’arbre et la turbine et celui de la machine conduite ; ils exigent naturellement que ces arbres soient parfaitement en ligne, et de plus, ils forcent la roue mobile de la turbine à participer au va-et-vient continuel, dans le sens de l’axe de la pièce .tournante de la dynamo. C’est.là un inconvénient très préjudiciable à la conservation des butées.
  - Les accouplements élastiques, au contraire, peuvent permettre un léger défaut dans le montage en ligne ni surtout ne font pas participer la turbine au jeu latéral de la dynamo.
  - En outre, ils offrent l’avantage d’amortir les heur's dans le cas de brusques surcharges et d’atténuer les petites variations dé^vitesse.
  - Les joints élastiques sont ou parfaitement élastiques, comme celui de Snyers à petites lamés d’acier, ou avec amortissemeiu, comme celui de Raffard à ‘anneaux en caoutchouc. Ces derniers sont préférables quand ils sont robustes, parce que le système n’a pas d oscillations autour de la position d’équilibre.
  - Un joint très employé est celui de Zodel (fig.
  - 522), qui est à la fois robuste, souple (.ce "qui permet d’éviter-des chocs nuisibles-dans le cas de surcharges brusques) et peu coûteux. Cet appareil est formé de deux plateaux à bords relevés, dont l’un se i.iou^ à l’intérieur de l’autre ; une barde de coton passe par des fentes pK* fiquées dans les bords et mises en correspondance. Les deux plateaux se trouvent comme cousus l’un à l’autre.
  - Les accouplements dont nous venons de parler peuvent non seulement permettre une déviation des axes des machines accouplées mais ils sa
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  - surent aussi l’isolement électrique l’une de l’autre. Pour les faiMes puissances, la masse du joint est suffisante pour jouer le rôle de volant.
  - La ( fig. 523) représente le manchon élastique à cordage mou fié eors-,ruit par la maison Neyrei-Brenier. Le système a pour but d’éviter la cherté du choutchouc et l’usage toujours long et pénible des marchons à uiirroie de cuir.
  - Lu plateau A est monté à l’extrémité d’un des arbres à réunir, et porte une série de tourillons 1, 1... sur lesquels peuvent tourner des galets P. Le deuxième arbre porte un plateau tout semblable, mais les tourillons 2.2...
  - Fig. 524. -— Manchon d’accouplement élastique à blocs de caoutchouc. Système A. et H. Bouvier.
  - *°nf répartis sur une circonférence de diamètre moindre. Le cordage, qui ' A passé sur les poulies alternativement en dessus et en dessous, a ses extrémités fixées l’une à un plateau, l’autre au second. En faisant varier nombre de brins on peut faire travailler le cordage à un taux aussi faible qu’on le veut et obtenir ainsi la sécurité que l’on désire.
  - Au point de vue des oscillations de vitesse autour de la vitesse moyenne, 1 accouplement des dynamos aux turbines à l’aide de joints élastiques n’a pas une importance primordiale, parce que le couple moteur est constant ;t,hsi que la résistance ; tel est le cas d’alternateurs polyphasés dont les Ai’cuils extérieurs ont des coefficients d’auto-induction égaux et qui sont '"gaiement chargés ; mais de brusques variations de surcharge nécessit ent f°ut de même l’emploi des joints élastiques.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - III. — APPLICATIONS DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES DE TURBINES
  - 157. Utilisation des turbines selon le débit et la hauteur de chute. — Lis turbines parallèles à axe horizontal, si elles sont à pleine admission, doivent être placées dans une bâche fermée, prolongée par un tube-siphon plongeant dans l’eau d’aval (turbine Girard).
  - L’établissement de turbines en chambres ouvertes n’est guère applicable que dans le cas de chutes ne dépassant pas 10 à 15 mètres parce que l’on aurait affaire au-dessus, à de telles pressions, que l’installation deviendrait trop coûteuse. D’où l’idée d’enfermer les turbines Francis dans des
  - Fig. 525. — Turbine Francis centripète, double, horizontale, bâche fermée a'®c vannage à directrices mobiles, pour chutes de 5 à 30 mètres (Société alsacienne constructions mécaniques).
  - caisses métalliques étanches et d’y amener l’eau par des canalisations, la forme la meilleure et la plus élégante étant celle en spirale, d’où le nom que l’on a donné aux turbines de ce genre. Elles sont complètement étanches et peuvent ainsi être disposées dans la salle des machines et les conduites d’aspiration passent sous le sol. Si la turbine a besoin d un* visite, il suffit d’enlever le couvercle et les aubes apparaissent libres.
  - Les turbines spirales sont comme les autres susceptibles d’être jome lées. Parfois avec de très grandes hauteurs de chute, on emploie des am vées d’eau axiales et des turbines jumelées, ou des turbines doubles spi raies. La différence consiste en ce que la turbine jumelée a deux caisses une conduite, tandis que la turbine double a une caisse et deux conduite-La maison J. Voith établit les turbines spirales en faisant passcl
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  - s
  - l’arbre à travers des joints étanches ménagés dans le coude de départ d’eau et les couvercles. Il y a deux joints à l’aspiration pour éviter toute projection d’eau sur les courroies ou les dynamos. L’arbre est graissé d. chaque bout par des graisseurs circulaires.
  - La vitesse linéaire des turbines, prise à la circonférence moyenne, est plus considérable dans les turbines à réaction que dans celles à libre déviation, et la vitesse relative de l’eau, à l’intérieur de la turbine à réaction, plus faible que celle correspondante du récepteur à action. Les résistances offertes par le distributeur sont, dans les turbines à réaction, moitié moindres qu’avec la turbine d’action.
  - On pçut dire que, pour les grandes vitesses, la turbine à impulsion s'impose, surtout si l’alimentation est restreinte à une fraction de la cir-'nnférence. Dans les autres cas, la turbine à réaction est tout indiquée.
  - Dans les installations hydrauliques, les variations du- débit et de la
  - Fig. &26. — Usine hydroélectrique de Korsiiâi (Suède).
  - Installation de 4 turbines (8 roues) sur îe même arbre.
  - ' hute, à la vérité, se prdduisent en sens opposé, mais elles n’entraînent pas moins des variations importantes de la puissance des usines à charge faible, car l’accroissement de la chute à faible étiage n’est pas suffisant à beaucoup près pour compenser l’affaiblissement du débit. Le problème consiste donc à rechercher un rendement aussi élevé que possible pour la période des basses eaux. Tout compte fait on ne peut que se contenter du débit jusqu’à une certaine limite dictée par les considérations économiques et qui sert de base pour l’étude de la turbine, le rendement allant en diminuant avec la hauteur de chute même si le débit augmente. Dans ce cas, la turbine débite moins et l’eau en excès se perd sans passer par le re('epteur. Les moyens préconisés pour augmenter le rendement en profi-fatd des augmentations temporaires du débit sont dans leur oVdre chro-nologique, le renforceur de chute, la double transmission mécanique par égrenage conique et l’aménagement total ou partiel des turbines pour les hautes eaux.
  - i L’aménagement partiel ou total des turbines pour l’acceptation des
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  - 1
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  - hautes eaux a été un problème qui a donné lieu à des solutions successives où’l’on devait tenir compte à la fois du rendement du récepteur et de son coût' d’installation. On est ainsi arrivé pour les turbines horizontales à construire des turbines doubles avec cloison séparatrice dans le tuyau d’évacuation. Ce sont en fait deux unités séparées bien que réunies pour
  - * +'\+.yïïl1
  - Fig. 527. — Turbine hydraulique à simple rotor de 10.000 II. P. de l’usine hydroélectrique de Kœkuk (Hauteur de chute 6 à 12 mètres).
  - faire un engin unique ; leurs roues mobiles ont, en général, la même cap* cité d’absorption, mais rien n’empêche d’établir aussi les deux turbin* • pour dès débits différents, quoiqu’il soit préférable de les séparer absolu ment'tout en leur faisant mener le même arbre.
  - Avant clè monter ces turbines, on avait eu recours pour utihseï débits'à fortes variations aux turbines verticales à étages dont un ( premiers exemplaires a été installé à l’usine de Chèvres (Suisse) (§ 29S)-Puis on eut recours aux turbines à couronnes multiples où le pi'111' 1ï)l
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  - ; convénient consiste en ce que le débit moyen correspondant à la plus grande partie de l’année n’est utilisé qu’avec un faible rendement.
  - La maison Voith-Œserten pare à cet inconvénient par la création d’un ype de turbine à deux étages (usine hydroélectrique de Hamn en West-phalie) qui actionne au moyen d’engrenages coniques un arbre de commande attelé directement à la génératrice électrique.'L’engrenage conique muni de dents fer et bois attaque par dessus l’arbre de commande, disposition qui permet d’asseoir solidement sur le plafond de la chambre des turbines les paliers de l’arbre ainsi que le collet de l’arbre de la turbine.
  - La question des renforceurs de chute est traitée spécialement (au paragraphe 156). Il nous reste à examiner la solution de la doubletransmission mécanique par engrenage conique.
  - Disons d’abord qu’avec la grandeur des îurbines et le choix des types employés le mode de groupement des unités a une influence considérable ^ur lès frais d’établissement. Dans les installations exceptionnelles, pour lesquelles la solution la plus avantageuse consiste toujours à adopter des 'mités indépendantes, on reconnaît que la disposition la moins onéreuse et la plus satisfaisante au point de vue mécanique comporte l’accouplement direct des turbines entre elles et avec l’arbre moteur.
  - En cas d’impossibilité on peut du moins atteler ensemble les turbines, •i elles sont à axe horizontal et actionner l’arbre par une seule transmission. La ( fig. 526) représente l’installation à l’usine de Korsnâs (Suède) de quatre paires de turbines soit huit turbines* accouplées, sur un même arbre. La chute n’est que de 2 mètres. La vitesse de rotation de ces turbines est de 107 tours à la minute et la puissance 420 chevaux. Quant aux turbines à axe vertical on peut les faire agir par engrenage '•unique sur un arbre connu, associé aussi directement que possible à 1 arbre moteur principal. Tandis que dans le premier cas toutes les tur-l'ines doivent tourner à la même vitesse, dans le second cas la transmission peut avoir une multiplication différente pour chaque turbine et les vitesses de marche peuvent être réglées pour deux hauteurs de chute différentes.
  - Ea douille transmission par engrenage conique permet d’approprier 1 effet utile, mais ce procédé n’agit pas sérieusement sur la capacité 'l’absorption des turbines, l’augmentation de rendement est faible et le rendement, reste incomplet dans les périodes de réduction de la chute.
  - Les turbines du type Francis Zwilling de l’usine de Sao Paulo (Brésil 'Iui fonctionnent sous 22m,86 de chute et un débit voisin de 19 mètres cubes par seconde offre, t les particularités suivartes. La partie extérieure de la turbine est un caisson raccordé à un bout à la tuyau-fecie, d’où l’eau pénètre dans les deux roues distributrices de la turbine. L’évacuation se fait au centre. Dans les deux premières turbines le
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  - caisson est en fonte, tandis que dans les turbines suivantes, il est en tôle. Les deux roues distributrices ont 350 millimètres de large et possèdent 24 aubes à orientation réglable par déplacement d’un anneau spécial dont la position est commandée par servo-moteur. Les roues mobiles ont lm,400 d’alésage. Il y a deux paliers. Ce’ui placé du côté de l’arrivée d’eau se trouve au milieu d’un capot en fonte dans lequel on peut pénétrer ' grâce à une cheminée de 850 millimètres de diamètre, qui aboutit à la partie inférieurs du caisson. Ce palier a 220 millimètres de diamètre et 440 millimètres de portée. Le palier du côté opposé, côté de la génératrice
  - électrique, a 300 millimètres de diamètre et 600 millimètres de longueur. Le caisson possède plusieurs trous d’homme de600 X 450.
  - Les turbines nouvelles (sauf les deux premières) ont leur régulateur, servo-moteur pompe à huile, compresseur d’air, réunis dans le même appareil, sur un même bâti. La pompe à huile est actionnée par une roue spéciale qui reçoit de
  - l’eau empruntée à l’admission de la- turbine. Le socle forme réservoir à huile. L’huile est utilisée sous une pression de 15 kilogrammes. Le réglage s’effectue par le moyen de deux cylindres de diamètres différents, avec piston différentiel.
  - Pour les très hautes chutes, le moteur employé généralement est la turbine radiale à libre déviation, centripète ou centrifuge, à axe horizontal, a cause de la facilité de la mise en place des injecteurs, de la grande vit us.-'* à donner à la turbine, et à cause du rendement. On peut faire les angf ' d’injection et d’évacuation chacun égal à 20°. En réduisant la couronne fixe à un segment annulaire au-dessus duquel vient déboucher un inje< -teur de même forme, on réduit la vitesse-de rotation et on augmente la section des aubages, condition favorable pour prévenir les obstruction--La turbine Duvillard, utilisée pour la chute du lac de Tanay (§427). 4lU tourne à 1.000 tours, comporte des couronnes à disques au lieu de rou<'' a
  - Fig. 523. — Turbine Neyret et Brénier, centrifuge à admission partielle et avec vannage à tiroircylindrique.
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  - rayons. A Chapareillan et à Chedde ( § 387), on a installé des turbines centrifuges Neyret-Brenier et Bouvier ; à Lancey (§415), des turbines centrifuges à libre déviation Neyret-Brenier ; à Terni, des turbines centrifuges
  - 1<IG- ---Turbine à basse chute Piccard et Pictet. Distributeur à cinq étages.
  - Rieter, de Winterthur ; à Gurtnellen, des turbines Piccard et Pictet. Le tableau de garde du (Tome II, Usines améi âgées) comporte d’utiles indiquons à cet égard.
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  - Toutes les fois que cela est possible, ou adopte la disposition à axe horizontal et on met la turbine directement en porte-à-faux à l’extrémité T'l’arbre de la dynamo sans manchon intermédiaire.
  - Ce genre d’installation a été réalisé à Vouvry (§ 427).
  - Les roues Pelton simples ou doubles conviennent pour les installations
  - 50 à 500 mètres et plus de hauteur de chute : usines de Saint-Georges § 371), de Gaucin (§ 378), de Caffaro (§ 393), de Rio de Janeiro (§ 403), d’iîhermatt (§404), de la Siagne (§406), de la Rageat (§ 409), de Campo-':.logno (§ 412), de Stanislaus (§ 413), de Vernaraz (§ 416)., d’Auzat (g 410), de Viège (§ 422), de Somport (§ 38Ô), de Tivoli T[§ 381), de Rutz §382), d’Empreza ( § 383), de Rjukamfos (§ 399), de Look Leven (§ 400), et Los Angelès (§ 401), de Porte et Fontpedrouse (§ 417), d’Eget §423), de Capdela (§ 425), de Bouldêr (§ 418), d’Adamello (§ 414), de 1 ; Gassagne (§411), etc. A l’usine de Los Angelès (Californie) qui utilise u.te chute de 287 mètres de hauteur, les roues à double impulsion ont une puissance unitaire de 14.000 chevaux et à l’usine de- Rjukamfos les turbines Pelton doubles atteignent une puissance unitaire de 19.500 chevaux.
  - V l’usine de Gesse, sur l’Aude cloi t la chute est de 184 mètres de hau-t(Hir, on a installé des turbines Pelton de 1.650 chevaux à un seul injec-teur et des turbines de 3.300 chevaux constituées jpar deux roues à un Uijeeteur chaque. Cette disposition assure à la fois île meilleur rendement ”• l’interchangeabilité absolue des organes susceptibles d’usure.
  - A l’usine de Saint-Georges on a remplacé les turbines Jonval par des turbines Francis-simples, les autres étant des Francis doubles.
  - Pour les chutes moyennes, la turbine ‘Oentripôte à réaction convient parfaitement. Ces turbines ne produisent tout leur maximum d’effet utile qu’autant qu’elles reçoivent l’eau par tous leurs canaux, ce qui les a fait dénommer turbines à débit constant. Le rendement pour l’admission t‘*tale est de 0,75.à 0,80 et, pour une admission àmoitié, 0,70 à 0,75.
  - Les turbines Bell de l’usine hydroi-éledtriqiie de IPontebrolla (chute de :r> mètres), qui fournit le courant au chemin de ifenclectrique de Locarno, """t montées à l’effet'd’obtenir une compensation .de pression'entre deux ( hambres de pression, et peuvent subir avec leur arbre un mouvement de 'a-et-vient de quelques millimètres dans le sens de l’axe. Pour égaliser le v*de de chaque côté des roues, et pour diminuer lia pression axiale résultante sur les paliers, on a prévu un canal de tirage débouchant dans le canal d’aspiration immédiatement derrière les roues.
  - Le réglage de la roue conductrice se fait par des aubes mobiles. Un régulateur à huile sous pression assure le réglage automatique de chaque
  - turbine.
  - Pour ne pas créer dans la conduite des différences de pression qui eussent exigé pour leur égalisation l’emploi d’appareils coûteux, on n’a pu
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  - choisir la durée du temps, nécessaire au régulateur pour fermer la conduite d’admission, inférieure à quatre secondes. Les conditions réclamées, très rigoureuses, pour le réglage automatique furent remplies de la manière la plus favorable, en proportionnant le mouvement d’inertie au temps de réglage relativement court. Dans ce but, les accouplements élastiques furent pourvus dlauneaux servant de volants.
  - Un bandage d’acier, calculé avec une charge de 150 kilogrammes par centimètre carré, donne toute sécurité en cas d’emballement. Mais la charge du bandage a été calculée à raison de 450 kilogrammes par centimètre carré, pour la mise à chaud, de sorte que dans le cas le plus défavorable la charge du matériel ne dépasse pas 600 kilogrammes par centimètre carré.
  - Les turbines
  - Francis simples, doubles, triples ou quadruples sont très utilisées P°l les moyennes chutes. Le moteur centripète à axe horizontal, sinip^ double, triple ou quadruple a été utilisé aux usines d’Avignonet ( /j
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  - de Livet (§ 342), de Pont-de-Risse (§ 358), de Champ, de • Collier-ville (§ 309), de Saut-Mortier (§ 317), du Fier (§ 318), de Kikkelsrud
  - (§ 319), d’Entray-
  - tgues (§ 322)’de
  - Queille (§ 326), de Marklissa (§ 327), de Piano d’Orte (§ 332), de Vizola ( § 330), de Sauviat (§ 331), de Paderno (§ 332), de la Val-teline (§ 333), de S a i n t - M aurice (§ 334)/ de Tiôl-hattan (§ 335),- de ‘Séchilienne (§348), de Jajce (§ 361), de Thusis (§ 365), de Heimbach (§ 368), de Pescara (§ 370), d’Ontorio Power (§ 339), d’Eymou-tiers (§ 340), de Yentavon (§ 341), de Swâlgfos (§342), du Refrain (§ 350), de Bucay (§ 351), de Molinar (§355), de Brême (§ 299), d’Augst et Wilhem (§300), de Hati fort (§303), du canal de Guiliari (§ 307), d’Albi et Ruugda-len (§ 312), d’Aelf Karleby (§313), de Gullspang (§ 321), de Fersina et Sar-cat (§364).
  - L’est le moteur centripète à réaction placé dans une huche close et ’nuni d’un tube de succion qui a été adopté dans ces installations.
  - A- l’usine de Snoqualmie-Falls (E.-U.), les turbines horizontales Francis
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - i Fig. 532. — Turbine tangentielle, genre Pelton, double. Construction Singiü
  - Fig. 533. — Tiybine tangentielle, genre Pelton, pour être montée sur massif en maçonnerie. Construction Singitln.
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  - (!; 10.000 HP,qui y fonctionnent sont à une seule roue et à admission par toute la périphérie et évacuation centrale. Un servo-moteur Lombard régie automatiquement le mouvement des aubes de la roue directrice. La vitesse sous une chute de 82 mètres est de 300 tours. Les turbines verti-( .des de l’Électrical Development and C°, qui fournissent 12.500 HP (Niagara), sont des turbines doubles. Enfin, à Shawnigan-Falls (Canada), la Compagnie Morris a installé des turbines de 10.500 HP sous une chute de 30 mètres. Les dimensions en sont : 9 mètres de hauteur, 6 mètres de largeur et 8m,10 de longueur entre coussinets. Leur poids est de 150 tonnes.
  - V l’usine de Gullspang (Suède) (§321) où on utilise une chute de 20m,50,
  - Construction Singrün.
  - ourbines à deux roues sont constituées par des aubes en tôle cintrées à h forme voulue et montées- en fonderie sur une couronne de fonte portée Par un moyeu. Les guides qui conduisent l’eau dans la roue sont montes *ur pivot et par leur mouvement on peut faire varier les ouvertures et régler ainsi la quantité d’eau admise d’après la puissance demandée. Ce système de Régulation permet a l’eau d’être toujours projei ee sur les aubes de la roue avec l’angle convenable et amélioré évidemment le rende-roent aux faibles charges. Pour des chutes entre 100 et 500 mètres on a utilisé parfois la turbine centrifugea libre déviation [usines de-Calypso (§ 377), de Cliedde (§387), d’Engins (§ 398), d’Auzat (§ 410), de Cernon
  - (§421), etc.].
  - Pour les Lasses chutes, on peut utiliser les turbines axiales a réaction.
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- - T''io. 535. — ’L'urb'me l’ellon («mr l’usine de Snutieiiu. — Échelle 1 : 00. Il 253 ni. : N 16.400 HP : n — 250 t. /min.
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  - Lorsque la variation du débit est peu considérable,, on alimente le moteuT sur toute sa circonférence et, pour obtenir un bon rendement, on fait tourner la turbine à une faible vitesse.
  - Si la rivière a un grand débit, la turbine à axe vertical munie d’un tube de succion est indiquée si le niveau d’aval est peu variable. On peut employer soit le type radial, soit le type axial ; mais, dans ce dernier cas, le vannage des turbines parallèles est plus simple.
  - Quand la rivière offre de grandes variations de débit, mais sans que
  - Fig. 536. — Turbine ÿfeyret-Brenier de 1.500 HP, 375 tours, chute. 560 mètres (Usine de Fure et Morge).
  - P°iir cela le niveau d’aval soit sujet à des variations de niveau notables, 011 s’adresse à la turbine parallèle à impulsion avec marche à petite vitesse, lorsque, dans le cas de variations de débit importantes, l’énergie dispo-nible est toujours supérieure à celle demandée par l’usine, on peut appliquer la turbine h libre déviation et à grande vitesse.
  - Les turbines Fontaine à double couronne et à double mouvement de r°uleaux sont précieuses dans le cas où le débit varie du simple au doilble,
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  - LA TECHNIQUE DE LA. HOUILLE BLANCHE
  - alors que la chute diminue à mesure que le débit augmente. On peut conserver sur l’arbre une force et une vitesse constantes ; la couronne ex4é-rieure est seule ouverte durant les basses eaux, quand la chute est maxiina et que la turbine marche dénoyée. Dès que le débit augmente et que la chute se réduit, la turbine est noyée ; on ouvre alors les deux courotmrs. Pour les hautes chutes, ces turbines peuvent être installées dans i;»e bâche en tôle. '
  - Dans- les installations- hydrauliques à basse chute de cos dernières
  - Fig. 537. — Turbine, de l’usine de Wiesberg (Tyrol).
  - années,.tant en Allemagne qu’en Suisse, on a fait de nombreuses appl1<?a fions de turbines-axiales à réaction.
  - On dispose parfois deux, turbines sur le même arbre, Finie senmd ^ produire la vitesse et la puissance sous la hauteur de chute ordinaiK, l’autre en oas de besoin imprévin Parfois l’on monte les deux turbines -
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  - lo même axe horizontal ou vertical, l’une ne fonctionnant pas ou tournant à vide, lorsque son concours n’est pas nécessaire.
  - Les turbines compound de 2.000 HP de l’usine hydro-électrique de Wiesberg (Tyrol) ( fig. 537) fonctionnant sous une chute de 87 mètres, dont i liaque roue utilise la moitié de la puissance de la chute, ont montré, par leur excellent fonctionnement, que ce genre dé récepteur permet d’obtenir des résultats équivalents à ceux des roues du genre Pelton.
  - Ces turbines sont d’une construction analogue à celle d’une pompe centrifuge compound. L’eau y entre par la volute A de la première turbine, traverse cette turbine et emsort par l’œillard ; elle se rend ensuite, par le conduit B, à la volute C de la deuxième turbine qu’elle traverse comme la première, et s’échappe enfin par le conduit d’aspiration D. Les deux roues sont à aubes directrices mobiles et ces aubes , rendues solidaires, sont actionnées par un régulateur R, mais celles de l’une des moitiés de lajpar-inne peuvent néanmoins être légèrement déplacées par rapport à celles de l'antre, de façon à permettre de répartir également le travail entre les deux roues.
  - La pression effective sur les aubages est réduite de moitié et le diamètre -le chacune des couronnes est moindre que dans le cas d’une turbine 'impie donnant la même vitesse. Les joints étanches sont dohc raccourcis A supportent une moindre pression, ce qui diminue les fuites. Pour annuler les poussées axiales, il suffit de disposer les deux couronnes en série, de taçon que leurs deux poussées se contrebalancent, et de répartir la charge mitre elles ; la petite différence de poussée est en outre équilibrée au moyen d’un palier de butée.
  - A la vitesse maxima,.368 tours-, le rendement a été constaté de 79,9 0/0 ri la puissance à peu près constante.
  - On emploie aussi des turbines doubles dont les roues mobiles et directrices sont disposées en deux ou trois séries d’aubes concentriques et que t’on peut utiliser isolément ou toutes ensemble suivant la hauteur de ''bute disponible [usines de Chèvres (§ 298), de la Beznau (§ 301), de Hagneck (§ 3£2), de .Jonage (§ 308), etc.]. Cette disposition permet de i ôaliser une grande économie d’eau à charge- normale.
  - Les turbines de l’usine hydroélectrique de la Beznau {fig. 538) sont du ^2pe à trois étages d’aubages et sont de deux genres dits HP et BP, diffé-rant entre eux principalement par les dimensions des aqueduos et: des aubages et aussi par la forme des chambres d’eau qui sont spiralbïdes pour dernières.
  - Le rendement garanti pour les turbines BP (qui donnent 900 HP avec 3m,20 de chute et 1.200 HP avec 3m,70) était de 66 0/0 avec une chute brute de 3™ 20 et la consommation était limitée à 37 mètres cubes d’eau par seconde et par turbine. Pour les turbines HP, ces chiffres variaient de
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  - W.\ . Turlnno. Vusiiu! «le lu lU^.ium
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  - 7'i • ! 7G 0/0 et de 23m3,6 (pour 3m,30 de chute nette) à 18m3,3 (pour 5m,70 ;[* chute nette, chiffre maximum). On a obtenu dans les meilleures condi-fic ? un rendement de 81 0/0 à la puissance de 1.050 HP.
  - 'IG. 539. — Dispositif pour l’échappement de l’eau. (Turbine Pelton. Usine de Fully.
  - Tv‘ passage de l’eau dans les aubages a lieu comme l’indiquent, les
  - Fig. 539 bis. — Turbines Pelton de 13.500 HP. Usine de Tyssedal (Norvège).
  - flèches ; on voit que les poussées de haut en bas sont partiellement équipées. L’effort supporté par le pivot n’en reste pas moins de 21 à
  - la houille BLANCHE. -- I.
  - 48
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- - 754
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 32 tonnes, suivant les hauteurs de chute, le poids total de la par'ie mobile d’un turbo-alternateur étant de 45 tonnes. Cet effort vertical >>’ équilibré par l’huile sous pression (18 à 25 kilogrammes) qui circule dans le pivot supérieur suivant le dispositif bien connu.
  - L’huile du pivot est refroidie par circulation dans un serpentin immergé dans un courant d’eau venant du canal et s.’échappant dans la rivière. Les paliers inférieurs sont lubiifiés à la graisse consistante et protégés contre les graviers. L’eau s’échappe par des galeries en béton oui forment tubes de succion.
  - On peut enfin employer deux turbines par unité mécanique ; l’une agit
  - Fig. 540. — Vue générale de la turbine Pelton, de Fully, côté régulateur. H = 1.650 mètres ; N — 3.000 HP ; n =* 500 t /min.
  - (Piccard et Pictet, constructeurs).
  - directement, l’autre par l’intermédiaire des courroies, la première résen ce à la marche normale, l’au(re pendant les périodes de faible chute. La station hydroélectrique de Haies-Bar (États-Unis), établie sur la rivière Tennessee, utilise une puissance de 56.000 chevaux au moyen d’un harrag» qui produit un relèvement d’eau s’étendant sur une longueur de 240 kilomètres.
  - Lorsque le niveau du fleuve monte et qu’il faut laisser s’écoulei la majeure partie de l’eau sans la faire passer par les turbines, la haute ui 3e chute disponible baisse rapidement et peut descendre jusqu’à 6m,10 p0111 un débit de 7.000 mètres cubes par seconde, alors qu’elle est de I2nt~ quand le débit est minimum et réduit à 140 mètres cubes.
  - Le problème de la meilleure utilisai ion de la puissance de 1 eau a e« e
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 755
  - résolu en disposant sur chaque arbre du moteur vertical trois turbines ; 1rs deux du bas ont un grand rendement sous une fori e pression et pour d“ petits débits, tandis que celle du haut est construite pour de grards débits sous petite pression.
  - Elles sont montées sur des arbres tubulaires concentriques à pivots dénoyés et accouplées directement à un même alternateur.
  - A l’usine de Brême sur le Weser où la chute est de 5mètres on a installé des turbines Francis ho rizontales quadruples de 3.000 chevaux chaque tournant à 107 tcurc.
  - Les quatre roues ont ealées sur le même arbre et la turbine est entièrement noyée. Les hambres des t urbines mit munies d’une première grille à barreaux espacés. Ces' chambres sont divisées en deux
  - compartiments qui peu- Fu;.541._ Mode de fixation des aubes .le Fully (mo-' vent être fermés chacun dèle réduit). (I’iccard et Pictet, constructeurs.)
  - par une vanne, et en
  - avant de chaque turbine est une grille inclinée a barreaux plus rapprochés. Par le jeu combiné de ces vannes on peut opérer le nettoyage des grilles.
  - h nous désignons par A la quantité d’eau en mètres cubes pai seco. de utilisable d’une chute donnée, par H la chute utile en mètres, et pai IS la puissance totale de l’appareil moteur hydraulique, on a .
  - A . H . I0;i N= ------^-----•
  - CD
  - Le rendement dépend de la chute utile II, de N e., de la vitesse de rota-Lon n en tours par minute. Ces trois grandeurs peuvent êt re réunies dai s Une expression telle que :
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- - 7 0b LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le rendement de la turbine dépend du facteur K;î qui, pour des ur-bines Francis, varie de 350 à 50. Le chiffre 350 indique une turbine à grande vitesse de rotation, et celui 50 une vitesse de rotation très failli.-. Le meilleur rendement est atteint pour des valeurs moyennes de K(, .-ni 125, qui correspond à 84 0/0.
  - Pour les roues Pelton, ce coefficient se tient entre 20 et 5, et le rendement le plus élevé correspond à 5 (81 0/0) et le moins élevé à 20 (75 0'0. Si on veut se placer dans des conditions de rendement maximum, on risque d’arriver à des vitesses de rotation trop faibles et à des prix trop
  - Fig. 542. — Turbine Pelton de 16.400 HP, pour l’usine de Saalieini. (Piccard et Pictet, constructeurs.) '
  - élevés pour de basses chutes, et au contraire, la vitesse de rotation serai! trop élevée pour de hautes chutes. Pour augmenter cette vitesse, le meilleur moyen consiste, pour les turbines Frapc.is, à prendre des moteur-doubles, triples ou même quadruples. Ouantaux roues Pelton, on obtient le même lésultat ; à savoir une vitesse plus élevée pour un rendenieid donné ou un rendement élevé pour une vitesse donnée, en employant plusieurs distributeurs agissant sur la même roue ou en plaçant plusiein-roues sur le même arbre.
  - Dans les turbines dites de « Série », le facteur caractéristique I\„ est ^
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 757
  - meme, alors qu’on destine le moteur hydraulique à travailler sous différentes chutes ou sous la même chute. Pour une même hauteur de chute, t‘> vitesses de rotation sont inversement proportionnelles au diamètre, lès quantités d’eau et les paissances directement proportionnelles au carré du diamètre. Quand il s’agit de chutes différentes, les vitesses de rotation et hs débits sont proportionnels aux racines carrées des hauteurs de chule. Les puissances correspondantes sont proportionnelles à H y/ll, Par suite, 'mites les dimensions intéressantes peuvent être rapportées au diamètre île la roue.
  - Ainsi, si on a à établir le projet d’une turbine Francis à arbre horizontal de 800 HP à 220 tours par minute, sous une chute de 30 mètres, le facteur -aractéristique est donné par :
  - On cherche alors parmi les turbines Francis un type établi dont le fac-' 'Tir soit de 85, et on relève son diamètre, le nombre de tours et la hauteur de chute. Soit, par exemple, une turbine qui fournit 1.000 HP à 300 tours >ous une chute de 35 mètres ; on a alors :
  - y 30 . vAo 220 300 — ’’ '
  - La turbine à établir sera donc dimensionnée 1,3 fois celle en fonctionnement.
  - La turbine Francis convient bien pour les chutes de 1 à 120 mètres et la roue Pelton pour celles de 80 mètres et au-dessus. Donc entre 80 et 120 mètres le choix pe’ut être embarrassant et demande à être éaidié de près.
  - La turbine Francis utilise toute la hauteur disponible, tandis que, avec L roue Pelton on perd toujours la hauteur entre le distributeur et le Niveau de décharge, mais par contre, la première exige un mécanisme plus coûteux et en outre, pour les grandes hauteurs, elle exige une construction irréprochable qui en élève le prix d’achat.
  - En pratique, selon M. Salvatore Spera, on peut adopter Une formule basée sur un rapport existant entre le rendement de la chute et la vitesse 'Ie rotation de la turbine, formule qui donne le facteur caractéristique du moteur et qui s’écrit :
  - n V2h_
  - 11 vVh
  - dans laquelle cp est le facteur caractéristique, H la hauteur en mètres utile
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- - T'u-.. V>43. Turl>in<i pmir ï’usini' <Vo Simhi'im. fti-hoMo 1 : OO. // ‘2f>3 m. ; fV IP,|on III» ; n S>;>|> I /min.
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 759
  - -1 • la chute, n le nombre de tours par minute et Nx la puissance théorique c: chevaux.
  - Les Labiés ci-après, établies avec cette formule et après essais de plusieurs turbines, donnent le coefficient de rendement cp rapporté au fac-û-unri ; la première table se rapporte à des turbines Francis et la seconde à des roues Pelton.
  - 9 9 10
  - 5 81 15 77
  - 7,5 80 17,5 76
  - 10 79 20 . 75
  - 12,5 78 22,5 74
  - 9 i0 9 10 9 i0
  - 50 80 150 88 250 79
  - 75 82 175 82 275 78
  - 100 84 200 81 300 77
  - 125 84 225 80 325 76
  - Les turbines hélico-centripètes (type Francis) et la turbine Pelton répondent actuellement au mieux à tous les desiderata industriels. Le rendement optimum qu’elles permettent d’obtenir est très élevé dans toute la zone d’utilisation pratique des turbines.
  - Dans les grandes centrales, il est rare que l’on utilise une turbine à pleine ouverture, car à ce moment le régulateur est fatalement sans action dans le cas où la. charge du réseau augmente ; pratiquement, dès que la charge d’un groupe hydroélectrique atteint à peu près les trois quarts de sa puissance maximum, on met en route un deuxième groupe bt on exécute un couplage. Il y a donc intérêt à ce que le rendement maximum de L turbine corresponde aux 2/3 ou aux 3/4 du débit total, ce qui est le cas pour les turbines Francis. Et c’est le vannage par directions mobiles, dû à Flinck, qui a permis d’obtenir ce résultat, qui est aussi une des améliorations les plus utiles apportées aux turbines centripètes.
  - Ainsi il suffit de calculer normalement la turbine pour les 3/4 du débit maximum et la turbine fonctionnant avec son rendement maximum et à pleine ouverture, son rendement n’est diminué que de 3 à 4 0/0.
  - Pour une même chute, les poids des turbines de puissances différentes,
  - 5
  - /D\2, /D\3
  - mais de même série, sont à peu près dans le rapport ^ / ^ \D / 5 ^ex"
  - posant | s’employant quand < 1, et l’exposant 3 lorsque > 1. Pour one même puissance, les poids d-s turbines fonctionnant sous des chutes
  - /H \3 H 2
  - différentes sont à peu près dans le rapport J à g3» l’exposant. - s’ap-
  - H H
  - Pliquant quand ^ < 1, et la puissance première lorsque ^ > 1. Enfin,
  - H, rlj
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - D H
  - quand ^ et ^ ont des valeurs voisines, on peut admettre approximati-
  - l>i rij
  - vement que le prix est proportionnel au poids.
  - 158. Renforceurs de puissance pour chute d’eau. — M. Clemens Herschel a imaginé un dispositif très simple et peu coûteux permet)ant, en utilisant l’eau surabondante en temps de crue, d’augmenter la pression
  - Coupe xy
  - Hautes ecunrj
  - Basses eai
  - -----F
  - _Fig. 544.— Coupes verticales d’une installation de turbines avec renforceur de puissance.
  - d eau agissant sur les turbines dans le cas de chutes de faible hauteur. Le procédé consiste à diminuer la pression de l’eau dans la chambre de décharge de la turbine, ce qui revient à augmenter la pression effective, en y faisant un vide partiel au moyen d’une véritable trompe utilisant de l’eau sous pression puisée dans la chambre de prise d’eau.
  - La (fig. 544) montre les dispositions adoptées pour le cas de deux turbines Tx et T2, calées sur un même arbre, et alimentées en et en 0% par l’eau provenant de la chambre de prise A. La chambre de décharge commune B à ces deux turbines communique, par la chambre à vide ht avec les ouïes de l’aspirateur à trompe DEF. Cet aspirateur fonctionne au moyen de l’eau prise en K dans une chambre communiquant avec la chambre A ; il se compose d’une conduite d’amenée G, d’un cône métal' lique DE percé d’orifices d’aspiration en E et d’un diffuseur ou cône diver-
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  - «eut F. 11 va de soi que, quand la trompe n’est pas utilisée, la vanne v, qui permet de faire communiquer la chambre de décharge B avec le canal de fuite J, est fermée.
  - Dans tous les cas, il serait facile d’imaginer une disposition produisant le même effet et, bien souvent même, il sera possible d’appliquer le dispositif à une installation déjà existante. Les canaux G et F peuvent être simplement ménagés dans la maçonnerie.
  - II était intéressant de déterminer par l’expérience les conditions pratiques de fonctionnement de ce dispositif. M. Herschel a essayé différents types de trompes ; pour quelques-unes le rendement maximum atteint 0,33 ; mais d’une façon générale, il reste peu élevé. Ce fait est sans importance puisqu’en fait on utilise de l’eau surabondante.
  - Soit Q le débit de la conduite G amenant l’eau à la trompe, c’est-à-dire le volume d’eau agissant dans l’unité de temps pour produire l’effet cher-'hé. Il est naturel de rapporter ce débit à celui de la turbine elle-même : 'elui-ci se compose de Qx, débit qu’aurait la turbine sous la hauteur d’eau H dont on dispose si la trompe ne fonctionnait pas, et de 02, accroissement de débit produit par la trompe.
  - Le rapport p des débits est donc :
  - __Qt 4- Q2____ volume d’eau passant dans la turbin.e
  - 1 ~ Q volume d’eau entrant dans la trompe
  - D’après cela, on voit que le volume d’eau sortant du diffuseur pendant l’unité de temps est Q + Qx + Q2.
  - La trompe fonctionne sous la hauteur d’eau II et produit un accroisse1 ment de pression h dans la turbine ; celle-ci fonctionne donc, en réalité, sous la pression effective II -f h. Par suite, l’accroissement de pression unitaire cp est donné par :
  - Soit h' la charge additionnelle correspondant à la dépression produite Par le renforceur de chute, on aura pour le débit et la puissance correspondants :
  - _________ _____________________________ 3
  - q' = mw s/ig (h -f h') p' = q' (h + h') = mu v 2g (h -f h')-l’accroissement de puissance ressort à :
  - AP
  - (,h -f- h') — qh = q
  - (
  - (h + hy
  - y h -j— h
  - 3
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Si q" est le volume d’eau envoyé dans le renforceur de chute; le rende-
  - ment de l’opération p
  - -pr s ra, suivant q h
  - Herschel .
  - Y désignant le rapport ^7, et t-j h rapport ~
  - Les volumes q' et q" sont d’ailleurs limités parles nécessités pratiques. Aussi Hersc.hel, dans l’étude qu’il a faite pour l’aménagement de l’asice hydroélectrique de la Plaine à Genève, a prévu deux rcnforceurs pour chacune des turbines en leur donnant une section elliptique à grand axe horizontal pour dimi uer l’encombrement en hauteur.
  - Mais le rendement pratique de cet appareil n’est pas élevé, tout au plus 10 à lt> 0/0. Pour atteindre le rendement maximum, il faut que la consommation totale de la turbine et du renforceur dépasse le triple de la consommation seule et l’effort du renforceur ne se fait sentir que pour mu1 consommation totale double de la capacité d’absorption de la turbine.
  - Les appareils analogues, tel que le récupérateur Conrad Biel et Alfred Binsch, qui comporte un approfondissement dans le canal de dérivation, à l’ouverture d’évacuation des turbines, n’offrent pas des avantages supérieurs au renforceur.
  - 159. Usure anormale des turbines. — Il se produit dans les turbines hydrauliques, connue dans toutes les autres-machines de travail, une usure normale inévitable et même prévue qui ne saurait être confondue ou seulement comparée avec l’usure anormale, qui se présente sous deux aspects caractéristiques ; une usure accidentelle ou une usure localisée. A cet effet M. J. Dalemont, professeur à l’université de Fribourg, s est livré à des recherches dont les résultat particulièrement suggestifs montrent, qu’à cet égard, les formes et les dispositifs d’alimentation et de réglage des turbines ont une influence très grande et presque prépondérante.
  - L auteur n’a pas envisagé les accidents provenant de chocs accidentels ou d action momentanée et violente, car le passage de corps un peu gros dans les aubes d’une turbine est suffisamment protégé par la double ou triple protection de la roue motrice utilisée dans les installations. L’usure étudiée est celle provenant de l’écoulement du sable entraîné par la veine liquide.
  - Tantôt l’aube est presque intacte daus son ensemble et n’accuse que deux ou trois perforations locales», tantôt l’aube se trouve profondément entamée et la corrosion peut même atteindre les parois latérales qui réunissent les aubes.
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  - M. Dalemont a constaté que lorsque le dispositif de réglage provoque 1,- brisement brusque de la veine liquide, il entraîne une usure localisée, plus ou moins rapide par suite de l’action tourbillonnaire de l’eau.
  - Il s’ensuit que les turbines à libre déviation fonctionnant sans aspiration et avec injection partielle réglée par la variation du nombre des orifices d’injection, ou par la variation de la section de la veine injectée, ne donnent pas d’usure.
  - Avec les turbines Francis, l’usure se produit à l’entrée des aubes, où se produisent d’ailleurs les variations le^ plus sensibles dans la forme des veines liquides introduites et aussi les remous les plus violents. Le déplacement, des directrices autour de leur axe a pour effet d’étrangler plus ou moins la veine à l’entrée de la roue motrice, et le jeu qui doit exister entre ces directrices et les parois latérales auxquelles sont fixés leurs axes explique la présence des remous et de la corrosion.
  - Dans les roues Pelton, où l’injection n’a lieu qu’en un point de la périphérie, l’action de l’eau sur chaque aube se modifie pendant un tour, par suite ce genre de turbine ne présente que peu d’usure malgré les fortes pressions d’eau que l’on utilise avec elles. Par contre le distributeur de ces roues est soumis à une action constante, puisque l’eau s’en échappe invariablement et que la veine est seulement étranglée plus ou moins suivant la charge de la machine. C’est donc au distributeur que l’on constate des corrosions, qui en affectent les bords latéraux principalement.
  - M. Dalemont ayant soumis à l’analyse chimique des morceaux de fonte provenant de turbines corrodées, en même temps que des morceaux appartenant à des parties intactes de ces mêmes turbines, put se rendre compte que les seules différences notables résidaient dans la teneur en graphique.
  - Dans l’état actuel de la question on peut admettre de ce fait deux hypothèses : 1° au point où se produit le tourillon, grâce à la présence de 1 air et au moindre lavage de la paroi, il se produit une attaque chimique ; 2° 1 action tourbillonnaire s’exerçant inégalement sur les éléments qui composent la fonte, notamment sur le graphite libre, peut produire d abord des dislocations locales, d’autant plus admissibles que les vibrations de la masse les favorisent encore ; certaines petites particules se détaqheùt et sont alors le point de départ d’un ébranlement de plus en plus grand et de destructions, toujours circonscrites d’ailleurs aux limites du tourbillon.
  - L on sait que les exploitants d’usines hydrauliques ont le plus grand Intérêt a éviter l’introduction des limons et surtout des sables dans les conduites forcées. Nous avons signalé quelques procédés proposés et mis en application dans ce but. Un des plus récents est celui suggéré par MM. Levy-Salvador et E. Maynard dont les noms font autorité dans la science hydraulique. L’appareil est basé sur les propriétés de la force cen-
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- - 764
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - trifuge, ainsi qu’on les utilise dans les écrémeuses et les pompes centrifuges.
  - La pompe-turbine de clarification ( fig. 545) propQsée aurait scs aubes disposées coniquement de manière que l’eau trouble puisse subir rapidement l’action delà force céntrifuge,sans éprouver des remous susceptibles de troubler le travail de séparation. L’appareil aurait sa place en aval du bassin de mise en charge, à l’origine des conduites forcées et à un niveau tel que l’orifice de sortie de l’eau clarifiée soit au niveau de l’eau dans lo chambre de mise en charge des conduites forcées, afin qu’il n’y ait pas élévation de l’eau. La chambre d’eau serait alors partagée en deux compartiments séparés par la chambre logeant la pompe-turbine.
  - En temps de crue, lorsque le sable et le limon véhiculés par les eaux développeront, par leur accumulation dans le tuyau de sortie, une pression
  - Pompe -
  - ~ZBa ssiq. _...P
  - Fig. 545.
  - supérieure à la résistance du clapet, elles s’écouleront par le dit tuyau et l’eau clarifiée, continuant son mouvement ascensionnel, débouchera dans la conduite forcée.
  - En temps ordinaire, le jeu se répétera semblablement dès qu’il y aiua une accumulation de dépôts suffisante pour agir sur le clapet . On conçoit donc que le jeu puisse être automatique et qu’il suffit de régler comena-blement les ressorts du clapet.
  - IY. — ESSAIS DES TURBINES
  - 160. Essais au frein.— La mesure de la puissance peut être effectuée une fois pour toutes directement par un frein dynamométrique ou autre ment. Dans le.cas de transmission par l’électricité, elle peut être indiquée en permanence par les appareils de mesure de courant, si l’on connaît le rendement des intermédiaires.
  - L’essai au frein d’une installation hydraulique permet , dons un giali(^ nombré de cas, d’accroître son rer dement en fournissant une courbe < < puissance des turbines en. fonction de la vitesse et un moyen de s assui
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 765-
  - que la vitesse normale adoptée correspond au maximum de rendement de ces turbines.
  - Supposons que nous ayons h faire l’essai d’une turbine à axe horizontal..
  - On cale la poulie d%un frein de Prony sur l’arbre de la turbine et l’on équilibre l’effort du frein par un poids P que l’on place dans le plateau de l’appareil ; lorsque cet équilibre est obtenu, on relève le nombre de tours par minute et on applique la formule :
  - 9t-P ' ï jj
  - N chevaux ———= 0,0014P'Ln,
  - 60 X o
  - dans laquelle P' = (P -)- p) kilogrammes et p est le poids propre du frein f réduit à la distance L (L, longueur du bras de levier, en mètres); pour une turbine à axe vertical, il faut tenir compte en outre du travail absorbé par l’engrenage conique et du travail de frottement des coussinets. Pour h premier, on prend la formule :
  - Te = TM+f*y^-f^-2,
  - dans le cas où les axes forment un angle de 90°.
  - Le travail T?j est celui rélevé au frein ; /, coefficient de frottement, peut être pris égal à 0,15 (bois sur fonte) ; a' et a sont les nombres de denffi de la roue et du pignon.
  - Le travail du frottement dans les coussinets est donné par la formule :
  - f'C X 2tdr .
  - 1 — 60 ’
  - !', coefficient de frottement fer sur bronze = 0,08.
  - Pour l’essai des grosses turbines, dont, la puissance dépasse 1.000 HP, le frein à absorption Alden est d’un usage beaucoup plus commode que le frein de Prony. Il se compose d’un disque de fer graissé et lisse, toumanl entre deux disques de cuivre refroidis èt appliqués contre lui au moyen d eau sous pression. Le disque en fer est calé sur 1 arbre moteui et. 1 enveloppe solidaire des disques en cuivre est folle sur cet. arbre, mais ( haigée, du côté convenable, de poids empêchant son entraînement par le couple résultant des frottements. Le total de ces poids additionnels permet d’éva-luer la puissance disponible sur l’arbre moteur.
  - Parallèlement et simultanément à l’opération du frein, on doit relever la hauteur de chute et mesurer le débit. Pour ce dernier, on y arrive en Installant un moulinet volumétrique actionnant un cinémomètre enregistreur. Celui-ci comprend, en outre du cinémomètre destiné à marquer la vitesse, de rotation du moulinet, un manomètre enregistreur relié à la
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- - 766 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - conduite d'alimentation de la turbine' pour en marquer la pression effective pendant la marche de l’essai, et un linimètre qui marque en mên; • temps les positions du distributeur de la turbine, c’est-à-dire ses degré.-d’ouverture. Les trois facteurs du fonctionnement ainsi enregistrés s’inscrivent, sur le même tambour horaire dont l’appareil est muni. En repérant sur le diagramme du cinémomètre attelé au moulinet, pour des débf s successifs et bien étalonnés, le volume d’eau écoulé, la simple lecture dr diagramme donne le chiffrç du débit dans la t urbine.
  - Le moulinet, dont les ailes occupent par leur évolution tout le diamètre de la conduite cylindrique, peut être immobilisé quand on ne fait pas de mesures, sans que ses ailettes soient un obstacle sérieux.
  - La vitesse de rotation de la turbine est un fait facile à réaliser et à enregistrer.
  - Pour le jaugeage du débit de la turbine à l’aide des méthodes décrite", au (chapitre iv), suivant la disposition des usines, le genre des ouvrages d< captation, et l’emplacement- de la turbine, on opère sur le canal d’amenée ou le canal de fuite, ou bien, sur la conduite forcée ou la chambre de mise en charge, mais c’est le plus souvent sur le canal de fuite qu’on édifie le déversoir parce que cet endroit offre plus de commodité pour son emplacement et pour les opérations de mesurage.
  - Lorsque le canal de fuite, en sous-sol d’une usine, est difficilement accessible, on emploie avec avantage les hydromètrès pour la mesure de la charge sur le seuil. La cloche de l’appareil est immergée à lm,50 ou 2 mètre s en avant du déversoir et un tuyau filiforme relie celle-ci au cylindre maim-métrique d’un enregistreur posé à une certaine hauteur au-dessus de l’eau sur le bord du canal. Pour mesurer la cote de charge sur le déversoir, il suffit de j'elever sur le diagramme enregistré la valeur de l’ordonnée correspondant à une arrivée d’eau nulle, ce que l’on obtient en arrêtant la t urbine un moment, et en faisant tourner le cylindre de l’enregistreur quand le plan d’eau en amont effleure juste la crête du déversoir.
  - 161. Caractéristiques expérimentales. — M. L. Ribourt donne le nom de « caractéristiques expérimentales » à des courbes qui permettent de déterminer les conditions de marche d’une turbine, en fonction de* ouvertures progressives des obturateurs à toutes allures du moteui hydraulique.
  - La ( fig. 546) a trait à des diagrammes pour turbines à veines libres (ou a libre déviation ou à veines limites),et la (fig. 547), à des turbines a veines forcées (ou à réaction ou en forcement). Les abscisses correspondent a l’ouverture du distributeur, soit à Q sections effectives du débit des au-bages fixes, dont les valeurs successives, depuis la position de fermetuie aux recouvrements, s’il y a lieu, jusqu’au maximum, forment la base des
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 767
  - déterminations concernant les caractéristiques. Les désignations de ces dernières sont inscrites sur les figures mêmes avec les lettres conventionnelles. Le débit O résulte des jaugeages effectués pendant l’essai auquel la
  - C ar ae t é ri s ti qu e s exp érnn ent al e s. V-Vïg (H„-Hi')
  - |B fe
  - Aval H.
  - turbines a veines libres
  - OivverUin !du, dxsU't-bujLeur pVfc travail nvaxûniup
  - d'entrains/nc. u liuufe/iilel/e de.
  - VitesÀs absoLu/i ûL'eJilr
  - , 1 Vitesse dite, à l<z chute bruXe. V0 ________________| % _
  - Fig. 546.
  - Lui bine est soumise. Le travail utile Tu, développé par la turbine, est doninisoit par un frein dynamométrique approprié, soit par un dynamomètre enregistreur ad hoc. U est la vitesse tangentielle d’entraînement
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - moyenne de la couronne mobile de la turbine à l’entrée ; c’est la vitesse de régime fixée par 1 ’ installation industrielle.
  - Caractéristiques expérimentales
  - u» Sortie
  - Aval H.
  - TURBINES A VEINES FORCÉES
  - Ouverture totale du, distributeur_
  - Marche. à vide'
  - Recouvrement
  - Vitesse absolue restante do sortir V
  - Vitesse d'entrainement tajigenlirlbe
  - de régime normal IV
  - Vitesse absolue effective d'entrée Y, •
  - Vitesse (tue à, ter chute brute Ve T.—i
  - Fig. 347.
  - V0 est la vitesse d’écoulement de l’eau due à la chute brute donnée par V0 = \j2glî0; V est la vitesse absolue fournie par: V =
  - V' est la vitesse absolue restante de l’eau à la sortie de la couronne
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 769
  - mobile, dont la détermination résulte directement de l’observai ion de l’angle des filets liquides à la sortie par la construction géométrique suivante ( fig. 522).
  - En un point M' on trace l’angle y de construction de l’aubage mobile à la sortie, ainsi que l’angle B observé des filets liquides sortant de la turbine.
  - Si on porte U', vitesse d’entraînement à la sortie qui résulte du nombre de tours de la turbine et du rayon, le parallélogramme des vitesses U',. W'.et V's’ensuit, qui définit par conséquent les inconnues Y' H W'. L’angle 5 doit être déterminé expérimentalement. Une valeur de cet angle, voisine de 90°, est celle qui réduit la vitesse restante V' à son minimum ou à des valeurs approchantes.
  - 162. Installations pour les essais de turbines. — Les essais de rendement des turbines se font assez souvent à l’endroit même où elles sont installées, mais cela nécessite des coi ditions telles que les résultats sont pour ainsi dire illusoires. Ainsi la mesure des débits, pour de gros volumes, si l’on veut se rendre compte à 1 0/0 ou 2 0/0, nécessite des operations précises et d’une grande minutie ainsi que des installations subordonnées à une exécution assez longue et toujours délicate. Il en va de même pour les mesures du régime de marche de la turbine. En raison de ces difficultés on a été amené à créer des stations d’essais comme celles dont nous allons jdonner une description succincte. En Amérique, la •Société des Forces hydrauliques de Holyoke a créé sur la rivière Connecticut une chute dont la force, utilisée par une grande quantité de turbines, '"•d louée à des industriels de la ville. A leur réception à l’usine et ayant kur installation définitive, les récepteurs hydrauliques sont essayés dans un bief d’épreuve, où chacun d’eux subit 30 ou 40 épreuves dans des conditions variées. En outre la Société, en vue d’utiliser son bief d’épreuve, L met à la disposition des particuliers pour l’essai de leurs turbines. Le déversoir, avec écoulement en mince paroi, sans contractions latérales,
  - ' st aménagé pour fonctionner avec des débits et charges variables. Un dispositif ingénieux permet l’entrée de l’air sous la nappe déversante, laquelle ne subit ainsi aucune des déformations connues sous le nom de Happes déprimées ou nappes adhérentes.
  - La puissance produite est mesurée par un frein de Prony. La simulta-' ‘dté des observations, portant sur la hauteur de chute, la charge, sur le déversoir, les poids placés sur le plateau du frein, est obtenue au moyen d Un avertisseui\électrique sonnant auprès des trois observateurs.
  - L’installation est remarquablement complète et présente toute garan-
  - 49
  - Fig. 522.
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I.
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- - 770
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - lie : Le conduit A ( fig. 549), muni d’une vanne à son entrée, amène 1'; ; dans une première chambre B, renfermant les vannes G. L’eau p.-. ensuite dans une seconde chambre Cet arrive dans la partie D, destiné.-: recevoir les turbines à éprouver. E est le canal de fuite. Le tuyau F sei ' a alimenter une petite turbine dont l’enveloppe est figurée en U et qui fourni
  - de la force motrice à un atelier de réparations annexé au bief d épi*UN La chambre G reçoit à volonté des plateaux dans deux logements '<r tieaux pour créer un trop-plein dans le cas où l’on opère avec des .
  - de peu de hauteur de chute. (La hauteur de chute peut varier de 1 51»,49). L’ensemble du dispositif brise le courant de l’eau et amèneielf
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - 771
  - Si oïl prend line turbine de puissance P débitant normalement avec une ; ire de passage oj, un volume Q sous une chute H, on aura :
  - Q = ma v-ÿb et P = Qlf = nuu \!2g H2
  - Les hautes eaux réduisant la chute à h, le volume débité et la puissance-deviennent :
  - ____ ___ 3
  - Q = m?o v^2gh et p — qh = mw \ 2qh-étant-admis que le débit varie proportionnellement à la racine carrée de la chute, quoique le nombre de tours de la turbine reste inchangé.
  - Le jaugeage de l’eau se fait sur le déversoir 0 dont la crête est formée par une lame en fer forgé, de telle sorte que l’écoulement se fait en mince paroi.
  - La détermination des charges sur le déversoir se fait à 2m,50 environ de la crête, au moyen d’un tube P placé dans une niche Q à parois étanches, dans laquelle l’observateur peut très commodément relever les mesures nécessaires, la surface de l’eau se trouvant à hauteur de sa poitrine. La crête du déversoir est de la largeur du canal : 6m,10 ; les contractions latérales sont ainsi supprimées ; mais le déversoir n’est utilisé dans toute sa largeur que lorsque le débit dépasse 3m3,360. Quand le volume est plus faible, on réduit la largeur de l’appareil ; la nappe est alors contractée des deux côtés et, pour que la contraction soit suffisamment, complète, on ne réduit jamais le déversoir de moins de 0m,915 de chaque côté. La hauteur de la crête au-dessus du fond est de l™,^. La puissance produite est mesurée par un frein de Prçny ; elle varie d’un cheval à un peu plus de 200 chevaux.
  - La formule employée à Holyoke pour déterminer le volume écoulé en déversoir est celle presque universellement adoptée aux États-Unis :
  - __ 3.
  - Q = 0,4152 \f-2g (L — 0, lOnH) H2 ;
  - Q, volume débité ; L, largeur du déversoir ; n, nombre de contractions latérales ; H, charge sur le déversoir. Cette formule cesse d’être applicable
  - ffiiand H est plus grand que — •
  - D après M. A. Blanchet, il résulterait :
  - 1° Pour un déversoir sans contractions latérales :
  - «) Que les débits calculés par la formule américaine sont inférieursà la ï'ealité, dont-la formule de M. Bazin donne une évaluation plus exacte, et notablement en dessous des volumes calculés d’après les formules les plus ,l«iî ées en France ;
  - b) Qu’il résulte de ce fait que les rendements des récepteurs, obtenus P''lv 1 application deda formule américaine, accusent des écarts désavan-tageux pour les turbines françaises, toutes choses égales d’ailleurs.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 2° Pour un déversoir avec contractions latérales :
  - Que là aussi, mais avec une i> fluence moins grande, le calcul est fait en Amérique de telle sorte qu’il favorise un bon rendement.
  - L’École technique supérieure de Berlin possède une installation disais qui se compose d’un canal d’amenée, d’une chambre d’eau disposée pour faciliter l’installation et le remplacement des turbines, d’un canal de fuite de section constante sur une longueur de 10 mètres seulement, et de, appareils permettant d’effectuer les mesures nécessaires.
  - Le niveau de 1 eau dans les canaux d'amenée et de fuite est mesuré au moyen de flotteurs et la hauteur de chacun d’eux est enregistrée automatiquement sur une feuille de papier enroulée sur un tambour tournai!* à une vitesse constante et réglable. Devant ce tambour se trouvent eneon-quatre traceurs qui inscrivent l’un les secondes, un autre les tours de la turbine. Les deiix derniers servaient, au début, à enregistrer les nombre: de tours de deux moulinets ; actuellement l’un d’eux est employé pour inscrire les chemins parcourus par un écran roulant sur des rails le loi g du canal de fuite.
  - Pour la mesure du débit de la turbine, on a d’abord soigneusement étudié les variations d’écoulement dans le canal d’amenée aux différent points d’une de ses sections, et essayé de déterminer dans quelles positions doivent être placés les moulinets pour mesurer directement la vitesse moyenne.
  - Ces essais n’ont toutefois pas donné des résultats suffisamment coi s-tanés de sorte qu’on est obligé, à chaque essai, de procéder à la mesure directe de la vraie vitesse en un grand nombre de points de la section ou de mesurer la vitesse moyenne à l’aide d’un écran mobile. La première de ces mesures peut se faire avec une célérité suffisante en pratique au moyen de trois moulinets employés simultanément et d’un appareil d'enregistrement spécial.
  - Pour la seconde, qui est encore plus rapide, on a installé, dans la parlie de section constante du canal de fuite, un écran mobile obturant toute la section de ce canal et se déplaçant avec une vitesse égale à la vitesse moyenne de l’eau.
  - Le laboratoire hydraulique Pierre-le-Grand de l’Institut'Polytechnique à Pétrogrud peut mettre en jeu une puissance d’une centaine de chevaux sous des hauteurs de chute de 0 à 5 mètres, 14 mètres et 35 mèt res. On y essaie des turbines de petite force. L’eau arrive au haut d’une tour de 35 mètres au moyen de pompes centrifuges et d’une pompe à rouléaux-La station d’essais de la maison Voith comprend une installation poui turbines à chambre ouverte (chute de 1 à 5 mètres, débit de 0 à 8.000 litres-seconde) et une installation pour turbines à pression (chute de 100 niètr» s, débit de 0 à 500 litres-seconde). On peut essayer des turbines jusqu a
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- - INSTALLATION DES TURBINES
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  - 500 HP. Dans ce dernier cas, on peut faire varier la hauteur de chute par é. ranglement de la colonne d’eau, pour les fractions de 10 à 100 mètres. L‘‘S mesures de puissance utile des turbines se font au- moyen de frein de Pronÿet de génératrices étalonnées ; celles de débit par les méthodes du déversoir et de l’écran mobile et celles de pression à l’aide d’indicateurs de niveau et de manomètres.
  - Eu France, il existe une station d’essais au conservatoire des Arts et Métiers, pour des turbines jusqu’à 150 HP. La mesure des débits s’effectue parun compteur Venturi et par des déversoirs et les turbines qui peuvent être freinés par une dynamo.
  - La station de Santhia (Lombardie) est établie sur le canal d’Ivrea, où on a pu facilement établir le bassin de jaugeage et les dérivations nécessaires ; l’eau s’écoule dans le canal Gavour en contre-bas de 7 mètres du canal d’Ivrea. Les dérivations permettent d’avoir des débits de 12 mètres cubes, 3 mètres cubes et 300 litres. Elles peuvent alimenter un bassin de jaugeage d’une capacité de 1.750 mètres cubes ; avec un débit de 12 mètres cultes, ce bassin est rempli en 145 secondes et l’on peut, dans ce cas, obtenir, dans les expériences, une précision d’environ 1 0/0. Un château d’eau permet de faire des mesures sur le débit de l’èau s’écoulant sous une pressait de 5 mètres.
  - La manoeuvre des vannes devait être rapide et précise poui permettre d obtenir l’exactitude nécessaire dans les expériences ; on a eu recours à l’air comprimé à 7 atmosphères.
  - A titre de document, nous mentionnerons les résultats des es&as effi ctués sur les fameuses turbines de 12.000 HP d;* 1 usine de Svaeegfos (Norvège), sous la direction du professeur Reichel.
  - hauteurs de chute EN MÈTRES QUANTITÉS D'EAU EN MÈTRES CUBES TOURS PAR MINUTE RENDEMENT EN HP
  - 1 44,867 14,557 244 7.395
  - 2 44,682 18,593 242,2 9.440
  - 3 44,204 23,598 268,2 Il. 215
  - 4 45.161 12,001 244 6.712
  - 5 46,500 250 11.750
  - EFFET UTILE 0V
  - 84,94
  - 86,16
  - 80,65
  - 79,07
  - 81
  - 78
  - 76
  - VARIATIONS DE CHARGE augmentation AUGMENTATION
  - MAXIMA EN 0/0 MAXIMA EN 0/0
  - b k du nombre de tours de pression
  - mesurée garantie mesurée garantie
  - 7 600 kw r= 11.000 HP 0 13,5 »»> 39,5 50
  - b.oOO kw = 8.000 HP 0 10 12 28,4 »»
  - 4 l»o kw = 6.000 IIP 0 6 »» 26,4 >>>
  - 2.700 kw = 4.000 HP 0 5 5 23.6 »>/
  - i.oOO kw = 2.300 HP 0 2,5 2,5 13,3 »»
  - 0 2.900 kw = 4.000 HP - 5,4 — 6 — 10,6 »»
  - 0 1.400 kw = 2.150 HP — 2,5 — 3 »» >>»
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE- BLANCHE
  - 163< Nouvelles installations d’essais préconisées en France._______
  - a) Méthode Bibouri au moyen d'une chute• artificielle à récupération. — Soit un moteur hydraulique de puissance P en ohevaux effeclif , dont le rendement mécaniqueest représenté par ©, lequel est à déterminer. La> puissance brute équivalente est, par exemple-, exprimée-par :
  - ~75 P — 1.000QH,
  - en désignant par Q le volume d’eau en mètres cubes à débiter par seconde et par H la hauteur effective de la chute d’eau en mètres. Le volume Q est restitué d’une manière continue de l’aval à l’amont de la turbine pendant l’essai, dans les conditions suivantes.
  - üne partie (mQ) est refoulée par une pompe actionnée par la 'turbine même à expérimenter; l’autre partie [Q( 1 — m)] l’ést par une auire pompe commandée par un moteur auxiliaire dans la proportion strictement nécessaire et réglée au prorata de (mQ), soit automatiquement, soi: par l’opérateur, suivant la marche de l’essai.
  - En supposant à la pompe actionnée par la turbine.une utilisation dynamique fixée par cpa. le débit en est caractérisé par
  - 1.000/nQH == 75paPa,.
  - Pa éiant la puissance motrice correspondante à sa fonction, laquelle est précisément celle développée par la turbine en essai, d’où :
  - 75P = — = l.OOOmQH et l.OOOmQH = pao. 1.000QH.
  - ?a ‘
  - Finalement : m — pa p caractérise le débit de la pompe en question. L’autre pompe doit fournir seulement un débit effectif donné par l’expression (1 —p 1 p) Q, dont la. puissance motrice est à affecter d’un coefficient de rendement analogue p2, pour en fixer la dépense de marche.
  - Les débits effectifs, aux divers moments de l’expérience, sont donnes, par la lecture.de simples diagrammes obtenus au moyen de moulinet.'’ volumétriques totalisateurs, actionnant chacun un cinémomètre enregistreur. Le faGteur IL de la- puissance brute (QLL) est fourni, par. un manomètre de précision combiné avec un cinémomètre et enregistré sur le diagramme même du débit. Pour déterminer les caractéristiques de la turbine en essai à différents degrés de puissance, l’appareil enregistreur es complété par un limiimètre, qui marque sur le diagramme principal les ordonnées proportionnelles aux ouvertures du distributeur de la turbine.
  - Un appareil désigné sous le nom d’ « hydro-dynamomètre » ou manchon
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- - INSTALLATION DES TURBINES
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  - d'accouplement reliant les deux arbres de rotation de la turbine motrice ! de sa pompe, sert à déterminer le couple moteur effectif développé par iurbine, en mettant en pression proportionnelle au couple moteur des rapacités closes remplies de liquide et communiquant en permanence, pendant la rotation du système, avec le cinémomètre enregistreur de pré-<•8; ion. On obtient ainsi un diagramme continu, dont les ordonnées sont fonction du couple moteur transmis, lesquelles, combinées avec celles du diagramme d’un cinémomètre complétant cet appareil et enregistrant la vitesse de rotation du moteur, donnent ainsi les facteurs de la puissance utile développée : FR et w, F étant l’effort utile au rayon R d’action des pièces d’attelage de l’accouplement, et co la vitesse angulaire du système.
  - Pour la réalisation du projet de M. Ribourt, il faudrait disposer d’un important jeu de pompes de toutes puissances et de toutes pressions pour que l’installation ait un caractère réellement pratique.
  - b) Laboratoire hydro-technique Barbillon. — M. Barbillona mord ré qu’on
  - Canal
  - ’o teur
  - Fig. 550.
  - Rait autorisé théoriquement à essayer sous une chute 11 une turbine pour fonctionner sous une chute Hj quelconque, quand l’on peut disposer, d’un débit Q suffisant. Pratiquement le dispositif préconisé par M. Barbillon devait comporter une station d’essais pour turbines à liante chute et une siution d’essais pour turbines à basse chute. Pour réaliser le système on dirait installé: 1° le radier du canal de fuite de l’installation à peu près au "iveau de l’eau dans le canal d’alimentation (ce canal de fuite pouvait av°ir 15 à 20 mètres de long et 8 mètres de large, avec déversoir à son '“xirémité aval) ; 2° à lm,50 au-dessus de ce canal de fuite, le plancher de Ia llliche d’essais, lequel devait servir de plate-forme d’essais.
  - huche elle-même aurait eu des murs de 8 mètres environ.de hauteur °f’ aurait été divisée en deux compartiments ( fig. 550). Les pompes refou-faieiit l’eau dans le premier, et de là au deuxième compartiment en pas-
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - saut en déversoir par dessus une cloison ; pour éviter les remous, les turbines à essayer auraient été placées dans le second compartiment; enfui un canal spécial menait le trop-plein au canal d’alimentation.
  - Pour l’essai des turbines à haute chute, la conduite forcée débouchaii dans l’un des bajoyers de la huche, ce qui permettait un raccordement facile aux tubulures des turbines. Au-dessus de la huche se trouvait le plancher-de la salle des essais au frein.
  - Ce projet datant de 1909 avait été présenté à la chambre syndicale des Forces hydrauliques. Depuis M. Barbillon a élargi son programme en préconisant une instajlation qui permettrait de faire des essais réels de presque toutes les turbines actuelles, ainsi que la vérification préalable d<c-appareils servant aux mesures de rendement dans toutes les conditions possibles de marche.
  - L’installation permettrait de réaliser des débits jusqu’A 10.000 litres-seconde et des pressions jusqu’à 50 atmosphères.
  - Schématiquement la disposition se présente comme suit : la turbine à essayer étant alimentée à la pression normale convenable par une pompe, on mesure la puissance hydraulique Pj fournie en eau à cette turbine, laquelle entraîne par accouplement direct une génératrice étalonnée. La puissance P3 rendue par cette génératrice est mesurée à chaque instant avec précision et permet de déduire la puissance correspondante sur l’arbre de la turbine, soit P2.
  - Le rendement précis de la turbine est donné par :
  - P,
  - P==L
  - La pompe étant actionnée par un moteur électrique, celui-ci absorbe à ses bornes une puissance Po, constituée par P3, à laquelle le réseau fournit l’appoint, nécessaire tel que :
  - T, + P2 = P„
  - Admettons les rendements suivants : moteur éleclrique, 0.92 ; pompe» 0,85, turbine 0,80 et la machine électrique, 0,92.
  - On a :
  - P3 = P„ X 0,92 X 0,86 X 0,80 X 0,92 = 0,68 P0
  - D’où :
  - P., = P0 ~ 0,68 P0 = 0,42 Po
  - r
  - Et si la turbine essayée développe 2.000 IIP à pleine charge, on a :
  - _ 2000
  - 0 - 0,80 X 0,86 X 0,92
  - 3200 HP
  - s
  - P,
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- - INSTALLATION DES TURBINES
  - ! ! /
  - El enfin P4 = 0,42 X 3.200 = 1.345 HP seulement, soit 1.000 kilowatts.
  - Pratiquement les pompes seraient du type à piston, à longue course, marchant par groupes de trois.
  - Pour les turbines à pression, le laboratoire serait muni d’un jeu complet de tous diamètres des tubulures d’alimentation, prévus pour la pression maximum. Les récepteurs seraient boulonnés au-dessus d’un canal de fuite cl orientés d’une façon convenable, canal de fuite assez profond pour faire l'essai des turbines à aspiration.
  - Le canal de fuite aboutirait à une chambre d’eau dans laquelle se ferait l'aspiration des pompes, la même eau servant continuellement dans le cir-• uit fermé : pompe-turbine, canal de fuite.
  - Pour les turbines de basse chute, une chambre d’eau serait aménagée spécialement au-dessus du canal de fuite et à une hauteur convenable et avec tous dispositifs nécessaires.
  - Les génératrices de charge (à courant continu de préférence), dont les puissances seraient de 10, 50, 100, 500, 1.000 et 1.500 kilowatts, seraient, capables de fonctionner à toutes les vitesses à envisager pour les différentes turbines. On connaîtrait leurs courbes de rendement en fonction de la paissance pour chacune de ces vitesses, une fois pour tout es, sauf vérification de temps à autre.
  - On effectuerait au watt mètre les mesures de P3, d’où la puissance utile sur l’arbre de la turbine.
  - Pour chaque régime, bien établi, le débit exact des turbines serait, indiqué aux pompes et la pression, par un manomètre branché à l’amont immédiat de la turbine. L’organisation permettrait l’étude technique complète des turbines (caractéristiques mécaniques, emballement,, etc.).
  - Lue telle installation, supposée à Grenoble, la capitale de la houille blanche, rendrait les plus grands services tant aux constructeurs qu’aux industriels et aiderait au développement de l’industrie de la Houille blanche.
  - c) Laboratoire d'hydraulique de VInstitut Eleclrolechnique de 7 oulouse. -Lans un réservoir de 80 mètres cubes,, une pompe centrifuge aspire l’eau pour la refouler dans un réservoir supérieur, de 20 mètres cubes, situé a 20 mètres de hauteur. Cette eau alimente trois turbines et retourne au réservoir inférieur. La conduite forcée d’alimentation des t urbines possède u,i compteur d’eau Venturi, muni de deux manomètres à mercure.
  - Les turbines alimentées sont : 1 turbine Francis (Gros Singrün) de 9’~ litres fonctionnant sous 17 mètres de chule ; 1 turbine à vannage ‘loche de 134 litres, sous 17 mètres également ; 1 roue Pelfon, 28^5 et 14 mètres de chute.
  - Les mesures de débit des turbines Francis sont faites à l’aide du Ven-luri et la turbine chargée au moyen d’une dynamo-frein.
  - y
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- - 778
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - La' roue Pelton est munie d’un frein de Prony à circulation d’eau int érieure.
  - Le canal de fuite a un déversoir en minces parois dont les dimensions peuvent être facilement modifiées. Avant le déversoir sont placés des dispositifs spéciaux : flotteurs, cellules amortissantes, destinés à amortir les -oscillations de la surface libre. Dans lé-canal libre, on peut placer des tubes Picot et des moulinets de Voltmann.
  - Toutes les méthodes de mesure de débita y compris celle chimique peuvent y être réalisées. Enfin le laboratoire est outillé pour faire des mesures de toutes sortes.
  - d) Slalion d’éludes de turbines de liiouperoux (Isère). —- L'installation comprend une-prise d’eau faite sur l’une des conduites d’amenée aux tur-
  - Conduiie à /'
  - bines de l’usine, en un endroit où la pression est de 30 mètres. Un robinet-vanne ( fig. 551) permet de réduire cette hauteur de chute à volonté, et pour régulariser la pression, l’eau, au lieu d’arriver directement à la bâche d’essai, traverse d’abord un réservoir spécial. Sur celui-ci on peut brancher des buses et des injecteurs de turbines, ce-qui permet d’étudier la forme des jets. La puissance des turbines essayées est effectuée au frein de Prony dont le-bras repose sur une bascule. La pression à l’axe de la bâche est assurée au moyen d’un manomètre à mercure à bec libre.
  - Lesi débits sont mesurés au moyen d’un déversoir en mince paroir du type -décrit par Bazin dans les Annales des Pauls el Chaussées de 1888 et 1896.
  - 164. Méthode d’essai chimique. — Soit un réservoir contenant nu poids inconnu P d’eau, et dans lequel on introduit un poids détermine p
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- - INSTALLATION DES TURBINES 779
  - d’une solution concentiée d’un sel convenablement choisi. App Ions —
  - n
  - 1* degré de concentration de cette solution. La quantité p de solution contient :
  - Vm
  - m -(- n
  - de set
  - et
  - P»
  - m -f n
  - d'eau.
  - Cette quantité de sel introduite dans la masse va, en se diluant, donner une nouvelle solution de concentration ^ que l’on peut délerminer
  - par l’analys'u Lj rapport ^ une fois connu, il ist facile de déduire le poids P.
  - Ce poids P est donné par la relation :
  - P = —y— ( — — n) kilogrammes.
  - m + a V a / *
  - M. Louis Charles, qui a exposé cette méthode, pense qu’il serait possible de l’appliquer au jaugeage des cours d’eau et, en particulier, à la mesure du débit des turbines. Dans.ee cas, on injecte par seconde-la quantité de solution concentrée à. l’aide d’un appareil approprié, et à une distance très faible des aubes, dans la conduite d’amenée d’une turbine
  - débitant P kilogrammes d’eau par seconde; alors le rapport^ p ut se
  - déterminer par l’analyse chimique, en prélevant des prises d’eau à la sortie de la- turbine. Ce rapport une fois connu, on détermine comme ci-dessus le poids P de l’eau traversant la turbine.par seconde.
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- - CHAPITRE IX
  - RÉGLAGE DES TURBINES
  - Dans beaucoup d’usines et notamment dans les stations hydroélectriques. il est nécessaire de conserver aux turbines une vitesse de rotation constante. Deux moyens se présentent': régler à la main l’ouverture du vannage distributeur selon la puissance absorbée ou bien adjoindre à ce vannage un régulateur chargé d’en régler automatiquement l’ouverture. La seconde disposition a l’avantage de ne pas nécessiter la présence continuelle d’un surveillant.
  - 166. Rôle des régulateurs de vitesse. — On sait que le rôle d’un régulateur de vitesse est de corriger le plus rapidement possible toute perturbation due à un écart entre la puissance et la résistance, en limitant au minimum l’amplitude de variation de la vitesse angulaire. Dans les régulateurs pour moteurs hydrauliques, la manœuvre des vannes exige des efïprts si considérables que l’action directe du régulateur est généralement impossible, et qu’il devient indispensable d’interposer entre le vannage et l’appareil centrifuge ou tachymètre un mécanisme spécial dont la force est empruntée au moteur même ou à une source extérieure d énergie. En ces,conditions, l’effet du régulateur dépend beaucoup plus de 1 inertie des boules que de l’action plus ou moins prolongée et plus ou moins énergique du mécanisme de commande du vannage.
  - L’importance du réglage de la vitesse des turbines s’est surtout fait sentir depuis leur application à la conduite des dynamos, et en particulier, des alternateurs, car dans ces dernières machines, il faut maintenir constante la tension aux bornes ainsi que la fréquence du courant, laquelle est, proportionnelle à la vitesse. Nous avons dit que la constance de la vitesse exige qu’à chaque instant la puissance de la turbine soit égale à la somme des résistances à vaincre. En d’autres termes, il faut que le produit du rendement de la machine, dans les conditions spéciales où elle travaille, de son débit et de la hauteur de chute effective soit constamment égal à la somme des résistances. En agissant sur le vannage d’une turbine on fait, vprier, suivant le genre de turbine, soit l’une, soit plusieurs des
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 781
  - quantités que nous venons d’indiquer, et par suite leur produit. C’est donc cet organe qu’il faut mettre eji action pour opérer le réglage.
  - Mais lès régulateurs directs ont un défaut qu’ils communiquent naturellement aux servo-moteurs ; l’ensemble machine-régulateur est d’autant moins stable que la machine est moins chargée. De patientes recherches faites sur ce point spécial ont permis aux hydrauliciens de construire des régulateurs d’une stabilité parfaite et d’une très grande sensibilité (x).
  - On distingue les régulateurs'mécaniques, les régulateurs hydrauliques, les régulateurs électriques, les régulateurs de pression, les régulateurs absorbeurs, les régulateurs de niveau, et les hydrotaehymètres.
  - 166. Équation du réglage de la vitesse des turbines (2). — Le réglage s’opère suivant une loi complexe que M. Léauté a tout particulièrement étudiée et qui en a donné une interprétation graphique. Mais comme la vitesse de régime n’a pas constamment la même valeur après chaque action du modérateur, on a recours à des compensateurs qui sont des correcteurs de l’action des modérateurs. Dans les compensat eurs tachymétriques, on fait généralement le temps comme seconde variable ; on est ainsi conduit à tolérer des écarts momentanés dans la vitesse. On peut également faire intervenir comme seconde variable la charge du groupe électrogène mesurée à l’aide d’un watt mètre. Le réglage électromécanique peut convenir pour le réglage de la vitesse des turbines, auquel cas il faut prévoir une petite génératrice auxiliaire donnant ure tension proportionnelle à la vitesse. Les avantages qu’il présente dans ce cas sur les régulateurs tachymétriques sont la suppression de tous les effets perturbateurs qu’entraînent les frottements et l’inertie propre du régulateur, des oscillations grâce à l’action énergique et modé-rable à volonté de 1?asservissement magnétique, la réalisation du réglage à la vitesse rigoureusement constante grâce à la compensation qui se produit automatiquement et instantanément dès que l’asservissement magnétique cesse d’agir, l’augmentation considérable de l'énergie mise en jeu par le régulateur, enfin la possibilité de faire du réglage initial et d’imposer à tous les groupes en service le même degré d’admission, «Loû économie dans l’installation et suppression du pompage. Soient Q la vitesse angulaire normale ; M le couple maximum pour la.
  - (fi Dès 1873, le grand constructeur J. Farcot avait réalisé pratiquement un relais-aïoteur asservi aux indications du tachymètre pour la manœuvre des organes de réglage des machines marines. Il avait aussi signalé leur adoptation .aux récepteurs hydrauliques.
  - (2) Le réglage des groupes èleclrogènes, par M. L. Routin {la Lumière électrique,. 40, rue.des Ecoles, Paris).
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- - 782
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - g
  - pleine ouverture et la vitesse normale; — le degré d’ouverture défini par
  - hj 1
  - le rapport du déplacement e de la vanne à sa course totale (E) ; or la vitesse angulaire; U la vitesse angulaire maximum que peut atteindre la turbine lorsque la charge est nulle.
  - On peut, admettre que le couple moteur m est à très peu près fonction linéaire de la vitesse et qu’il est, d’autre part, proportionnel au degré d’ouverture de la vanne.
  - On peut donc poser :
  - m
  - = - (a 4- bt
  - Les constantes a et b se déterminent par la considération ci-après ;
  - 6
  - péur or = U, oii doit avoir : m = 0; et pour or = Ü, m = M g-Eu faisant ces substitutions, on obtient les deux équations :
  - 0=^(a + 6U) et M | | (a + bÙ)
  - qui donnent :
  - MU , M
  - a = -çrrü'’ ^ÏT^Ü-
  - Eu remplaçant a et b par ces valeurs, il vient :
  - e U
  - m = M —
  - EU — il
  - (1)
  - La puissance P fournie par une turbine peut donc se mettre sous la forme :
  - P — mor = M
  - e U
  - E U — Q
  - Pour une ouverture déterminée du vannage, la valeur de or qui correspondrait théoriquement à la puissance maximum est donnée par l’équation :
  - dP n n . . . U
  - — = (J. Un trouve ainsi ; or = 7: •
  - , a or 2 '
  - En réalité, la loi de variation de m, en fonction de or, est plus complexe ; mais ©n peut, néanmoins, toujours appliquer, au voisinage de la vitesse normale, la formule (1), à condition de remplacer la vitesse d’emballement par une vitesse fictive que nous allons définir.
  - Si l’on détermine expérimentalement les valeurs du couple moteur en
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- - RÉGLAGE DES TURBINES ' 783
  - fonction de la vitesse, pour la pleine admission et si l’on reporte ces résultats sur un graphique, on trouve une courbe telle que Ai Bx ( fig. 552).
  - Pour une vitesse <*>, la puissance P fournie par la turbine est représentée par la surface du rectangle OtoMN.
  - Si l’on représente graphiquement les valeurs de P, en fonction de w, on trouve une courbe d’allure parabolique telle que OGB.
  - Théoriquement, on devrait admettre pour vitesse de régime la valeur a <le la vitesse pour laquelle la courbe qui représente P admet une tangent c horizontale ; mais, pratiquement, on peut choisir une valeur quelque peu différente, car la fonction P varie très lentement tant qu’on reste au voisinage de O.
  - Désignons par H le point où la verticale correspondant à U coupe la courbe AjBjqui représente le couple moteur et considérons la droite AHBr
  - Fig. 552.
  - tangente en H à la courbe AjBj ; la droite AB coupe l’axe des vitesses en un point qui détermine la vitesse fictive d’emballement U' qui doit figurer dans la formule (1).
  - •Dans sa remarquable étude, M. Léauté a admis que, pour un degré d’ouverture déterminé, le couple moteur pouvait être considéré comme inversement proportionnel à la vitesse. Si l’on rapproche cette hypothèse de celles qui nous ont servi pour l’établissement de la formule (1), on voit / U' \
  - Tue ^pourü = — J ceci revient à considérer l’hyperbole A2B2aulieude sa
  - tangente AB ; il est évident que si la vitesse ne s’écarte pas trop de sa valeur normale, les deux expressions peuvent être considérées comme pratiquement équivalentes.
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- - 784
  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 167. Régulateurs mécaniques. — Ainsi que nous venons de l’expli-juer, le régulateur à boules est insuffisant pour vaincre directement la résistance d’un vannage quelconque. Pour obtenir ce résultat, on interpose entre le levier du manchon et le vannage un appareil mécanique dit « servo-moteur », qui forme ainsi un ensemble de transmission de mouvement réversible au moyen d’un système d’embrayage sur lequel agit le pendule ( fig. 553).
  - Grâce à cet asservissement la position de la vanne de réglage de la turbine est complètement déterminée, en régime permanent, par celle de l’index du tachymètre, tandis que ses déplacements d’ouverture ou de fermeture en sont, dans une certaine mesure, indépendants pendant la période de régime troublé.
  - Les régulateurs mécaniques sont les plus simples, les plus précis, les plus économiques des régulateurs ; mais ils nécessitent des dimensions considérables.
  - Les régulateurs tachymèlres dits aussi centrifuges qui ne sont, à proprement parler, que des modérateurs de vitesse,’ sont basés sur le principe qui consiste à admettre qu’on peut tolérer une certaine variation d<-vitesse et à utiliser cette variation elle-même pour commander les organes de réglage. Ces appareils, comme nous l’avons mentionné plus haut, sont à action directe et à action indirecte.
  - Le principe du fonctionnement des régulateurs mécaniques s’explique ainsi : lorsque la vitesse vient à augmenter, les points a et b s’élèvent (fig.
  - 554) et l’embrayage a lieu en c ; alors la vis d tourne et détermine la fermeture du vannage. Lors du mouvement de descente, la vanne entraîne la douille b et désembraye c ; le mouvement de la vanne s’arrête dès que la vitesse cesse de croître'. Si celle-ci continue à augmenter, la vanne continue à descendre et ne s’arrête que lorsqu’il y a équilibre entre l’effort moteur et l’effort résistant.
  - Dans le régulateur de MM. Singrün frères, la tige du pendule reçoit son
  - mouvement de rotat ion d’une paire de roues coniques, dont l’une est calée sur un arbre commandé par la turbine, lequel attaque un excentrique qui
  - Fig. 553. —Régulateur mécanique
  - Fig. 554.
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 785
  - imprime, au moyen de leviers, un mouvement continuel de va-et-vient dos cliquets. Ce sont ces derniers qui modifient la position de la vanne.
  - Le régulateur de M. Piccard ( fig. 555) est aussi basé sur un système d’encliquetage.
  - Le tachymètre A ( fig. 555) reçoit son mouvement de l’arbre de la turbine. La crémaillère E, soumise à un mouvement alternatif de va-et-vient, est reliée au registre distributeur. Les rochets K et K' peuvent engrener l’un ou l’autre avec la roue F, calée sur l’arbre D. Sur la figure, c’est le rochet K qui est engagé. Il s’ensuit que la pièce oscillante C fait marcher la crémaillère E dans le sens de la flèche (ferme). Or, le rochet K est.en prise avec la roue F parce que le manchon s’est élevé au-dessus de la position moyenne. Si le manchon prend la position moyenne, le talon a viendra accrocher le nez b, K se dégagera de F et la crémaillère restera immobile. Quand le manchon s’abaisse, la crémaillère avance dans le sens de la flèche (ouvre). Cette crémaillère tend toujours à ramener le heurtoir M dans sa position moyenne, que cette crémaillère marche^ vers la droite ou vers la gauche.
  - Il faudra donc un nouveau déplacement du manchon pour obtenir un nouveau déplacement de la crémaillère, et de cette manière, si le manchon se déplace d’une façon continue, le déplacement de la crémaillère sera lui-même continu.
  - Les régulateurs de vitesse à encliquetage ont l’inconvénient de ne pouvoir être employés pour parer à des variations de charge instantanées et importantes qu’avec l’emploi de volants considérables. La maison A. et H. Bouvier y obvie eu accouplant un régulateur à encliquetage avec un régulateur absorbeur. Ce dernier appareil, au moment d’une décharge brusque importante, absorbe instantanément la force disponible et maintient la vitesse du moteur pendant que l’encliquetage ferme progressivement le vannage de. la turbine pour obtenir l’équilibre entre 1 effort moteur et l’effort résistant.
  - Dans certains cas, les turbines doivent fonctionner à vitesse rigoureusement constante quelle que soit la charge ; le vannage étant asservi au lachymètre on effectue le réglage en deux phases ; pendant la première, le vannage se déplace avec le tachymètre, c’est-à-dire avec une variation de vitesse ; pendant la seconde, le tachymètre est ramené à sa position initiale, pour laquelle la turbine reprend la même vitesse. Pendant la
  - la houille BLANCHE. --- I. 50
  - ouvre
  - c\V M
  - ouvre
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- - 786 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - seconde phase, on compense l’excès de vitesse pris pendant la première par un ralentissement équivalent, au. moyen de dispositifs d’avertissemeni pourvus, en plus, d’un palier de compensation avec galet et d’un dashq oJ à ressort.
  - Dans le cas de turbines «wwehant en parallèle, où le maintien d’ui e vitesse constante n’est pas compatible avec plusieurs d’entre elles on remplace le palier de compensation par une rampe montante ou descer-
  - Fig. 556. — Régulateur servo-moteur à déclic et friction, système Piccard.
  - dante, suivant qu’on désirera une réduction ou un accroissement de la vitesse de régime.
  - L’asservissement d’un régulateur indirect conduit à admettre une cer taine différence de vitesse entre la marche à vide et la marche en charge. Le plus généralement on est conduit, pour la stabilité, à avoir un asseiMs sement tel que cet écart de vitesse est trop considérable étant donnés le-besoins actuels de la pratique.
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 787
  - Afin d’éviter cet inconvénient il est alors nécessaire de munir le régulateur d’un dispositif appelé compensateur, qui détruit lentement l’effet de l’asservissement et ramène par conséquent la vitesse à sa valeur normale par une série de petits mouvements correctifs.
  - La marche avec compensateur n’est cependant pas indiquée lorsque -plusieurs régulateurs commandent des turbines actionnant des alterna-
  - Fig. T>57. —- Régulateur à servomoteur mécanique A. et II. Bou\iei.
  - feurs"couplés en parallèle. Dans ce cas il y a lieu d’admettre une certaine différence de vitesse de quelques centièmes entre la marche à vi en charge, en empêchant la compensation d être totale. C est onc u dispositif de décompensation qu’il y a lieu d’introduire dans le jeu du Régulateur.
  - Le servo-moteur mécanique Wordward est pourvu d’un double cône de friction, embrayé au moment voulu par un tachymètre centrifuge a boules. Pour fixer le vannage dans la position correspondant a un régime de marche déterminé, éviter les oscillations à longue période, il y a un
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - mécanisme compensateur pour lequel le vannage est empêché de passer la position correcte, et ainsi sont supprimées les chances d’excès de vitesse.
  - Le régulateur Bell se compose en principe de deux jeux d’engrenages enfermés dans des boîtes de protection et chassant l’huile contre une soupape de réglage. Suivant la position de leviers à poids, il se produit une augmentation de pression sur l’un ou l’autre des jeux d’engrenages. De cette augmentation résulte l’arrêt du mouvement de rotation de l’un des engrenages en question et l’accélération de l’autre engrenage par l’intermédiaire d’un mécanisme différentiel. En marche normale, la soupape sa trouve dans sa position médiane, et l’arbre de réglage est au repos. La plus petite variation du nombre ’de' tours déplace la soupape et donne un mouvement de rotation à l’arbre de réglage. Le fonctionnement de cerégulateur est donc le même que celui d’un régulateur hydraulique.
  - Lorsque le relais du régulateur utilise comme fluide moteur l’eau sous pression on l’emprunte économiquement à la chute elle-même, en greffant la tuyauterie nécessaire sur la conduite forcée.
  - Quand la pression de l’eau est trop faible on emploie l’huile sous pression
  - Fig. 558. — Distribution d’huile, premier système.—B, bâche; P, pompe ; CjCjCg, conduites ; RiR*Rs, régulateurs ; R, réservoir ; c, compresseur ; S, soupape de décharge.
  - S
  - Fig. 558 bis. — Distribution d'huile, second système. — B. bâche ; P, pompe; R, régulateur ;
  - conduites; S, soupape de décharge.
  - fournie par des pompes spéciales. On a recours à deux dispositions, la plus ancienne (flg. 558) consiste en une ou plusieurs pompes qui refoulent l’huile dans une conduite principale sur laquelle sont branchés les régulateurs ; une seconde conduite recueille cette huile et la ramène dans la bâche où puise la pompe. Un accumulateur contenant de l’an' comprimé à sa partie supérieure est branché sur lff "conduite principale. Ce sys ème do me lieu à dés difficultés de réglage et pe r. être la cause de d mgers relativement aux coups de bélier. L° second système
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 789
  - consiste à munir chaque régulateur d’une pompe à débit constant pouvant foufnir à elle seule la quantité d’huile nécessaire pour assufer la vitesse d’action que l’on s’impose ; la pompe refoule soit utilement pour le régulateur, soit inutilement au travers d’une soupape de décharge et de réglage de pression (fig. 558 bis).
  - Le régulateur universel hydromécanique Escher Wyss (fig. 559) est composé d’une chambre remplie d’huile, de deux pompes foulantes fixées
  - Fig. 559. — Régulateur à pression d’huile, système Escher Wyss.
  - par une de leurs roues à un arbre central vertical commandé par une poulie. L appareil est complété par un tachymètre, un cylindre distributeur et une transmission qui agit sur le vannage de la turbine. f Qaand une pompe foulante tourne dans le sens de rotation indiqué, 1 aspiration et le refoulement ont lieu normalement ; mais, au moment de la fermeture du refoulement, l’huile ne pouvant plus s’échapper de la chambre de la pompe, les deux roues de celle-ci sont empêchées de fonc-
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- - 790 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tionner l’une dans l’autre, et l’arbre central entraîne toute la chambre de la pompe dans sa rotation. L’ouverture du refoulement est reliée par un** conduite au distributeur, et le moindre mouvement du tachymètre peut la fermer de la pompe supérieure ou inférieure,, et par là l’accouplement de la pompe foulante, voulue avec l’arbre central. L’ouverture de l’aspiration est toujours en communication avec la chambre remplie d’huile. Le sens de rotation de l’arbre de la transmission qui agit sur le vannage de la turbine, et par conséquent l’action du réglage pour l’ouverture et la fermeture du vannage, est déterminé par les pompes foulantes, selon que c’est la supérieure ou l’inférieure qui engrène.
  - Tous les organes qui constituent cet appareil, étant noyés dans l’huile, il s’ensuit que l’usure est réduite au minimum.
  - Un avantage tout particulier de ces régulateurs consiste en un dispositif qui ferme automatiquement la turbine, lorsque la pression de l’huile augmente ou faiblit à un point tel qu’il puisse arriver que le régulateur perde tout pouvoir sur la turbine.
  - En cas d’arrêt de la commande du pendule, un dispositif d’arrêt de sécurité entre en action, lequel d’ailleurs ne peut fonctionner que si cela est vraiment nécessaire. L’appareil agit dans ce sens que le pendule n’étant plus actionné, et le manchon de celui-ci tombant tout en bas, est fortement freiné et rapidement arrêté. Le pendule surmonte alors une résistance placée sous le manchon et ouvre par là une conduite d’huile sous pression allant à la soupape de commande, de sorte que cette dernière est forcée de fermer la turbine. Il est encore possible de rendre cette disposition inactive pendant la mise en inarche par la fermeture d’une soupape.
  - Le temps de^fermeture dans ces régulateurs pour la course complète du servo-moteur s’élève.à une ou deux secondes. Toutefois, le temps de fermeture peut être choisi à volonté plus long, si cela est rendu nécessaire pai les conditions spéciales de l’installation.
  - Les régulateurs Escher Wyss sont construits en série de six dimensions différentes, d’une capacité de réglage variant de 50 à 1.300 kgm. Mais on établit des appareils pour un travail de réglage de 2.500, 5.000 et 10.000 kgm., fabriqués selon les besoins.
  - La (fig. 560) représente le régulateur Michaud appliqué aux roues Pelton, dont nous donnons la description au (§418).
  - Le régulateur auto-régénérateur de pression Singrünest à servo-moteur par*pression d’huile,mais il ne comporte qu’une seule pompe,et un dispo sitif spécial maintient une pression constante toujours prête à agir, quJ donne à l’appareil une vitesse d’action très rapide et une grande sensi bilité. Un dispositif de sécurité agit sur la fermeture de la turbine en cas de chute d’une courroie ou d’accident et arrête la marche.
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
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  - Le régulateur absorbeur Büsch offre un exemple de ce type de régulateur dans lesquels on maintient constante l’action résistante, en créant, quand le travail de l’usine diminue, une résistance auxiliaire qui vient rétablir l’équilibre. Ces appareils sont constitués élémentairement par une pompe à huile, à circulation continue, actionnée par le récepteur qui puisant l’huile dans un réservoir la refoule autraversd’un orifice dont la section variable est réglée par un pendule conique. En augmentant ou en diminuant cette section, suivant que la vitesse du pendule s’abaisse ou s’accélère, on diminue ou on augmente le travail absorbé par la pompe,
  - Fig. 560. — Régulateur Michaml.
  - c esl-à-dire la charge du récepteur. On peut ainsi arriver à une variation de vitesse à 2 ou 3 0/0 de la normale.
  - 168. Régulateurs hydrauliques. — Les dispositifs de ce genre sont très nombreux.
  - La (fîg. 561) représente un appareil construit par la maison Neyret et Brenier. Un piston différentiel P, se mouvant dans un cylindre, commande directement le vannage de la turbine. La partie J de ce cylindre ost en communication soit avec l’eau sous pression arrivant par la conduite p, soit avec l’échappement par la tubulure e, suivant la position de la soupape équilibrée Na, commandée par le levier du régulateur à force centrifuge, dont l’axe d’oscillation O estfporté par une tige verticale 002 constamment sollicitée vers le bas par un ressort r. La partie H du cylindre est en relation constante avec l’eau sous pression.
  - S’il survient un accroissement de vitesse, le manchon du régulateur s élève, Mx monte, et l’eau sous pression admise dans la cavité H pousse
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - le piston P vers la droite pour fermer le vannage ; en même temps le galet 02 s’élève en franchissant la rampe K et fait pivoter le levier-OMOj autour de M, et ahaisse Mx de façon à arrêter le mouvement du piston P dès qu’il a exécuté un parcours proportionnel au déplacement du man-
  - Fig. 56J.
  - chon M du régulateur. L’effet inverse se produit pour une diminution de
  - vitesse de la turbine.
  - MM. Rietier ei Cle ont un servo-moteur où le vannage de la turbine
  - s’opère par un piston différentiel recevant sur les deux côtés la pression de l’eau motrice ou de tout autre liquide (de l’huile, par exemple), expressément comprimé.
  - La pression sur la petite face du piston est constante, et celle sur la grande face variable sous l’influence d’un tachymètre qui ouvre ou ferme une soupape suivant que la vitesse de la turbine tend à augmenter pu à diminuer. Cette variation de pression produit le mouvement du vannage, de sorte que sa mauhe est oujours proportionnel!^ au déplacement du manchon.
  - Pour les récepteurs de grande puissance, quelques constructeurs emploient le dispositif représenté par la {fi g. .562), où le tiroir, qui est
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- - RÉGLAGE DES ŸURBINES
  - 793
  - indépendant du servo-moteur, est manœuvré par le manchon du régula-, / teur à boules. Lé piston du servo-moteur est double, et son mouvement
  - est utilisé pour mettre en action une crémaillère A qui engrène avec un secteur denté B calé sur l’arbre du vannage.
  - Quand le tiroir s’éloigne de la position moyenne ou d’équilibre, la partie inférieure ou celle supérieure du cylindre est mise en communication avec le tuyau de décharge, le piston se déplace dans le sens de la pression
  - Fig. 563.
  - la plus grande, et le secteur tourne de façon à augmenter ou à diminuer la masse d’eau dans le moteur. L’arbre du vannage, en tournant, a aussi pour effet de déplacer la tige dd, qui commande le robinet e placé sur le tuyau de prise avant le distributeur, de façon à ralentir le mouvement ascensionnel ou de descente du double piston.
  - Gomme régulateur à servo-moteur à huile, nous citerons le régulateur Ganz, qui consiste, en principe, en un pendule centrifuge du type Hartung, lequel actionna le piston du distributeur de l’huile. Ce distributeur con-
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  - LA TECHNIQUE DE IA HOUILLE BLANCHE
  - duit l’huile comprimée aux deux cylindres du servo-moteur ou la laisse
  - Fig. 564. — Régulateur à pression cl’h lile Esch sr Wyss.
  - sortir, suivant le cas. Le sSrvo-moteur déplace directement les aubes directrices; toute variation de la vitesse de la turbin., ayant pour conséquence une variation de l’appareil centrifuge, est suivie d’une variation de la pression entre les deu.\ cylindres du servo-moteur, faisant ainsi augmenter ou diminuer l’admission de l’eau. L’huile sortant du servo-moteur est de nouveau pressée dans l’accumulateur par les pompes à huile actionnées par les turbines.
  - La Société alsacienne de Constructions méca-
  - Fig. 565. — Régulateur, système Minetti.
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 79 D
  - Fig. 566. — Régulateur à huile sous pression. Organes intérieurs. (Société Alsacienne de constructions mécaniques).
  - i Vanne de surele
  - et de décharge
  - 'de vitesse de
  - Réglage du lemp;
  - • Tde fermeture du
  - Asservissement
  - Fig. 567. — Régulateur automatique à double action, sur l’écran dévia leur et sur le pointeau du distributeur.
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- - m
  - [''ig. 568. — Régulateur automatique, Riccard et. Pictet,à huile sous pression, de 300 kg. m. d’énergie.
  - Seliéma de ré glnge.
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 797
  - niques a établi un type de régulateur à servo-moteur hydraulique, système Minetti ( fig. 563 et 565), fonctionnant sans avoir en réserve un liquidé sous' pression constante, comme c’est le cas avec les autres systèmes où il faut disposer d’une forte chute pour pouvoir se servir de la. pression de l’eau motrice, ce qui constitue un grave inconvénient dû aux impuretés en suspension dans l’eau ou entraînées avec elle, ou bien il faut avoir recours à une installation toujours coûteuse et compliquée de pompes avec réservoir accumulateur absorbant une certaine énergie.
  - L’appareil se compose de deux cylindres cc (fuj. 563). dont les pistons K-K peuvent exercer chacun, en sens opposé, une poussée contre
  - Fig. 569. — Régulateur central A. et H. Bouvier actionné par un rnoteui synchrone.
  - un galet relié à un levier. Ce dernier communique son mouvement à la ''ouronne de la turbine, à laquelle sont réunis des obt urateurs par 1 intermédiaire de tringles spéciales.
  - Deux pompes rotatives P1-P2 produisent la pression pour la poussée sur 1,ls pistons, et un pendule à force centrifuge agit sur une soupape de distribution V à obturateur double équilibrée, destinee a admettre la pression mrl’un ou l’autre des pistons.
  - Le liquide (huile ordinaire pour paliers), amené aux cylindres par la rotation des pompes, peut faire retour au réservoir sans avoir subi de
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- - ^^8 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - piession appiéeiable et sans avoir une influence sur les pistons. L’alimentation de la turbine reste alors constante.
  - La pression sur un piston ou sur l’autre ne se produit qu’à l’inslaul
  - même où doit avoir lieu le réglage, proportionnellement à la résistance des organes à vaincre.
  - Les pompes rotat ives peuvei 1 fournir une pression de travail jusqu’à 10 atmosphères. Pour t s régulateurs de grande puissance, lorsqu’il s’agit de mouvoir des vannages extrêmement lourds, les pompes rotatives sont remplacées par d’autres à mouvement alternatif, lesquelles peuvent atteindre des pressions de 20 à 30 atmosphères* La soupape de distribution est parfaitemen! équilibrée ; elle est pourvue d’un mouvement de retour à sa position moyenne par les leviers a, b et c. Il suffit d’un déplacement très petit de la soupape de distribution pour provoquer immédiatement le fonctionnement, du servo-moteur et l’incompressib:-liié de l’huile assure l'action instantanée du réglage. Pcndanl la marche normale du moteur, l’huile ne fait que circuler et le travail absorbé par les pompes est presque insignifiant.
  - Une rupture accidentelle, pouvant résulter de l'interposition d’un corps dur dans les organ.es de réglage de la turbine, est évitée par la soupape S, laquelle agit comme organe de suret e. en limitant la pression nîaxima
  - dans I appareil à celle nécessaire pour la manœuvre du vannage Le pendule est à ressort avec dispositif tout nouveau permettant « varier (dans certaines limites) le degré d’irrégularité et la vitesse de re
  - d en
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 790
  - gime. Le temps nécessaire pour passer de l’ouverture à la fermeture complète du vannage peut être très court, trois à quatre secondes environ, . uivant les conditions de l’installation.
  - La maison A. et H. Bouvier a créé un autre système de régulateur dit régulateur ceniral [fig, 570) où le tachymètre agit sur une soupape S qui règle l’orifice d’évacuation d’un liquide refoulé par une pompe rotative P à débit sensiblement constant, actionnée par la turbine elle-même. La variation d’ouverture des orifices produit des variations de pression du liquide fefoulé qui s’exercent sur un piston récepteur R équilibré par un ressort Z ; par suite, à chaque pression, c’est-à-dire à chaque vitesse, correspond une position déterminée du piston récepteur. Celui-ci commande directement lui-mêine le tiroir d’un servo-moteur complet actionnant le vannage.
  - Si, la turbine étant en marche de régime, on produit par exemple une
  - -te
  - DuverUu*
  - Fig. 571.
  - Wusquc diminution de l’effort résistant, U vitesse augmente ; a ors e vannage se ferme progressivement d’une quantité correspondante. Au moment où l'équilibre existe entre l’effort moteur et l’effon. résistant la vitesse cesse de croître, par suite le vannage reste immobile, et 1 équilibre mbsiste sans oscillations. .
  - Ce régulateur présente les avantages suivante . la pompe onc 'onstamment avec un même liquide, on se trouve ainsi à 1 abri ces in vénients qu’on éprouve lorsque les organes de régulation, re les ment au tachymètre, sont en contact avec l’eau motrice, ce e-ci pouvan tenir en suspension des corps étrangers qui paralysent pai ois a . ,
  - régulateur. Il se prête tout particulièrement à la régulation simultanée de moteurs hydrauliques actionnant des alternateurs couples en parallèle ÏWce dernier cas chaque moteur est muni d’un cylindre récepteur et <l’un jeu de ressorts Z. La pression créée par la pompe P se rend simultanément aùx organes de réglage de chacun des moteurs et, si ces mo *>nt exactement semblables et si les ressorts ZZ' sont convenais emen Wès, tous les vannages occuperont la même position pour une meme pression du liquide refoulé ; les ouvertures de toutes les turbines et an
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - exactement les mêmes, les alternateurs seront également chargés. Dans le cas d’une station centrale, un seul tachymètre à force centrifuge règle la vitesse de toute Pusine.
  - Lorsque le déplacement des organes de vannage exige un effort considérable, le piston R n’a qu’à manœuvrer une soupape I d’un servo-moteur formant relais (fig.>571). La disposition de ce dernier est telle que son piston suit exactement et instantanément le déplacement de sa soupape, en développant la force nécessaire ; ce servo-moteur additionnel peut fonctionner avec l’eau motrice si la hauteur de chute est suffisante, sinon par un liquide sous pression provenant d’un accumulateur alimenté par un jeu de pompes.
  - Avec les régulateurs à servo-moteur, on arrive à limiter à 1 0/0 près 1< nombre de tours des turbines, quelle que soit leur puissance.
  - Les régulateurs à servo-moteur hydraulique ne peuvent, être utilisés avec des eaux impures ; les régulateurs à servo-moteur à huile conviennent aux turbines à basse chute et à gros volume, qui demandent de grands efforts et de grands mouvements pour actionner les vannages des distributeurs.
  - 169. Régulateurs électriques. — Dans les régulateurs èleclro-mèca-niques, une partie de l’énergie électrique fournie par la dynamp, menée par le récepteur hydraulique, sert à provoquer l’embrayage du servomoteur mécanique dans le sens voulu, en proportionnant l’ouverture du vannage à la demande d’énergie dansje circuit de la génératrice. Le régulateur à boules peut ou ne fermer qu’un des deux circuits électriques don! est composé l’appareil, cette fermeture ayant pour effet de déplacer l’armature d’un solénoïde directement relié au vannage, ou bien commander un embrayage mécanique.
  - Avec les régulateurs à servo-moteur électrique, l’énergie nécessaire pour le déplacement de la vanne est empruntée à un moteur électrique. Quand l’usine comprend plusieurs turbines, un seul moteur peut suffire, lequel commande alors une transmission munie d’autant d’embrayages qu’il y a de régulateurs à actionner..
  - L’arbre de la turbine, dans ce cas, opère l’embrayage dans le sens voulu par le moyen d’une courroie ou d’engrenages qui atteignent le régulateur centrifuge.
  - Pour qu’un régulateur de vitesse puisse ramener le moteur hydraulique à sa vitesse de régime dans le plus court temps possible, M. Léauté a indique qu’il convenait d’arrêter la vanne un peu après que les boules des régulateurs, ayantœessé de monter ou de descendre, commencent à revenir en sens contraire de leur mouvement primitif.
  - Se basant sur cette observation, M. Gin a imaginé un régulateur éîec-
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  - I tique où le mécanisme de manœuvre de la vanne est actionné par un moteur électrique alimenté par une -ource d’énergie indépendante ou solidaire de la turbine, la mise en. marche et l’arrêt de l’électromoteur ayant lieu d’une façon aussi rapide que le permettent l’inertie et la résistance des mécanismes à mouvoir.
  - La (fig. 572) représente schématiquement la disposition générale de set appareil. A est une génératrice indépendante ou solidaire de la turbine et B un moteur électrique mis en circuit ou hors circuit au moyen de
  - Fig. 5/3. — Régulateur muni de dispositif électrique (Société alsacienne de constructions mécaniques).
  - couples d’interrupteurs à mercure commandés par le pendule C. La vitesse de la turbine étant, normale, les plongeurs D sont à une eer-
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  - taiue distance du niveau du mercure des cuvettes F, et il ne passe aucun courant dans le moteur. Si la vitesse vient à croître ou à diminuer, h» manchon du pendule soulève ou abaisse un équipage mobile portant les plongeurs inférieurs et les cuvettes supérieures, de manière à immerger l’un et l’autre couple de plongeurs dans les cuvettes correspondantes. Dans le premier cas (vitesse croissante), le courant fourni par la génératrice A passe dans les inducteurs et l’induit du moteur de façon à produire la marche en avant, de ce moteur (fermeture du vannage) ; dans l’autre cas (vitesse décroissante), le courant parcourt l’inducteur dans le même sens, mais il est inversé dans l’induit, ce qui provoque la marche arrière du moteur (ouverture du vannage).
  - Pour que l’ouverture ou la fermeture de la vanne cesse un peu après le maximum ou' le minimum de variation de vitesse, et afin d’éviter les oscillations de la vitesse angulaire, l’appareil est disposé de telle sorte qw les plongeurs restent immergés dans lés cuvettes pendant toute la durée de l’élévation ou de l’abaissement du manchon, et qu’ils s’en séparent dès que les boules, après avoir monté, commencent à redescendre, ou, après avoir descendu, commencent à remonter.
  - Nous signalons aussi le régulateur m'uni du dispositif électrique de la Société alsacienne de constructions mécaniques, qui permet de limiter à quelques 0/0 la variation de la vitesse de régime pendant la marche (fig.573).
  - Il est employé dans les stations centrales pour opérer la mise en parallèle à distance de deux alternateurs.
  - 170. Régulateurs de pression. — Lorsque les turbines sont alimentées par de longues conduites, pour obvier aux coups de bélier (fermeture brusque du vannage), aux surpressions et aux dépressions (ouverture ou fermeture brusques du vannage), qui rendent le rôle du régulateur de vitesse difficile, surtout quand on a plusieurs turbines branchées sur la même conduite (alors le fonctionnement du régulateur de l’une d’elles nmd très pénible le fonctionnement des régulateurs des autres), on utilise avec succès des vannes compensatrices appelées « déchargeurs » ou « régulateurs de pression ». Ces appareils sont de deux sortes : ceux qui maintiennent constant le débit de la conduite, quel que soit le degré d’ouvei-ture des vannes des turbines et ceux qui n’ont, pour but que d’éviler la production des surpressions ou coups de bélier.
  - Les premiers consistent, en principe, en une vanne conduite pai 1° régulateur et construite de telle sorte que quand le vannage de la turbine se déplace et en fait varier le débit, elle se déplace aussi et fait varier son propre débit, de la même quantité, mais en sens inverse ; le régime de la conduite est donc constant. Si le cours d’eau est à régime variable cl h une ou plusieurs turbines de l’usine ne doivent pas fonctionner a plein
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  - débit, il est très facile de régler leurs déchargeurs pour leur débit maximum.
  - Ces appareils paraissent les meilleurs et les plus simples, quand l’économie d’eau est envisagée comme une question sine qua non (usines alimentées par des lacs ou des réservoirs quelconques). x\lors on fait appel aux
  - (le< hargeurs de la seconde catégorie qui sont sans action lors de l’ouver-f ure d*i vannage de la turbine ; ils n’évit.ent pas les dépressions ou coups négatifs dans la conduite, mais lorsque le régulateur ferme brus-‘lamnent le vannage de la turbine, ils ouvrent aussi brusquement la vanne déchargeur de la même quantité. Cette vanne se referme ensuite très
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - lentement, ce qui évite-les coups de bélier. Us protègent la conduite, font l’office de soupapes de sûreté, mais ne permettent pas le réglage d’ui <• turbine sans amener de perturbations dans le réglage des autres turbine: de rusine*. Ils sont donc plus compliqués, plus onéreux et moins actifs qm les précédents, mais leur emploi s’impose dans certains cas, faute de mieux.
  - Il existe une autre classe de régulateurs de pression, qui ne sont plu sous la dépendance du régulateur de vitesse, la pression de la conduit agissant pour bander plus ou moins un ressort taré d’avance ; dès qu’une surpression lui fait subir une variation de longueur, la vanne compensatrice qui lui est asservie subit un déplacement proportionnel. C’esl. somme toute, une soupape de sûreté à servo-moteur. Pas plus que n-déchargeurs du second système celui-ci n’évite les dépressions.
  - Le régulateur de pression A. et H. Bouvier se compose, en principe, d’une-soupape équilibrée S ( fig. 574) qui se meut dans un cylindre percé d’orificqs o ; la chambre G est en communication avec la conduite d’eau forcée C, H et le tuyau t se rendant au bief d’aval. La lige T de la soupape est reliée par l’intermédiaire de la bielle b à un levier L ; ce levier porf-une articulation à chacune de ses extrémités. La manivelle P calée siu l’arbre A actionne le vannage de la turbine. Le piston K est muni d’un*-soupape à ressort Z et le cylindre R est rempli d’un liquide, tel que huile ou glycérine, et la partie inférieure du cylindre communique avec la partie supérieure’*de ce même cylindre par une petite conduite ghi présentai)-en h une partie rétrécie pouvant être plus ou moins obturée par le pointeau p, ce dernier suivant le mouvement de la tige T, par l’intermédiaire de la pièce rigide vx. ' -
  - Si le vannage-vient à se fermer brusquement d’une quantité déterminée Correspondant à un certain déplacement angulaire de l’arbre A tournant dans le sens de la flèche F, la soupape Z reste appliquée sur son siège et b' piston K, ne pouvant descendre, l’orifice h étant fermé par le pointeau />. d en résulte quea s’élève et la fige T, suivant le mouvement, la soupape s de-masque les orifices o d’une certaine quantité, livrant ainsi passage auncei-tain volume d’eau sensiblement égal à celui qui vient d’être enlevé au morcui.
  - Lorsque le vannage est arrivé dans la position qu’il doit occup<‘i, l’arbre A ne tournant plus, m reste immobile ; mais alors le poids"de s et celui du piston Iv ainsi que la compression du ressort r agissent par 1 intermédiaire du levier L sur le piston K et celui-ci s’abaisse avec un-vitesse qui va en diminuant progressivement au fur et à mesure que b pointeau p, en descendant,' obstrue davantage la section de l’orifice h. Dans sa descente, il entraîne S, l’articulai.ion n étant devenue le^point fixe du levier L. Il résulte de ce qui précède que la soupape S referme lcn tement les orifices o et avec une vitesse d’autant plus faible qu’on se iap proche davantage de la fermeture complète de ces orifices o.
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  - 8i l’arbre A vient à tourner dans le sens de la flèche O correspondant h l’ouverture du vannage de la turbine, et si la soupape s se trouve complè-tcMnar.t fermée à ce moment, le levier L, prenant son point d’appui en a, -enlève Iv dont le mouvement n’oppose qu’une légère résistance, étant donné que la soupape Z se décolle de son siège et offre ainsi pour le passage du liquide une très grande section.
  - 8i la soupape s n’est pas complètement, fermée au moment où se produit l’ouverture du vannage, elle se refermera tout d’abord, ce qui a pour avan-! âge d’atténuer, dans la mesure du possible, la production du coup de. bélier négatif ; ce n’est qu’une fois la soupape s complètement fermée que le levier L oscille autour du point a et soùlève le piston K. Le régulateur de pression n’oppose donc aucune résistance lorsque se produit l’ouver-1 ure du vannage, quelle que soit la position du piston K.
  - Le régulateur système Minetti, construit par la Société alsacienne de constructions mécaniques, se recommande par son extrême simplicité et surtout par l’absence de contrepoids et d’organes de distribution compliqués, avec lesquels il est impossible d’obtenir, ce qui est indispensable, une ouverture immédiate de l’orifice de décharge lorsqu’il y a mouvement de fermeture du vannage de la turbine.
  - Dans les roues Pelton, on a deux moyens de régler la vitesse, la première en changeant légèrement la direction de l’eau dormam l’impulsion, la seconde en modifiant le débit au moyen d’une aiguille qu’on avance . dans le tuyau. Dans lepjremiercason diminue beaucoup le rendement de la ! urbine ; dans le second cas, on nepeut agir que très lentement, car on doit changer toute la masse d’eau contenue dans lés tuyaux, comme on le verra plus loin, et on s’expose à des ruptures par les coups de bélier. D’ailleurs on est souvent obligé de placer des soupapes automatiques qui s’ouvrent et laissent échapper une partie de l’eau, ce qui diminue le rendement.
  - „ Lorsqu’une turbine est déchargée, pour limiter la vitesse dans les limites tolérée.s par la partie électrique de* l’installation d’une usine hydroélectrique, deux modes d’action se présentent : fermer l’injecteur, dévier le jet hors de la roue.
  - De premier moyen entre seul en action lorsque la décharge est lente. Le second intervient dans tous les cas de décharges brusques où l’on ne pourrait fermer rapidement l’injecteur sans produire de coups de bélier dangereux dans la conduite forcée.
  - De dispositif à double réglage exploité par la Société Neyret-Beylier-Diccard-Pictet. comprend deux servo-moteurs, hydrauliques commandés par un régulateur. L’un agit rapidement sur un déflecteur qui dévie le jet en dehors de la roue lors d’une décharge brusque de la turbine, tandis que 1 autre actionne directement un pointeau de réglage du débit. Le mouvement de ces organes est basé sur le principe suivant : à chaque charge de
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  - LA TECHNIQUE DE LA BOUILLE BLANCHE
  - la turbine correspond un diamètre du jet et une position du déflecteur; ce dernier est tangent au jet. Ainsi en pleine charge le jet a son plein diamètre et le déflecteur est élevé, tandis qu’en marche à vide le jet a un diamètre presque nul et le déflecteur est en partie abaissé de façon à lui être tangent.
  - L’autre servo-moteur, actionnant le pointeau, est Commandé par le premier au moyen d’une came dont la forme est choisie de façon à assurer la tangence du déflecteur au jet en tout temps, sauf lorsque se produisent des variations brusques de charge de la turbine. Il est placé directement sur la tige du pointeau et comporte un piston différentiel. Le cylindre principal est soumis à une pression d’huile constan'e. Ur distributeur d’huile placé directement sur le servo-moteur met, suivant la position de son tiroir, le cylindre principal en commun’cation soit avec l’huile sous pression, soit avec la pression atmosphérique.
  - Dans sa position d’équ libre le tiroir de distribution clôt le cylindre principal et, par là, immobilise le pointeau.
  - Un diaphragme calibré dans chaque cas particulier I mite le défi! d’huile et par là le mouvement du pointeau à une vitesse telle qu’en aucun cas la fermeture ne puisse provoquer dans la conduite for ée un-coup de bélier dangereux. ,
  - Le temps de fermeture de l’inje teur peut être très grand, suivant la conduite; ainsi pour l’usine hydro lectrique de Fully, la plus haute chute du monde (1.660 mètres), ce tenips a été^réglé à près de une minute. Il est réglé définitivement au montage.
  - Réglage du pointeau. — Lors d’une décharge brusque de la turbine, le déflecteur est rapidement baissé par son servo-moteur et dévié le jet hors de la roue. Dès lors, quel que soit le temps de fermeture de la tuyère, tant que la vitesse de la turbine restera au-dessus de la vitesse de marche a vide,' le déflecteur restera abaissé et maintiendra le jet hors de la roue et i ucun emballement ne pourra se produire.
  - Au moyen d’un levierle régulateur pousse en même temps(voir figA-tâ) une came qui pivote autour du point a temporairement. Cette came pousse Je tiroir de distribution permettant ainsi l’entrée de l’huile sous pression dans le cylindre principal du servo-moteur.
  - La pression montant dans ce cylindre, l’équilibre est rompu et le pointeau se meut vers sa position de fermeture. Dans cette position le pointeau entraîne un levier d’asservissement qui pivote autour du point b et ramène la came en arrière. Le tiroir sous l’effet d’un ressort revient a sa position d’équilibre et le pointeau de nouveau immobilisé. Eu ers < e décharge le défleAe r sui L* je' sa s le toucher. Lors d’une charge, les mouvements du déflecteur, de la came, du tiroir de distribution et du pointeau s’effectuent en srens inverse, l’huile du cylindre principal
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  - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 'écoule et le pointeau poussé par le piston à pression constante ouvre la
  - tuyère jusqu’à ce que l’asservissement du servo-moteur immobilise le pointeau dans une nouvelle position.
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  - r>76. — Turbine verticale h directrices mobiles Sin<ïrO'i. Km. r>76 his. - Turbine mixlo fi vanne cylindrique'Singn'in.
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  - La turbine Pelton à laquelle ce dispositif est appliqué peut avoir plusieurs tuyères au lieu d’une seule et par suite plusieurs déflecteurs et pointeaux. Dans ce cas un seul servo-moteur suffit à actionner tous les déflecteurs, et les pointeaux ont un servo-moteur commun ou particulier.
  - Le fait d’actionner directement le pointeau par un servo-moteur propre, présente sur le système à action indirecte par un servo-moteur place au régulateur, l’avantage de supprimer les retards dus aux jeux et aux flexions des organes de transmission. Le déflecteur, étant toujours tangent nu jet, suit avec précision et avec une grande sensibilité les mouvements du régulateur ; en cas de décharge de la turbine il dévie donc le jet sans aucun retard, quel que soit le diamètre de ce dernier. Les co si rue eurs ont. obtenu avec ce système de réglage des résultats remarquables, tant au point de vue de la limitation de la vitesse en cas de décharge, qu’à celui
  - Fig. 548.
  - de la limitation de la surpression dans les conduites forcées.
  - Pour un même poids de volant les conditions de régularité de la vitesse s,,nt d’autant meilleures que la vitesse deé-fermeture est plus grande. Mais par centre plus cette vitesse est rap'de plu les coups de bélier son' forts dans le - conduites d’amenée des turbmes.
  - L'inertie d’une mach ne est exprimée par l’express on PD2, P étant le Po:ds de la partie tournante et D le diamètre de g ration ; on exprime cette quantité en kilogrammes carrés. Les induits des dynamos ont en général une inertie relativement faible ; par contre, celle des rotors d alternateurs est le plus souvent très notable.
  - Avec les hautes pressions de 9 à 90 kilogrammes par centimètre carré, les turbines et roues type Pelton sont efficacement commandées par le egulateur du type Gilbert Gilkes (fig. 577).
  - L orifice d’amenée B est pourvu d’un régulateur à pointe mobile A
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - dont l'avancement ou le recul règle l’entrée de l’eau sur les palettes de la roue. Ce mouvement en avant ou en arrière, c’est-à-dire de fermeture ou d’ouverture de l’orifice, est obtenu à l’aide d’un piston C clavelé sur b-prolongement de la tige A et qui se meut dans la chambre D, suivant que l’eau, à la même pression, lui est envoyée sur une face ou sur une autre.
  - Pour cela, sur le collier du régulateur centrifuge N, est monté un arbre F qui actionne la soupape E, l’abaisse ou la soulève et laisse, par suite, passer Peau, soit par l’ouverture K, soit par l’ouverture J. Des vis de réglage L pour la soupape et G pour la tige du centrifuge servent à limiter ou à étendre le jeu de ce rela'is hydraulique. Ce régulateur est très analogue, on le voit, au mouvement de réglage des moteurs à vapeur, où le centrifuge agit sur le tiroir de distribution. Cependant, en dépit de eëtf-simplicité de mécanisme, la commande et le réglage des roues Poitou, avec de longues canalisations, présentent,des difficultés très grandes ; en effet, on a remarqué que la diminution du jet, au lieu de réduire l’énergie transmise à la roue.peut, au contraire, l’augmenter dans de certaines limites et vice versa, et ce phénomène se produit principalement avec de longues canalisations de tuyaux.
  - M. le professeur Goodman en dorme la raison suivante. Si l’on suppôt les frottements dans ces tuyaux directement proportionnels au carré n-la rapidité du flux cl’eau et inversement proportionnels au diamètre de re.-tuyaux, un accroissement de la superficie du jet devra, en augmentait la rapidité, accroître aussi la perte d’énergie cinétique par frottement, de telle sorte que l’énergie cinétique disponible du jet en sera finalement diminuée. Il en résulte des variations toutes spéciales dans la vitesse de la turbine et l’action du régulateur vient alors augmenter ces troubles alors qu’il est chargé de les prévenir. Le remède consisterait à changer quelques-unes des constantes de l’installation de manière à en modifier les relations. Djans certains cas les tuyaux ne sont pas assez larges et la rapidité du flux est trop grande.
  - Dès que ces compensations sont effectuées, on peut obtenir alors une très grande précision de réglage par ces sortes de régulateurs hydrauliques. Des essais effectués sur une turbine Pelton de 2.500 chevaux, munie d’un régulateur hydraulique système Bell et Krieris, ont montre la rapidité avec laquelle on peut régler les vitesses après avoir diminué la charge de 25 0/0, 50 0/0 et même de 80 0/0 ; les oscillations de variat ion s’éteignent presque immédiatement, et la vitesse devient aussitôt de nouveau régulière.
  - 171. Régulateurs à frein. —Avec ces appareils on peut arriver a une précision assez grande et à une act ion assez prompte (3 0/0). ^*s
  - ont le défaut de laisser travailler le récepteur à sa puissance nu ximum1 n
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  - débitant toujours le volume d’eau correspondant à la marche en plein. On n’applique ce système de réglage que lorsque l’eau est en grànde abondance, et suffisante pour alimenter toute l’année la t urbine marchant à pleine admission.
  - L’emploi de ce système de régulateur est basé sur ce fait que, dès que la résistance normale de l’usine diminue, la vitesse augmente d’une quantité d’autant plus grande que le mouvement du vannage est plus lent. Pour limiter cet accroissement de vitesse, on introduit sur la transmission de l’usine une résistance,c’est-à-dire un frein qui absorbe l’excédent du travail du récepteur.
  - Ces freins sont soit mécaniques, soit hy druidiques, soit électriques. Les freins mécaniques (freins à sabots ou autres.) et les freins à liquide présentent de graves inconvénients ; ils s’échauffent beaucoup, et leurs disposa fions mécaniques sont compliquées, délicates et sujettes à usur^ rapide. Les freins électriques donnent de meilleurs résultats.
  - 172. Régulateurs absor-beurs à frein hydraulique.
  - — En dehors des régulateurs proprement dits, proportionnant constamment lé couple moteur .vu couple résistant, on peut imaginer des appareils servant à maintenir constante la vitesse d’un moteur, en rétablissant à chaque instant le couple résistant à une valeur fixe ; lorsque la résistance utile diminue, ce genre de régulateur oppose à la turbine une résistance passive qu il fait varier de la même quantité, mais en sens inveise de la variation de résistance utile. On appelle ces appareils des regulateuis absorbeuis. Us sont d’une très grande sensibilité et s’emploient dans les cas où des changements brusques du travail résistant sont à craindre.
  - La maison Neyret, et Brenier les construit très simplement, de la façon suivante. La turbine actionne une pompe a circulai ion qui puise 1 eau dai s une bâche et la rend au même réservoir en lui faisant traverser un orifice réglé par un-tachymètre ; c’est donc le débit ou refoulement qui varie, et,
  - Fig. 578. — Régulateur frein à circulation de liquide agissant par absorption de puissance.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - par suite, la charge de la turbine augmente ou diminue en même tempr que la vitesse, qu’on arrive ainsi à maintenir dans des limites très resserrées.
  - . La maison A. et II. Bouvier garantit que, ù l’aide des appareils de se construction, pour des décharges instantanées de la totalité de la force d< l’appareil, la variation de vitesse ne dépasse pas 5 à 6 0/0.
  - liégulaleur de hauteur d'eau J. Voith. — Un régulateur de hauteur d’eau
  - Fig: 579. — Régulateur absorbeur avec encliquetage, système A. et II. Bouvier.
  - est de grande utilité dan^ les installations où le niveau de la retenue n’est pas constant, soit d’une façon permanente, soit d’une manière discontinue. Si la turbine est munie d’un régulateur de vitesse, celui-ci agit lorsqu’il y a exrès de vitesse et le régulateur de niveau, quand il y a manque d’eau.
  - L arbre de travail du régulateur de niveau J. Voith porte deux excen-
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  - iriques ainsi que deux leviers oscillants. Ges derniers reçoivent leur mouvement de va-et-vient de deux manivelles-calées à 180° sur l’arbre moteur. Les leviers portent des verrous de fermeture aux deux extrémités, qui s’encastrent dans les excentriques. Dans la position intermédiaire, aucun de ces deux verrous n’est en contact ; mais si le levier-guide est mû dans
  - Fig. 580. - Régulateur absorbeur à frein hydraulique, système A. et II. Bouvier.
  - un sens ou dans l’autre, les verrous correspondants viennent en prise et 1 arbre moteur agit dans le sens correspondant.
  - Le guide est actionné par un flotteur qui suit le -niveau de l’eau et eolui-ei est transmis par une tige et une articulation à un arbre spécial. Littré celui-ci et le levier-guide, un dispositif spécial empêclie le morne-
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  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - meut régulateur de prendre trop d’amplitude et de dépasser-son but. Le mouvement de l'arbre moteur est imprimé aux turbines et il est réglé de telle sorte que l’ouverture d’admission croît quand le niveau de l’eau monte et que le régulateur des turbines est à pleine ouverture, quand l’eau affleure la crête.du barrage. Le régulateur est fermé dès que l’eau baisse de quelques centimètres au-dessous de ce niveau.
  - Le flotteur doit être placé de telle façon que les tiges soient les plus légères et, les plus simples possible pour éviter des frottements nuisibles et rendre le réglage plus aisé: Il faut aussi, le plus possible, que l’arbre m'oteur du régulateur reçoive directement son mouvement de la turbine.
  - l'io. 581. — Régula leur absorbent' Rüsli (Singiüa, É >inal).
  - Le flotteur est applicable dans tous les cas, qu’il s’agisse de turbines ouvertes ou de turbines fermées.
  - 173. Hydrotachymètres. — Nous avons vu que les régulateurs de vitesse sont placés sous la dépendance d’un tachymètre centrifuge qui commande les organes de régulation proprement dits, vannes ou freins, par 1 intermediaire d’un servo-moteur capable de développer les effort s mécaniques nécessaires à leurs fonctions.
  - L liydrotachymètre imaginé par M. Riflourt permet d’obtenir des conditions de rupture d’équilibre supérieures à celles du tachymètre centrifuge.
  - Un circui" liquide fermé, huile ou eau pure, est mis en mouvement par un petit compteur Z entraîné par la turbine ( fig. 582). Le liquide refoulé
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
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  - par le compteur passe dans un ajutage / muni d’un organe mobile qui en modifie automatiquement la section libre, de manière à trans-iarmer les variations de vitesse du compteur en variations de pression interne, dans des con-li' ions très favorables pour une rupture brusque de l’équilibre au voisinage de la vitesse dite de régime pour laquelle l’appareil a été réglé.
  - Pour utiliser ce phénomène au réglage de la turbine, un piston finlteur lesté B est immergé dans
  - liquide en circuit refoulé par i compteur et commande le ;iroir de distribution N du relais G à piston hydraulique ac-iionnant, le vannage, pat un dispositif d’asservissement pour la rappel à zéro, constitué par l(*s deux crémaillères C et J engrenant avec le piston suspendu I at telé au iiroir N. -
  - 5*3. —
  - Courtes des vitesses de rotation d’une turbine Teisset, Ghapron et Brault munie d’un régulateur Ribourt.
  - Fig. 582.
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- - 816 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Les variations de pression importantes produites dans le circuit du compteur se répercutent sur le piston flotteur actionnant le servo-mot car du vannage et commandent opportunément les mouvements de celui- i avec le même degré de sensibilité, suivant les tendances de Fa turbine A s’accélérer ou à se ralentir.
  - __ La grande sensibilité de cet appareil provient d’une disposition rendant l’orifice de débit automatiquement variable, en sens inverse des valeurs de la pression intérieure du circuit. Dans les usines qui comportent plusieurs turbines, un seul hy-drotachymètre peut être eu-ployé pour actionner tout-les pompes motrices et s vannages; une même vitesse est ainsi assurée à chacune des turbines et, dans F s usines électriques, la mise en parallèle des génératrices est rendue plus facile. L’hy-drotachymèti;e est, dans ce cas, actionné par l’une des turbines ou par un petit moteur électrique spécial.
  - Le régulateur automatique de vitesse' Singriin est à servo-moteur par pression d’huile avec distributeur a quadruple siège, dont l’équilibre est assuré automatiquement par une petite pompe secondaire et. un ressort de rappel. La pression est obtenue par une pompe principale qui agit sur deux pistons pour obtenir un mouvement rectiligne, dans un sens ou dans 1 autre, suivant la position du pendule. Une soupape de sûreté et de décharge évite les surpressions et permet la manœuvre à la main pour la mise en route ou l’arrêt de la turbine.
  - Un dispositif spécial de sûreté agit sur la fermeture de la turbine en cas de chute d'une courroie ou d’accident et en arrête le fonctionnement.
  - La disposition spéciale de la soupape de distribution de l’huile maintient la pression constante, toujours prête à agir, ce qui donne à l’appareil une vitesse d action très rapide et une grande sensibilité.
  - Fig. 584.
  - Régulateur de vitesse Ribourt (face arrière).
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 817
  - L'emploi des régulateurs est de première nécessité dans les usines de (réduction d’énergie pour l’éclairage et la distribution de force. Il n’en est pas de même pour les usines destinées à l’électro-eliimie, où les bains éleetrolytiques constituent par eux-mêmes d'excellents régulateurs. Dans les industries comportant des fours électriques, il n’y a pas lieu non plus de maintenir absolument, constante la vit esse de régime 'de la turbine et, par suite, la tension du courant.
  - Dans quelques stations centrales hydroélectriques, on préfère recourir aux accumulateurs servant, de régulateurs ; dans d’autres, ûn a adopté une double régulation, une indépen dante pour chaque turbine (régulateur à servo-moteur) et une autre simultanée pour imites les turbines. Cette dernière s'obtient au moyen de petit,s moteurs électriques agissant chacun sur le ressort du régulateur à boules commandant la distribution ou bien l’encliquetage du servo-moteur dont chacune des turbines est munie (stations centrales de Paderno et de Vizzola en Italie).
  - V l’usine de Subiaco (Italie). les eaux étant impropres pour l’actionnement des régulateurs, la dist ribution de 1 huile est assurée par deux turbines Pelt.on,deux pompes
  - .4 . ' , Fig. 585. — Hégulaleuv do vitesse Hibourt (face
  - U accumulateur, ce der- aVan£). Teissct, Chapron et Brault frères, cons-
  - mer faisant entrer en action tructeurs.
  - ou excluant les pompes au-
  - i omal iquement en agissant sur un système de leviers qui, suivant les dispositions du piston, ouvrent et ferment, la valve d’admission aux Pelt.on.
  - Volatils. — Nous avons vu que le temps de réglage de la vitesse varie avec l’importance des masses tournantes et avec l’importance de la variation de la charge. D’autre part,dans les turbines alimentées par des conduites forcées, la fermeture du vannage est, accompagnée de coups de béliers. Il y a qolu. intérêt à faire la fermeture pendant un temps aussi
  - la houille blanche. — i.
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- - 818
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - long que possible, mais compatible avec la masse et avec la vitesse de l’eau en mouvement.
  - Si on appelle P la puissance maxima de la turbine à pleine ouverture du vannage, T la durée du temps pour arriver à la fermeture complète, pour
  - l'ui. r>87. Ui-iiul-.v W-ur ù huile <ur tui-hine renlripèle à nxe hnri/.out ;U île 1.00(1 HT* (Usine «le lu l>ii::ulùi-e II:mte-i
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- - RÉGLAGE DES TURBINES
  - 819
  - laquelle la puissance est nulle, E la demi-puissance vive des masses en
  - mouvement ^ 2V02, V0 vitesse initiale de la couronne mobile^ lors de la
  - marche en pleine charge, et en admettant, pour des turbines à dynamo, que la valeur du rapport du décrément du tachymètre avec, la vitesse moyenne au décrément relatif soit de 0,05, on peut poser la relation :
  - PT
  - • — — 0 1
  - 2E ’ '
  - Cette valeur donne une idée de l'importance que doivent avoir les masses, dans le cas de tachymètres directs. Mais, pour les régulateurs asservis on peut prendre l’expression :
  - Si les masses métalliques en mouvement ne satisfont pas à cette condition, on y supplée à l’aide de volants installés sur les axes des turbines, y
  - j<tuant ainsi un rôle tout différent de celui que rmuplissent les volants des moteurs à mouvement alternatif.
  - Choix d’un régulateur. — On doit envisager en vue du choix d’un régulateur à appliquer à une turbine, le type lui-même et la durée de fermeture.
  - Les régulateurs à ser-vo-moteur hydraulique sont d’une façon générale
  - — Diagramme de fonctionnement d’un régulateur à action indirecte.
  - plus précis que les régulateurs à servo-moteur mécanique. Ils permettent en outre d’obtenir des durées de fermeture extrêmement rapides, ce qui
  - est souvent fort avantageux. , ,
  - Pour un même poids de volant les conditions de régulante sont en effet, d’autant meilleures que la vitèsse de fermeture est plus gran e. Mais par contre plus cette vitesse est rapide, plus les coups e e 1er son importants dans les conduites forcées. En général il couvrent d adopter des fermetures très courtes pour les turbines fonctionnant sous basses chutes à chambre ouverte ou avec des conduites de faibles longueurs ; au contraire, pour les hautes chutes et les longues conduites, on choisit des Vitesses de fermeture plus lentes que l’on détermine en tenant compte des
  - 4
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- - 820
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - surpressions tolérées. Dans la pratique on prend comme durées de fermeture un espace de temps variant entre deux et quinze secondes.
  - Si ayant admis une vitesse déterminée qu’on ne veut pas diminuer, on
  - Mouvement dit rannaçe
  - Fig, 589. — Diagramme de fonctionnement, d’un régulateur à action directe.
  - est conduit à des surpressions trop élevées, on fait appel aux déchargeurs ou régulateurs de pression.
  - Les déchargeurs se divisent comme nous l’avons dit en : vannes compensatrices (fig.59-1 et 594) qui se classent en appareils qui maintiennent constant le débit de la conduite, quel que soit le degré d’ou-
  - Fig. 590. — Diagramme de fonctionnement d’un régulateur avec asservissement.
  - verture des vannages des turbines ; en appareils qui, au moment d une diminution de charge, maintiennent constant le débit de la conduite, mais se referment ensuite lentement jusqu’à ce que l’eau passant dans la conduite soit à nouveau complètement absorbée par la turbine.
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- - RÉGLAGE DES TURBINES ü'-l 1
  - Les vannes compensatrices ont l’inconvénient de ne pas économiser ’eau.
  - I’ig. 591. — Figure schématique d un régulateur à action directe (montrant qu’un tel régulateur ne pourrait fonctionner).
  - Fig. 592. — Figure schématique montrant l’application de 1 asser\ issement
  - au relais-moteur.
  - Les appareils ou déchargeurs de la seconde catégorie sont sans action 'ors de l’ouverture du vannage de la turbine. Ils n’évitent donc pas les dépressions consécutives aux ouvertures rapides mais agissent seulement
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  - I,A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Fig. 593. — Vanne compensatrice. — A, tubulure reliée à la conduite; B, tubulure d'évacuation ; V, vanne cylindrique ; t, tige reliée au régulateur.
  - en cas de fermeture du vannage. Dans ce cas le déehargeur s’ouvre au fur et à mesure que le vannage se ferme, puis il se .referme lui-même très lentement de façon à ne produire qu’une faillie surpression dans la conduite.
  - Limileurs de vitesse. — On sait que dans l’électrochimie et Téleçtrométallurgie,les variations de vitesse des turbines ont souvent relativement peu d’importance. Un simpO réglage à main suffît en général pour parer aux variations de charge et maintenir les vitesses dans les limites convenables. Toutefois, en cas de déclenchement total, hs machines s’emballent, inconvénient que l’on peut éviter en employant des limiteuis de vitesse, qui suppriment l’arrivée de l’eau à la’turbine dès que la vitesse a dépassé la vitesse normale d’une certaine quantité fixée à l’avance. En fait on n’évite pas de cette façon l’emballement mais sa durée, ce. qui permet d’éviter les échauffements des paliers et les effets néfastes des vibrations prolongées. Si les machines sont calculées, comme cela doit l’être, pour l’emballement total, le fonctionnement de l’appareil donne complète sécurité.
  - On se trouve dans le même cas que les industries électrochimiques et électrométallurgiques, pour les usines marchant en parallèle avec d’autres sur de grands réseaux.
  - Dans ce cas, en effet, il n’y a qu’une usine faisant * le réglage, les autres donnant le maximum que leur permet l’état des eaux.
  - Toutes les turbines de ces dernières peuvent fonctionner sans régulateur. Toutefois, en cas de déclenchement, il faut que les turbines se ferment et d’autre part, toutes les usines pouvant être appelées successivement à faire le réglage, les unités doivent nécessairement pouvoir1 marcher également avec régulateurs. Dans ce cas, les constructeurs
  - agencent leurs régulateurs de telle façon qu’ils puissent fonctionner a volonté soit en régulateurs proprement dits, soit en limiteurs de vitesse.
  - Il peut arriver, en certaines circonstances où Ton veut une sécurité aussi
  - Fig. 594. — Dash-]n>t. —
  - t, tige actionnant la vann* compensatrice ; c, cylindr< u huile; a, canal ; p, pointeau, o, ouvertures pratiquées dan* le piston ; r, rondelle-clapet, ( tige reliée au régulateur
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- - % «
  - RÉGLAGE DES TURBINES 823
  - crande que possible, que l’on munisse à la fois un groupe d’un régulateur et d’un limiteur de vitesse, ce dernier appareil agissant en cas de non-fonctionnement accidentel du premier.
  - Dans ces différents cas le limiteur de vitesse peut agir soit sur le vannage de la turbine, soit sur la vanne d’arrêt, robinet-vanne ou papillon de la machine. La commande peut se faire par l’intermédiaire soit d’un servomoteur mécanique, soit d’un servo-moteur hydraulique. Dans tous les cas les durées de fermeture sont calculées de façon à éviter les surpressions dangereuses.
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- - CHAPITRE X
  - CRÉATION DES CHUTES. — TRAVAUX DE DÉRIVATION ET D’AMÉNAGEMENT
  - 174. Examen et étude du cours d’eau au point de vue de l'emplacement de l’usine. — Les moyens d’aménagement des chutes d’eau importantes varient selon que l’on est en présence de chutes faibles et à grands débits, de chutes moyennes utilisant des débits plus ou moins grands et enfin de haut os chutes avec de faibles débits, mais dans tous
  - les cas fournissant des forces motrices considérables, dépassant parfois 50.000 chevaux (x),
  - Pour créer une chute, ou bien on construit un barrage d’une certaine hauteur, ou hier, on établit un canal'latéral ou de dérivation à pente plus faible que le cours d’eau, ou le Fig. 595. plus souvent on utilise ces deux modes à la
  - fois ; dans ce dernier cas, le barrage sert alors, d’une part, a relever le plan d’eau et, d’autre part, à détourner à J’étiage l’eau du cours dans le canal d’ainenée. La technique actuelle fait intervenir presque partout, et toujours avec succès, les conduites forcées en tôle qui, posées sur les pentes sans dispositifs compliqués, s.e plient aux profils les plus accidentés: - '
  - Pour les rivières navigables, la prise d’eau consiste, dans ses grandes lignes, à établir ( fig. 595) un barrage, une écluse et un pertu'is. Du côté de l’écluse se trouve le chemin de halage.
  - Lorsqu’on a à établir une usine sur un cours d’eau non navigable ou non flottable, le cas le plus simple qui se présente est celui qui est indiqué par la (fig. 596). On pratique, en travers de la rivière, un déversoir et une vanne de décharge Y tels que le plan d’eau en amont ne puisse s’élever
  - (x) Il existe déjà de. usines de 150TOOO HP. La Great Northern Power C° utilise ui chute de 126 mètres pour un transport de force à Duluth: l’installation, quand ® sera complète, pourra fournir 200.000 HP, à l’aide de turbines Escher AN yss vertica de 13.000 HP, à 375 tours.
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- - CRÉATION DES CHUTES. ------ TRAVAUX DE DÉRIVATION 8’25-
  - accidentellement de plus de 0m,10, au-dessus du point d’eau fixé par l’Administration. On sait que cette opération a pour but d’empêcher que la hauteur de retenue des eaux en amont ne puisse gêner les usines existantes ou porter préjudice aux riverains.
  - On peut avoir à déterminer la hauteur de chute suivant que l’usine existe ou que la chute est à créer.
  - Si la chute existe et est légalement autorisée, l’acte administratif fait connaître les droits du propriétaire de la chute et les obligations qui lui incombent, ainsi que s’il jouit d’une .certaine tolérance dans la position du niveau d’amont.
  - On commence par procéder à un nivellement entre l’usine dont on a à s’occuper et la première usine placée en aval.
  - Nous avons d’abord à nous rendre compte si cette dernière est ou non autorisée. Si elle l’est, l’eau doit être maintenue en amont à la hauteur de la crête du barrage B ( fig. 597). Les cotes relevées pour les crêtes A et B donneront, par différence, la hauteur de chute disponible h' pour l’usine
  - qui nous occupe. Cette opération du nivellement devra être répétée plusieurs fois au cours de l’année, à cause de la variat ion du niveau ab résultant de la variation de débit ; de même il sera avantageux de draguer le fond du lit entre A et B, pour éliminer les bosses de terrain et les herbes qui peuvent s’y trouver, car ces accidents ont pour effet de diminuer la hauteur de chute disponible.
  - Si l’usine en aval n’a pas été autorisée (alors la chute existait et les dimensions de ses ouvrages régulateurs n’ont pas été fixées par l’Administration), il faut s’assurer que la retenue de l’eau établie en b ne produit aucun remous en aval de la turbine de l’usine A. Dans la saison des eaux moyennes, l’usine B ne doit pas produire de surélévation en aval de A.
  - A cet effet, il faut s’assurer que cette dernière, en marche régulière, maintient son niveau d’amont à la hauteur voulue, c’est-à-dire qu’elle débite bien l’eau qui lui arrive. Pour cela on marque la position qu’occupe Ie niveau de l’eau en aval du barrage B, puis on lève complètement la vanne de décharge ménagée dans ce dernier, de façon à annuler l’effet du déversoir B. Au bout d’un certain temps, le régime permanent s’établit et
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - on s’assure que la première usine fondée en aval de B est en marche normale-et régulière.
  - Si le niveau de l’eau est resté le même au point a, on est certain que t barrage B retenant l’eau à la hauteur du point b ne produit aucun remous à l’usine A, et par suite on peut maintenir le point b pour la position d’amont de l’usine B et, pendant le fonctionnement de cette usine, un aura le profil d’eau ab.
  - Quand les usines sont établies dans le thalweg de la rivière, il y a lieu de se rendre compte que le niveau ab est bien de 15 à 20 centimètres .-n contre-bas des prairies environnantes, circonstance dont on n’aurait, pas à s’occuper si les deux usines étaient réunies par un canal creusé de main d’homme.
  - Si, après l’effet de l’annulation du barrage B, le niveau de l’eau en aval de A est descendu en a d’une certaine quantité x, on en conclut qu’en retenant l’eau à la hauteur de b on produit un remous sous la turbine A. Alors l’abaissement de niveau déterminé, qui correspond à une augmentation de la chute, peut profiter à l’usine A, et l’usine B ne peut s’y opposer. Dans ce cas, il y a lieu d’abaisser le point b, c’est-à-dire d’araser le barrage B et chercher un point qui ne produise pas de surélévation de l’eau, point que l’on détermine expérimentalement en fermant successivement les vannes de décharge de l’usine B. Mais, si l’usine A n’utilise pas cet. avantage, le propriétaire de l’usine B a le droit de faire relever le niveau d’eau de la quantité x mentionnée ci-dessus.
  - Nous allons maintenant examiner le cas où la chute serait à créer. Sur la partie du cours d’eau que l’on veut utiliser, on relève le profil en lor^ du fond du lit ainsi que ceux de la surface du courant pour les haul es eaux, les eaux moyennes et l’étiage.
  - On divise en un nombre pair de parties égales la longueur de la rivière dont on se propose l’aménagement, et en chacun des points de division on relève les pro fils en travers donnant les sections transversales du cours d’eau
  - Après choix de l’emptacement du barrage, il faut déterminer le. profil en long pour la surface du courant et pour les trois états principaux de la rivière ne devant produire aucune surélévation dans la section choisie, car il pourrait, en. effet, exister en amont de cette section une usine poui laquelle on n’ait pas le droit de modifier le niveau d’aval. La section qllC l’on a adoptée pour l’établissement du barrage doit être sensiblemert rectiligne, avec une pente et une section ne présentant pas de variatior> brusques autant que possible.
  - Pour déterminer le nouveau profil en long, on suppose que, dans la section considérée, il ne se produit aucun remous. Cette condition est fixee soit par une usine située en amont, soit par un î Mus de propriétaire rne-rain, soit à cause d’une submersion possible des rives du cours d’eau.
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 827
  - On peut aussi, ainsi que Fa proposé M. Saugey, disposer l’usine au-dessus du barrage lui-même, dans lequel les chambrés des turbines alternent avec des vannes de fond.
  - De cette façon les tuyaux de fuite débouchent dans les endroits où les courants provenant des vannes déterminent des dénivellations, et la hauteur de chute vraiment utilisable se trouve augmentée de presque toute la hauteur de cette dénivellation ; en outre, l’appel d’eau fait par les vannes a pour effet d’empêcher les corps flottants de s’y fixer et de les obstruer.
  - Pour le calcul du débit de la rivière, s’il existe déjà 'une usine sur son ours, soit en amont, soit en aval,'on pourra être renseigné sur sa valeur, ou -même, en consultant, les statistiques des Ponts et Chaussées, on sera à même d’avôir les indications nécessaires. A défaut, on usera des moyens que nous avons indiqués au (chapitre iv).
  - Dans le cas où on sera obligé de recourir au calcul pour la détermination dès débits pour les trois états de rivière, on établira les profils correspondant à la position du barrage à l’endroit choisi, soit, pour fixer les idées, dans la section gh • fid- 598). Si les nouveaux profils ne se rencontrent pas, c’est la position de l’étiage (E) qui réglera la hauteur du barrage.
  - Si les nouveaux profils se coupent entre y et h, c’est le profil des eaux moyennes (M) qui règle la hauteur du barrage quand celui-ci est fixe mitre o et h, et, s’il est établi entre o et </, c’est le profil de l’étiage (E) qui détermine sa hauteur, c’est-à-dire que c’est toujours le profil le plus bas qui fixe la crête du barrage.
  - I. — ÉTABLISSEMENT DES PROFILS
  - 175. Profils en long. — La chute opérée par un cours d’eau a pour valeur la distance verticale entre lemiveau de l’eau dans le bief d’amont et le niveau dans le bief d’aval.
  - Lorsque le barrage est établi, un nivellement permet de se rendre 'onipte de cette valeur et quand des vannes de décharge existent près de l’usine, la vérification en est des plus faciles si l’ea* d’aval vient les baigner.
  - Pour pouvoir établir le profil en lor g d’un cours d’eau,'il faut connaître,
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- - 8vî8 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - non seulement les dénivellations des points saillants successifs de ce profil, niais encore les distances des points à l’origine des longueurs, prise ici à l'embouchure du cours d’eau.
  - Des altitudes inscrites, on déduit exactement les hauteurs de chute du cours d’eau entre les nombreux points, tels que confluents, débouchés de ravins, ponts, passerelles, rochers portant des repères de nivellement, etc., figurés sur les profils.
  - Les distances des divers points nivelés d’un cours d’eau, comptés à partir du confluent et relevées, sur la carte, en vue de l’établissement du profil en long, sont, en principe, mesurés suivant l’axe du lit, autant que cela est possible. Ainsi pour les rivières à fond mobile et de grande largeur on est obligé de rapporter les profils à l’axe du champ de gravier dans lequel serpentent les dites rivières.
  - Pour un tronçon donné d’un cours d’eau, la pente est égale à la hauteur de chute, déduite du nivellement, et relativement exacte, divisée par la. longueur horizontale correspondante, beaucoup moins bien déterminée du tronçon considéré ; c’est-à-dire que l’erreur relative de la hauteur de chut e est souvent négligeable à côté de l’erreur relative de la longueur du tronçon.
  - Il est très important de connaître la chute qui sera réellement ut ilisée , aussi lorsque le moteur hydraulique existé, il est bon de mesurer la différence des niveaux amont et aval, d’abord pendant la marche, puis apres l’arrêt du moteur.
  - A défaut de moteur existant on peut, au moyen d’une vanne, laisser écouler l’eau du bief d’amont, ou bief d’aval, de la quantité d’eau que l’on désire.
  - Si la chute est entièrement à-créer, un nivellement permet seul de mesurer la hauteur de la chute et on calcule la vitesse théorique correspondant à une hauteur de chute donnée h par la formule connue : V = \l%gh-
  - L’on sait que la plupart des cours d’eau torrentiels sont composés d une succession de rapides séparés par des parties en palier ou à peu près. Les moyens à employer, pour relever la différence des niveaux entre la prise d’eau et l’emplacement de l’usine, qui constitue la hauteur de la chute, dépendent, d’une part, de la précision que l’on veut apporter à cette operation et, d’autre part, du relief du sol à niveler.
  - Pour les terrains peu accidentés, les niveaux d’eau et -les niveaux lunette' sont indiqués; le premier instrument, qui permet une apprécia
  - tion à ïj-Q sur la dénivelée de d ux points distants entre eux de 30 mètres
  - environ, donne une précision bien inférieure à celle que l’on obtient à l’aide du second instrument, qui permet, de compter sur une approxmia
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- - CRÉATION DES CHUTES. ------ TRAVAUX DE DÉRIVATION <S29
  - lion d * v-f. à „, - pour la dénivelée entre d ux point s séparés d>
  - ou.000 ou.000 .
  - 200 mètres.
  - Les baromètres altimétriques du co'onel Gourlier compensas, cons'nnts par la maison J. Rich rd, permet ent de mesurer des haute rs \\ri ui de 2.0 0 à 6.000 mè res avec u- e appréciatio de 1 mètre.
  - Le niveau à eau et à mercure Bergès, — qui consiste en un petit réservoir contenant de l’eau et facilement transportable, relié à un tuyau en caoutchouc de 25 à 150 mètres de longueur, dont l’autre bout est en communication avec un tube plein de mercure jusqu’à mi-hauteur, lequel tube est porté par un trépied-, — est très propre à effectuer des opérations de nivellement en montagne ; on peut monter ou descendre de 500 mèt res en cinq heures, en relevant 100 à 120 cotes.
  - Le nivellement par les pentes convient au genre d’opérations qui nous occupent *, les instruments de cette catégorie sont nombreux et le choix auquel on s’arrêtera dépend de l’approximation que l’on a pour objectif. Avec un théodolite on pourra en même temps faire une triangulation de surface ; la boussole à éclimètre et le tachéomètre permettront de contenir
  - l’erreur relative entre et Y)00' r^e a éclimètre et l’alidade nivelatricc du colonel Goulier justifient une appréciation de pour le pr. mi-r de ces inst ruments et de 9 pour le second; ces deux appareils
  - Fig. 599.
  - doivent être employés sur la planchette déclinée. Il convient d'ajouter qtc ,-es approximations ne sont acquises que si l’on combine l’emploi de c<>s instruments avec celui des stadias ou qu’on exécute les chaînages avec le l'uban d’acier en s’entourant des précautions convenables.
  - Le procédé de la stadia basé sur des observations optiques permel de mesurer les distances directement. Il s’appuie sur le principe suivant :
  - Soit. (fig. 599) ane ouverture h dans un écran A'B' permettant, à l’œil Pincé en O d’apercevoir sur AB parallèle à A'B' une longueur IL La similitude des triangles donne :
  - D do (?H
  - - = - OU D = -r-
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- - 830 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Si donc, les dimensions d, h et H sont connues, elles permettront, do calculer D.
  - Si dans une lunette on intercale un réticule formé de deux fils hotizon-
  - J
  - Fig. 6 0.
  - taux mm! et nn' ( fig. 600) et qu’on mette au poÿnt l’image d’un objet d.
  - façon qu’elle se forme dan.~ le plan du réticule, on aura deux constantes :
  - h déterminée par l’angle diastimométrique w et d réglée une fois pour foule par le constructeur.
  - On en déduit donc D par la seule mesure de II que l’on obtient d’ailleurs pai une simple lecture sur la. mire parlante.
  - L’omnimèlre à collimateur H. Morin (fig. 601) réunit, en un seul instrument lrè> portatif, le niveau, I'écdi-inètre et le pantomètre a rappel. L’avantage le plus remarquable que présente cet instrument consiste en ce que le niveau à échelle de pentes et le pantoniètre sont complètement indépendants ; ils conservent par suite toute leur pré-
  - cision respective et le pendule, entièrement soulevé, ne gêne aucunement
  - les opérations de mesures d’angles horizontaux. La mise en station ch l’omnimètre collimateur est pour ainsi dire instantanée.
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- - CRÉATION DES CHUTES. —- TRAVAUX DE DÉRIVATION 831
  - Pour des études préalables, à grands traits, on peut faire usage d’instruments moins précis, tels que le carton à bretelles, le double pas et la boussole br.eloque, qui, d’après M. le commandant Audebrand, permettent de conclure la position relative de deux points, distants de 2 kilomètres et reliés entre eux par 20 stations de 100 mètres de portée chacune, à moins de 50 mètres en plan et à moins de 16 mètres en relief.
  - Quel que soit lé système adopté, il est utile de répéter les opérations afin de réduire l’importance des erreurs accidentelles inévitables. De cette façon la précision du nivellement de la chute sera, en pratique, plus grande que cefle du jaugeage. L’erreur permise sur la hauteur devra en tous cas être d’autant moindre que celle qu’on aura commise sur le jaugeage aura été plus grande.
  - Les erreurs instrumentales des appareils de géodésie et de topographie peuvent être éliminées par un artifice opératoire approprié à chaque phase particulière da travail sur le terrain.
  - Ainsi, avec le niveau d’Egault, la correction de l’imperfection du régla ge de la bulle et du centrage du réticule s’obtient par couples de lectures ; celle du non-parallélisme de l’axe de rotation de la lunette et du plan de la bulle, par l’addition des deux lectures ; celle de l’inégalité de diamètre ou de hauteur des collets ou prismes de la lunette, en stationnant l’instrument entre les piquets avant et arrière à des distances rigoureusement égales ; celle du défaut de centrage de l’objectif, en opérant de la même façon ; celle du non-parallélisme du plan de la bulle et des directrices des collets de la lunette, en plaçant Jes niveaux d’eau sur les collets dans une position moyenne toujours la même.
  - Pour les erreurs provenant de causes extérieures, telles que la perturbation causée par la raréfaction de l’air, l’influence de la double courbure de la surface terrestre et des surfaces de niveau, on y remédie en faisant Jes distances entre observations aussi égales que possible et la durée de l’opération aussi réduite que possible, que l’emploi de mires identiquement, semblables facilitera tout particulièrement.
  - Pour ce qui concerne les instruments destinés à la mesure des angles, les règles suivantes, formulées par M. Naudin, sont très utiles à connaître. Pour les boussoles tant directes qu’indirectes, il convient d’adopter le procédé de cheminement par mesures de directions, plutôt que celui par •mesures d’angles. Dans l’observation des azimuts, on opère par retourne-ment de la boussole, afin d’éliminer les différentes erreurs.d’excentricité c'l> pour chacun des côtés, la mesure se pratique deux fois.
  - Avec les théodolites et dans le cas de mesures d’angles horizontaux, la c°nipensation des imperfections de réglage, telle que celle provenant de 1& plongée de la lunette, se fait par la moyenne des visées et, pour le cen-trage du réticule, par retournement pour chaque observation de direction.
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- - «32
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Quant aux imperfections de construction, tels le défaut de centrage de cercle, la position incorrecte des verniers, les compensations d’erreurs, s’obtiennent respectivement par l’inversion de la lunette et par.des couple-<le lectures.
  - Pour la mesure des angles verticaux, les différentes erreurs s’éliminenî aussi par inversion de la lunette et par le calcul des moyennes des lecture-faites aux différents verniers. L’auteur de cet ouvrage s’èst toujours bien trouvé dans ses travaux de triangulation et de nivellement tachéomé-triques en procédant par observations réciproques, l’erreur de collimation s’éliminant d’elle-même.
  - Le service du Nivellement des Grandes Forces hydrauliques emploi' actuellement pour ses opérations deux genres d’instruments appelés éclisladimètre et clisistadimètre.
  - L’éclistadimètre est un éclimètre à lunette stadimétrique et à miscro-copes, dérive du cercle azimutal réitérateur Lallemand à microscopes. L’appareil est disposé soit pour le nivellement éclimétrique, soit pour t nivellement géométrique. Pour le premier appareil, le calage du piv«-s’opère à l’aide de trois vis calantes et d’une nivelle cylindtique fixe, celle ci munie d’une vis de réglage. Le disque horizontal est divisé en quintuples grades et la lunette est mobile autour d’un axe horizontal. Le microscope à réticule permet de lire l’inclinaison des visées sur un secteur vertical divisé en décigrades. Une vis de réglage donne le moyen de disposer le réticule du microscope de manière que, l’axe optique* de la lunette étant horizontal, la rayure sur le secteur vertical divisé soit sur zéro.
  - Pour le second de ces appareils, la nivelle est indépendante et est disposée au-dessus de la lunette ; elle est munie d’une pince, d’une vis de rappel d’une vis de réglage et d’un goujon d’accrochage. Des prismes réflecteur-renvoient à l’œilleton les images des extrémités de la bulle de la nivelle: d’autres permettent'à l’opérateur, placé devant l’oculaire de la lunette, d’observer la nivelle en élevant l’œil à la.hauteur de ces prismes et enfin un prisme à réflexion totale renvoie au microscope l’image du secteur vertical divisé et un miroir sert, concurremment avec une plaquette spéciale, en ivoire, à éclairer ce secteur en face du prisme.
  - Le clisistadimètre dérive du tachéomètre auto-réducteur Sanguet.
  - Cet instrument ne comporte pas de secteur vertical. L’échelle des tangentes est divisée en millièmes et chiffrée en centièmes de 0 à 50 pour h-> visées plongeantes et de 100 à 50 pour les visées ascendantes.
  - Un microscope facilite l’estimation des dix-millièmes.Quand l’insliu-ment doit être utilisé comme niveau, le clisistadimètre reçoit une nixcil* réversible à douille face qui se, fixe latéralement au moyen de deux vis sui le corps de la lunette. Un miroir amovible penhet à l’opérateur d’observer
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- - CR'ÉA.TION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 833
  - i.i bulle de la nivelle sans avoir à se déplacer, l’œil restant près de l’oculaire de la lunette.
  - La nivelle à double face permet de vérifier et de régler l’instrument sans avoir recours à un nivellement réciproque et même sans le secours d’une mire (x). On se borne à faire subir à la lunette une rotation de 200 grades autour de son axe-de figure.
  - Les précisions réalisables avec l’éclistadimètre sont : 1° dans la mesure de l’inclinaison de la lunette de l’ordre ± 0,00003 ; dans la mesure des longueurs, a) pour l’incertitude des lectures, 7 centimètres pour une distance de 100 mètres, b) pour l’incertitude de l’angle stadimétrique, ± 10 centimètres pour une longueur de 100 mètres ; provenant du défaut de verticalité de la mire, ± 10m,5 centimètres; provenant de l’incertitude de la mesure de l’inclinaison de la lunette, dans les conditions les plus défavorables, ± 6 millimètres.
  - L’implantation des ouvrages d’art, qui constituent l’aménagement proprement dit de la chute, donne lieu à des levés de plan et à des opérations de nivellement plus délicates que celles de la chute, telles que les questions de relèvement de plans d’eau, de tracé de souterrains et de canaux à ciel ouvert, d’écoulement des eaux par les déversoirs, les bassins, les puits, les chambres de décantation, les chambres de travail et des machines, les passerelles, les chemins d’accès, etc.
  - 176. Profils en travers. — Lorsqu’on est en présence d’un cours d’eau dont les rives sont accessibles, fleuve ou rivière navigable, on tend un cordeau entre les deux rives après avoir disposé sur ce cordeau une série de nœuds équidistants. Au moyen d’une règle lestée et graduée, on Prend la profondeur du cours d’eau au droit de chacun des nœuds, le déplacement le long de la corde s’effectuant à l’aide d’un bateau. On fait la moyenne de toutes les cotes relevées et on multiplie cette moyenne par la largeur du cours d’eau pour avoir la section de la nappe d’eau.
  - En pays de montagne, les cours d’eau peu larges sont assez facilement accessibles, et la détermination de l’épaisseur de la nappe d eau peut se faire le plus souvent au moyen du tube hydrostatique du capitaine Boileau, qui permet de faire les lectures au moins au demi-centimètre près, et dans le cas des installations commode^nême au quart de centimètre.
  - Si le cours d’eau est étroit et d’un accès aisé partout, son profil peut
  - (l) La mire divisée en centimètres est presque exclusivement utilisée pour le nivellement des repères que celui-ci soit exécuté par visées horizontales ou par visées inclinées. Mais, pour le relevé même des profils en long des torrents, lequel de distance en distance s’appuie sur des repères, on a généralement recours à une mire divisée en (l«intuples centimètres.
  - la houille iilaache. — i.
  - 53
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- - Ftofil type enlre 1'ongme
  - 834
  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - s’effectuer à l’aide d’une simple règle graduée posée en divers point s- «-en relevant les longueurs qui les séparent.
  - Dans les cours d’eau à gros débits, des limnimètres industriels con'e-blement disposés (pour permettre d’éliminer de la mesure l’effet d< 1 • -
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- - CRÉATION DES CUITES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 835
  - cation superficielle du courant) offrent le moyen, d’après M. le commandant Audebrand, d’obtenir avec une lionne approximation la charge
  - Elévation
  - Disposition des elayonnages sur le talus intérieur de la digue. Echelle Om01Sp.m
  - 'cupe transversale Echelle Û^QOty m
  - Plan
  - Echelle OT013$.
  - et revêtement du talus intérieur de la dicpn Eeh.dk 0m0S8]>.m ‘
  - Plafond du Canal
  - TtzmhLuL. T/tlAi
  - Elévation
  - bASDDd.c15a.fp) r-------
  - Mur transversal de la digue,enàînonî du perré deleeluse double
  - Echelle 0m0015jun.
  - Profil dç ]a digue dans lajartie submersible entre le O^+ffO elle lt+150.
  - Echelle O"003!p.m.
  - tic. G03. — Dispositifs d’installation des digues de l’usiné de Jonage.
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- - 836
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - d’eau. On relève les profils en travers à des distances à peu près égales et de préférence sur les points hauts et bas du profil en long.
  - 177. Nouveaux profils en long. — Pour construire la courbe de remous d’exhaussement produite par le barrage, désignons par Ab (fig. 604) la position du plan d’eau moyen avant la construction du barrage ad dont ce dernier point est la crête ; le plan d’eau s’est relevé suivant la courbe cA, qu’il faut déterminer et qui est tangente èn c à l’horizontale cm et tangente également à la ligne A b, parallèle à la ligne de pent e du cours d’eau. Pour fixer la position du point A où le remous cesse, on
  - \
  - fait Am — me. Mais les faits indiquent que le remous cesse d’être appréciable au delà du point placé sur la même horizontale partant du point d, avec cd = cb, et on trouve un point A' qui correspond à l’intersection de l’ancien plan d’eau A 'b avec l’horizontale dA', et alors : bd — 2bc. Par suite, on a un arc de parabole tangent aux mêmes lignes cm et mA aux points c et A' et que l’on peut construire par points à l’aide de la formule .
  - , ou au moyen de l’équation simplifiée :
  - i2s2 = 4yY,
  - Y désignant le remous total, y le remous en un point quelconque, s la distance de ce point à l’axe, et i la pente moyenne par mètre du fil de l’eau avant la construction du barrage.
  - Dans l’hypothèse.d’un arc de cercle, on construit directement hj courbe du remous à l’aide du compas.
  - La courbe tracée, on peut ainsi s’assurer si la retenue opérée à l’aide du barrage nuit aux terres riveraines ou à l’usine d’amont lorsque les vannes de décharge sont fermées. Puis on calcule les ouvrages régulateurs, tet" qu’ils permettent l’écoulement intégral du débit des eaux de pleines rives.
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- - CREATION DES CHUTES. --- TRAVAUX DE DERIVATION
  - 837
  - : Pour déterminer la section des eaux de pleines rives,, on cherche d’abord le niveau de ces dernières jusqu’à la limite de non-immersion des terres riveraines, dans l’hypothèse que les eaux de pleines rives sont celles qui ne submergent aucun point de la* vallée ; par suite, la ligne de ces eaux doit correspondre aux points les plus déprimés des berges, qui sont indiqués par les profils en travers du cours d’eau. On sait que la différence à maintenir entre le niveau de retenue et les points les plus déprimés des terrains qui s’égouttent directement dans le bief doit être de 0m,16 au moins. On détermine le profil en long alors par le rattachement successif des niveaux de l’eau dans chacun des profils en travers, correspondant à la position du fil de l’eau par rapport aux points les plus déprimés des berges, dont il vient d’être question .
  - Suivant les cas, on est amené à prendre,
  - Pour la surface des eaux de pleines rives, soit la Moyenne des surfaces des profils en travers (tfuand la section ne pré-
  - Fig. 605. — Profil en long de la Durance, entre les confluents du Largue et de là Bléone.
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- - 838
  - LA TECHNIQUE DE I,A HOUILLE BLANCHE
  - sente pas de grandes variations dans la partie considérée), soit le minimum (quand le cours d’eau présente un épanouissement dans la partie en expectative).'
  - Il s’agit maintenant de déterminer le nouveau profil en long, tel qu’j sera après l’établissement du barrage, profil qui ne doit produire aucu;
  - Crue, tœtracrdùiaire du- J3
  - Fig. 606.
  - remous ni surélévation du niveau de l’eau dans la première section d amont, c’est-à-dire que la cote du niveau de l’eau dans ce profil sera lu même qu avant la construction du barrage. Par conséquent^on connaît la cote en question, puisqu’elle doit rester la même par hypothèse que celle donnée par le relevé direct. Mais, lorsque le barrage aura été construit, h> sections du cours d’eau et les périmètres mouillés seront différents de ce
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 839
  - qu’ils étaient précédemment, puisque le profil en long de la surface de l’eau aura été modifié. Donc il faut déterminer les nouvelles valeurs de y et de O dans les divers profils que l’on résoudra par approximationssucces-sives au moyen de la relation :
  - Fig. 607.
  - dans laquelle est la cote qui ne doit pas changer après l’établissement du barrage.
  - Ayant, déterminé y2 on procède de même entre les profils n° 2 et n° 3. Ko continuant ainsi de proche en proche, on arrive à connaître les cotes
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- - 840
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - des niveaux de l’eau dans chaque profil et, par suite, le profil en long d<‘ la rivière.
  - Le même travail doit être fait pour les crues ordinaires pour avoir le profil dès hautes eaux.
  - La crête d’arasement du barrage sera choisie eu égard à la ligne du
  - VI
  - IhM—MtXeaerdmtune du 13 Stptaïua* 1S1S IUoî oS)
  - Fig. 608.
  - profil en long correspondant aux niveaux les plus bas ; si la ligne de l étiage est inférieure à celle dea crues ordinaires, la crête du barrage s’ar-rêter#, en quelque point qu’on l’établisse, au niveau de cette ligne ; dans les crues ordinaires et les eaux moyennes, il passeraTpar dessus le barrage une lame d eau dont l’épaisseur sera comprise entre zéro et la différence des deux courbes de niveau au point d’établissement du barrage. Les
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- - m long rite de r-usine R.
  - fig-1
  - suiva
  - Ç Corrupatuùsnl vu. dêtil moyen \ dot eaaa> de. pteiem rives
  - L. Braun, 35, Rue de la Tour-d’Auvergne, Paris, IX6.
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- - Planche VI.
  - Pig.l. Profil en long-
  - suivant l'axe de la Rmere
  - flan de comparaison i 8mS0au dessous du espèreprovisoire
  - Ordonnées delà crête du barrage_________
  - Numéros des froids..................;____
  - instances partielles-..................
  - Distances cumulées.......................
  - Ordonnées du fond du lit.................
  - Ordonnées de la berge rive droite..._....
  - Ordonnées delà berge rive gauche.........
  - Ordonnées des eaux le jour de l'opération.—
  - )
  - des eaux depleines rives \Aprts la construction du barrage
  - -*-&'** „ c / Correspondant au dèôd
  - tt ----- J dn tmtm mpuuwrum
  - F%;2- Profil en long
  - suivant laxe du canal de fuite de lusmeR.
  - Thudf truteiuvitoe.
  - “VI ü
  - ÆteiM
  - _ . luane eut, nemous
  - ________ . 6&.&û _____^ , , ,
  - Niveau-(ko*,*) eu detU nwyen
  - aë- nïitjn** snax : ^ dW UUUÏ, dt- ptüf/ltt rÙ/OS
  - \ù&jiu ftaiTJgc (Sw.eSJ
  - t! i —ï*. I ç- © II
  - i s!
  - la. £
  - T'acoret.la Rouille blanche.-Rage SU.
  - DUNOD <Sc FINAT, Editeurs, 40 et 49, Quai des Grands-Augustins, Paris.
  - L. Braun, SB, F.ue de la Tour-d Auvergne, Paris, IX®.
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- - CRÉATION DES CHUTES. ----- TRAVAUX DE DÉRIVATION 841
  - ifia- 606 à 609) et la planche VI montrent comment doivent être établis, les profils en long et les profils en travers en vue de la "position finale du barrage (1).
  - ? VU
  - frite extraordinaire du, t3 Septembre 1S7S ( 402,03)
  - Crue, etTtmordiiwiry. dit /<? Septembre, 107-5 IMÜ!22.
  - 'tenè io.no
  - Fig. 609.
  - II. — BARRAGES ET PRISES D'EAU
  - 178. Emplacement du barrage.— La position du barrage est indiquée, par exemple, par un point où une dénivellation subite donne lieu à une chute brusque et, en général, par les sommets des parties à fortes
  - (l).Cet exemple est tiré de l’excellent ouvrage de M. Lévy-Salvador : VHydraulique agricole, faisant partie de la Bibliothèque du conducteur de Travaux publics. Dunod 3t Pinat, éditeurs, Paris.
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- - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 812
  - poutre-pentes, où le lit de la rivière se rétrécit , cas qui permettent de réaliser la construction de l’ouvrage dans des conditions économiques.
  - Si l’on établit le barrage dans la partie amont du cours d’eau, il no pourra par lui-même fournir qu’une faible chute ; de là l’établissemeni d’un canal d'amenée qui peut être très long et fort coûteux.
  - Si l’on place le barrage vers la partie aval il aura une grande hauteur, sera cher d’établissement, et encore faut-il que sa création ne puisse entraîner une submersion inadmissible des berges en amont.
  - D’autre part, comme le canal d’amenée n’a pas nécessairement pour origine l’emplacement du barrage, on peut ne pas s’occuper de cet emplacement pour déterminer la prise d’eau du canal. Quant au canal de fuite, on le fait déboucher à la limite aval de la partie du cours d’eau à aménager pour profiter de la plus grande hauteur de la chute créée par le barrage. En résumé, l’emplacement du barrage dépend de diverses exigences qu’il y a lieu de concilier avec le moindre coût du barrage, du canal d’amenée et de celui de fuite.
  - 179. Détermination du débit.— On* peut calculer le débit du cours d’eau, étant donné que l’on a procédé à des profils en long et en travers aussi bien pour lé débit d’étiage que pour celui des crues ordinaires A cet effet, on choisit un certain nombre de sections-parmi les profils en travers les plus caractéristiques, et on prend la moyenne des résultats obtenus en appliquant la formule du débit à ces diverses fractions.
  - Soient : y la différence de niveau entre deux sections ; œ2 et co3, les aires des sections données par les profils en travers considérés ; bx, le coefficient dit de Darcy,soit 0,0004 ;y 2 ety3, les périmètres mouillés des deux sections ; l, la distance entre celles-ci, et Q,le débit ,du cours d’eau,on aura :
  - (1)
  - 2y
  - 1
  - /s
  - a>3
  - v
  - O.i calcule successivement l’expression de Q en prenant d’abord le?-profils 1 et 3 parmi ceux choisis, la suite de ces profils étant numérotée à partir de l’amont, par exemple. De cette manière on prend pour «g la valeur du profil n° 1 et pour la valeur du profil n° 3. La détermination des aires se fait facilement en décomposant en triangles et trapèzes la surface des profils transversaux. Les périmètres mduillés se tirent de ces
  - mêm°s profils et on en déduit les rapports : ^
  - «i o>2 o>3
  - Si, pour plus de précision, on veut calculer, entre les profils relevés, des points intermédiaires de profils imaginaires dont on ne connaît pas les
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- - CRÉATION DES CHUTES. — TRAVAUX DE DÉRIVATION 843
  - valeurs des paramètres, on emploiera les formules d’intégration, telles que celle de Simpson (1).
  - Désignons par x la longueur entre les profils considérés 1 et 3, et supposons que :
  - On aura, d’après la formule Simpson, pour la somme des résistances échelonnées sur le parcours x entre les trois sections considérées :
  - Somme des quantités :
  - xxM =
  - ">3
  - x -f 0,0004 3X2
  - \a -t
  - c -f- 46).
  - On effectue ensuite les mêmes calculs pour les intervalles de 2 à 4, de 3 à 5, et ainsi de suite jusqu’au dernier profil. Après avoir dressé le tableau de ces diverses valeurs pour l’étiage, on en dresse un second pour les crues ordinaires, en. calculant les surfaces et périmètres mouillés des profils pour ce second cas.
  - Connaissant la valeur de Q tirée de l’expression (1), on trouvera, en procédant de même pour les autres intervalles, des valeurs qui différeront entre elles d’une façon très notable, alors que le débit doit être évidemment le même dans toutes les sections ; ces différences proviennent tant d’erreurs commises dans les nivellements et les mesures des longueurs que des variations de débit du cours d’eau pendant le laps de temps consacré aux opérations du nivellement. On prendra donc la moyenne des quelques résultats trouvés, parmi ceux qui paraissent les plus concordants.
  - 180. Calcul de l'appareil déversoir de l’usine hydroélectrique de Jonagev— Le déversoir, établi à l’aval de l’ouvrage de prise d’eau, a pour fonction de ramener au Rhône une partie des eaux en excès qui.peuvent accidentellement traverser la prise d’eau. Il a été placé au point où le canal de dérivation se rapproche le plus du Rhône. Il présente un développement total très voisin de 160 mètres et il est arasé à 1^,50 au-dessous de la digue. Afin d’augmenter le débit du canal entre la prise d’eau et le déversoir, on a surélevé la digue de 0m,50 à l'ouvrage de garde et cette surélévation est rachetée par une pente uniforme de 0m,175 par kilomètre entre l’ouvrage de prise d’eau et le déversoir.
  - En supposant que l’eau s’élève à la cote (181,50) à l’origine du déversoir et qu’elle déborde d’un mouvement uniforme avec la pente superfi-
  - t1) Précis d’hydraulique, par P. Busquet. J.-B. Baillières et fils, éditeurs, Paris.
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- - 844
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cielle de 0m,175 par kilomètre entre l’ouvrage de garde et Je déversoii, on trouve que le canal débite en cette partie 694 mètres cubes à la vitesse de lm,53 à la seconde.
  - Cherchons la variation de la lame déversante, en appelant H la hauteur
  - de la lame déversante à l’origine du déversoir, h cette même hauteur en une sec- -tion quelconque, H' la profondeur du canal au-dessous de l’arasement du déversoir, v0 la vitesse de l’eau à l’origine, v cette même vitesse dans la section passant par mn, l la distance de la section mn à l’origine du déversoir et Q le débit du déversoir ( fig. 610).
  - La quantité d’eau qui se déverse par seconde pour une longueur infiniment petite dl est égale à :
  - r
  - ~ T----
  - q a '
  - Fig. 610.
  - dQ — 1,77h \! h dl.
  - La quantité dQ est égale à la variation du débit dans le canal, entre les deux sections infiniment voisines mn et tn'n1.
  - Soit L la largeur du canal dans la section, passant par mn, que ntms supposerons rectangulaire. Le débit du canal est égal à :
  - L (H' -f h) v.
  - *
  - Négligeant, sur la longueur du déversoir, le travail de la pesanteur dû à la pente du fond du canal et le travail dû aux fonces retardatrices de frottement, qui est de sens contraire au précédent, nous avons :
  - et, pour le débit du canal dans la section transversale passant par mn : L (H' 4- h) sig (H _ h) +- vf
  - dQ
  - — // (H -J- h) .
  - .2 Vf/.(H -
  - 4- h)
  - + \ 9 (H - h)
  - 1,77h V’h dl = b T----,
  - U Vf/ (H -
  - dl________r_
  - 1,77/t y/h L.2 \jg (H — h) +- v$
  - h) -f *§ + K0 (H - + «
  - g (H' + h)
  - + Vf/ (H — /i) +
  - S J M-, '
  - f]<"< ;
  - *]<"<•
  - D’où :
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 84E>
  - Ou tire de ces équations différentielles les deux relations -</ (H'+ /Q
  - l =
  - 1,77/t fh 2 (H — h) + v
  - Q — J' 1,77h \/h cil
  - 2 + \!g (H — h) + vfldh ; O J
  - Ces expressions donnant lieu à des difficultés d’intégration,on peut les calculer par la méthode des quadratures.
  - La courbe :
  - y =
  - _ f~ - y (H' + h)
  - ifllh \/li |_2 17 (H — h) +
  - + \fg (H — h) 4»
  - (2)
  - dans laquelle L = 95, v0 — 1,53, H = 1,50, montre que la longueur / = 160 correspond à h = lm,12.
  - La hauteur de la lame déversante variera donc de lm,50 à lm,12.
  - La courbe (2) permet de calculer les différentes valeurs de l correspondant aux différentes valeurs dé h et de construire la courbe :
  - Z — 1 , il h y/ /t>
  - en prenant l poüV abscisse.
  - La surface représentative de :
  - Q = J 1,77/t \Ji dl
  - o
  - donne :
  - Q = 425 mètres cubes pour l = 160.
  - Ainsi, au moment considéré, le déversoir débite 425 mètres cubes à la seconde ; mais l’eau en excès produira une surélévation de la lame déversante qui tendra, à l’extrémité du déversoir, vers la limite de lm,50 qu’elle atteint à l’origine.
  - Pour une lame déversante uniforme de lm,50, le déversoir débite :
  - Q = 1,77 X 1,50 \ L5Ô X 160 = 520 mètres cubes.
  - En prenant pour le débit moyen la moyenne des débits extrêmes et en retranchante du débit de la prise le volume déversé, on voit qu’il pénétrera dans le réservoir :
  - 094 — 472 = 222 mètres cubes par seconde, débit qui n’excède que de 72 mètres cubes le débit normal du canal en
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- - 846
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - hautes eaux et qu’il ast facile d'écouler par les conduites de l’usine et. les vannes de l’éclusé double.
  - 181. Barrages sur rivières navigables. — Lorsque le cours est navigable, on ne peut établir directement la prise d’eau dans son lit ; il
  - faut alors dériver une partie des eaux dans un canal d’amenéê A, généralement au moyen d’un barrage partiel B (fig. 611).
  - L’eau, après avoir passé par les turbines, est rendue à la rivière par un canal de fuite constitué tantôt par un déversoir muni d’une vanne de décharge, tantôt par une digue c, ouvrages qui permettent d’évacuer les eaux lorsque le niveau, dans le car al d’amenée, dépasse le point d’eau.
  - Les turbines, enfermées dans une bâche en tôle, reçoivent l’eau du bief d’amont par un canal en maçonnerie ou par une conduite en métal. 8i les turbines ne sont pas établies au niveau du bief d’aval, et que néanmoins on veuille utiliser toute la chute, on prolonge l’orifice d’échappement de la turbine par un tuyau d’aspiral^n plongeant dans le bief d’aval à un niveau plus bas que celui des basses eaux (étiage). La chute varie air si selon les-niveaux occupés par les eaux dans les biefs d’amont et d’aval.
  - Fig. 612.
  - La (fig. 612) représente une disposition schématique d’usine hydroélectrique avec conduite métallique, et la (fig. 613) une usine semblable aménagée au moyen d’un canal en maçonnerie.
  - Les descriptions d’usines installées étant toujours d’un enseignement excellent, nous avons fait figurer dans le Tome II les plus importa, tes
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- - CRÉATION DES CHUTES. ----- TRAVAUX DE DÉRIVATION S47
  - usines-types créées à ce jour sur les rivières navigables et sur les cours d’eau torrentiels, ce qui nous dispense de nous étendre plus loi gueulent sur ce sujet.
  - Le barrage mobile à secteur, très usité en Amérique, a été employé pour l’édification de l’usine hydroélectrique de Brême sur le Weser. Cet ouvrage est basé sur le même principe que le barrage à hausse mobile de Desfontaine. Il y a deux secteurs en tôle d’acier. La pression de l’eau prise dans,le bief d’amont suffît pour relever le secteur. La prise de départ £e fait au moyen de l’air comprimé. La hauteur de rhute est de 5 mètres. L’utilisation d’un aqueduc est réalisée dans l’installation de Los An gelés (Californie). Le long du cours de cet aqueduc on se propose d’établir sept usines. La différence de niveau est de 1.078 mètres et la puissance à créer'doit varier de G4.000 à 120.000 chevaux. L’usine de Los Angeles est la première usine installée actuellement.
  - Comme importants projets de réservoirs régulateurs nous avons à ci!<-r ceux de Serre-Ponchon, de Carejuan et deFoitleton.
  - Réservoir de Serre-Ponchon. — Cet ouvrage serait construit sur la Durance à 2 kilomètres en aval de son cor fluént avec l’Ubaye. La hauteur de retenue est prévue de85 mètres correspondant à*Une capacité de 000 millions de mètres cubes. On sacrifie les 40 mètres inférieurs de la retenue (correspondant à 100 millions de mèlves cubes). Le débit industriel maximum serait de 80 mètres cubes sensiblement égal au-débit moyen de la rivière, lequel serait maintenu en juillet., août et septembre. .Le débit maximum de 80 mètres cubes sous la chute de 85 mètres fournit 08.000 chevaux. La puissance moyenne de la-chute serait de oO.OOO IIP.
  - La Durance à Serre-Ponchon est à la cote 070. En aval de ce point on pourra aménager sur cette rivière de nombreuses usines qui presoi -tent une chute totale de plus de 400 mètres.
  - Ce réservoir permettra l’alimentation régulière des canaux d’irrigation de la Basse-Provence et l’extension éventuelle de la zone arrosable, l’atténuation des crues et les 400 mètres de chute milisés dai s-les usines d’aval donneront lieu à une énergie supplémentaire de 500 à 000 millioi s de kilowatts-heures par an.
  - Le barrage doit être appuyé sur la roche à 42 mètres au-dessous du lit de la rivière. Le coût de l’ouvrage est évalué à 05 millions.
  - Réservoir de Fonibelon. — Ce barrage, dont nous donnons la description aux (§§119 et 278), est appelé à jouer un îôle semblable à celui de Serfc-Ponchon.
  - Fig. 613.
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- - 848
  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Réservoir de Carejuan sur le Verdon. — Le barrage aura 75 mètres de hauteur et le réservoir pourra emmagasiner 140 millions de mètres cubes au point de vue industriel. La chute, sous le débit de 20 mètres cubes,, fournira une puissance de 15.000 HP. L’ouvrage servira aussi pour les besoins agricoles et il rendrait possible l’adduction de la source Fontaine-l’Évêque (3.000 litres à la seconde) pour l’alimentation de Marseille, Toulon et communes voisines. Il sera établi en outre des réservoirs d’appoint, réservoir de la Martre et le réservoir du lac d’Allos,le premier pour 80 millions de mètres cubes et le second pour 40 millions de mètres cubes.
  - Lq débit du Verdon par le fait de la création de ces réservoirs passera de 5 mètres cubes à 10 mètres cubes.
  - 182. Prises d'eau pour force motrice. —La (fig. 614) donne la disposition schématique de l’aménagement d’une chute sur un cours d’eau torrentiel.
  - Nous supposons choisie la section de la rivière dont on a acquis les droits de riveraineté, ainsi que les terrains nécessaires à l’emplacement de l’usine et de ses annexes.
  - Celle-ci peut qtre établie avec ou sans réserve hydraulique. Nous avons dit que la régularisation se fait par un lac ou un réservoir artificiel ; mais le cas où la régularisation d’une force hydraulique par un lac est possible n’est que d’ordre privilégié et plutôt exceptionnel.
  - Supposons la hauteur de chute déterminée par les moyens que nous avons indiqués au (§ 175), et le débit évalué par les procédés du (§ 179), on cherchera à donner au problème sa solution la plus simple, eu égard aux difficultés des travaux à entreprendre et aux frais d’entretien auxquels ils peuvent donner lieu. Dans le cas le plus général, les moyennes et hautes chutes sont obtenues en dérivant les eaux du torrent au moyen d’un bar-
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- - CRÉATION DES CHUTES. ---- TRAVAUX DE DÉRIVATION 849
  - i
  - rage E déterminant une certaine retenue d’eau, dont on dispose à l’aide d’un canal d’amenée ed à faible inclinaison et aussi court que possible. En raison des matériaux charriés par le cours d’eau, ce canal est précédé
  - Barrage
  - Fig. 615. — Schéma de l’aménagement d’une chute d’eau de hauteur moyenne.
  - d’une première chambre de décantation G munie de vannes à sa sortie (vanne de chasse) et à son entrée (vanne d’admission), ainsi que d’une grille à son origine. Un déversoir D ménagé à la suite de la chambre de décantation permet d’évacuer directement dans la rivière les corps flottants et les dépôts entraînés par les eaux.
  - Lorsqu’il n’y a pas pos-. sibilité d’établir un déversoir, ou que le débit à évacuer est considérable (eaux des crues), on opère le déversement soit par dessus
  - le barrage, soit par des ouvertures ménagées dans le corps de l’ouvrage, ou enfin au moyen d’évacuateurs souterrains.
  - Le canal d’amenée ed, qui peut être établi à ciel ouvert ou en souterrain, débouche dans une chambre d’eau B, appelée chambre de travail ou de Prise en charge. Celle-ci domine généralement l’usine et est le plus souvent
  - Mm, H™-
  - Fig. 016.— Prise d’eau. — AB, barrage fixe ; G, passe à gravier ; D, grille de protection ; E, grillé et passerelle de nettoyage.
  - LA HOUILLE BLANCHE. -- I.
  - 54
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - divisée en deux parties : une chambre de sécurité et de décantation et une chambre de prise en charge, toutes les deux munies de vannes,pouvant les isoler complètement l’une de l’autre.
  - Parfois on complète la chambre de mise en charge par un déversoir régulateur, pour qu’en cas d’arrêt d’une o‘u plusieurs turbines de l’usine, le volume d’eau dérivé non utilisé puisse s’écouler par ce déversoir et dr là se rendre, par une galerie de vidange, dans la rivière.
  - Enfin, de la chambre de prise en charge part une conduite forcée ca qui débouche dans la hutte de la turbine, ou qui se raccorde à un tuyau collecteur quand l’usine comporte plusieurs turbines. Ces conduites, destinées a garder la pression de l’eau depuis la chambre de travail jusqu’à son ent rée dans la turbine, sont constituées tantôt avec le rocher même rendu étanche, tantôt avec des tuyaux en ciment armé et le plus souvent en métal en tôle d’acier.
  - La (fig. 617) montre schématiquement, en tête de l’installation, la
  - I’ig. G17.
  - chambre de mise en charge et, à la partie inférieure, le bàtimenl des récepteurs reliés à la chambre de travail par la conduite sous pression.
  - Les cours d’eau coulent parfois dans des gorges étroites dont les parois presque verticales atteignent plusieurs centaines de mètres, ce qui complique les travaux d’étude et d’attaque. Ainsi, pour l'aménagement de la Valloirette, on a dû construire au flanc de la paroi une passerelle en bois supportée par des fers plantés dans le rocher sur plus de 700 mètres de longueur, et on a dû creuser le barrage, le canal d’amenée et la chambre d’eau, tout entièrement dans le rocher.
  - L’aménagement rationnel cl’une chute d’eau exige de ne pas perdre d’une manière définitive une fraction intéressante de la puissance hydraulique, par exemple aux points des rivières où leurs principaux affluents leur apportent un supplément de „débit relativement important. Les confluents ne peuvent pas toujours être pris comme empla-
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- - CRÉATION DES CHUTES. — TRAVAUX DE DÉRIVATION 851
  - ceinents des prises d’eau et des usines génératrices. On peut alors y remédier par des solutions comme celles d’usines d’installation récente.
  - Telle est l’usine hydroélectrique d’Allemont (Société hydroélectrique de l’Eau d’Olle), fonctionnant sous une chute de 350 mètres sur l’Olle
  - Fig. 618.
  - Chambre d’eau ordinaire.
  - G, grille ; P, passerelle ; V, vanne de tète de conduite.
  - affluent de la droite de la Romanche. Gomme cette usine est à 500 mètres d’un affluent de l’Olle, le Flumet, on a capté aussi ce deritier de manière à-amener les eaux du Flumet dans la même chambre que celle du torrent principal.
  - On a ainsi l’exemple d’un confluent ramené artificiellement à l’emplacement de son usine, où les eaux réunies pourront être captées à nouveau lorsque l’utilisation du bassin se poursuivra à l’aval.
  - Nous citerons aussi l’usine hydroélectrique de l’Ar-gentière-la-Bessée sur la Durance (Société Électro-Métallurgique Française) utilisant une chute de 170 mètres. L’usine est située à 1.500 mètres en aval d’un affluent, la Gyronde. Gomme ci-avant on a capté la Gyronde et pour ne faire qu’une seule usine génératrice on a dérivé les deux rivières au même niveau G on a amené les eaux de la Gyronde dans le tunnel de dérivation de la Durance par le moyen d’une conduite-siphon en formant pont à une centaine de mètres au-dessus de la rivière. Les deux tunnels de dérivation sont prévus en charge, de manière à récupérer le plus complètc-
  - Fig. 619.— Chambre d’eau à grille horizontale. — C, chambre de décantation ; V, vanne de purge ; M, chambre d'eau ; P, passerelle.
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- - 852 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ment, possible les pertes de charge en temps de basses eaux et à pousser au maximum les débits utilisables en temps de hautes eaux. Dans cet ordre d’idées nous avons à citer les usines hydroélectriques pour la Cle des chemins de fer. du Midi établies à Soulom et à Éget (Hautes- Pyrénées) dont nous donnons les descriptions dans le Tome II.
  - Un autre procédé consiste encore à faire la prise d’eau à l’aval du confluent par le moyen d’un barrage qui fait refluer les eaux des deux cours d’eau jusqu’au niveau de l’origine choisie pour la dérivation. Telle serait la solution indiquée par M. Wilhem pour le barrage de Serre-Ponehon par l’utilisation des eaux de l’Ubaye.
  - Parfois, pour les affluents qui tombent sur le versant suivi par le canal de dérivation, on recueille simplement les eaux au point où le canal les traverse et sur le versant opposé par le moyen d’un syphon. Telle l’usine -s d’Allemont déjà cil ée, pour plusieurs torrents importants, affluents de la rive droite de l’Eau-d’Olle.
  - Les installations procédant par canal d’amenée sont généralement constituées par un canal à ciel ouvert à faible pente, ou par un tunnel ou enfin par une conduite à écoulement libre construits avec une pente déterminée pour le débit maximum utilisable; ces ouvrages comportent une perte de charge constante égale à la différence de niveau existant entre les' deux extrémités du canal, aussi bien en basses eaux qu’en hautes eaux. L’eau s’écoule dans ces canaux d’une façon régulière,et s’il n’y a pas à la prise d’eau d’accumulation possible, au cas où l’eau n’est pas utilisée sur les turbines, elle se déverse par dérivation dans le canal de fuite.
  - Dans les installations avec conduite d’amenée en charge, la prise d’eau et la chambre où aboutit la conduite se trouvent reliées à la façon de deux tubes piézométriques, de sorte qu’un certain niveau s’établit dans celte chambre suivant le débit utilisé, en concordance avec la péri e de charge correspondante. D’autre part, les pertes de charge étant proportionnelles au carré du débit, deviennent inappréciables en basses eaux ; on a de cette façon une utilisation presque complète de la chute. La conduite ne laissant écouler que l’eau cons'ommée par les turbines, les excédents du débit se trouvent ret enus à la prise, où l’accumulation devient possible et parfois intéressante. ' '
  - Certaines installations de ce genre ont été prévues à l’aide de tunnels en charge,'comme à l’usine hydroélectrique d’Arreau, par exemple.
  - Disons qü’un tunnel souterrain comporte trop souvent des aléas et des imprévus inhérents à sa nature, tels que : venues d’eau, friabilité ou manque de solidité de la roche, grottes, poches de sable ou de boues, etc., enfin coût élevé. On pourra alors avoir intérêt à remplacer le tunnel par Une conduite en ciment armé par exemple, car cette dernière moulée sui
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- - CRÉATION ,DES CHUTES. ----- TRAVAUX DE DÉRIVATION 853
  - un terrain que l’on peut connaître d’avatice, comporte moins d’incertitude et une sécurité plus grande au point de vue constructif silo terrain d’assise est bon, en employant un tuyau en ciment armé, dont les éléments se prêtent exactement au calcul. Au surplus, les descriptions d’usines aménagées (Tome II), font suffisamment ressortir lès dispositions auxquelles on a dû recourir. Les difficultés vaincues dans ces travaux, parfois gigantesques, font le plus grand honneur à la science de nos ingénieurs et de nos constructeurs.
  - Si nous jetons un coup d’œil sur les installations les plus connues et exécutées dans ces dernières années, on voit, en ce qui touche les chutes basses et moyennes, qu’à l’usine de Chèvres ( § 298) le barrage est constitué par des vannes ainsi qu’à l’usine de la Valteline (§ 333) et aux usines d’Avignonct (§ 324), de Tre Monte (§ 329), de Vizzola (§ 330), de Saint-Maurice (§334), etc. A l’usinç de Brême (ctnue 5m) (§ 299) le barrage est du type à secteur mobile employant la puissance fournie par la chute pour faciliter la manœuvre des engins de levage. Aux usines d’Augst et Wilhem (§300) (chute 6m), le barrage est commun aux deux usines et celles-ci sont installées parallèlement au lit du Rhin avec un canal de fuite commun. L^s deux usines sont installées de part et d’autre du barrage et perpendiculairement à c^ dernier. Le barrage de l’usine de Koebuk (chute 11m), qui'a 1.305 mètres de longueur donnant naissance à un lac artificiel de 200 kilomètres carrés sur 96 kilomètres de longueur, comporte 119 vannes de décharge pour l’évacuation des crues. Il est accolé à une écluse pour la navigation. Le barrage de l’usine d’Aelfkarbely (§ 313) (chute 16m,50) est disposé pour donner à la fois passage aux glaces, aux bois flottants, aux poissons, etc. C’est, par une disposition de barrage à rouleaux, situé au centre de l’ouvrage, que se fait l’évacuation des glaces. A l’usine de Gullspang (chute 20m,50) (§321), le barrage comporte 50 vannes disposées par groupes de 5. Elles sont coulissantes. Des dispositions sont prises pour les échelles à saunions et à anguilles ainsi que pour l’évacuation des glaces. A Rheinfelderi (§ 297), le barrage forme déversoir à l’effet de relever le plan d’eau et d’assurer la prise du canal de dérivation, cette dernière commandée aussi par de grandes vannes ; une chambre de décantation est située ent re le barrage et l’entrée du canal, avec vannes de purge pour opérer la chasse dans le fleuve. A l’usine de la Valteline, la prise d’eau est une galerie à deux orifices continuée par le canal d’amenée, avec déversoirs, l’un agissant, comme régulateur, l’autre comme évacuateur, muni de vannes de chasse des dépôts.
  - A l’usine d’Avignoriet, la prise d’eau comporte un barrage, un canal d amenée, une galerie d’amenée, une thatnbre de distribution, un canal de purge et un canal de fuite. Le canal d’écoulement est avec pertuis de décharge pour l’eau inutilisée et les apports.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - L’usine de Sauviat (§ 331) comporte un barrage fixe avec déversoir et l’usine de Trolhatan (§ 335) a été édifiée au moyen d’un barrage à écluses, muni de vannes glissantes pour les décharges d’eau, et de vannes roulantes pour les glaces.
  - A l’usine d’Eymoutiers (chute 50m) (§ 340), le barrage est fixe avec déversoir de surface et échancrure sur le côté pour le passage des bois flottants. Une galerie de chasse avec vanne de fond sert pour l’évacuation des graviers.
  - Avec l’usine de Livet (§ 348), nous rentrons dans la classe des installations atteignant ou dépassant 50 mètres. Le barrage de Livet est fixe avec pertuis de chasse. Sur le côté de cet ouvrage sont installées des vannes pour régler la retenue d’eau au niveau du barrage pendant l’hiver. La pente dans le radier du pertuis est de 30 millimètres, provoquant un violent courant de chasse. Dans le canal démenée existent de petits barrages à l’effet d’arrêter dans le parcours les sables et les dépôts, pour les évacuer. A la suite, on trouve la chambre d’eau formant décantation à la fois, les eaux s’introduisant dans cette dernière par déversement. Les conduites forcées parlent du fond de cette chambre.
  - L’usine de Jajce ( § 361) comporte un barrage avec deux décharges, dont une pour la décharge de fond (graviers, etc.) et l’autre est, la prise d’eau du canal d’amenée. Les conduites de pression ont en tête lin réservoir muni d’un déversoir de trop-plein commandé par des vannes.
  - A l’usine cle Ponsonnas (§ 345), le barrage forme réservoir et bassin de décantation ; un canal d’amenée et un canal pour les eaux ordinaires partent du réservoir.
  - L’évacuation des eaux de crues a lieu'au moyen de puits prenant l’eau à la surface et fonctionnant comme siphons.
  - Les usines de Cellina (§ 347), de Séchilicnne (§ 348), de Pomblière (§ 354), de Pescara (§ 370) comportent chacune un barrage muni de vannes métalliques Stoney.
  - L’usine de Somport (§ 380) a un barrage-réservoir sur le gave principal et des barrages sans retenue sur les affluents d’Espelur guerre et le ruisseau du Coulcq. Le barrage de F usine de Tivoli (chute 160m) (§ 381) sur la rivière Amiene a été établi pour obtenir une lame déversante de 3 mètres de hauteur correspondant à un débit de 420 mètres cubes à la seconde. Le barrage-réservoir est du type fixe et a 16 mètres de hauteur.
  - Parmi les usines atteignant 180 à 200 mètres de chute, l’usine de Chedde (§ 387), par exemple, a sa prise d’eau faite directement à l’aide de tunnels servant eux-mêmes de chambres de décantation.
  - A l’usine d’Engins (§ 398), on trouve un barrage fixe avec un canal de dérivation, et, en tête des conduites sous pression, un bassin régulateur. Les usines de Ileimbaeh (§ 368), de Calypso (§ 377), de Gampel (§ 391),
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  - de Caffaro (§ 393), de Tusciano (§ 396), de Rio de Janeiro ( § 403), d’Ober-mat/t (§ 404), de Viége (§ 422) sont avec barrage fixe aussi, déversoirs et vannes de réglage. L’usine de la Rageat (§ 409), qui utilise une chute de 362 mètres, possède un barrage à poutrelles et déversoir.
  - Les usines d’Amsteg (chute 276m) (§ 397) sur la Reuss et de Rjukamfos (chute 2821*1) sur la Maâna ont la première un réservoir simplement pour la réserve journalière et la seconde un réservoir d’égalisation avec adjonction d’un château d’eau.
  - L’usine de la Cassagne (chute 421m) (§ 411) a un barrage-réservoir de 13 mètres de hauteur pouvant constituer une retenue de 5 millions de mètres cubes.
  - L’usine de Barker (chute 550m) (§419) qui a 49 mètres de hauteur est du type fixe formant réservoir.
  - A l’usine d’Eget (§423) spécialement installée pour un service de traction électrique, le barragede 30m de hauteur retient une tranche d’eauutilisable de 22^,50 d’épaisseur constituant une réserve de 6.500.000 mètres cubes.
  - A l’usine d’Orlu (chute 940 mètres) (§426), la prise d’eau est effectuée par un barrage-tampon à l’exutoire du lac d’Em-Bès et par une chambre tourelle à deux compartiments, avec crible et soupapes de sûreté, système qui a été utilisé aussi à l’usine des Farettes, en-Suisse, dont la chute est de 200 mètres.
  - Pendant la guerre, en raison du prix élevé du charbon,on a établi des usines avec le débitsur lequel on peut compter pendant trois mois au lieu de cent quatre-vingt jours comme avant (débit semi-permanent). Ceci s’entend pour des usines qui peuvent supporter d’importantes variations de charge dans le courant de l’année (électrochimie, électrométallurgie). Pour ces usines où la question du prix de revient de l’énergie domine tout, il n’est pas nécessaire de faire des réserves hydrauliques.
  - 183. Échelles à poissons. — L’obligation de protéger la migration des poissons est inscrite dans nos lois, qui indiquent certaines prescriptions à prendre à cet effet dans la construction des barrages artificiels ; mais le législateur ne formule aucune règle quant à la forme à adopter pour la construction de ce genre d’ouvrages d’art (1).
  - Parmi les poissons migrateurs, le saumon est sans conteste le plus intéressant et, dans les rivières où on le rencontre, il convient de disposer des écheHes à poissons en vue de faciliter au mieux ses diverses migrations. En particulier, pour ce genre de poissons, les marches dans les passages à poissons, pratiquées dans les barrages, ne leur conviennent pas, n’ayant
  - 9 toi de 1865 et circulaire ministérielle du 12 août 1865.
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- - 856 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - pas l’habitude de procéder par bonds successifs, et dans toute la longueur du passage il doit circuler une couche d’eau compacte de 0m,30 à 0m,40 pour que le saumon puisse y prendre facilement un bon appui.
  - Gomme condition générale et qui s’applique à toutes sortes de poissons, le passage doit toujours être à ciel ouvert, absolument, indépendant et isolé de tout appareil de vanne destiné à donner issue aux eaux en excès lors des crues, ou à abaisser le niveau de la nappe de retenue.
  - Les raisons d’un tel état de choses sont que le poisson, d’une part, ne s’engage jamais (à l’exception de l’anguille et de la lamproie) dans un conduit formant veine liquide pleine et que, d’autre part, tout doit être disposé pour faciliter la surveillance et, par suite, éviter le braconnage.
  - M. Canaud, conducteur des Ponts et Chaussées, qui a tout particulièrement étudié le genre d’ouvrage qui noiis occupe, a fait paraître dans la revue les Travaux publics une série de prescriptions propres à faciliter la construction des échelles à poissons et que nous transcrivons ci-après :
  - « 1° Pour tous les barrages de moins de 2 mètres de hauteur, une échancrure suffisante sera à aménager au sommet en un point, convenable ;
  - « 2° Pour les chutes supérieures à 2 mètres, la construction d’une échelle à poissons s’impose : elle peut consister, en un canal continu à parois lisses. Entre 2 et 8 mètres, l’échelle aurait 0m,50 de largeur uniforme et une profondeur de 0m,50. De 8 à 12 mètres, la largeur serait portée à 0m,75, et, enfin, au-dessus de 12 mètres de chute, cette largeur atteindrait 1 mètre avec toujours la même profondeur de 0m,50 ;
  - « 3° Lorsqu’une échelle a une forme courbe en certaines parties de son tracé, le rayon moyen ne doit pas être inférieur à 5 mètres et, en ces parties, le côté extérieur de la rigole sera surélevé de 0m,10 ;
  - « 4° Il est nécessaire que la pente moyenne ne dépasse pas, dans aucun cas, 0m,20 par mètre et que des paliers de lm,50 de longueur soient aménagés tous les 15 mètres de distance les uns des autres ;
  - « 5° Le débouché de l’échelle est à établir en un point où la rivière a au moins 1 mètre de profondeur et où un golfe d’attraction pour le poisson existe naturellement. Si cette dernière condition ne se présente pas, il y a lieu d’y remédier artificiellement par un moyen quelconque ;
  - « 6° Au lieu d’une vanne au sommet facilitant le braconnage, il suffit de disposer une simple planchette glissant, entre deux gorges ménagées spécialement. Elle ne doit d’ailleurs être laissée en place que pendant la période de sécheresse, c’est-à-dire du 15 juin au 15 septembre ;
  - « 7° Un grillage à mailles carrées, de 1 centimètre de côté, doit etre posé à demeure'à l’entrée du canal d’amenée, et cela du 1er avril au 15 jüin, à l’effet de protéger la descente des jeunes saumons vers la mer. »
  - La (fig. 620) montre un type d’échelle à « cascade » adopté pour l’échelle à poissons de l’usine hydroélectrique de Tuilière. L’échelle com-
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  - 857
  - port c une série de cloisons formées de poutrelles en bois distantes de 2m,10 d’axe en axe et dont la crête est disposée de manière à réaliser des chutes successives de0m,40, facilement franchissables par tous les poissons. Dans ces cloisons sont percés des trous, de distance en distance, pour
  - Snir, de 7#3$(3t.3lT~ ~
  - Tteterme d’été (30,24-)
  - 4g, Sa
  - Fig. 620.
  - permettre aux poissons indigènes, de petites et moyennes espèces, de passer directement d’un compartiment dans l’autre sans recourir aux bonds que les poissons migrateurs emploient de préférence. Un mécanisme spécial permet de régler l’introduction de l’eau dans l’échelle.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Les deux bajoyers de celle-ci sont rois en communication par deux passerelles métalliques placées aux deux têtes. L’échelle est disposée entièrement à l’amont du barrage (Voir planche VIII), de manière que la dernière cloison, ou entrée à l’aval, soit un peu en arrière du parement des piles du barrage. Cette entrée est reliée, par un chenal suffisamment profond, à l’évacuation nat urelle que présente le lit de la rivière près de la rive gauche et que les poissons fréquentent plus particulièrement.
  - La (fig. 620) représente un type d’échelle à «canal » étudié par M. Ca-naud pour l’usine hydroélectrique de Bonnavaud (§ 173). Le sommet A de l’échelle part d’une échancrure de 0m,50 X 0m,50 ménagée dans le couron-
  - ITi 1..L.1
  - Ona/ d'amenée
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  - Palier
  - Profil en long
  - Fig. 621.
  - (296.92)
  - (290)
  - ipe pa
  - d'une Vooli
  - nement du barrage, sur la rive gauche et à quelques mètres de l’origine du canal d’amenée. Sou pied débouche en un point F où le lit de la rivière est libre et présente un élargissement ou golfe de 15 à 20 mètres de largeur, dans lequel la profondeur de l’eau est au moins de 1 mètre.
  - L’accès de l’échelle est absolument interdit, du côté gauche par le canal d’amenée,.du côté droit par le lit de la rivière, et enfin, du côté aval', par le canal de fuite de l’usine. L’échelle est entièrement construite en maçonnerie et tous les parements faits au ciment de Portland. Les arches ménagées dans la longueur de l’échelle, qui lui servent d’ailleurs de supports, ont pour effet de permettre le passage de l’eau provenant du canal d’amenée qui forme déversoir sur cette partie de.sa longueur. Les piles sont pro-
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
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  - légées à l’amont par un avant-bec en maçonnerie ordinaire rejointoyée au ciment.
  - Les pentes du radier vont en augmentant de 0m,167 à l’origine jusqu’à 0m,180 en bas ; elles sont séparées par deux paliers de 1 mètre. Comme le
  - barrage forme constamment déversoir et que la saignée supérieure a 0m,û0 profondeur, la rigole coule à pleins bords jusqu’au premier palier ; mais, à cause de l'augmentation de vitesse, l’épaisseur de l’eau diminue progressivement, ; néanmoins elle n’est en aucun point inférieure à 0^,35. Ainsi la
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - résistance de l’eau diminue à mesure que le poisson se fatigue pour remonter le courant.
  - Echelle à poissons type Caméré (1). — Ce type d’échelle ( fig. 621) se compose d'un couloir central N, de I mètre de largeur libre, aux parois latérales duquel sont accolés, sur la majeure partie de sa longueur, deux caissons latéraux O, de 0m,70 de largeur et de 0m,60 de hauteur, couverts à leur partie supérieure et à leur partie inférieure, l’extrémité supérieure seule restant ouverte pour assurer dans les caissons, par un remplissage continuel, le maintien de la pression nécessaire pour le fonctionnement de l’échelle. •
  - L’extrémité amont de cet appareil est encastrée de 0m, 55 dans le déversoir et on a ménagé dans la maçonnerie de celui-ci un évasement de nature à diminuer, autant que possible, la dépression de la nappe d’eau à l’entrée du couloir. La partie aval de l’échelle, sur une longueur de 2m,50, se compose d’un simple coursier formant le prolongement du couloir central dans le bief inférieur, afin de permettre aux poissons de s’engager librement dans le dit passage. Les parois latérales du couloir présentent de distance en distance des fentes P, à section en forme de trapèze, établies normale-menl au fond du couloir ; l’un des côtés non parallèles du trapèze est dirigé suivant un angle de 45° vers l’amonl .vCes fentes ou rainures ont 0m,05 de largeur du côté du couloir et 0m,07 du côté des caissons ; elles sont inégalement distantes les unes des autres et leur largeur diminue de l’amont à l’aval, pendant" que leur écartement croît dans la même direction proportionnellement aux pressions exercées sur les dites rainures. Ces ouvertures ont pour but de permettre l’arrivée, dans le couloir réservé pour le passage du poisson, de veines jaillissantes liquides alimentées par l’eau sous pression fournie par les caissons latéraux ; ces veines ou cloisons liquides, dirigées vers l’amont, ont sur la nappe qui passe dans le couloir une action
  - retardatrice [telle que la vitesse [n’y est| plus que lis environ de la
  - vitesse théorique. Le poisson peut alors, dans ces conditions, franchir facilement l’échelle, qui ne présente du reste ni obstacle, ni saillie dangereuse ou gênante.
  - Les caissons sont entièrement en chêne de 0m,05 d’épaisseur et le fond du couloir central est constitué par la chape en ciment recouvrant le plan incliné. L’ouverture amont des caissons est garnie d’un grillage métallique pour empêcher les corps flottants ou les poissons de s’y introduire, et des coulisseaux sont disposés aux extrémités supérieures du couloir et des compartiments latéraux, pour recevoir des panneaux en chêne per- (*)
  - (*) Installée sur les barrages verticaux des rivières d’Hères et l’Aulne (canal de Nantes à Brest).
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- - CRÉATION DES CHUTES. ----- TRAVAUX DE DÉRIVATION 861
  - mettant de fermer complètement les trois ouvertures de tête (en cas de réparations urgentes ou de trop faible débit de la rivière pendant la période des eaux basses).
  - L’échelle est assujettie solidement aux poutrelles du supporl ci la têi e amont de chaque caisson est en outre attachée au déversoir. Enfin des encochements Y sont disposés de telle façon que tout en ménageant une partie profonde au droit du pied de l’échelle, le cordon de ces enrochements forme une saillie qui arrête le saumon de part et d’autre de cette partie profonde, sur une ligne perpendiculaire au lit du cours d’eau.
  - Les prix de revient de ces échelles sont de 2.500 francs sur l’Aulne, pour des hauteurs de chute de lm,95, et de 3.000 francs sur l’Ilvères pour des chutes de 2m,50 de hauteur.
  - 184. Établissement des prises d’eau.— Une prise d’eau comporte, dans le cas de l’aménagement d’une chute utilisant un torrent, une suite d’ouvrages échelonnés, depuis la tête de la chute jusqu’aux turbines, de la façon suivante : un barrage de retenue d’eau, un pertuis et un radier de chasse, une chambre de prise d’eau, un canal d’amenée reliant la prise à la chambre d’eau d’aval, une chambre d’eau avec chambre isolée de travail ou de mise en charge, une conduite forcée amenant sur les I urbines l’eau puisée dans la chambre de mise en charge.
  - Pour certains barrages la captation de l’eau dans le réservoir se fait au moyen d’une tour de prise d’eau, généralement accolée au parement amont. Des orifices commandés par des vannes sont disposés à diverses hauteurs, ce qui permet de manœuvrer ces vannes sous des pressions relativement faibles. D’autres vannes commandent les conduites qui relient la tour avec l’aval (barrage de la Swectwatcr).
  - Souvent l’on se contente de faire déboucher les tuyaux de prise d’eau à diverses hauteurs ; on les réunit dans une même galerie et on règle leur débit au moyen de robinets-vannes installés dans une chambre de manœuvre (barrage de l’Ondenon). H est bien de disposer à l’entrée des conduites en amont de la chambre de manœuvre une vanne de garde.
  - En règle générale il est préférable de disposer les conduites de prise d’eau dans un tunnel, percé dans le rocher d’un des flancs de la vallée et contournant le barrage de manière à ne pas affaiblir celui-ci.
  - Les conditions à observer pour établir une bonne prise d’eau dans une rivière torrentielle sont celles ci-après. Il faut : 1° éviter que les matières charriées par le cours d’eau ou les apports encombrent la prise d’eau, de façon à empêcher toute interruption de service pouvant provenir de ce fait ; les matières entraînées par les eaux torrentielles se divisent : en corps flottants (branchages/débris d’usines, feuilles entraînées à la surface et sables fins, plantes aquatiques, feuilles pourries, glaces dites de fond
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- - BetfèlRottée
  - Fig. 622. Plans (les ouvrages hydrauliques des usines de Servo?. et. des Chavants sur la rivière l’Arve.
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE
  - DÉRIVATION
  - 86 ’S
  - Fia. 623. — Usine du Cher. Aménagements hydrauliques.
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- - 864
  - LA TECHNIQUE DÉ I.A HOUILLE BLANCHE
  - flottant entre deux eaux) et en corps roulants ou glissants (pierres, graviers et sables grossiers) ; 2° constituer, par une retenue appropriée, un
  - Prise d'eau
  - 'ont de service
  - Largeur du canal
  - Fig. 624. -— Chambre de prise d’eau.
  - liassin de décantation à l’amont de la prise, permettant d’abaisser suth-
  - Fig. 625. —Barrage et passe à graviers de l’usine d’Avignonet.
  - .samment la vitesse initiale d’écoulement afin d’obtenir le depôi d'’s matières en suspension dans l’eau qui, sans cette précaution, dé' ériorerait
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- - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 865
  - N
  - CRÉATION DES CHUTES. ----
  - rapidement les organes essentiels des turbines ; 3° n’admettre dans les canaux d’amenée que les eaux de surface pour compléter l’effet déjà obtenu par le dispositif précédent ; 4° construire le barrage de retenue de manière à satisfaire aux
  - conditions précédentes et à restreindre les dégâts que pourraient occasionner les crues ; 5° donner au canal d’amenée une pente suffisante pour entraîner les dépôts encore en suspension, dans l’eau et le soustraire aux influences atmosphériques, aux avalanches, aux trombes d’eau, aux chutes de rochers, et ménager sur
  - son parcours des chasses multiples pour l’évacuation des troubles, afin que les eaux arrivent suffisamment décantées dans la chambre de travail;
  - Fig. 626. — Cheminée d’équilibre de l’usine do Cliamp-sur-le-Drac.
  - Fig. 627. — Tour de prise d’eau de Villegusien.
  - 6° établir la chambre d’eau d’aval de telle sorte que l’on puisse impunément, — en cas d’accident de l’usine, — supprimer l’admission de l’eau
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 55
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sur les turbines sans qu’il en résulte de répercussion dangereuse dans la conduite forcée ou la nécessité d’opérer la vidange complète du canal d’amenée, opération parfois très longue ; 7° enfin soustraire la conduite
  - forcée aux effets résultant de la mise en charge ou de la vidange et aux chutes de blocs, qui perforeraient d’autant plus facilement les tuyaux que l’eau est incompressible.
  - création l>es chutes. — travaux de dérivation 867
  - Les eaux des torrents et des rivières ne charrient qu’en temps de ( rues, c’est-à-diie lorsqu’elles sont très abondantes. On peut donc faire une prise pouvant débiter un volume d’eau plusieurs fois plus grand que-'celui
  - qu’on se propose d’utiliser ; ce volume, réglé par une vanne de prise, débite ensuite dans un canal de1 décantation aussi long que possible et de sectio n telle que l’eau y circule avec une vitesse assez faible pour que les
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sables grossiers et les graviers tombent au fond, et assez forte pour que ces mêmes corps continuent à se mouvoir, une fois tombés, en glissant sur le fond. Le canal de décantai ion est précédé d’un long déversoir, qui prend les eaux de surface les plus décantées pour les envoyer au canal d’eau, clarifiées, et, fout à l’aval, on place une vanne de purge pour l'évacuation des eaux de fond, très riches en sables et graviers.
  - Quand la disposition des lieux le permet, un excellent moyen de se •débarrasser à coup sûr de tous les corps étrangers, à l’exception des sables, consiste à établir des cribles en tôle, perforés, placés horizontalement et disposés dans un canal laléîyd muni de vannes d’admission et d’une vanne de chasse.
  - A l’usine hydroélectrique de Brême sur le Weser, le lavage des dépôts sablonneux au pied du barrage, est obtenu au moyen d’une canalisation d’eau alimentée par le bief amont et dont les branches débouchent en forme de tuyères sur le fond de la chambre des secteurs (barrage mobile à secteurs). Mais on a reconnu que, malgré la chasse violente obtenue par des pompes placées dans la pile médiane de l’ouvrage, les dépôts persistaient au droit de certaines branches et l’on a dû y amener une tuyauterie d’air comprimé pour ameublir les dépôts. L’opération de lavage s’exécut e principalement à la suite des grandes eûmes.
  - La crête du déversoir latéral de prise d’eau devra être située à 2 mètres au moins au-dessus du radier du pertuis, pour n’être jamais affleurée par les apports, et la largeur et l’épaisseur de la lame d’eau sur le déversoir correspondront, au débit à dériver. Pendant, la période des basses eaux, alors que les vannes du pertuis seront baissées, l’épaisseur de la lame d’eau devra être telle que tout le débit du torrent soit écoulé par le déversoir avant que le niveau de l’eau retenue à l’amont soit absorbé par le déversoir de superficie. Dans certains cas, il peut y avoir commodité et intérêt à dédoubler en deux les canaux d’évacuation du déversoir, ainsi que cela a été fait pour le barrage de la Sioule.
  - Dans les gorges étroites, il est très difficile, sinon impossible, de placer ces déversoirs, car, si le débit à évacuer est considérable, ils exigent un grand développement. Alors on est amené soit à opérer le déversement des crues par-dessus le barrage, si celui-ci n’a pas une très grande hauteur, soit à placer les. évacuaieurs des crues dans le corps du barrage ; mais les ouvertures ainsi ménagées dans la maçonnerie sont une cause de faiblesse pour l’ouvrage. Dans ce dernier cas, avec des barrages de grande hauteur, on peut être conduit à employer des évacuateurs souterrains (tunnels), où l’eau est amenée par des puits verticaux puisant l’eau à la surface et fonctionnant à l’instar de I uyaux pleins avec, toute la charge d’eau, dès que le niveau de l’eau dans le réservoir atteint une certaine hauteur. Ces
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- - (
  - CRÉATION DES CHUTES. ----- TRAVAUX DE DÉRIVATION 869
  - évacuateurs peuvent fonctionner automatiquement sans le secours d’aucun personnel.
  - Quand la hauteur de retenue est faible et le débit très considérable, il y a avantage à débiter les crues par une série de vannes de fond dont l’usine de Chèvres, près de Genève, sur le Rhône, est un exemple typique.
  - Une bonne précaution consiste à disposer la prise d’eau de manière à pouvoir alimenter le canal en temps de crues par les eaux de surface, et à tenir les seuils des vannes de prises d’eau établies à l’aval du bassin de décantât on à 1 mètre ou au moins à 0m,50 en contre-bas de ce bassin. .Si la pri e d’eau est faite au moyen d’un barrage, on disposera d’une certaine hauteur, qui permettra de faire le curage du bassin de décantation au moyen de chasses déterminées par la manœuvre des vannes de décharge. Si la prise d’eau se fait sans barrage et s’il s’agit d’une rivière à pente relativement faible, le curage du bassin ne pourra être obtenu qu’à l’aide de dragages.
  - M. L.-P. Drouhin préconise, à l’effet d’éviter l’affouillement que provoque inévitablement l'ouverture de la vanne de la prise d’eau, qui peut déterminer le soulèvement du radier par sous-pression, l’établissement, d’un petit barrage disposé à 10 ou 15 mètres à l’aval de la vanne de prise, produisant ainsi un matelas d’eau de 0m,50 à 0m,60 de .hauteur, qui a pour but d’amortir la vitesse au moment où commence l’ascension de la vanne et de s’opposer aux effets précédents.
  - Il y a lieu de protéger les ouvrages contre le danger de la prise de glace et contre les inondations. En effet, quoique l’eau à sa surface ne soit pas gelée, elle est constamment sur le point de se congeler et se charge ainsi de fragments de glace très fins en suspension qui s’accolent peu à pou et finissent par former une masse solide autour de laquelle l’eau peut se solidifier profondément. Dans.ces conditions, le canal d’amerée se trouve bien vite obstrué ainsi que les abords immédiats des turbines. Le réservoir qui précède le barrage doit donc être assez profond, de façon que l’eau ne puisse porter des cristaux de glaces quand elle quitte le barrage.
  - On donnera en outre aux ouvrages une solidité telle qu’ils puissent résister aux plus violentes inondations. Si une conduite part du barrage même, il non vient de la disposer au-dessus du niveau le plus élevé, sinon la première crue pourrait l’enlever. Dans tous les cas, l’usine sera placée hors d’atteinte des plus hautes eaux.
  - 185. Déglaçage des cours d’eau. — On sait que immédial ement en dessous de zéro degré centigrade a lieu la formation de la glace à la surface de l’eau calme, douce, recouvrant de faibles profondeurs. Si les couches d’air ne sont pas troublées et. si le courant est à peu -près nid, conditions qui se présentent assez ordinairement dans des biefs abri'és
  - TA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 55*
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- - 870
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BT.ANCHE
  - et de faible retenue, une mince couche de glace ne tarde pas à recouvrir toute la surface du plan d’eau, qui s’épaissilT de plus en plus sous l’influence du gel.
  - Les rivières et fleuves de 3 à S.mètres de profondeur ne se congèlent guère qu’à des températures de — 10 à — 15° environ ; M. l’ingénieur Dibos a noté que la Marne, la Saône, l’Yonne, la Meuse, la Loire, la Seine et la Garonne ne se solidifient guère que vers des températures oscillant entre — 12 et — 14°, mais qu’elles charrient bien avant, soit vers — 4 à — 6°, car antérieurement à la congélation de toute la largeur du cours d’eau, il se forme de multiples blocs de glace, de volumes et de surfaces divers, que le courant charrie et qui flottent en vertu de leur moindre densité.
  - Pins les glaces se multiplient, plus leurs dimensions et leur volume augmentent de toutes parts par la solidification de nouvelles couches liquides venant s’ajouter au noyau primitif. Comme le lit du cours d’eau se trouve de plus en plus envahi, la marche des glaçons, se heurtant les uns aux autres et aux obstacles naturels ou artificiels existants, est de plus en plus ralentie. A un moment donné une partie des glaçons s’arrête, et l’immense convoi glacé stoppe à son tour. Le froid finit de souder les uns aux autres tout cet amas de glaçons stationnaires et le fleuve ou la rivière se trouve pris. Alors la navigation, qui a été très pénible au fur et à mesure de l’accentuation du charroi des glaces, se trouve, du fait de la prise du cours d’eau, totalement arrêtée.
  - Pour retarder le moment de l’embâcle, on essaie généralement, dans les rivières ou fleuves canalisés, de faire de§ mouvements de barrages ou d’écluses eh élevant ou abaissant le plan d’eau. Les glaçons ou bousins sont retenus sur le fond et quand ils sont assez épiais pour que la poussée du liquide puisse les soulever, ils montent à la surface ; de plus, il existe des amas friables en suspension dans les couches liquides qui se collent et. adhèrent aux objets qui se trouvent dans l’eau ou qui y plongent.
  - Pendant l’hiver, aux périodes de gel succèdent des périodes de dégel complet et momentané ; dans ce cas, les portions congelées des rivières se disloquent, et sous l’action du courant, les blocs de glace disjoints se remettent en marche, s’amoncelant s’ils rencontrent un obstacle qui les arrête ou les maintienne.
  - La débâcle s’effectue soit lorsqute la température s’élève, soi! lorsque de fortes pluies ou des neiges augmentent le volume de la rivière.
  - Dans les opérations de déglaçage ou dislocation des glaces, il y a deux phases distinctes : le cassage de la glace et l’évacuation des glaçons. Dans les rivières canalisées au moyen de barrages mobiles, où la navigation ne peu'-, avoir lieu qu’à la condition que ces barrages soient relevés, et comme ces .barrages sont généralement couchés en temps de gelées, les travaux de
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- - ement de l'UsinedeBonnavaud (Creuse).
  - tü sine lévation ?\ar\ (ensemble)
  - ture de ibiîïte
  - Poids de.' l'eau,- füûü kg
  - Poids do tn mafonneneZoookg Moment de re/wersemenf> düd l’ecruy :
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  - 49, Quai des Grands-Augustins, Paris.
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- - Planche "VU.
  - Aménagement de l'Usine-deBonnavand. (Creuse'
  - Plan générai
  - I 12 k 14-
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  - !*! Profil en long
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  - Profil du Canal damenée
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  - Usine
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  - Fouis de Veau iWûkg Poids de An maçonnerie,Zooofaj Moment d* reiwersemeni'> dîtdi l'ecuuy : üc.oooy. 3j33 - i66doo Mom/mij des maçonneries : i/o. 0001c. 3o - 473 000 ' Coeffïrierd, de slabiUJè
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  - DÏÏNOD 8c PUSTAT, Editeurs, 47 et 49, Quai des Grands-Augustins, Paris,
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- - CRÉATION DES CHUTES. --- TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 871
  - déglaçage ne s’imposent guère que pour la préservation des ouvrages d’art et pour préparer la débâcle.
  - On se trouvera bien d’employer des brise-glaces en commençant le travail avant la prise complète du canal ou dès que les signes de dégel apparaissent. Sur les eaux dormantes, il convient d’abord de dégager les objets enterrés dans le champ de glace. Si celle-ci ne dépasse pas 0m,12 d’épaisseur on peut l’attaquer au moyen de haches de charpent ier ou de cognées, en l’entaillant par rainures perpendiculaires aux objets enclavés, bateaux ou autres. Pour briser les glaces ayant une tendance à se reformer, on se sert cle perches terminées de préférence par l’ajut, de paniers d’osier, qu’on agite du bord ou en se tenant sur la glace elle-même. Pour le découpage du champ de glace on utilise avec succès des scies à longue lame épaisse et à large voie.
  - Pour rompre une embâcle sur les eaux courantes, il faut chercher à établir immédiatement un chenal, que l’on trace de préférence aux endroits où l’on constate que la vitesse du courant atteint son maximum et on se place à l’aval pour commencer le travail de coupure et de façon que les blocs détachés, entraînés par le courant, puissen! trouver une facile issue. Au besoin on tire ces blocs sur les rives, en s’aidant de madriers ou planches disposés en rampe douce à part ir du plan dVau.
  - Pour le déglaçage des rivières importantes on emploie des bateaux brise-glaces ou des charrues brise-glaces, qui permettent de fendre la glace, de la soulever et de la rejeter de chaque côté sur le champ de glace lui-même, déterminant ainsi un chenal pour l’évacuation des glaces. On fait aussi usage parfois d’explosifs, sous formes de charges superficielles ou immergées, mais ces dernières opérations doivent, être conduites avec beaucoup de prudence. Enfin M. Dibos a introduit un procédé nouveau pour le coupage de la glace, qui consiste dans l'emploi du chalumeau oxhydrique monté sur un traîneau ad hoc. Par le contact calorique on détermine des fissures ou rainures dans le champ de glace, dans lesquelles, pour éviter le regel, on répand du vieux sel rebuté. Puis à l’aide d’ans-pects, de masses et de poinçons on finit de détacher les glaçons aux rainures.
  - Une disposition toute nouvelle a été employée daps l’installation d’Aelf Uarliby (Suède) où on disposait d’une chute de 16m,50 de hauteur. Un barrage mobile à rouleaux est spécialement affecté pour le passage des glaces.
  - 186. Comparaison entre des usines établies sur rivière de plaine et sur rivière torrentielle. — Par l’examen des (planches VII e* VIII),ou peut se rendre compte des dispositions prises pour l’aménagement de^eux usines, l’une située en pays de montagne et l’autre en une vallée secondaire, réalisant chacune une chute de 8 mètres.
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- - 872 l.A TECHNIQUE B’E LA HOUILLE BLANCHE
  - a) Usine hydroélectrique de Bonnavaud. — Dans la région où cette usine (PI. VII) a été établie, la Creuse coule entre deux berges sauvages rocheuses, où on a pu aménager une chute libre de 8 mètres. Le barrage a été construit de façon à maintenir entre lui et un barrage de moulin, existant en amont, une dénivellation de 0m,12. Il affecte en plan la forme d’un'grand arc de cercle de 180 mètres de rayon et d’une longueur totale de 62m,30 ; sa largeur en couronne est de 2m,80, celle à la base de 8m,80, et la hauteur est de 9 mètres.
  - Le corps du barrage, dans la partie construite dans le lit de la rivière (profil 3), est traversé par tpois aqueducs qui sont fermés à l’amont par des vannes mobiles.
  - Le bâtiment de l’usine est établi sur la rive gauche de la Creuse, en aval du barrage, et la prise d’eau est faite au moyen d’un canal à ciel ouvert creusé dans le rocher, qui conduit les eaux dans un réservoir susceptible d’être mis en communication avec la chambre des turbines. Le canal de fuite, à ciel ouvert, ramène les eaux dans le lit de la rivière.
  - L’échelle à poissons pour la rtiigration de ces derniers est constituée par une échancrure de 0m,50 de largeur et de 0m,50 de profondeur, pratiquée dans le côté gauche du barrage, fermée par une petite vanne en temps de basses eaux ; elle aboutit à une petite rigole maçonnée descendant du barrage et creusée avec une pente de 0m,30 par mètre. Deux paliers de 1 mètre de longueur sont ménagés dans sa longueur.
  - Le barrage a ses parements nus, tant à l’amont qu’à l’aval, les pieds droits et les voûtes des aqueducs construits en maçonnerie de moellons fêtués par assises réglées, dressés d’équerre dans les lits et joints sur au moins 0m,15 avec 0m,30 à 0m,45 de longueur de queue. Il a été fait de même pour les radiers des aqueducs.
  - La partie supérieure du couronnement du barrage est composée d’un cordon continu en pierre de taille, disposé en glacis incliné à 1/10 de l’amont vers l’aval et raccordé avec la retombée au moyen d’une courbe. Les bandeaux, les angles des pierres d’avant et d’arrière du radier sont en moellons piqués. Le rejointoiement de toutes les maçonneries a été effectué avec du mortier de ciment au dosage de 500 kilogrammes pour 1 mètre cube de sable tamisé.
  - La pierre de taille, le moellon piqué ou têtué ainsi que les moellons bruts ont été demandés à la roche granitique dure du pays, et ont été. parfaitement ébausinés et lavés.
  - Le canal d’amenée, dans la partie de sa longueur à ciel ouvert, a son côté droit formé par un mur, la paroi de gauche et le plafond étant constitués par la roche en place. Ce mur a été fait en maçonnerie de moellons têtués par assises réglées, rejointoyés au ciment, et le paremei^ extérieur, suivant un fruit de 1/4, en maçonnerie ordinaire spéciale, également
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- - a
  - ciment de TU sine de Tuilière. (Dordogne
  - Profil sur borne 6S
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  - Manche PdCj Braun, 3S, Rue de.la Tour-d’Auvergne, Paris, IX?
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- - Planche VIII.
  - Aménagement de l'Usine de Tnilière. (Dordogne)
  - Paeoret. la Houille Hanche Haye 823.
  - DUhrOD Sc PINAT, Editeurs, 47 4g( Quai des Grands-Àugustins, Paris. L. Braun, 35, Ruia de là Tour-d’Auvergne, Paris, 1X0
- pl.8 - vue 914/1252
- - 5L(jement de T U sine de Tôlière. (Dordogne).
  - Plariiprage
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  - lldnche /^<^raun> 38, Rufe de la Tour-d’Auvergne, Paris, IX?
- p.n.n. - vue 915/1252
- - 873
  - CRÉATION DES CHUTES-. ----- TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - rejoinloyée au éiment. Ce mur, qui forme déversoir sur toute sa longueur, a son pied protégé par un solide enrochement.
  - Les parements de la roche ont été aplanis avec un enduit en ciment sur béton pour faire disparaître toutes les aspérités.
  - h) Usine hydroélectrique de Tnilière (Dordogne)^).— Cette usine utilise les nombreux rapides de la Dordogne situés entre Tnilière et Mauzac (PI. VIH). Cette partie de la Dordogne est considérée comme rivière navigable et flottable ; mais la navigation, en fait, y est nulle, celle-ci-se faisant par le canal latéral de Lalinde.
  - En raison du grand volume d’eau débité par la Dordogne au moment des haut es eaux et des hauteurs atteintes par les crues, on a été amené à constituer le barrage par un viaduc à tablier métallique placé au-dessus des plus hautes crues ; celle de janvier 1728 s’est élevée, à Tnilière, à 16m,20 au-dessus de l’étiage, et celle de janvier 1845 à 14 mètres. Les crues de la Dordogne sont entièrement formées à Lineuil, où elle reçoit la Vézère, et les durées de propagation des crues importantes atteignent 28 heures d'Argentan à Bergerac et 12 heures au moins de Montignac à Bergerac.
  - La hauteur de chute à l’étiage est de 12 mètres, et le niveau légal à l’altitude 32m,24. La berge de rive gauche est à peu près à la cote 40,38 ; sur la rive droite, le chemin de halage est à la cote 34,08. Le débit de la Dordogne atteint 200 mètres cubes par seconde en eaux moyennes, et descend à 38 mètres cubes à l’étiage.
  - Pour l’étude du barrage, on a admis à l’amont une pente approximative égale à celle qui existe h l’amont du barrage de Bergerac (0,000035 par mètre), permettant d’avoir au point le plus bas (Saint-Caprais) une revanche supérieure à 5 mètres.
  - L’ensemble du barrage repose sur un radier général en béton de ciment 4e Portland, solidement encastré dans le rocher, que l’on trouve sous la faible couche de gravier constituant le lit de la rivière. Le seuil des vannes est placé au niveau de l’étiage (20,24), c’est-à-dire au zéro de l’échelle de l’écluse aval de Tuilière, plan de comparaison admis dans les nivellement s.
  - (0 En Suède nom- augmenter la vitesse angulaire des génératrices dans le cas de i ) En Suède, pom augmente . rcC0urt à l’accouplement direct par
  - faibles chutes, on supprime les engrenages et on rt.com i n i
  - l’adoption de turbines verticales.
  - A Nvgvarin, les turbines comprennent 4 roues avec arbres verticaux. La vitesse à 4m,id de chute, est de 150 tours-minute et la puissance de chaque turbine est de 500
  - C1 * A7 Ave s ta - L il 1 f o r s, on utilise une chute de 3 mètres avec des turbines à deux roues de 080 chevaux. . ,
  - A Hellefors, on emploie des groupes turbo-générateurs composés de deux roues tournant en sens opposés, l’une tournant à l’intérieur de l’arbre creux de 1 autre. Sur ces deux arbres sont montés respectivement l’armature et l’inducteur de la génératrice, qui tournent en sens opposé.
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- - 874
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - D’un relevé effectué pendant les cinq dernières années à l’échelle de Mou-leydier, la plus voisine du barrage, la hauteur au-dessus du zéro est inférieure à 1 mètre pendant cent soixante-cinq jours par an. Pour compenser la diminution du débit pendant cette période, on s’est décidé à relever
  - Couverture en tuiUméramqi
  - Zjû. - vtNiveau Zyg/ ('62,7^)_
  - -2.2a . ----J.gi. ------2--------£^5-
  - Fig. 629. — Usine hydroélectrique de Tuilière. Coupe transversale du bâtiment de l’usine hydraulique.
  - temporairement le niveau de retenue de 2 mètres. Le volume maximum emprunté à la rivière atteint 200 mètres cubes par seconde.
  - Les profils qui figurent dans la (planche VIII) montrent que le plan d’eau déterminé par le niveau légal laisse une revanche largement suffisante au-dessous de l’ancien chemin de halage, situé lui-même au-dessous de la
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- - CRÉATION DESn CHUTES. ---- TRAVAUX DE DÉRIVATION 875
  - crête des berges, et qu’aucune usine réglementée établie sur les rives de la Dordogne, dans l’amplitude du remous, ne peut être gênée. D’autre, part, on aura tout le temps nécessaire pour faire disparaître la retenue en temps de crues.
  - Les piles du viaduc-barrage laissent entre elles huit per luis présentant un espace de 10 mètres rempli par des vannes métalliques dont la fonction et le mode de construction sont signalés au (§ 191). Ces piles ont des avant-becs et des arrière-becs demi-circulaires ; leur épaisseur est de 3 mètres, leur hauteur de 31m,30 et leur longueur à la base de 16m,65. On les a calculées pour que la maçonnerie ne travaille jümaisàl’extensionel pour que le travail à la compression ne dépasse pas Okilomèt res. Les vannes, qui ont 13 mètres de hauteur, reposent sur des seuils en fonte établis à la cote 19,24, soit à 1 mètre en contre-bas du niveau de la cote d’étiage.
  - Vers l’aval, les eaux sont, rendues à la Dordogne par un canal de fuite dont le plafond est creusé à la'cote du niveau de l’étiage. 11 est limité du côté du large par un guideau de maçonnerie dont le couronnement est arasé à la cote 25 mètres ; du côté opposé, le talus est perreyé sur toute la hauteur. Vers l’amont, le talus de la berge longeant le canal d’amenée est également perreyé. Enfin, le barrage comporte une échelle à poissons décrite au (§ 183).
  - Le plancher de la salle des machines est à la cote 37,24 admise pour le tablier de la passerelle. Un bâtiment de 61,50 X 15 mètres reçoit les machines hydrauliques et électriques, et l’autre, de 60 X 14 mètres, est réservé aux turbines à vapeur de secours et aux locaux de l’administration. Pour le surplus de cette installation, nous référons au (§ 304), où nous décrivons plus spécialement le matériel' hydroéleci ri que de cette usine.
  - III. — CANAUX ET BASSINS *
  - 187. Canaux d’amenée. — Tunnels. — On ne doit rien négliger pour assurer aux canaux d’amenée et de sortie une section suffisante pour assurer le débit dont on dispose et, quand rien ne s’y oppose, une vitesse moyenne de l’eau de 0m,50 à 0m,60 est celle dont il convient de se rapprocher.
  - Dans les régions montagneuses, le canal d’amenée est assez souvent de peu de largeur ; il sert la plupart du temps à conduire l’eau dans un bassin oh chambre de mise en charge, d’où elle est utilisée selon les besoins.
  - C’est de ce bassin que part la conduite forcée ayant l’inclinaison voulue pour produire la hauteur de chute demandée et actionner la turbine.
  - Pour obtenir une chute régulière sans grands frais, il faut choisir les
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- - 876
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 7' -ZJjs tance despt//ers 5m
  - eudroits qui permettent de fournir une chute rapide au moyen d’un canal d’amenée de courte distance, lequel canal sert à augmenter la chute dans une notable proportion.
  - Le canal, suivant la disposition et la nature des lieux, est établi à ciel ouvert, en souterrain ou au moyen d’une conduite de section et de pente suffisantes.
  - Pour les canaux à ciel ouvert, on a'adopté pratiquement les sections , _ trapézoïdale ou rectangulaire
  - Pa/e<?s en iéton arme' . pour le périmètre mouillé, la
  - forme de la partie complémentaire de la section, s’il y a lieu, dépendant de la nature des-terrains traversés, car un canal à ciel ouvert peut devenir un tunnel, par exemple, en un ou plusieurs points de son parcours. '
  - Les formes circulaires ou ovoïdes s’emploient pour les canaux souterrains ou tunnels.
  - Plus la section se rapproche du cercle, moins est cher le coût du mètre cube de déblais et, sous cette forme, le mètre carré de parement donne le maximum de section libre.
  - Quand le canal est creusé à même la roche, il convient de revêtir d’un léger béton ou d’un enduit, même le rocher compact, afin de masquer les fissures ou failles et d’empêcher l’attaque par l’eau des roches solubles en raison des effets désastreux que celles-ci pourraient provoquer.
  - Le tracé du canal est non seulement subordonné à la pente, aux conditions économiques de son installation, mais encore à sa solidité par rapport aux mouvements du sol et à sa protection contre les effets des ava-. lanches, des gelées, des orages, etc., qui obligent à enfoncer parfois le canal assez avant dans le flanc de la montagne. La (planche IX) montre quelques types de canaux dont l’armature dépend de la nature des terrains traversés.
  - Fig. 630.
  - Moc/es de support du Canal
  - Canal d’amenée de l’usine hydroélectrique de Beigne.
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 877
  - Planche IX
  - Types de canaux d'amenée
  - L’emplacement de l’extrémité amont du canal est déterminé par celui des prises d’eau, et celui de l’extrémité aval par des considérations économiques, qui sont que la somme des prix du canal, des conduites en charge et de la canalisation du trop-plein doit être un minimum. Sur le parcours du canal d’amenée, on complète la décantation au moyen de chambres do chasse d’un niveau un peu inférieur à celui du canal, ou de petits barrages aboutissant à des bondes de fond.
  - M. Negrotti, dans le Moniiore Technicoj^1), présente quelques formules ayant trait au débit d’un déversoir pratiqué dans la paroi d’un canal à courant d’eau de vitesse Uniforme. Il les applique à la résolution de certains cas particuliers, dont les principaux sont les suivants : 1° le canal a une section rectangulaire au droit du déversoir et sur une longueur suffisante en amont et en aval de cet orifice ; dans ce cas, l’auteur suppose le seuil du déversoir au niveau du fond du canal et il détermine la hauteur de la lame à l’extrémité de l’orifice et la longueur à donner à celui-ci, le
  - (l) Numéros de septembre et novembre 1908.
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- - 878
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - débit du déversoir et la hauteur de la lame liquide à l’origine de l’orifice étant connus, ou la longueur de l’orifice et la hauteur de la lame à l’origine ét ant données ; il calcule la hauteur de la lame à l’extrémité opposée et le
  - débit du déversoir ; 2° le Acier d* 16% Aderdei6"%> déversoir a une longueur
  - notable et. la hauteur maxima de la lame liquide est très petit e par rapport à la surélévation du seuil de l’orifice sur le fond du canal. Ces orifices, dits orifices de mesure, sont ceux qu’on emploie sur les canaux domaniaux d’irrigation si répan dus dans le Nord de l’Italie, qui servent à vérifier si le débit octroyé surpasse celui qui est accordé pour la concession.
  - Les tunnels en pression se terminent par une chambre de prise en charge (qui peut être une simple prolongation du canal) bordée par un déversoir envoyant les eaux en excès à un canal de trop-plein, qui les restit ue à la rivière : une simple
  - Fig. 631. — Canal d’amenée de l’usine hydroélectrique de Brigue.
  - Fig. 632. — Profil en long du canal d’amenée de l’usine de la Brillanne, aux divers moments du remplissage.
  - tranchée dans le roc peut servir de canal de trop-plein. On ménage en outre à l’aval et tout près de la vanne do prise un puits de visite et d’aspiration, sans cela des accidents au vide pouriaient se produire à la suite
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- - CRÉATION DES CHUTES. ------ TRAVAUX DE DÉRIVATION 879
  - i
  - d’une vidange du canal d’ameuée, après la fermeture de la vanne de prise d’eau.
  - !.<' canal d’ameuée parfois constitue lui-même la chambre de décantation par suite, de son élargissement au départ du barrage. Le déversoir peut être pratiqué d’un côté et on met des vannes de décharge de chaque cô'.ô.
  - Lorsque le canal est constitué par des tuyaux sous pression en tôle, on enterre ceux-ci sur la moitié au moins de leur section et on dispose, en divers points du parcours de la conduite, des tubes piézométriques formant cheminées, afin de parer aux déformations au moment de la mise en charge, d’une part, et aux coups de bélier provoqués par des variations de résistance ou la fermeture subite d’une vanne de turbine, d’autre part.
  - Il est de bonne précaution d’établir, de distance en distance, à proximité des ravins transversaux, des cheminées d’aérage et même des déversoirs pour donner à l’air et à l’eau une sortie en cas d’accidents à l’aval.
  - - 11 convient d’apporter les plus grands soins dans l’exécution des canaux d’ameuée, à l’etïet d’éviter les pertes par infiltration et de leur assurer une existence certaine. L’étanchéité des parois s’obtient au moyen de eorrois en terre de 0m,30 d’épaisseur pilonnés avec soin et, légèrement arasés ; mais ce procédé, qui peut, convenir pour des rigoles, n’est pas usité dans la confection des canaux de dérivation des usines. Les revêtements en béton donnent plus de satisfaction, à la-condition de proscrire impitoyablement, pour leur confection, l’emploi des sables argileux. En outre, le gravier doit être très propre, exempt de toutes matières terreuses, passé a l’anneau de 0ra,06 de diamètre.
  - On prend généralement 2 parties de mortier pour 3 de gravier, mesurées avant l’emploi, bien mélangées et corroyées à l’effet d’obtenir une masse très homogène. La couche de béton est de Om,lb environ, d’épaisseur,, revêtue elle-même d’une couche de ciment de 0m,02 à 0m,03.
  - Les revêtements en maçonnerie sont de beaucoup préférables, et ils s’imposent malgré leur prix plus élevé. On les constitue au moyen de perrés en moellons épincés, recouvrant les parois de 0m,25 à 0m,35 d’épaisseur moyenne ; ces perrés doivent être dressés avec soin, tassés et-frappés au marteau. Le rejointoiement s’opère-avec un mortier de chaux hydraulique, les joints préalablement refouillés, nettoyés et lissés. Le radier peut, être simplement' bétonné et cimenté ou constitué par un bon rocaillage hourdé au mortier de ciment et recouvert d’un enduit en ciment
  - 188. Chambres de prise en charge. — Dans les petites installations, O chambre d’eau varie suivant que la turbine est ouverte ou placée dans Uno bâche. Lorsque la turbine est ouverte, le canal d’amenée pénètre dans 1 usine et l’eau est, retenue dans une chambre en maçonnerie, sur le plan-
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- - 880
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cher de laquelle repose la turbine (fiy. 633). On ménage dans le radier deux sablières s et s' qui arrêtent les corps lourds entraînés par les e&ux. Pour pouvoir mettre la chambre de la turbine à sec et procéder à des visites ou des réparations, mn munit la sablière s' d’une vanne de vidange que l’on ouvre, la vanne d’admission v étant fermée. Une rainure ménagée sur les parois latérales et dans le radier sert à .maintenir un barrage provisoire permettant de visiter et de réparer à sec la vanne, la grille et le canal.
  - Quand la turbine est fermée, le canal d’amenée arrive au-dessus de l’usine (fig. 634) et comporte un réservoir de profondeur d’eau variable, au fond duquel débouche une conduite en tôle reliée au récepteur hydraulique. Après le grillage, le canal'd’amenée se relève de façon à faire sablier entre le grillage et la vanne. Cette dernière est fixée entre les murs de berge sur un point haut du canal, calculée de façon à ce que la section disponible permette toujours à l’eau de s’écouler avec une vitesse de 0m,50 à 0m,60, puis le canal va se déprimant de façon à avoir, suivant le débit à
  - Fig.634.
  - Fig. 633.
  - utiliser, une profondeur de 2 à 4 mètres au-dessous du niveau d’amont. A 0m,300 ou 0m,400 au-dessus du fond est fixé le tuyau en t ôle ou en fonte qui conduit l’eau à la bâche de la turbine. Le canal aval d’une turbine doit avoir une section suffisante pour permettre l’écoulement de l’eau sous une vitesse égale à celle du canal amont. Le canal se relève ensuite pour rattraper le lit de la rivière. Il est bon de maintenir dans les murs de ce canal deux rainures de 0m,100 environ, taillés dans la pierre et espacées de 0m,500 à 0m,600 afin de permettre sans frais d’y glisser des madriers et d’établir entre eux un batardeau en terre glaise.
  - Les (fig. 635 et 636) donnent la disposition en plan et en élévation de la chambre de mise en charge de l’usine de Cellina (§ 347).
  - Les [fig. 637 et 638) montrent, la première, la chambre de yrise d’eau de l’usine d’Entraygues (§ 322), et la seconde celle de l’usine de Jajce (§361).
  - A l’usine hydroélectrique d’Eymoutiers sur la Vienne dont la hautcir
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- - CRÉATION DES CHUTES.------. TRAVAUX DE DÉRIVATION • 881
  - I
  - de Chute est de 50 mètres, la chambre de mise en charge, qui a 50 mètres de longueur sur 9m,25 de large et 6 mètres de profondeur, a l’effet di* vidanger la chambre sans mettre à sec le canal de dérivation, on a établi un barrage à poutrelles mobiles construit au débouché du canal d’amenée da*ns la prise d’eau.
  - rt n
  - • Vi.
  - . ‘ v, Vf» '
  - Pour éviter le cas d’un arrêt brusque de l’usine sans que les vannes de prise d’eajii puissent être fermées immédiatement, l’eau doit s’écouler par un déversoir de 15 mètres de longueur sur 0m,50 de large, établi dans la < rête du mur extérieur du réservoir. Des vannes de vidange sont en outre installées aux points bas du réservoir.
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 56
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- p.n.n. - vue 925/1252
- - CRÉATION DES CHUTES. --- TRAVAUX DE DÉRIVATION 883
  - A l’usine de Subiaco. (Italie), on a été amené à donner à la chambre de mise en charge une forme rhomboïdale àl’aid' de laquelle on a pu loger tous les ouvrages dans un espace très réservé et on a pu ainsi amortir considérablement la vitesse de l’eau le long de la grille, et la relever à l’entrée des conduites forcées, en évitant les espaces nuisibles et les remous verticaux.
  - L’eau surabondante dans le bassin de charge déborde par deux murs de pourtour à l’amont de la grille et l’eau pour la force motrice est guidée jusqu’à la chambre de départ des conduites forcées.
  - Les chambres de prise en charge, pour les hautes chutes, dominent
  - Fig. 638. — Usine de Jajce. Chambre d’eau.
  - généralement l’usine. Elles doivent être édifiées avec le plus grand soin, car un accident serait fatal aux établissements situés en dessous. Elles sont le plus souvent divisées en deux parties : une chambre de sûreté et de décantation et une chambre de travail ou de mise en charge proprement dite. Parfois la séparation des deux chambres est faite simplement à l’aide d’une cloison maçonnée formant batardeau, surmontée de vannes verticales pouvant isoler complètement les chambres.
  - A l’aide du batardeau, les dépôts résultant de la décantation sont retenus dans la première chambre et expulsés par les vannes de fond. Les vannes verticales d’admission d’eau dans la chambre de travail ont pour but de laisser toujours la conduite forcée, vide ou pleine, en communica-
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- - 884 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - lion avec l'atmosphère, d'éviter l’emploi des reniflards, presque toujours insuffisants pour empêcher les accidents qu’occasionne le vide dans le cas d’une vidange brusque ou accidentelle de la conduite forcée, et enfin d’at-fériuer, comme un tube piézométrique, les coups de bélier résultant de l’arrêt des turbines. On n’obtiendrait pas ces avantages si on employait une vanne noyée ou à cloche pour fermer l’orifice de la conduite forcée, qui aboutit à la chambre de travail ; d’autre part, si la vanne à cloche a un défaut d’étanchéité, il est très difficile de procéder aux réparations nécessaires.
  - Les ( fi'g. 639 e 610) représentent un type de chambre de pression que M. A. Boucher a préconisé pour l’aménagement de la chute de 300 mètres
  - de l’usine des Farettes (Suisse), où on a dérivé les eaux d’un lac. Le système consiste en une chambre ou puits, de forme cylindrique, de 6 mètres de diamètre.
  - Celle-ci est entièrement enclavée dans le roc qui en forme le toit aussi bien que les parois. Le déversoir est placé à environ 1.500 mètres de distance de la tour, sur la conduite d’amenée.
  - Les parois de la chambre de mise en charge s'élèvent à 2m,80 au-dessus du niveau de l’arête du déversoir, de Fig. 439. façon à ménager une hau-
  - teur suffisante et facile à calculer pour amortir le coup de bélier qui se produit lorsque la vanne de sûreté placée à l’entrée de la conduite en charge vient à se fermer, ce qu’elle fait toujours brusquement.
  - La chambre est partagée en deux parties égales par une paroi métallique dont les 4 mètres inférieurs forment grille en lôle perforée, d’une surface totale de 24 mètres carrés. La partie amont de la chambre est de 1 mètre plus • profonde que l’autre, constituant ainsi un dépotoir des sables et cailloux que le tunnel d’amenée peut encore rouler, quoiqu’il ait été soigneusement nettoyé après achèvement.' Il y a d’ailleurs.une autre grille en tôle perforée avec vanne de chasse à la naissance de la conduite de dérivation au barrage de prise d’eau.
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- - CRÉATION DES CHUTES. ---- TRAVAUX DE DÉRIVATION 885
  - II est préférable que la chambre de travail soit indépendante de la charr>bre de décantation, car cette solution permet d’isoler brusquement de l’usine le canal d’amenée, si le besoin s’en fait sentir. On pourra, à cet.
  - ^ SI !
  - effet, adapter une manoeuvre électrique aux vannes verticales commandant cette chambre et les actionner directement depuis l’usine.
  - Pour éviter les remous, la chambre de travail doit faire suite à celle de
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- - 886
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - décantation et avoir un volume égal à 15 fois environ le cube à débiter par seconde. La conduite forcée prendra sa naissance au fond plutôt que sur les côtés, si on tient a éviter une vanne de vidange. La chambre de mise en charge sera terminée par un élargissement et un approfondissement, dont les dimensions dépendent de la grandeur et du nombre de conduites en charge. Pour éviter lés entraînements d’air dits « virolets », il faut que le plan soit au-dessus de l’axe de la conduite, à une hauteur égale à une fois et demie ou deux fois son diamètre. A l’effet de rendre minima la perte de charge, il faut que le départ de la conduite soit constitué par un ajutage conique, convergent sous an angle au sommet du cône de 12°.
  - On munit souvent la chambre de mise en charge d’un déversoir régulateur pour que, en cas d’arrêt d’une ou plusieurs turbines de l’usine, le volume d’eau dérivé non utilisé s!écoule par ce déversoir et de là se rende par une galerie de vidange dans la rivière.
  - En général, la conduite partant de la chambre d’eau se prolonge jusqu’au mur aval du bâtiment des turbines, et dans la partie qui longe ce bâtiment on dispose sur la conduite le nombre de tubulures nécessaires pour alimenter chacun des récepteurs hydrauliques. L’ensemble de ces tubulures constitue le collecteur. Ces tubulurqs sont cylindriques ou coniques, droites ou courbes et la prise sur le collecteur se fait tantôt dars l’axe, tantôt dessus ou dessous. Parfois le collecteur arrive extérieurement par le côté de l’usine où il passe en dessous et se trouve directement dans le canal de fuite. Enfin, il est disposé quelquefois au~dessus“dè l’usine, et, dans ce cas, les tubulures sont remplacées par autant de canalisations qu’il y a de turbines.
  - M. Bouchayer donne la préférence à la disposition du collecteur placé dans le canal de fuite avec la prise par-dessus ; la tubulure conique est surmontée d’un coude an quart qui permet l’assemblage et le démontage faciles de cette partie comprise entre deux points fixes : le collecteur et la turbine.
  - 189. Détermination des oscillations de niveau au bassin de charge des turbines hydrauliques. — On peut utiliser la disposition suivante qui consiste essentiellement en un réservoir dont la surface peut être considérée comme infinie, une conduite (canal ou galerie) de surface F, une conduite de turbine et un bassin de charge dé surface Fx qui doit être beaucoup plus grande que la section de la conduite forcée, de sorLe que l’eau y est animée d’une faible vitesse ; on peut, par suite, négliger le travail pour l’accélération du liquide dans ce bassin.
  - Pour une vitesse u de l’eau dans la conduite ouverte, une différence de
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- - CRÉATION DES CHUTES. — TRAVAUX DE DÉRIVATION 887
  - niveau z entre le réservoir supérieur et le bassin de charge, un poids spé-cifnpie y de l’eau, le travail de l’eau dans cette conduite est égal à :
  - ';Vuzdt,
  - pendant l’élément de temps di ; il est utilisé à vaincre le frottement dans la conduite et à l’accélération de la masse de l’eau contenue dans la •conduite :
  - 1 VI 9
  - Le frottement amène une perle de pression :
  - I , u~l
  - u2 et le travail : ïFu dl ,
  - (R étant le rayon du profil de la conduite), pendant que l’accélération exige le travail :
  - d hVl \ „ I du „
  - -r L- ic> = fFu - — dt,
  - dt \ 2g -J 1 o dt
  - <le sorte que l’équation i
  - u-l l_ du c*R — g dt
  - doit être satisfaite.
  - . dz
  - Comme la vitesse dans le bassin de charge est égale à — j on a aussi :
  - Ji <*=
  - F, dt
  - et :
  - tlu _ dt ~
  - F, <Pz F dt
  - Cette valeur introduite dans (1) donne :
  - l F? (dz\- , /F^ d-z _ “ — c2fî F~
  - ou :
  - :'3)
  - avec :
  - c2fî F- \dtj g F dt'1
  - dh m (dz\2 0
  - dt2 2 ( dt) ^ U~Z ~ °
  - ig F,
  - et u2=
  - 9 F
  - c2RF " /F,
  - La solution générale de cette équation différentielle est
  - = ±V/^i
  - mz -j- i ) — Ce"1'-,
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- - 888
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - C étant une constante à déterminer.
  - E,u admettant que, en marche régulière, la vitesse d’écoulement dans la galerie soit égale à u0 et que, pour i = o, le débit de la conduite forcée tombe subitement à zéro, l’eau, à cause de son inertie, doit monter dans le bassin de charge avec une vitesse :
  - F
  - " TT «b-
  - En même temps, l’eau dans la galerie subit une perte de pression :
  - et l’équation (3) devient; :
  - m
  - 2
  - ~ «0 j 4- n2/i = O ;
  - l’équation (4) prend la forme :
  - F /oj.2 :
  - F1 M° ~ V^2 (mk + *) “ Ce'n/'
  - et la constante C a pour valeur :
  - on obtient la solution générale :
  - (5) [W3 + i — «»*(*—AJ];
  - dz
  - faisant — = o, on obtient l'amplitude maxima de l’oscillation :
  - o = mZ -j- I — em(Z-h>
  - ou :
  - (6) mZ 4 1— logd (mZ 4 1) = mh 4 1.
  - Si, par exemple, la vitesse u0 — 3 m : s, la section de la galerie
  - b = 12m2,57, la surface du bassin de charge étant Fx = 50F, la longueur
  - de la galerie. I — .4.000 mètres, la chute de pression dans cette galerie
  - lu2 ...
  - = = 0,00019 X 4000 u2, soit en régim ' régulier = 6,86, on obtient :
  - m 7=1 0,1869 m~if
  - m/i 41 = 2,282
- p.888 - vue 931/1252
- - 889
  - CRÉATION DES CHUTES. -------. TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - et, à l’aide de l’expression :
  - mZ + 1 — loge (mZ + 1) = 2,282, on obtient le nombre :
  - m Z + 1 = 0,1145.
  - II s’ensuit que l’amplitude maxima de l’oscillation du niveau de l’eau au réservoir de charge sera égale à — Z = 4m,74. La formule peut aussi êlre utilisée pour obtenir la différence de niveau dans le bassin de charge par l’ouverture brusque de la conduite de charge.
  - Fig. 611.
  - 190. Bassins de décantation. Réservoirs artificiels. — Nous avons vu qu’il importait avant tout, dans l’établissement d’une prise d’eau sur une rivière torrentielle, d’assurer une décantation suffisante des graviers et surtout des sables, l’introduction de ces derniers dans les turbines provoquant une usure rapide des distributeurs et des roues, surtout avec les grandes chutes. Dans dos cas exceptionnels, qui se produisent au moment de la fonte des neiges et des grandes pluies, on a constaté jusqu’à 30 0/0 de sable, mais 4 et 5 0/0 ne sont pas rares.
  - La chambre ou bassin de décantation fait l’objet d’un ouvrage spécial ou, le plus souvent, fait partie de la chambre
  - de travail ou de prise en charge, ainsi qu’il a été dit déjà. L’écoulement de l’eau dans ce bassin doit se faire avec une vitesse suffisamment faible (0^ 50 à 0m,60 au plus) sur un parcours assez long avant d’arriver aux vannes de prise d’eau et en franchissant un déversoir noyé, pour que les dépôts des sables puissent s’effectuer à peu près complèt ement.
  - La chambre de décantation comprend un radier muni de vannes de fond à ses extrémités pour opérer la vidange complète ou provoquer la chasse des dépôts provenant de la décantation. Quant aux feuilles et aux corps flottants recueillis sur le canal d’amenée, ils sont arrêtés par une grille inclinée à 30° environ et à barreaux très serrés. Le type de chambre de décantation réalisé à Livet et représenté schématiquement par la (fig. 641) montre en a le canal d’amenée, en b le déversoir, en c la grille, en d les vannes, et en t le tuyau amenant l’eau aux turbines. L’usine de Livet esc décrite au (§349).
  - Si on veut obtenir une décantation réellement efficace, il y a lieu de la combiner à un système de purge continue. M. Bouchet, l’ingénieur.hydrau-Hcien suisse, qui a conçu et exécuté les plus hardies installations de houille blanche, conseille à cet effet de purger en long de la chambre et de canaliser en travers.
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- - 81)0 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - %
  - Il convient d’araser un des mars du bassin de décantation à un niveau inférieur à celui des autres, variable suivant sa longueur, de façon à constituer un déversoir qui rejette au torrent le trop-plein admis et non consommé et qui doit être capable, éventuellement, de débiter tout le cube d’eau dérivé. De cette façon on évite d’opérer la vidange complète du canal d’amenée en cas d’accident à l’usine, et oela en fermant simplement les vannes verticales de la chambre de travail (quand celle-cî est comprise avec la chambre de décantation).
  - Au lieu d’être une chambre spéciale, le bassin de décantation est quelquefois constitué par des élargissements du canal d’amenée, exécutés le long de son. pa»eours. Ces élargissements peuvent être de même section,
  - Chamonix
  - Mute
  - Fig. 642. — Usine des Chavants. Chambre de décantation.
  - mais plus profonds et avec vannes de nettoyage. A l’usine hydroélectrique des Chavants ( fig. 642), le radier de la chambre de décantation, qui est un élargissement du souterrain, a une pente longitudinale de 0m,01 par mètre de l’amont à l’aval et une pente transversale de 0m,10 par mètre, afin de concentrer les dépôts contre l’une des parois de la chambre et de faciliter leur entraînement. Dans la partie du souterrain où se produit la décantation, la vitesse (0m,58 par seconde) est cinq fois plus faible que dans le reste de la galerie, permettant ainsi aux sables en suspension de se déposer avant d’entrer dans la partie de la galerie qui lui fait suite. L’évacuation des dépôts a lieu au moyen de chasses puissantes effectuées pendant les interruptions de service. A cet effet, l’extrémité aval de la chambre de décantation débouche.-dans un canal de fuite dont l’entrée est fermée par trois vannes de lm,20 de largeur. En les ouvrant, on abaisse rapidement le plan d’eau dans la chambre de décantation, et l’on aug-
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 891
  - mente la vitesse de la tranche d’eau inférieure en contact avec les dépôts qui sont entraînés dans le canal de fuite et de là à la rivière.
  - Le vsrste bassin de décantation de la prise d’eau sur la rivière la Nera qui alimente les puissantes aciéries de. Terni (Italie) a 223 mètres de longueur sur 13 mètres de profondeur et une capacité de 13.000 mètres cubes. Il est divisé en deux par un barrage transversal en maçonnerie. Normalement l’eau arrive par la conduite M. L. E. P (fig. 643) dans le petit compartiment où s’arrête la plus grande partie des matières en suspension, puis se déversant par dessus le barrage transversal, elle passe dans le grand compartiment où les matières achèvent de se déposer. La conduite d’arrivée de l’eau est construite de façon qu’on puisse à volonté, soit faire parcourir à l’eau le trajet indiqué plus haut, soit la faire arriver dans le grand compartiment par le déversoir Q, soit encore à lui faire éviter complètement le bassin en la conduisant directement, par le parcours M. L. N. O. G. II dans la conduite d’alimentation de l’usine.Pourper-mettre le nettoyage du bassin de décantation, on ménage une galerie de vidange À, B dont l’extrémité A corres-
  - pond au point le plus Fig. 643.
  - bas du grand compartiment et qui conduit l’eau directement à la cascade « delle Mannore ». En A existe un puits maçonné qui dépasse le niveau normal de l’eau et aboutit à la galerie de décharge ; trois vannes placées à des niveaux différents, sont disposées dans ce puits et peuvent être manœuvrées de la partie supérieure. Un puits identique a été construit en B pour permettre la vidange et le nettoyage du petit compartiment. •
  - Un long déversoir GII reçoit l’eau décantée, qui par un tunnel de 230 mètres arrive dans un bassin muni d’un canal de décharge qui le fait, au besoin, communiquer directement avec la rivière Néra.
  - A l’usine d’Eymoutiers sur la Vienne, dont la chute est de 50 mètres, la chambre de prise d’eau, foncée dans le roc, sert à la fois de bassin de décantation. Elle a 20 mètres sur 8m,70 et la vitesse de l’eau est amortie avant son entrée. Une galerie de décharge évacue l’eau en excès. Une cuvette et
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- - 892 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - une galerie annexe avec déversoir régularisent le mouvement des eaux à l’effet d’éviter la mise en charge du souterrain de prise d’eau.
  - IV. — VANNES ET GRILLES
  - 191. Types divers de vannes. Calculs. — On a vu que les échancrures pratiquées dans les barrages étaient munies de vannes destinées, conjointement avec le barrage, à laisser passer les eaux correspondant aux crues considérables qur se produisent à certains moments de l’année. On doit donc calculer le débouché de ces vannes pour le débit qui s’écoule en une seconde dans ces instants, défalcation faite do la quantité d’eau qui passe par-dessus la crête du barrage. Or nous avons donné au (§ 57) la formule qui permet de calculer l’épaisseur de la lame déversante, et soit q le volume trouvé de ce fait ; si donc on connaît le débit Q de la rivière par les plus fortes .crues, on en déduira le volume à débiter par les vannes, qui sera : q' = (Q — q).
  - Les vannes sont généralement établies de telle sorte que leur seuil soit au même niveau que le fond du lit et que leur bord inférieur, lorsqu’elles sont entièrement levées, atteigne le niveau de la crête du barrage. Appelons L la largeur du vannage ; si h est la hauteur au-dessus du seuil de la vanne lorsque celle-ci est complètement levée et h' la hauteur d’eau en aval correspondant à la hauteur normale de l’eau dans le bief d’aval en temps ordinaire, on peut considérer que la hauteur h" = (h — h1) représente celle de la partie du débouché de la vanne qui s’écoule en déversoir, alors que celle h' a trait à la partie qui coule complètement noyée ; si donc on affecte les deux fractions du débouché de la vanne des coefficients de contraction propres à leur mode d’écoulement, on obtient :
  - 0,62/t' -j- 0,11 A" \' 29h"
  - La dimension du débouché total L étant déterminée, on divise cette valeur en plusieurs parties égales, si on est en présence d’une grande ouverture. Ces vannes ont parfois des dimensions considérables, comme les vai\nes du système Stoney installées aux usines de Chèvres, de Jonage et d’Avignonet.
  - Nous donnons, d’après M. Lévy Salvador, le calcul suivant d’un vannage dont l’application est susceptible de se présenter, assez souvent dans la pratique (1).
  - Le calcul du débit des eaux de pleines rives offrait ici des difficultés particulières. Le lit de la rivière aux abords du barrage était très irrégulier}
  - P) L'Energie hydroélectrique, Dunod et Pinat, éditeurs, 1907.
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- - CREATION DES CHUTES. --- TRAVAUX DE DERIVATION
  - 393
  - avec des contre-pentes nombreuses et accentuées, une notable partie de la lame d’eau n’était animée que d’une faible vitesse, et, en calculant, pour divers profils en travers, le débit au moyen de la vitesse déduite de la pente à la surface, on arrivait à des résultats inadmissibles. De plus, il eût été difficile d’évaluer la vitesse moyenne à ces mêmes profils par des observations directes, car ces observations, longues et laborieuses, n’auraient pu être faites entièrement en eaux de pleins bords, le régime du cours d’eau étant des plus variables. Enfin, des observations fait es par des eaux trop hautes ou trop basses auraient conduit à des vitesses inapplicables aux eaux de pleines rives.
  - On a dû chercher une autre manière d’opérer. Des repères ont été échelonnés le long de la rivière et le plan d’eau de cette dernière a été relevé à diverses reprises, soit en temps de crues, soit lorsque le niveau des eaux se rapprochait de celui des pleins bords. Les nombreuses observations faites ont permis de déterminer expérimentalement le niveau des eaux de pleins bords sur une longueur de près de 5 kilomètres tant à l’amont qu’à l’aval du barrage.
  - Le profil en long (flg. 644) montre qu’avec le barrage actuel, les eaux atteignent les pleins bords lorsque l’eau sur
  - la crête est à la cote 752m,97 ; à ce moment, les eaux sont à l’aval du barrage à la cote 752m,61 ; le barrage produit donc un remous de 0m,36. Gomme on l’a vu précédemment, le remous cesse de se faire sentir à , l’amont au point dont la cote est :
  - 733,33 _ _ Amont Jr-
  - !=* 752.97 .
  - ij£. A va/
  - U, - ______________7J2JL ISr___
  - i ~ ~ ~ Crête du bffrrag-e’Simr-JSlW
  - 2620™ ______
  - Fig. 644.
  - 752,61 -f 2 X 0,36 = 753m,33.
  - Ce point est situé à 2.620 mètres à l’amont du barrage.
  - Si, maintenant, on suppose que l’ouvrage n’existait pas, le plan d’eau en ce dernier point resterait à la même cote ; à l’aval du barrage, la cote 752,61 serait également la même. On peut, dès lors, admettre sans erreur sensible que, dans toute la partie qui correspond au remous, le plan d’eau
  - 0 72
  - aurait une pente unique de 202Ô = 0m,000275 par mètre.
  - Ceci permet de déterminer la hauteur des eaux de pleins bords avant la construction du barrage. Le profil en long montre que, dans l’étendue du remous, le point le plus déprimé des berges qui est situé à 2.220 mètres a l’amont du barrage est à la cote 753,22.
  - Le débit des eaux de pleines rives peut être calculé au moyen de la formule des déversoirs, en remarquant que lorsque toute l’eau débitée passe sur cet ouvrage dont la longueur est de 47m,80, les niveaux à l’amont et à
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- - 894
  - I,A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - l’aval sont ceux qu’indique la ( fig. 644). Dès lors avec la formule des déversoirs
  - noyés : q = mh \2q (h l — 47m,80 ; li =0,36 et
  - — h') on a : h = 0,50; m — 0,48.
  - Par suite : q = 30 mètres cubes.
  - Pour que le plan d’eau surélevé à l’amont du barrage ne noie pas les terres riveraines, il faut qu’il soit tangent au point le plus déprimé, c’est-à-dire celui pour lequel» la cote des eaux de pleins bords (barrage enlevé) est de 753“,22.
  - Dans ce cas, la cote de ces mêmes eaux au pied du barrage sera de :
  - 753,22 — (0,000273 X 2.220) = 752,61. La différence 753,22—752,61 = 0m,61 représente, comme on sait, deux fois la valeur du remous tolérable au droit du
  - barrage. Ce dernier sera donc de.
  - 0,61
  - vanne à hausse mobile. Barrage d’Augst-sur-le-Rhin.
  - = 0,305, soit 0m,31, et le plan d’eau, au moment des crues de pleins boids, sera à la cote 752,61 -f 0,31 = 752,92.
  - Avec cette lame déversante le débit du barrage, calculé par la formule précédente, en y faisant h' = 0,31 au lieu de 0,36 et h = 0,45 au lieu de 0,50, donne q = 28 mètres cubes.
  - Le déversoir ne pouvant écouler en pleines eaux qu’un débit inférieur de 2 mètres cubes au débit total, il en résulte que le barrage devra être accompagné d’un vannage de décharge pouvant écouler 2 mètres cubes par seconde. Le seuil de cet ouvrage devant être établi à la cote 752,10 qui est celle du fond de la rivière, la largeur / à lm donner se déduira de la formule :
  - Q = 0,62 X M V/2g (H - à7), dans laquelle on fera Q =; 2 ; H =0,82 et h' = 0,51.
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 895
  - De là, ou tire l = 1,20. De sorte que le vannage pourra comporter à volonté, par exemple, une vanne de lm,20 de largeur, ou deux ou plusieurs vannes ayant au total la même largeur..
  - Appelons P la charge à supporter par une vanne, qui est celle due à une colonne d’eau ayant pour base la surface pressée et pour hauteur la distance du centre de gravité de cette surface au niveau libre, soit H, et si nous nommons l la largeur de la vanne et h sa hauteur, on a :
  - P = t.000//iH.
  - Soit p le poids de la vanne, l’effort tangentiel F à développer sur la tige de manoeuvre pour déterminer le déplacement ascensionnel de la vanne a pour expression :
  - F = P X f = P-
  - Le coefficient de frottefnent / varie naturellement avec la nature des surfaces frottantes ; pour métal sur métal, on peut prendre / = 0,20 environ, et pour métal sur bois, 0,60.
  - Pour tenir compte des résistances passives, on fera :
  - (PXf + p) + LPXfiP
  - Le mécanisme de soulèvement de la vanne sera établi d’après cette dernière donnée, et, si la vanne doit être manœuvrée à main d’homme, l’effort à exercer par celui-ci ne devra pas , dépasser 25 kilogrammes.
  - Ce mécanisme est généralement supporté par deux traverses horizontales disposées en tête de la vanne et qui constituent le chapeau de l’appareil.
  - Ces pièces ont à résister aux efforts transmis par la manœuvre des vannes, et, comme elles sont encastrées à leurs extrémités, le plus grand
  - moment fléchissant (At = - pA se produit au milieu de la longueur l.
  - Quant au corps de la vanne, il se calcule comme un solide reposant sur deux appuis, et alors = x P/2.
  - Le mouvement mécanique qui sert à opérer le levage des varmes est, dans la généralité des cas, constitué par un treuil à vis sans fm conduisant «ne crémaillère (fig. 646) ou par un treuil à double harnais d’engrenages avec frein de sécurité.
  - La {fig. 647) donne les dispositions de la vanne classique. Elle est
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - «96
  - constituée par un cadre verlical en charpente, solidement ancré dans le lit et les berges. La traverse inférieure S,, au-dessus de laquelle se fait l’écoulement de l’eau, et où repose la vanne, quand celle-ci est fermée, est généralement noyée en partie ou en totalité dans un radier de maçonnerie ; on la dénomme seuil ou sole gravière. Les deux montants veri icaux P, entre lesquels coulisse la vanne, sont les poteaux de vanne ou potilles'. La traverse supérieure C ou chapeau de vanne supporte le mécanisme de manœuvre. La vanne proprement dite comprend le tablier T et l’épée ou queue de vanne E.
  - Cette épée est constituée par une tige en fonte méplate dont l’une des
  - __ . __7
  - Fig. 647.
  - faces porte une crémaillère au moyen de laquelle le tablier est monté ou descendu, en agissant sur la manivelle M.
  - Le tablier est guidé dans deux rainures R ménagées sur la face intérieure de chaque poteau P. La pression de l’eau qui s’exerce à l’amont appuie le tablier par sa force aval contre les poteaux et fait aussi naître, entre les surfaces eji contact, un travail de frottement qui s’oppose à l’ascension ou à la descent e de la vanne.
  - La disposition représentée par la ( fig. 648) permet, en cas de réparation, de retirer le tablier, simplement en retirant le boulon assemblant l’épee à la vanne. Pour diminuer le frottement, les extrémités du tablier qui s’engagent dans les feuillures sont garnies de-règles en bronze r et les faces correspondantes des feuillures d’un fer méplat r' régnant sur toute la course du tablier.
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- - CRÉATION DES CHUTES. — TRAVAUX DE DÉRIVATION 897
  - L’on a vu que, pour opérer la vidange des barrages-réservoirs au cas de réparation ou simplement pour faciliter l’écoulement des eaux de grandes crues subites, pour lesquelles le déversoir serait insuffisant, et aussi pour éviter une lame déversante sur la crête du barrage, on dispose des pertuis à la base du mur-réservoir, fermés par des vannes que l’on lève mécaniquement du haut du réservoir. On peut aussi prolonger à l’aval le pertüis par une galerie sur laquelle on installe l’appareil de levage de la vanne, évitant ainsi des tiges de grande longueur, si sujettes à accidents.
  - Dans les installations importantes, on fait appel à l’eau sous pression, ou à l’air comprimé, ou à l’électricité, pour la manœuvre des vannés. Le système dit « à double vanne » consiste à établir une vanne, ordinairement levée, en arrière de celle fixée contre le parement amont du mur-barrage. L’intervalle existant entre les deux vannes est mis en communication avec un réservoir d’air comprimé, qui permet de réduire l’effort au poids de la vanne et à la résistance des vases de fond ; de plus, le débit des eaux par la galerie évacuatrice se trouve considérablement augmenté.
  - Le barrage des Cheurfas (Algérie) est muni d’une vanne mobile mue par
  - Fig. 618.
  - l’air comprimé qui permet, suivant qu’elle est plus ou moins levée, de faire varier à volonté le niveau de l’eau dans le réservoir. Cette vanne, dont le seuil est à 28 mètres en contre-bas de la retenue, supporte une pression dè 12 tonnes environ, et on estime à 60 tonnes l’effort à vaincre au démarrage pour le levage de la vanne, qui est en fonte.
  - Le système de manœuvre imaginé par la Compagnie de Fives-Lille, pour la commande de la Vanne en question, consiste en une pompe de compression qui envoie de l’air comprimé soit à la partie inférieure d’un piston plongeur creux, mobile à l’intérieur d’un cylindre fixe, ce qui a pour effet de déterminer la levée, soit à la partie supérieure, à l’effet d’abaisser la vanne. L’eau sous pression provenant d’une prise faite à la partie inférieure du barrage actionne trois pompes de, compression, qui refoulent le liquide dans une conduite qui aboutit à l’appareil de manœuvre placé sur le couronnement de l’ouvrage.
  - La vanne est formée d’une plaque de fonte renforcée par des nervures el glissant dans un cadre aussi en fonte.
  - La tige de manœuvre, à sa partie inférieure, consiste en une tringle ronde pleine assemblée d’un bout avec la vanne et de l’autre bout à un
  - la houille blanche. -- I.
  - 57
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- - 898
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tube qui se relie à son extrémité supérieure à la presse hydraulique. Le point d’application de l’effort exercé par la lige sur la vanne se trouve à la partie supérieure pendant le mouvement de montée, et à la partie inférieure pendant la descente. Il y a donc deux groupes distincts d’appareils, l’un qui ut'lise l’eau à la pression de 50 kilogrammes pour la levée, et l’autre qui se sert de l’énergie ainsi créée.
  - Lorsqu’on veut éviter de faire fonctionner les vannes de décharge, soit
  - que celles-ci soient partrop éloignées, soit simplement que l’on désire en supprimer la manoeuvre, on fait usage de vannes régulatrices dontles mouvements d’ouverture et de fermeture se font automatiquement et commandés à distance.
  - On peut concevoir la vanne assujettie à tourner autour d’un axe et dont le mouvement est fonction de la position d’un flotteur placé dans un réservoir alimenté par le niveau du bief-réservoir évacuant une quantité constante d’eau.
  - L’appareil de manœuvre hydraulique des vannes de l’usine de Jonage consiste en un cylindre de fonte, de 500 millimètres de diamètre d’alésage et 3m,25 de longueur, dans lequel se déplace un piston ordinaire a double effet. Une tige pleine en acier, de 80 millimètres de diamètre relie le piston à la tige de la vanne. Une pompe de compression, mue par une turbine, refoule l’eau d’un réservoir dans une conduite d’amenée mise en communication alternativement avec la partie haute et la partie basse du cylindre, tandis que simultanément, une conduite de refoulement, mise en communication avec la partie basse et la partie haute du cylindre, ramène cette eau au réservoir. Une chaîne fixée à la vanne et équilibrée par un contrepoids se déplace dans des poulies à gorge fixées à la partie supérieure
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 899
  - du cylindre. Elle entraîne avec elle un index qui indique, le long d’une règle graduée, la hauteur de montée de la vanne.
  - L’appareil de distribution consiste en une boîte de fonte et quatre soupapes à ressort à boudin en acier, à tige et disque de bronze aa'bb' (fig. 649). Une conduite c, ménagée dans la fonte, réunit la partie supérieure du logement a, à la partie inférieure du logement b. Une..autre conduite c' réunit la partie inférieure du logement a' à la partie supérieure du logement b'. Un tuyau T, branché sur la conduite c, la fait communiquer avec le haut du cylindre ; un tuyau T', branché sur la conduite c', la fait communiquer avec le bas du cylindre.
  - Si l’on agit sur le levier O en relevant l’extrémité M, les deux sou-papes aa' sont fermées, les deux soupapes bb’ sont ouvertes. L’admission se produit à la partie inférieure du cylindre par la soupape b', l’échappement se fait de la partie supérieure par la soupape b. Si l’on abaisse l’extrémité M du levier, les deux soupapes aa' s’ouvrent, les deux soupapes bb' se ferment : l’admission se fait à la partie inférieure du cylindre par la soupape a, et l’échappement se produit de la partie supérieure du cylindre par la soupape a1.
  - L’eau, pour s’échapper, tend à fermer les soupapes, ce qui empêche la vanne soulevée de descendre elle-même ; pour éviter qu’a l’admission, l’eau, pénétrant brusquement, n’occasionne des coups de bélier, les bras de levier sont munis de vis de réglage qui permettent de donner un peu d’avance à l’admission, de façon à mettre le cylindre en pression avant d’agir sur le levier. Lorsque la vanne est levée et la pression de l’eau motrice supprimée dans la conduite sous pression, la soupape d’admission correspondant à la montée de la vanne serait sollicitée a descendre par son poids, le poids de la vanne et du piston. Pour parer a cet inconvénient, la tige de la soupape est munie d’un piston compensateur de 45 millimètres de diamètre qui équilibre en grande partie la pression de la soupape ; de plus, ce piston, garni de cuir embouti, forme joint étanche autour de la portion de tige qui sort à l’extérieur. Une pompe de refoule-aient, mise en mouvement par une petite turbine de 5 chevaux, puise l’eau dans un réservoir en tôle ; puisée et. refoulée’, l’eau revient au réservoir par la conduite d’échappement. L’hiver, l’eau est additionnée de 40 0/0 de glycérine pour former un mélange qui ne se congèle qu’à 15° au-dessous de zéro.
  - Les vannes de l’usine hydroélectrique d’Augst sur le Rhin sont du type a hausses mobiles, ces dernières installées pour pouvoir laisser passer les glaçons et les corps flottants et surtout de permettre facilement la régulation, dans le cas de faibles variations du débit du Rhin; chacune de ces hausses d’une largeur de 15m,82 et d’une hauteur de 2m,46 peut tourner autour de sept tourillons, dont les paliers sont fixés au haut de la partie de
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- - 900
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - la vanne qui reste toujours verticale. Quand la hausse est relevée, des verrous la maintiennent fermée, car l’eau tend à la rabattre. La manœuvre de ces verrous est faite à la main.
  - L’étanchéité de la hausse mobile est obtenue latéralement au moyen de lames minces de bronze, que la pression de l’eau appuie contre la pile et horizontalement au moyen d’une feuille de tôle qui forme ressort et que, lorsque la hausse est redressée, est appuyée par la pression de l’eau contre la partie inférieure cylindrique de celle-ci.
  - Le corps principal de la vanne est formé de deux poutres de 2m,40 de
  - zS^fr~Vânnes de réglage ^f^&péversoir ïsssip de
  - Perdu • J-
  - Prise (l’eau de l’usine hydroélectrique de Brig ie.
  - ( hauteur disposées horizontalement, et reliées par sept poutres verticales. Des èntreloiscs relient ces poutres. L’étanchéité des pariies latérales des vannes est obtenue au moyen d’un agencement de fers en L fermant une cavité rectangulaire dans laquelle est placée une poutre de chêne, laquelle est reliée à la vanne par l’intermédiaire de ressoris et peut se déplacer un peu latéralement, de sorte qu’elle est poussée par l’eau contre les ailes des fers en U et assure l’étanchéité. A la partie inférieure, la poutre est pressée par les poids de la vanne, de sorte que l’étanchéité est également obtenue.
  - Le poids d’une vanne munie de sa hausse.mobile est de 93 tonnes.
  - Dans le cas, d’une vanne à hausse mobile, il y a lieu de tenir compte du poids de l’eau qui peut se trouver au-dessus de cette dernière, en débondés autres conditions de poids et de frottement , lorsqu’on relève la vanne. On est arrivé ainsi pour les efforts, aux valeurs suivantes :
  - Poids de la vanne.................
  - — de la hausse mobile........
  - — des parties en bois........
  - — de l'armature................
  - — des chaînes et câbles......
  - — des chariots et galets (1/2}..
  - Frottement de roulement...........
  - — des pièces d’étanchéité
  - Poids de l’eau....................
  - Résistances accidentelles.........
  - 81 tonnes 12 »
  - 2,2
  - 3,0
  - 12 »
  - 4,3 4 »
  - 8 » 03,3 32,4
  - ensemble
  - 223 tonnes
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- - CRÉATION DES CHUTES.
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 901
  - Los treuils, les moteurs électriques les actionnant et les appareils de rommarde sont disposés sur la passerelle surmont ant le barrage.
  - Chaque vanne est reliée à quatre chaînes Galle et les deux chaînes pla-
  - «TtCO^lOOMûO *800**87^0^,
  - Transporteur £ Commande ê/eclr. pour éléments <i* bêltrdeauK
  - • 'rbn
  - -M-l
  - Jf .1* Çâh/ccte tusiemi.n
  - I» '» Sî
  - • | 1 Tl | r
  - J 1*1 Chemin der*v/1’/i*f en fonte
  - Amont
  - Amfe 9v} Seuil Radier (13.20) i
  - Coupe verticile d'une Vanne et de ses Contrepoids.
  - Fig. G5l. — t'aimes de l’usine hydroélectrique de Tuilière.'
  - .n'0s d’un même côté agissent à l’extrémité d’un levier articulé .en son milieu et fixé à la vanne, de sorte que les efforts qu’elles ont à supporter
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- - /
  - 902 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sont à chaque instant absolument égaux. Chacune des chaînes des vannes
  - • a une résistance à la rupture de
  - AxedelaPili _ ....
  - 2*2o tonnes (x).
  - La vitesse de levage est de 0m,50 à la minute. Les hausses mobiles sont reliées à chacune de leurs extrémités à un câble d’acier, relié à une chaîne Galle de 120 tonnes de résistance, dont la vitesse est de 0m,36 à la minut e.
  - Des indicateurs placés sur la passerelle permettent de voir à chaque instant quelle est la position occupée par la hausse mobile de la vanne.
  - Dès que la vanne ou la hausse mobile occupe une de ses positions à fin de course, son moteur est débrayé automatiquement,et dès qu’une vanne n’est pas complètement abaissée, le courant du moteur de la hausse mobile correspondante est coupé.
  - Les vannes de l’usine de Brigue (Simplon), au nombre de huit, ont été disposées pour éviter l’introduction des graviers, et à cet effet on les a installées en chicane et- placées dans le remous du barrage. Un abaissement du seuil de cet ouvrage est fait pour dét erminer un courant et pour empêcher le dépôt des graviers devant les vannes de prise (flg. 650).
  - L’usine hydroélectrique de Roebuck (États-Unis) dont la chute est de 11 mètres a été aménagée à l’aide d’un barrage de 1.305 mè-
  - Fig. 652.-
  - Coupe horizontale de la vanne et de ses contrepoids.
  - —Vannes de l’usine hydroélectrique de Tuilière.
  - 1. Génie Civ'.!. 3 janvier 1914.
  - Fig. 653. —: Coupe du seuil en fonte des vannes de l’usine hydroélectrique de Tuilière.
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- - Vannes pour Usines Hydro-Electriques
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- - Planche X.
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  - Vannes pour Usines ïïydro-Electriques.
  - Vanne à panneaux mobiles et son mécanisme Elévation
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  - Pacoret _ La Souille blanche_ Sage 303.
  - DUNOD & FINAT, Editeurs, 47 et 49, Quai des Grands-Augustins, Paris.
  - L. Braun, 35, Rue de la Tour-d'Auvergne, Paris, IX*
- pl.10 - vue 947/1252
- p.n.n. - vue 948/1252
- - CRÉATION DES CHUTES. ------ TRAVAUX DE DÉRIVATION 903
  - très de longueur formant un lac de 200 kilomètres carrés sur une longueur de 96 kilomètres.
  - Pour pouvoir utiliser une surélévation de niveau la crête du barrage est surmontée de 119 vannes de décharge qui sont ouvertes en temps de crues. Elles ont une largeur de 9m,15. Il y a une écluse pour la navigation de 132 mètres de longueur et 33ra,55 de largeur pour racheter une différence de niveau de 13 mètres. L’écluse est reliée par un mur qui porte un système de vannes de purge.
  - A l’usine hydroélectrique de Gullspang (Suède), dont la chute est de
  - Fig. 654. — Usine hydroélectrique de Tuilière. Coupe horizontale des chemins de roulement des vannes.
  - 20m,50, le barrage comporte 50 vannes disposées par groupes de cinq en dix ouvertures.
  - Les vannes de 5m,50 de largeur et 4m,60 de hauteur sont en tôles de fer, courbées suivant la forme cylindrique, étagées horizontalement et munies de surfaces de glissement. Des bypass permettent de diminuer.la pression d’eau contre ces vannes, avant la manœuvre qui s’effectue au moyen d’un pont roulant. L’emploi de ballast pour neutraliser la pression de l’eau dans la construction des chambres de mise en charge a été utilisé efficacement.
  - La (planche X) montre quelques types de vannes ainsi que la disposition des vannes à compartiments mobiles et à contrepoids adoptées pour la construction du barrage de l’usine de Tuilière (§ 186 et304) (/ïgr.651 à656). L’intervalle entre chaque pile est rempli par des panneaux superposés
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- - 904
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - coulissant chacun dans une rainure spéciale. Ces panneaux sont soulevés successivement par le panneau inférieur, seul équilibré par des contrepoids disposés à l’intérieur des piles et relié à un treuil de manœuvre placé sur une grue électrique à portique, disposée sur la passerelle de service. Chaque pile du barrage porte deux rainures pour les vannes et aussi des rainures pour les batardeaux qui pourraient êtce nécessaires en cas de réparation. Le vannage, dans sa hauteur, comporte un certain
  - ________>j
  - Fig, 655. — Usine hydroélectrique de Tuilière. Dispositif et barre d'étanchéité
  - des vannes.
  - nombre d’éléments de 1 mètre de hauteur et qui sont superposés comme les poutrelles des petits barrages ordinaires. Une lame flexible, que la pression de l’eau applique contre les parois des tronçons, assure l’étanchéité des joints de ces derniers. Quant à l’étanchéité enlre la face des tronçons et la maçonnerie des rainures, elle est obtenue par l’adjonction de lames métalliques flexibles rivées sur la paroi et s’appuyant, par l’effet de la pression de l’eau, sur une pièce de forme spéciale à l’angle des rainures.
  - 0
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- - CRÉATION DES CHUTES. ---- TRAVAUX DE DÉRIVATION 905
  - L’appareil d’accrochage des tronçons se compose d’une armature en forme de I pouvant coulisser, sans aucun déplacement horizontal, dans les rainures des piles. Celle-ci est terminée par deux griffes articulées, disposées pour saisir les saillies d’une pièce spéciale fixée aux poutrelles du barrage. Sur la partie verticale de l’armature coulisse une pièce de fonte disposée en forme de coin et qui peut, selon les cas, agir sur les griffes ou
  - Longueur totale de. In passerelle 12,900
  - des piles 73/ OÛÛ _____ïs._____
  - des iretUls Ü.ooo______.|L_____
  - ______3,Sûa_____
  - Levier commandent l 'mèrop^e des treuils t, ' ManivelleprleD£ujedem lu gm vanne à. fa
  - j i Nù/eaiLlLde Wn passerai/^, (5ZS23)
  - (SoJoJPos/lwii^Cfa cen/rcpotds^ faoapnereposant sarjesaiil . _j__________longueur de fa âj-passerrflr TZ^SO-------------j_
  - Capacité de la caisse du contrepoids 13m £30 Remplissage en bgton à 2500kg par mètre cube
  - Fig. 656. — Usino hydroélectrique de luilière. Passerelle de manccu\rc des treuils.
  - être mobilisée sur une goupille. En cas de crue, la passerelle de service peut recevoir tous les tronçons formant le vannage.
  - Chaque travée comporte deux poutres principales renforcées supportant la voie de la grue, six poutres intermédiaires et enfin deux poutres de rive placées sous le garde-corps. Ces poutres sont reliées par des entre-toises en treillis, et l’ossature ainsi constituée reçoit les tôles embouties
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- - 906
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - supportant la chaussée. Toutes les pièces ont été calculées pour une sur” charge accidentelle de 600 kilogrammes par mètre carré.
  - L°s panneaux des vannes sont munis de galets de roulement aux quatre angles, et on peut facilement lever au-dessus des plus hautes cfues les tronçons, chaque fois que cela devient utile pour respecter le niveau légal. Ges dispositions permettent d’exécuter la manœuvre d’une vanne de 110 tonnes avec deux treuils d’une puissance individuelle de 3 HP.
  - La (fig. 657) représente une vanne de décharge ou vanne de fond,
  - Fig. 657. — Vanne de fond.
  - soit de barrage, soit de chambre d’eau, toutes deux construites” par la ipaison Neyret et Brenier.
  - A l’usine de Jonage, les vannes des chambres d’entrée d’eau offrent une large section à l’entrée de l’eau, pour réduire les chocs et les tourbillonnements, et permettent d’étaler la conduite, de visiter et de réparer la turbine.
  - Ges vannes consistent en un tambour mobile en fonte de 3m,30 de diamètre, lm,30 de hauteur, de 25 millimètres d’épaisseur et en un couvercle fixe en fonte, ayant la forme, d’une calotte sphérique. Ce couvercle est porté par 12 montants, dont 4 sont munis d’un grillage auxiliaire. Les
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- - CRÉATION DES CHUTES. ---- TRAVAUX DE- DÉRIVATION 907
  - mo itants s’emboîtent, à la partie supérieure, dans le couvercle et, à la partie inférieure, dans un siège en fonte scellé dans le*héion. Le tambour
  - mobile s’appuie, par des boudins en métal tendre (plomb-et antimoine), à sa partie inférieure, sur le siège de la vanne. Sous le poids du tambour, la garniture métallique réalise une fermeture étanche.
  - Fig. 658. — Barrage et grande vanne de chasse de t’usine d’Avignonet.
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - DOS
  - Pour parer au danger d’interruption brusque de l’eau et des chocs du tambour contre ses montants, en cas de soulèvement trop rapide, on a muni la partie supérieure du couvercle d’une soupape.qui permet de remplir d’eau la chambre de la turbine et la conduite, avant de commencer à soulever le tambour. Les vannes ainsi que. la soupape du couvercle se manœuvrent de l’intérieur à l’aide de treuils fixes installés sur la passerelle du mur-barrage. Les tambours des vannes sont munis de deux balanciers ar! iculés, reliés, chacun par uàe chaîne et trois poulies de retour, à un a contrepoids en lame de fonte, qui équilibre la plus grande partie du poids du tambour. Un bâti de fonte fixé par des tiges et des plateaux d’ancrage à la maçonnerie du mur-barrage, porte le treuil de manœuvre. La traction s’exerce par une chaîne à maillons sur le contrepoids. Enfin l’entrée des
  - vannes est protégée contre l’in-
  - .1
  - traduction des corps flottants par des grilles, inclinées à 45°,
  - dont les'barreaux laissent ent re eux des vides de 3 centimètres.
  - Les vannes métalliques de l’usine de Chèvres' (§ 298), de 10 mètres d’ouverture, sont rna-r œuvrées à la main au moyen de treuils ; chacune d’elles supporte une pression de 300 tonnes et est équilibrée sur quatre câbles en acier.
  - La célèbre vanne d’Avignonet (fi g. 658) est à-contrepoids ; son tablier métallique peut résister
  - à un effort de 370 tonnes, et l’étanchéité latérale est obtenue au moyen de deux cylindres en laiton de même longueur que le tablier, disposés sur sa face amont près de chaque montant et appliqués par la pression de l’eau dans des alvéoles en forme-de V.
  - Elle est manœuvrée à l’aide d’un treuil à tambour à trains hélicoïdaux conduit par un moteur électrique.
  - Le vannage du typ'e Stoney de l’usine de la Pomblière (§ 347) est à contrepoids et à roulement sur trains dé galets.
  - Les vannes se construisent soit en bois, soit en métal. Dans le premier cas, elles sont composées de madriers assemblés à rainures et languettes èt réunis entre eux au moyen de ferrures. Les bords des faces-aval portent une garniture en bronze qui glisse sur les bandes de fer dont sont revêtus les montants. Les poteaux verticaux qui forment les montants'encadrant les vannes sont fixés, à leur partie inférieure, sur une poutre qui forme le
  - es
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- - CRÉATION DES CHUTES. TRAVAUX DE DÉRIVATION 909
  - seuil du vannage, et assemblés, à leur partie supérieure, par une couple de moises solidement assemblées et msftntenues par des boulons.
  - Fig. 660. — Vannes métalliques avec tabliers en bois de l’usine de Séchilienne. (Bouchayer et Viallet, constructeurs).
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- - •910
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Lorsque le débouché de l’eau comporte plusieurs vannes à la suite l’une de l’autre dans un même plan horizontal, les montants d’extrémité sont noyés dans la maçonnerie, et ceux intermédiaires sont épaulés à l’aide de jambes de force prenant leur appui sur des semelles noyées dans la maçonnerie formant le radier des vannes.
  - Les vannes peuvent s’établir complètement métalliques, telle la disposition représentée par la ( fig. 659), qui a été employée pour les vannes des aqueducs de l’usine de Bonnavaud ( § 186). Le fer à U inférieur est encastré à chacune des extrémités du garde-radier au moyen d’ùn retour d’équerre de 0m,10 de longueur. Chaque cadre est fixé par huit crampons scellés dans la maçonnerie ; de plus, un "bourrelet en ciment règne sur tout le pourtour extérieur, dans le but d’empêcher les infiltrations. Les vannes proprement dites sont en tôle d’acier de 12 millimètres d’épaisseur, .renforcées par une série de fers à T formant armatures.
  - La (fig. 660) représente les vannes métalliques avec tabliers en bois de l’usine de Séchilienne (§ 441).
  - Les (fig. 663 à 667) montrent des types de vannes, avec détails de construction et dispositifs décommandé, construites par la maison J. Joya de Grenoble.
  - Calcul des vannes de V usine hydroélectrique de Jonage: — Les vannes du barrage de Jonage, en se mettant dans le cas exceptionnel des plus hautes eaux (H = 185,50) (fig. 661), à l’amont de l’ouvrage de garde et du canal à sec (H' = 176,000), la hauteur d’appui de la vanne h étant de 3m,25 et les coefficients de frottement de bronze sur bronze mouillé étant de 0m,50 au démarrage et 0m,20 après démari âge, on obtient pour les efforts de levée •des vannes :
  - Poussée sur la vanne :
  - Fig. 661.
  - « Q = ^185,50 — 176,00—X 1.000 X 17,51
  - = 137.890 kilogrammes
  - Le chiffre 17m2,51 représente la surface d’appui de la vanne Et l’effort de levée au démarrage égale :
  - 137.890 X 0,50 = 68.945 kilogrammes
  - Effort de levée après démarrage :
  - 137.890 X 0,20 = 27.578 kilogrammes.
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- - CRÉATION DES CHUTES. ---- TRAVAUX DE DÉRIVATION 911
  - Le poids de la vanne et des pièces en, mouvement étant de 8.500 kilogrammes, on a pour les efforts de traction sur les vis de vérins :
  - Au démarrage : 77.445 kilogrammes ; après démarrage : 36.078 kilogrammes.
  - En supposant que la poussée ne s’exerce que sur les deux bandes de bronze verticales, on obtient : '
  - Surface de contact : 2 X 3,47a X 0,143... ............... 1,0077
  - A déduire : 138 surfaces de têtes de vis de 26 millimètres de diamètre.............................................. 0,0732
  - Surface utile. .......................................... 0,9343
  - Pression maxima par millimètre carré de surface : = 0k&,13.
  - 1 ' 934.aOO
  - Le diamètre des vis guides au fond du filet étant de 13 millimètres et la section de 132 millimètres carrés, sous l’effort de levée ces vis travaillent à ;
  - 68.945 138 X 132
  - 3ke,7.
  - Les vis de vérins ont un diamètre de 90 au noyau et l’écarjement de l’écrou au guide est de 2m,65 ; au moment de l’ouverture de la vanne, la vis travaille comme une pièce chargée debout sous un effort maximum de :
  - -------------= 30.222 kilogrammes.
  - Quant à la charge de rupture elle est donnée par, la formule :
  - P_-!2EL.
  - P ’
  - avec E = 17.QOO ; I = 0,0491 d4 et / = 2,65, on a :
  - 12 x 17.000 X 0,0491 X 904
  - 2.650~
  - = 93.581 kilogrammes.
  - L’effort maximum est donc inférieur au tiers de la charge de rupture et dans le cas le plus défavorable au fonctionnement des vannes.
  - La pousséè R sur la vanne en fonction de la hauteur de levée de la vanne L est donnée par l’expression ci-après, dans le cas où il existe une contre-pression :
  - R = (h - (A — L) l X l.ooo — (H' — L)2 X | l X 1.000.
  - et :
  - R = (h— (A — L) î X 1.000,
  - alors qu’il n’existe pas de contre-pression.
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- - 912 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Les efforts de manœuvre, montée ou descente de la vanne, sont :
  - Q — fl\ ± poids de la vanne et des pièces en mouvement,
  - /, coefficients de frottement ayant les mêmes valeurs que celles indiquées plus haut.
  - Vanne automatique Mirza. — Cette vanne qui a figuré à l’Exposition mécanique de l’Olympia, tenue à Londres en 1906, s’applique aux déversoirs des barrages-réservoirs ou de prise d’eau.
  - Elle se compose d’un platelage v, en bois ou en tôle, qui est mobile autour d’un axe horizontal, et qui vient s’appuyer, à ses parties supérieures et inférieures, contre deux butoirs d’arrêt.
  - Lorsque le niveau de l’eau s’élève à une hauteur telle que l’axe se
  - trouve au tiers de cette hauteur, la vanne se trouve en équilibre instable, puis, si le niveau de l’eau continue à s’élever, la vanne est entraînée par la poussée de l’eau et bascule en avant, livrant passage à la crue. Le platelage v (fig. 662) vient alors s’appuyer sur des galets g, montés sur des leviers l et pouvant tourner autour d’un axe p. Lorsque l’eau repasse par un niveau déterminé, qu’on peut régler à volonté, le contrepoids c fait remonter la vanne, et le contrepoids k maintient celle-ci appliquée contre ses butoirs d’arrêt.
  - Une vanne de ce type, de 2m,745 de hauteur, récemment installée aux Indes, s’ouvre automatiquement lorsque l’eau dépasse le haut de la vanne de 95 millimètres. Elle vient ajors s’appuyer' sur le galet g, et celui-ci l’oblige à se refermer dès que le niveau de l’eau est redescendu à 127 millimètres au-dêssousdeson sommet. La variation maximum entre l’ouverture et la fermeture n’est donc que de 222 millimètres, soit 8 0/0 seulement de la retenue.
  - Cette vanne a été appliquée avec succès aux Indes anglaises par le service des irrigations du gouvernement de Bombay. Dans le cas du type précité, elle a permis d’augmenter de 40 0/0 la capacité du réservoir, par rapport à un déversoir fixe.
  - 3.92. Grilles. — Ces engins qui précèdent les vannes doivent avoir leurs barreaux espacés de telle façon que le treillis qu’ils forment puisse retenir efficacement les corps flottants et que la veine liquide qui passe entre les barreaux défile sans subir de contraction ni de perte de charge sensibles. Les grilles sont, en général, formées de bàrreaux en fer plat de
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- - CRÉATION DES CHUTES. ------ TRAVAUX DE DÉRIVATION 913
  - 100mm X 5mm et espacés de 50 millimètres d’axe en axe à l’aide de rondelles en acier et en fonte traversées par des tiges filetées qui fixent le tout ; on les incline suivant un angle de 60° environ sur l’horizontale.
  - USINE HÏBILÛ ELECTRIQUE BELA BiULLANNE. MrtSieurj JO/A péri « fils, CtTttl'E
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  - Fig.663.—• Vanne de 700 x 700.Vidange de la chambre d’eau de l’usine de la Brillanne. (J. Joya, père et fils, constructeurs).
  - D’autres fois ces fers plats sont disposés en forme de lames de personnes, traversant des rainures pratiquées dans des traverses. Ce procédé
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 58
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- - 914
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - a pour but de pouvoir déplacer chaque barreau séparément, tandis que dans le premier cas, il faut déplacer panneau par panneau.
  - On emploie également des grilles en tôle perforée que l’on place horizontalement, mais elles doivent être disposées pour un nettoyage facile, car les trous circulaires sont facilement obstrués par les sables et les feuilles entraînés. Comme débit de ces grilles, on compte généralement sur
  - Fig. 664. — Vanne de la clianibre'd’eau de l’usine de la Brillanne. (J. Joya, père et fds, constructeurs).
  - 200 litres par mètre carré de tôle perforée, correspondant à une vitesse assez réduite de l’eau au travers des orifices. Pour des vitesses plus grandes, ce coefficient augmente assez rapidement.
  - On connaît les ennuis provenant de l’obstruction des grilles à certaines périodes de l’année, notamment à la chute des feuilles, ce qui nécessite un personnel spécial comprenant plusieurs équipes occupées.exclusivement, à ce nettoyage. SouVent la chambre d’eau étant loin de l’usine est mal surveillée ; la plupart du temps la grille est obstruée, le niveau baisse et les
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- - CRÉATION DES CHUTES. ----------- TRAVAUX DE DÉRIVATION 915
  - turbines voient leur rendement s’abaisser. Pour remédier à ces inconvénients, la maison A. et H. Bouvier a fait breveter un dégrilleur permettant
  - Sûaét» ”'SLECTHOMETALLUACIE J7U SUM-£ST. vajutb ma 4.aox$j£$
  - Messieurs JJ OPA -Pere et RI S, fonst^.
  - Fig. 665. — Vanne de 4m,00 X 3m,25 (J. Joya père^et Tils, constructeurs).
  - d’enlever automatiquement et sûrement les corps étrangers au fur et à mesure de leur arrivée. Cet appareil est représenté par la ( fig. 669).
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- - 916
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE' BLANCHE
  - On peut éviter le feutrage des grilles par les feuilles mortes, en” disposant en avant des turbines une légère fermeture provisoire, bouchée vers le milieu par un tambour garni de grillage métallique, que la turbine entraîne.
  - Les grilles placées à l’origine des conduites forcées doivent être assez développées pour réduire la vitesse de l’eau qui les traverse et pour dimi-
  - Fig. 666.—Vannedeiète des conduites de 2m,700 de diamètre de l’usine de la Brillanne (J. Joya père et fils, constructeurs).
  - nuer la perte de charge qu’elles occasionnent toujours. Pour éviter la formation de .glaçons auprès des grilles ; à l’usine de l’Ontorio Power, on envoie une circulation de vapeur; à l’usine d’Aelfkarby (Suède),on a constitué les grilles par des profilés groupés.sept par sept et écartés de 20 millimètres entre eux. Ces profilés peuvent être chauffés par un courant électrique à basse tension et cet échauffement est suffisant pour élever au passage la température de l’eau et prévenir sa congélation sur place en hiver
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- - CRÉATION DES- CHUTES,
  - TRAVAUX DE DÉRIVATION
  - 917
  - Î ST'
  - n
  - quand la température est descendue à 0°. 'C’est au-dessous de ces grilles que sont installées les turbines.
  - Le nettoyage des-grilles à l’usine d’Augst, sur le Rhin, s’opère au moyen des vannes disposées dans les chambres des turbines. Une conduite d’eau, dont l’ouverture, située en dessous de la grille peut être obturée par une vanne,, fait communiquer directement la moitié correspondante de la chambre d’eau avec l’aval. Quand on veut nettoyer une des moitiés de la
  - )
  - Fig. 667. — Vanne de garde de la Saulee (chute de la Haute-Durance).
  - grille, on ferme la vanne amont correspondante et on ouvre la vanne de la conduite dont nous avons parlé.
  - L’eau arrive alors par l’autre moitié de la chambre, traverse la grille d’arrière en avant et entraîne les corps qui avaient été retenus par la grille, directement à l’aval, par la conduite. Ce nettoyage par retour d’eau fonctionne bien quand on actionne les vannes par moteurs électriques, celle d’amont à la vitesse de 1 mètre à la minute, colle de la conduite de
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- - 918
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - vidange à la vitesse de 0m,50 à la minute. En un quarl d’heure, un homme peut nettoyer les deux moitiés d’une grille.
  - La maison Bouchayer et Viallet a imaginé un appareil pour le nettoyage automatique des grilles représenté schématiquement par la ( fig. 668).
  - Quand la grille, ordinairement constituée par des panneaux en tôle perforée disposés horizontalement, se trouve partiellement bouchée par les matières étrangères contenues en suspension dans l’eau, le sens de la circulation de la masse d’eau est renversé, d’où décollement des matières plaquées sur la grille, qui sont rejetées à la rivière par une chasse d’eau énergique.
  - ' Ce renversement de courant et cette chasse sont produits par le même appareil ; G est la grille en tôle perforée et le sens normal du courant est celui des flèches en traits pleins ; l’eau venant de la retenue A traverse les
  - Fig. 668.
  - chambres B, C, D avant d’entrer par la vanne V dans la conduite des turbines.
  - Un siphon s débouche d’une part sous la grille et d’autre part dans la rivière à l’aval du barrage.
  - Si la grille* vient à s’obstruer, le niveau s’élève dans la chambre B ; quand il atteint le sommet a du siphon, celui-ci s’amorce et le mouvement inverse se produit. L’eau suit alors le sens des flèches en pointillé, pénètre dans le siphon et entraîne à la rivière les feuilles et matières étrangères.
  - L’eau s’abaisse alors dans la chambre C ; arrivant au niveau de la grille G, l’air pénètre dans le siphon, celui-ci se désamorce et l’opération recommence d’elle-même quand une nouvelle chasse devient nécessaire.
  - A l’usine de Wylhem, disposée sur le même barrage que l’usine d’Augst, la vanne qui permet de mettre à sec la chambre d’une turbine, a 9 mètres de largeur et est divisée en deux panneaux, dont chacun peut être manœuvré indépendamment au moyen d’une crémaillère soit par moteur
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- - CRÉATION DES CHUTES. ------ TRAVAUX DE DÉRIVATION 919
  - électrique, soit à la main. La chambre "peut être vidée par une conduite dite de vidange.
  - On nettoie les grilles au moyen d’une sorte de rateau mécanique de 2m,60 de largeur monté sur un bâti que porte un chariot roulant. Lorsqu’on fait descendre ce rateau, on le maintient à une certaine distance en avant de la grille, en déplaçant latéralement son bâti. Ce système de rateau mécanique a déjà rendu de bons services à l’usine de Rheinfelden.
  - V. — TRAVAUX ET INSTALLATIONS ACCESSOIRES
  - •?
  - 193. Travaux de curage. — Le çurage des cours d’eau a pour objet d’enlever au lit les vases que charrient les eaux ou les produits des érosions des berges et aussi les dépôts, qui peuvent se former à l’amont d’un barrage. Ce dernier fait se présente surtout quand les ouvrages régulateurs des usines ont des dimensions trop faibles. Les travaux de curage des cours d’eau non navigables ni flottables sont régis par la loi des 12-20 août 1790 et par celle du 14 floréal an XI. Ces travaux intéressent les usiniers par le fait que le relèvement progressif du plan d’eau nuit à la marche régulière des usines ; il rend, en outre, plus fréquents les débordements du cours d’eau. Les intéressés aux travaux de curage sont : les riverains immédiats ou propriétaires des rives, qui sont exposés aux dangers des crues, des érosions de ces rives, ainsi qu’aux infiltrations ; les propriétaires des terrains non riverains, terrains qui s’égouttent dans les cours d’eau, ce qui peut amener un excès d’humidité et des inondations ; enfin, les usiniers et autres prèpriétaires de barrages.
  - En ce qui concerne les travaux d’entretien des rivières, les règlements en sont nombreux ; ils ont trait aux modes d’exécution des travaux et de répartition des dépenses.
  - Lorsque le curage d’une partie d’un cours d’eau a été réclamé par les intéressés, les ingénieurs en dressent l’avant-projet, et le dossier est soumis par les soins du préfet à une enquête de vingt jours dans chacune des communes de la situation des lieux, à la mairie desquels est déposé un registre destiné à recueillir les observations des intéressés.
  - Si une entente ne peut se faire entre ceux-ci, le préfet, sur la proposition de l’ingénieur en chef, convoque en assemblée générale tous les intéressés aux t ravaux de curage.
  - Si l’assemblée générale réunit le nombre des adhésions prévues à l’article 12 de la loi des 21 juin 1865 et 22 décembre 1888, le préfet procède aux formalités prescrites par cette loi, en vue de. la réunion des intéressés en association syndicale autorisée. Au cas où l’assemblée générale n’a pu aboutir, les ingénieurs préparent un projet de décret, qui est lui-même
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  - soumis à une nouvelle enquête de quinze jours dans chacune des communes spécifiées plus haut.
  - Si enfin les intéressés continuent à s’opposer aux travaux de curage, et si la salubrité rl’est pas en jeu, l’Administration décide ou non la réglementation ; dans le cas de l’affirmative, elle provoque l’émission du décret,
  - Fig. 669. — Appareil dégrilleür système A. et H. Bouvier.
  - et les projets définitifs sont dressés par les ingénieurs et exécutés sous leur direction par les soins de la commission exécutive.
  - Quand l’opération nécessite l’acquisition de terrains par voie d’expropriation publique, les dits travaux sont déclarés d’utilité publique.
  - >
  - 194^ Endiguements. — Les variations de régime considérables auxquelles les cours d’eau torrentiels sont sujets entraînent à des travaux de •
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  - défense des rives, soit dans la partie supérieure du bassin, dans le but de diminuer le ruissellement des eaux pluviales et de favoriser l’imbibition de celles-ci dans le sol, soit en régularisant l’écoulement des eaux de crues à l’effet de les rendre autant que possible inoffensives.
  - Dans le premier cas, on a recours à des travaux de reboisement et de gazonnement, principalement dans le haut des bassins de réception ; puis on cherche à s’opposer aux ravinements par la création de petits barrages disposés en gradins.
  - Dans le goulot ( § 2), on procède au déblaiement des blocs et on les range en digues latérales, et sur le cône de déjection on s’attache à encaisser le cours d’eau entre des digues longitudinales formées à même avec les gros blocs qui se trouvent sur place.
  - L’endiguement des cours d’eau torrentiels n’est pas d’un effet très utile,, au point de vue agricole, si les crues n’exercent pas sur le sol des ravinements conséquents ; au contraire, ces crues déposent un limon très fertilisant. Tel est le cas des crues de printemps des torrents des Alpes. Mais l’endiguement devient impérieux comme obstacle contre les crues d’été. Alors on a recours à des digues insubmersibles ou submersibles ; ces'dernières, qui ne sont élevées seulement qu’au-dessus des crues moyennes, sont préférables aux premières à tous égards'.
  - On les dispose soit parallèlement aux rives, dans le cours d’eau ou sur les bords, soit perpendiculairement (elles prennent dans ce cas le nom d’épis), soit en forme de té. • > '
  - Pour que les digues submersibles constituent une défense efficace, il faut, d’après M. Lévy-Salvador, qu’elles ne créent pas un obstacle à l’épanouissement des eaux de crues et qu’elles ne forment pas une sorte de barrage transversal sur lequel les eaux puissent se déverser et provoquer l’affouillement des terrains situés'en arrière.
  - Quand on cherche à fixer le lit d’un torrent, après s’être préoccupé du tracé, il faut étudier une section transversale qui, tout en permettant l’écoulement facile des eaux de grandes crues, concentre les eaux moyennes dans un emplacement où leur pouvoir entraînant puisse s’exercer complètement.
  - Les digues transversales ou épis sont destinées soit à éloigner le courant des rives, soit à relier aux coteaux insubmersibles les ouvrages limitant le lit mineur ou d’étiage. Parfois on place des épis sur chacune des rives et disposés vis-à-vis. Les épis en té s’emploient pour la défense soit d’un centre habité,, soit d’une faible partie, de la vallée particulièrement menacée.
  - Suivant les ressources locales, on construit les digues submersibles, en terre, clayonnage ou enrochements. On protège les talus en rivière et à leur base par des perrés à pierre sèche. Les épis qu’on emploie pour éloi-
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  - gner le courant des rives, qu’il tend à atfouiller, sont inclinés à faniont ; l’angle d’inclinaison de leur axe avec la normale à la rive et au point d’entraînement est ordinairement de 20° environ. Ils sont plongeants, de manière à faire à leur extrémité une saillie aussi faible que possible sur le lit. Comme pour les revêtements des digues, les défenses des rives s’exécutent souvent en maçonnerie-, et on fait appel jiux perrés maçonnés, aux revêtements en briques, aux perrés à pierres sèches.
  - •Les travaux d’endiguement sur les rivières non navigables ni flottables sont régis par l’article 33 de la loi du 16 septembre 1807 et. les lois des 21 juin 1865 et 22 décembre 1888.
  - 195. Rectification des cours d’eau. — On peut avoir à opérer la rectification d’un cours d’eau dans le but d’augmenter la vitesse et par suite le débit, vitesse cependant limitée par la considération que nulle part elle ne doive dépasser celle qui pourrait corroder les berges.
  - En règle générale, on doit éviter de multiplier* les changements de pente, car il y a avantage à augmenter la longueur des sections. Le lit ayant par exemple une forme trapézoïdale, on connaît a priori l’inclinaison des talus ; il reste donc à déterminer la largeur du cours d’eau au plafond et la profondeur du lit, Il y a tout d’abord intérêt à augmenter la profondeur aux dépens cle la largeur, ce qui facilite en outre l’écoulement des crues cle quelque importance ; mais elle ne doit pas ê!re telle qu’elle puisse déterminer l’assèchement des terres riveraines ; en un mot, il faut tenir soigneusement compte de la revanche de la vallée sur le plan d’eau à l’étiage, revanche qui varie avec la perméabilité du sol, la nature des cultures, les conditions climatériques, etc. La meilleure position du plan d’eau étant définie, la cote correspondante pour le plafond est connue et la hauteur de la lame d’eau s’ensuit . Il ne reste plus alors d’inconnue que la largeur au plafond, que l’on calcule par les formules courantes.
  - 196. Chemins d’accès. — Les travaux d’aménagement des chutes de montagne exigent des travaux accessoires qui prennent parfois une réelle importance ; parmi ceux-ci, les plus fréquents sont ceux relatifs à l’établissement de chemins d’accès pour l’approche à pied d’œuvre des matériaux de construction et du matérièl d’exploitation, qui présente parfois des difficultés assez grandes dans les passages abrupts et à déclivités considérables ou parmi les éboulis de gros blocs. L’étude doit aboutir à un tracé aussi économique que possible, en évitant les percements à travers les rochers, les mouvements de terre trop considérables, surtout si l’on a en vue- un chemin carrossable, ç^jii exige une largeur d’au moins. 2m,50 dans les parties droites et de 4 mètres dans les tournants,’et des rampes ne dépassant pas 0m,10. Dans les fortes pentes transversales du terrain, les
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  - remblais peuvent être soutenus par des murs de soutènement en pierres sèches. Parfois la construction des chemins entraîne celle de ponts, d’aque-
  - dücs, dont le coût augmente d’une façon notable celui de 1 installation générale.
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  - A l’usine de Jonage, dont la mise en valeur a nécessité des travaux de captation considérables, on a été obligé de construire sept ponts impor-ü
  - canal d’amenée.
  - Fig. 671.— Salle des machines de la Société éleetrométallurgique. P. Girod à Ugine (Savoie).
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- - Robinet-vanne de lm,520 de largeur sur lm,720 de hauteur. . (A. et H. Bouvier, constructeurs).
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  - _ Trois de ces ponts sont à voie charretière avec une largeur de chaussée de 2m,50 et des trottoirs de 0m,75 chacun, soit une largeur libre de 4 mètres pour la circulation. Les quatre autres sont à double voie et présentent une largeur de & mètres et des trottoirs de 0m,75, soit une largeur libre de 6m,50.
  - Tous ces ponts sont à piles et culées en maçonnerie et à tablier métallique et les chemins de halage et de contre-ha-lage passent sous les ponts. Une banquette de 4 mètres pour le halage et une banquette de lm,50 pour le contre-ha-lage sont établies devant les culées correspondantes à 1 mètre au-dessus des plus hautes eaux navigables; de plus, les chemins de halage et de contre-halage sont raccordés avec les chaussées des ponts par des rampes ou des déviations latérales, de façon qu’à chaque pont les chevaux puissent passer d’une rive à l’autre du canal.
  - Les tabliers sont des poutres droites à travées solidaires. Leur type ne diffère que par l’absence, ou la présence de con-treventement supérieur; ceux sans contrevente-ment ont la préférence des habitants, car le cont reventement supérieur, à cause de la hauteur minima réglementaire (4m,30), apporte quelque gêne à la circulation des yéhicules encombrants (voitures de foin, de paille, de bois), dont le chargement à la campagne n’est pas réglé par un gabarit comme dans une gare de chemin de fer.
  - Les dépenses pour les travaux exécutés aux altitudes élevées sont en-
  - Fjg. 673. — Robinet-vanne de 900 millimètres de diamètre avec by-pass, pour chute de 150 mètres (A. et ~ uvier, constructeurs).
  - H. B
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  - core accrues de ce fait que la campagne annuelle n’a qu’une faible durée, parfois quatre mois au maximum.
  - On peut avoir aussi à dévier des chemins ou sentiers existants ; ces rec-tifi 'ations demandent à être étudiées avec beaucoup de circonspection, pour concilier le côté économique de l’opération avec les besoins des populations, qui ne supporteraient pas bénévolement des pentes trop rapides, ou des allongements du circuit à parcourir. Les ouvrages destinés à livrer passage aux ruisseaux sous les canaux d’amenée, construits à ciel ouvert, consistent en buses, buses-siphons, aqueducs, ponts-aqueducs, et ceux supérieurs aux cours d’eau, en ponts-aqueducs, pour la traversée des ravins.
  - 197. Évacuateurs. — Après ce que nous avons déjà dit sur ce genre d’ouvrage, nous ajouterons que, pour que la chasse des dépôts puisse s’effectuer convenablement, il faut que l’action de l’évacuation se fasse
  - Fig. 674. — Papillon à battues de 1 m,500 de diamètre, pour chute de 60 mètres. (A. et H. Bouvier, constructeurs).
  - sentir très loin et que le mouvement des dépôts vers le barrage se produise dans des conditions satisfaisantes.
  - Dans les digues installées sur les cours d’eau pour les services d’irriga-
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  - tion, on emploie des systèmes qui ont pour but de diluer préalablement les vases et de les évqcuer par siphonnement d’eau très chargée en limon (systèmes Calmels, Delamarre, Jandin, Souleyre, Trémaux, etc.).
  - Lorsqu’on ne veut recourir à des phasses que dans des périodes assez éloignées, il convient de donner au réservoir une capacité supérieure à celle réellement utile, pour tenir compte de la place prise par les dépôts.
  - Les galeries évacuatrices peuvent être établies dans le corps même du barrage ou au moyen de tunnels disposés latéralement au barrage, ou en utilisant les deux systèmes à la fois.
  - Les évacuateurs installés à l’usine hydroélectrique de Ponsonnas •(§ 407) offrent un exemple tout particulièrement intéressant de ce genre de travaux.
  - L’évacuation des apports de crues a été envisagé d’une façon toute nouvelle par .les auteurs du barrage de Fontbéton sur la Durance, décrit aux (§§ 119 et 2'7Jf). (Voir Planche XI).
  - Le système adopté consiste à fa’re deux opérations simultanément : dévasement par des robinets-vannes, disposés dans le corps du barrage et dégravement partiel à t’amont sous l’appel de vannes et d’un canal de -décharge et enlèvement des graviers par procédé mécanique.
  - Les robinets-vannes, de 2m,50 de diamètre, sont installés par fraction de 8 à 22 mètres et 31 mètres en contre-bas de la crête.,Leur emplacement est prévu du coté opposé à la prise d’eau à l’effet de rejeter les graviers, le plus loin possible de cette dernière.
  - L’emploi des robinets-vannes a été préféré à celui des vannes Stoney par la raison que ces dernières,avec une hauteur de 18 mètres,-seraient peu faciles à manœuvrer et présenteraient l’inconvénient de couper le corps de barrage.
  - Pour éviter l’accès des glaçons dans les chambres des turbines, l’Ontario Power Company [qui a disposé son usine génératrice au pied même de la chute canadienne (Niagara)] a construit un lac artificiel, séparé de la rivière par une jetée en béton, où se fait la prise d’éau, parallèlement'à l’axe du courant, et sur une longueur d’environ 200 mètres, .et de façon que les glaçons restent à la surface.
  - L’eau admise dans cette première prise entre dans un second lac intérieur où on a pris les mêmes précautions et où, comme dans le premier lac, l’eau n’est captée qu’à 3 mètres sous son niveau minimum.
  - De plus, les prises d’eau pour les conduites se rendant à chaque turbine ont lieu à l’intérieur d’un bâtiment chauffé et muni de dispositifs de secours pour faire fondre les glaçons, s’il en passait malgré toutes les précautions prises à l’amdnt.
  - Le moyen, le plus simple d’évacuation est d’établir en contrebas de la crête du barrage un déversoir pour évacuer les eaux surabon-
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  - dantes sans que les eaux ne passent par-dessus la crête du barrage. On dispose le déversoir sur l’un des flancs de la vallée, perpendiculairement à la direction du barrage, en lui donnant tout le développement désirable ; puis un canal de décharge à proximité reçoit les eaux de trop-plein du déversoir et un orifice ménagé dans le barrage accepte les eaux du canal pour les déverser à l’aval. On peut établir deux déversoirs, un à chaque extrémité du barrage. On admet, à défaut de connaissance sur le débit des-plus fortes crues, 10 à 20 litres par seconde pour chaque hect are du bassin hydrologique d’alimentation du bassin.
  - On ne peut admettre de laisser l’eau des crues passer par-dessus le barrage que pour des ouvrages de peu de hauteur, et quand la gorge où ils sont établis ne permet pas la création d’un déversoir de crues.
  - Dans ce cas, on construit des galeries dans le rocher de façon à former des siphons qui s’amorcent automatiquement lorsque l’eau dépasse une certaine hauteur et aboutissant à quelque distance à l’aval du barrage.
  - On calcule le déversoir par la formule de Bazin :
  - q = alh \f2gh:
  - q, quantité d’eau débitée par seconde ; a, coefficient qui varie avec la dimension du déversoir ; h, hauteur maximum que l’eau ne doit pas
  - dépasser au-dessus du seuil du de- (ugines de la Vis à Madières) (Bouchayer versoir, et /, longueur du déversoir. et Viallet., constructeurs).
  - Si on désigne par H la hauteur
  - du sommet du déversoir au-dessus du sol, mesurée à 1 mètre en avant de son parement amont, la valeur de a est donnée par la relation suivante, pour le cas où le seuil est horizontal :
  - 1 + 0,55
  - h
  - Ji-f H
  - où è est la largeur tlu déversoir.
  - J ^0,405
  - 0,003
  - h
  - 0,70 + 0,183 -
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  - I.
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- - 930
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Quand h < 2c, la dernière parenthèse doit être remplacée par l’unité. La hauteur H est en général déterminée par la condition que le canal d’évacuation puisse débiter toute l’eau qui passe sur le déversoir.
  - On peut augmenter la capacité d’évacuation du déversoir, en divisant celui-ci en deux parties arasées à des niveaux différents, la partie la plus basse étant munie de vannes.qui s’ôuvrent automatiquement lorsque l’eau atteint dans le réservoir, sous l’effet d’une forte crue, un niveau déterminé.
  - Pour l’évacuation des dépôts occasionnés par les galets, les graviers et les gros sables, on établit à l’entrée du réservoir un petit barrage noyé v de faible hauteur; quelques dragages opérés de temps à autre empêchent ces dépôts de passer par-dessus le barrage et de venir se déverser dans le réservoir.
  - 198. Appareils accessoires. — Indépendamment des vannes ordinaires qui servent à interrompre tout l’afflux d’eau, et à faire cesser le
  - fonctionnement des turbines, qui ne sont jamais pourvues de régulateurs automatiques, il y a à considérer les vannes, soupapes et autres organes chargés de régler l’amenée de l’eau à la turbine, qui sont de trois espèces principales : 1° les vannes cireu-lahfès d’acier interposées entre les conduites et la turbine, et capables de se mouvoir parallèlement à l’axe de nu. d/d. — nassereiiesae manœuvre ei vannes r
  - de l’usine de Bréda. cette turbine (ce genre de
  - vanne est employée à la station de Niagara Falls et pèse avec les contrepoids environ 12 tonnes); 2° les vannes pouvant tourner d’un petit angle autour d’un pivot placé près de leur centre géométrique ; 3° les soupapes à pointes ou t ubulures mobiles semblables à celles que l’on emploie sur les turbines à impulsion et particulièrement pour les roues tangentielles travaillant sous de hautes chutes.
  - Il y aurait beaucoup à dire sur la forme des soupapes qu’il est préférable d’adopter, mais comme il s’agit, pour la plupart des cas, d’adaptation à des conditions locales particulières, qui varient en outre selon le genre de turbine que l’on emploie, on doit|préférer, suivant les installations, l’un quelconque des trois types aux deux^autres. Cependant, on
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- - CRÉATION DES. CHUTES.,---- TRAVAUX DE DÉRIVATION 931
  - peut remarquer que les turbines Francis sont ordinairement munies de soupapes à rotation et que le troisième modèle, c’est-à-dire les soupapes à pointes mobiles, sert principalement à régler la marche des roues Ptlton. Pour de très grandes hauteurs de chute, où l’interruption totale ou partielle pourrait présenter quelque danger pour l’état des tuyaux d’amenée, on emploie alors, une soupape spéciale qui permet de faire automatiquement varier, augmenter ou diminuer le diamètre de l’orifice.
  - Selon leur adaptation spéciale les vannes ou soupapes prennent des désignations qui indiquent plus particulièrement les rôles qu’elles jouent dans les installations, tels que déchargeurs, déclancheurs à action automatique, en cas d’accélération de vitesse, etc.
  - Les (fig. 669 à 675) représentent quelques types de robinets-vannes et appareils accessoires dont les légendes qui accompagnent ces figures montreront suffisamment le but et la disposition.
  - 1
  - , S
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- - CHAPITRE XI
  - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS OU RÉSERVOIRS NATURELS
  - I. — COURS D’EAU RÉGULARISÉS PAR DES LACS
  - 199. Volumes d’eau à emmagasiner. — Avec des forces alimentées par des lacs, même en-cas de périodes excessivement sèches, très prolongées, on est prévenu plusieurs mois à l’avance, ce qui permet de parer à toute éventualité.
  - Connaissant les quantités d’eau maxima et minima qu’un lac reçoit annuellement , on peut calculer quelle hauteur il faudra donner au barrage pour que la retenue d’eau soit telle qu’on 11e perde seulement qu’une quantité d’eau déterminée. Cette quantité peut être aussi faible qu’on veut, même nulle, mais dans ce dernier cas on arrive à des dépenses hors de proportion avec le but à atteindre.
  - Si on dépensait en un seul jour toute l’eau que le lac reçoit en une année, il faudrait que le volume de la réserve fût égal au volume reçu dans l’année. Mais il n’en est pas ainsi : on dépense de l’eau tous les jours et pas la même quantité chaque jour. Pour l'aménagement, on se fixe la de-pense probable des différents mois de l’année ; généralement, que la moitié de l’énergie est employée en force motrice et l’autre en éclairage et que la consommation d’énergie pour l’éclairage pendant le mois de décembre est le double de celle pendant le mois de juin et qu’entre ces deux mois la consommation croît et décroît régulièrement . Connaissant le volume d’eau annuel que l’on a à sa disposition, il faut évaluer le volume mensuel que l’on consommera. Comme volume annuel on peut considérer le volume moyen d’une période de plusieurs années ou le volume maximum 4e l’an" née la plus sèche. Si on table sur le volume moyen, il faut créer une réserve d’eaii considérable, correspondant à un taux très élevé du volume moyen. Mais à mesure que la capacité de la réserve augmente, l’utilisation de l’eau s’améliore très rapidement jusqu’à une certaine limite pour continuer ensuite à croître beaucoup plus lentement. Pour arriver par exemple à trouver que le volume de la réserve ait les 38 0/0 du volume moyen, l’utilisation est les 90 0/0 de ce volume.
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 933
  - Ainsi M. P. Boucher, pour l’utilisation des forces du lac d’Oo (Ariège),
  - 4
  - a trouvé que le volume de la réserve devait être les — du volume moyen, 9
  - pour utiliser les de celui-ci. Pour ce lacd’Oo, dont la surface du bassin
  - qui l’alimente est de 21.543.200 mètres carrés, la moyenne de la hauteur d’eau qui tombe annuellement sur le bassin est de lm,934, correspondant à un volume de 41.659.056 mètres cubes. A la suite d’observations continuées pendant dix années, on a trouvé que l’année la plus humide a donné 20 0/0 de plus que la moyenne, et l’année la plus sèche les 72,5 0/0 de l’année la plus humide. On a reconnu que ces variations provenaient de ce que les sources du bassin forment un certain volant.
  - Lorsqu’on dispose d’une ou plusieurs forces régularisables, et en même temps d’une ou plusieurs forces non régularisables, ces dernières ne doivent pas être évaluées d’après le volume de leurs extrêmes basses eaux, comme lorsqu’elles se présentent seules, mais d’après le volume des eaux moyennes.
  - Même dans le càs de forces régularisables, lorsqu’on ne dispose que d’une usine génératrice et d’une seule ligne de transport, on fait assez souvent intervenir le secours d’une usine thermique, non pas à l’effet de passer les pointes, mais pour parer aux accidents d’usines ou de ligne, pour pouvoir garantir la continuité du plein service en tout temps.
  - L’aménagement des lacs de montagne a lieu soit par une percée au fond du dit ou par siphonnement.La première méthode eèt très pénible, car un blindage contre les nappes souterraines doit souvent intervenir et l’eau doit être épuisée au moment de la jonction du tunnel avec le lac. Le procédé par siphonnement particulièrement üsité en Suisse consiste à foncer un puits vertical assez rapproché du lac et l’eau est siphonnée entre le lac et le puits auquel on a eu soin préalablement de relier la tête d’eau. L’usine de Brusio est un exemple classique de ce genre d’aménagement.
  - Pour mesurer l’évaporation d’un lac.,M. Maurer indique les prescriptions suivantes. Il faut mesurer quotidiennement :
  - 1° Le débit des ruisseaux qui se déversent dans le lac ;
  - 2° La quantité d’eau qui s’écoule du lac ;
  - 3° Les variations du niveau de la surface ;
  - 4° Éventuellement, la nappe moyenne de pluie, qui fait remonter ce niveau.
  - Ces données reportées en ordonnées sur un diagramme, dont les abscisses représentent les jours, permettent, par planimétrage du diagramme et établissement d’une moyehne journalière, de calculer le taux quotidien moyen de l’évaporation.
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- - 934 LA TECHNIQUE DE LÀ HOUILLE BLANCHE
  - Avec les réservoirs artificiels on peut corriger dans une certaine mesure le régime variable saisonnier des cours d’eau.
  - Au point de vue de la capacité à donner à ces réservoirs M. Wilhem la fixe au cinquième du volume débité par la rivière à l’emplacement même du barrage pendant une année moyenne, mais il convient, sauf exceptionnellement, de se tenir en dessous du tiers.
  - Au point de vue des emplacements les plus favorables à l’établissement du barrage de retenue d’eau, il faut convenir qu’ils sont plutôt rares et le problème consiste plutôt à tirer le-meilleur parti des réservoirs qui pourront être édifiés dans les meilleures conditions possibles.Le maximum du débit du réservoir à utiliser étant déterminé, il faut décider le régime pour le fonctionnement du réservoir relativement à celui du cours d’eau à régulariser.
  - On peut maintenir le débit tiré du réservoir a son maximum autant que possible, ou au contraire ne jamais descendre au-dessous d’un certain minimum de débit imposé à l’avance et,sous cette réserve, obtenir la meilleure utilisation du réservoir.
  - La première solution donne le moyen d’obtenir du cours d’eau une production d’énergie aussi élevée que possible en utilisant au mieux les hautes eaux, mais n’aurait pas de portée pour l’amélioration des étiages faibles. La seconde solution permet de garantir un débit en tout temps notablement supérieur à celui de l’étiage naturel, soit par exemple doubler ee dernier. Il faut aussi dans l’étude du régime du réservoir tenir compte de celui de la rivière dans les parties les plus éloignées et aussi des autres besoins.
  - En particulier pour la seconde solution on peut établir parfois à peu de frais des réservoirs à faible alimentation ou réservoirs d’appoint, fonc-tiorihant en période de sécheresse exceptionnelle. Ce qui permet d’utiliser plus largement le réservoir principal.
  - Dans le cas où il y a lieu de prévoir aux besoins d’irrigation d’une durée de cinq à six mois par an, il faut d’autant assurer le débit y corrélatif.
  - Au point de vue des dépenses d’établissement un réservoir se présente dans de bonnes conditions si on a une gorge étroite, une vallée allant en s’évasant à l’amont et que la pente de ce côté soit faible et que les terrains et les modifications des voies de communication ne soient pas exagérées.
  - Il est de règle de fâire servir la chute du réservoir à la chute elle-même. On peut par exemple limiter la hauteur de la réserve à la moitié de la hauteur de la retenue, et même davantage.
  - En ce qui concerne lé coût d’installation d’un réservoir, il convient de remarquer que puisqu’il sert à fournir une partie de la chute, son coût proprement dit doit en être défalqué d’autant. D’autre part les industries
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 935
  - établies en aval devraient supporter une partie de la dépense, en raison de l’amélioration apportée au régime du cours d’eau.
  - Pénétré de l’importance du rôle des réservoirs pour l’avenir de l’industrie des forces hydrauliques, M. Wilhem préconise la création d’un service affecté aux réservoirs, à l’instar du service des Grandes Forces hydrauliques. Cela permettrait de faire ressortir en chaque point d’un cours d’eau l’importance et les avantages de la régularisation qui pourrait en résulter.
  - Les barrages-réservoirs utilisés dans les captations de la houille blanche ont fait l’objet d’études par la Grande Commission de 1910. M. Noailhac-Pioch les a jugées inapplicables sur les voies navigables en raison de leur prix élevé et de leur chance de rupture.
  - M. Dabat, pour les rivières bon navigables,a conclu à la mise en étude de l’utilité de la création d’un certain nombre de barrages à faible relief, dans le lit majeur de quelques vallées inférieures.
  - Les réservoirs offrent l’inconvénient, de s’envaser. Le reboisement diminue le charriage dans les rivières,par suite les frais de dévasement, et il est essentiel que le sol du bassin supérieur soit protégé contre le ruissellement et qu’il ne présente surtout aucune partie ravinée, sinon les matériaux détritiques encombrent bien vite les réservoirs ou les bassins de décantation que l’on peut établir à l’effet de clarifier les eaux. Il faut alors draguer les réservoirs et transporter les débris à des emplacements acquis à grands frais et ces dépôts afïouillés eux-mêmes par les pluies^peuvent encombrer les biefs inférieurs.
  - On ne peut recourir au filtrage artificiel pour les eaux de houille blanche, qui entraîne à des dépenses hors de proportion. Le seul filtre est' celui naturel, c’est-à-dire le sol des forêts. De sorte que le reboisement du bassin supérieur pour la régularité des eaux l’est aussi et encore pour leur clarté.
  - 200. Régularisation des cours d’eau de Lancey et de Saint-Mury par l’aménagement des lacs Grozet et Blanc (Isère). — A
  - tout seigneur, tout honneur. Nous commencerons donc par les travaux du grand pionnier de la houille blanche, Aristide Bergès.
  - Le bassin de Lancey, mis en valeur par le « père de la houille blanche », comporte trois usines, les deux supérieures puisant à même dans les lacs qui les alimentent ( fig. 677 et 678).
  - L’eau motrice provient des glaciers supérieurs qui nourrissent en même temps le lac Grozet (1.968 mètres d’altitude) et le lac Blanc (2.160 mètres), dont le trop-plein se déverse dans les ruisseaux de Lancey et de Sainte Mury. Le lac Crozet offre une surface de 1.800.000 mètres carrés : il y tombe annuellement lm,65 d’eau ; le cube résultant (2.970.000 mètres cubes) correspond à un débit de 95 litres.
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- - 936 ' ' LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour utiliser en entier les réserves constituées par ces lacs, on a percé, sur une longueur de 400 mètres et à une profondeur de 21 mètres, un tun-
  - (3) Usines.
  - f—I ï^êi-voirs journaliers .
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  - nel qui permet de disposer du lac Blanc, dont la capacité atteint 1.100.000 mètres cubes. Un tunnel semblable joue le même rôle pour
  - Vidante bu lac C^OZfT
  - Nivectus maxynum avec barrage f-f975~)
  - A Barrage, jrour relever Iet ecuiçt-.
  - B Tort. e’tajiche avec roluteis.
  - C Parie eU sûrelt limiiani Je dèèil s4nte. par heure
  - Fig. 678. '
  - le lac Crozet et, en outre, un barrage de 3m,60 en a porté la capacité à 1.200.000 mètres cubes.
  - Pendant la période d’insuffisance, qui dure six mois environ, il manque
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS -937
  - au service courant de l’usine un débit moyen de 101 litreg, qui exige un cube de 0m,101 X 180 X 86.400 = 1.570.742 mètres cubes, lequel peut être fourni par le lac Grozet seul, abstraction faite de la réserve du lac Blanc, qui constitue un excédent de secours.
  - La première chute a 500 mètres de hauteur ; la deuxième (chute du mas Julien), 425 mètres, et celle qui actionne l’usine de Pré-du-Four-neau, 750 mètres. La tranche d’eau du lac Grozet correspond à une réserve de 1.270.000 mètres cubes, qui peut assurer un débit de 160 litres par seconde pendant trois mois.
  - Les vannes de la prise sont au nombre de trois et peuvent donner
  - Fig. 679. — Gorge et usine de Lancey.
  - ensemble 300 litres. Une porte, dite de sécurité, limite le débit à 4 mètres cubes en cas de rupture de la porte étanche.
  - 201. Régularisation du régime de la rivière la Neste par l’aménagemant des lacs de son bassin (Hautes-Pyrénées). —
  - Ge sont près des sommets où se trouvent de nombreux lacs qu’existe la véritable richesse des Pyrénées. La situation est tout autre que dans les Alpes provençales où il n’existe pour ainsi dire pas de lacs et où les emplacements de réservoirs sont rares. Et ainsi les lacs des Pyrénées remplacent avantageusement les glaciers des Alpes. Les émissaires de ces lacs, ou d& plateaux élevés susceptibles d’être transformés en lacs, ont en général, dans leur partie médiane, de très fortes pentes qui rendent avantageuse la création d’usines hydrauliques. D’importants travaux ont été exécutés
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- - D38
  - LÀ TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE .
  - en vue d’améliorer le régime de la Neste, rivière résultant du confluent de la Neste de Gouplan ou d’Aude et de La Neste de Lapés, laquelle coule entre l’Adour et la Garonne. Ces travaux comportent l’aménagement des lacs d’Orédon, de Caillaouas et de Cap-de-Long. Nous allons indiquer les travaux d’aménagement auxquels a donné lieu ce dernier.
  - Le lac de Cap-de-Long présente une surface de 38 hectares et sa profondeur moyenne est de 58 mètres ; son plan d’eau est à la cote 2.120.
  - On s’esLarrêté, en vue d’utiliser la réserve constituée par ce lac, à l’établissement de deux ouvrages principaux : une prise d’eau installée à la cote 2.110m,50, soit à 9m,50 au-dessous du plan d’eau naturel, et un bar-
  - x
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 939
  - rage en travers de la sortie du lac, relevant le plan d’eau naturel à la cote
  - 2.128, fournissant ainsi une tranche d’eau de 17m,50 donnant 7 millions de mètres cubes et portant la superficie du lac à 53 hectares ( fig. 680).
  - La galerie de prise d’eau a une longueur de 600 mètres : dans le granit , la galerie est en tunnel ; dans les éboulis, elle est constituée par un aqueduc en maçonnerie, dont les pieds-droits ont 1 mètre d’épaisseur et la voûte 0m,40 à la clef. Un barrage à poutrelles est disposé contre la tête amont de cet aqueduc, en prévision des inspections régulières de la galerie.
  - Les dimensions de l’aqueduc sont lm,50 de hauteur sur 2 mètres de largeur, avec voûte elliptique en berceau de 0m,50 ; elles ont été fixées par la condition de pouvoir mettre deux hommes de front à l’abatage et installer une voie Decauville pour le transport des déblais. Il présente une pente de 0m,002 par mètre, sauf dans la partie aval. La galerie a été foncée par le moyen de sept fronts d’attaque ménagés par des tràvers-bancs.
  - La prise d’eau est effectuée à 60 mètres en amont, de même qu’au lac de Caillaouas, en amont de la sortie. La galerie est obstruée par un massif en béton de ciment de 7m,85 d’épaisseur, traversé par quatre tuyaux. La manoeuvre des robinets-vannes se fait d’une chambre supérieure. Dans cette dernière, la partie inférieure continue le tunnel à l’aval et est destinée au passage de l’eau ; la partie supérieure est un couloir qui est réuni par une petite galerie transversale de 6 mètres, pratiquée au fond d’un puits dans lequel est aménagé un escalier en béton. Une caponniëre défend l’entrée du puits contre les envahissements des neiges.
  - L’emplacement du barrage a été choisi à 500 mètres en aval, sur le torrent du Cap-de-Long. Le mur, dont le tracé est rectiligne, a une hauteur de 20 mètres, y compris les fondations, et une longueur en couronne de 80 mètres.
  - Il est construit en maçonnerie de blocs de granit et mortier de chaux du Teil. Le garde-corps est à grands vides, afin de ne pas retenir la neige. L’étanchéité du mur est assurée par un parement en amont, à l’aide d’un enduit en mortier de ciment recouvert à son tour d’une couche épaisse de coaltar. La pression à l’aval, d’après les calculs, n’est que de 4kg,49 par centimètre carré.
  - Pour régulariser le niveau de la retenue, un déversoir est établi perpendiculairement au barrage et sur la rive droite de l’émissaire du lac ; il a 40 mètres de longueur et est formé d’un mur en maçonnerie arasé à la cote
  - 2.128. Ces dimensions permettent d’évacuer toutes les .eaux d’une crue de '2 mètres cubes par seconde.
  - Le canal de fuite, qui fait suite au déversoir, rejoint l’émissaire à 40 mètres du barrage, distance reconnue suffisante pour que ce dernier tic soit pas sujet aux affouillements. Il a à son extrémité amont lm,60 de largeur au plafond et va en s’élargissant jusqu’à 3m,50 ; sa pente va succès-
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- - 940
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sivement de 0m,06 à 0m,07 pour passer à 0m,10, 0m,20, 0m,30 et atteindre 0m,70 à l’extrémité aval.
  - Le lac d’Orédon, qui est à l’altitude de 1.870mètres,a un bassin versant de 3.036 hectares ; l’apport de ce dernier est de 40.314.000 litres. Le débit minimum est de 234 litres, soit ll,l par kilomètre cane ; le débit moyen, 1.280 litres, soit 42 litres par kilomètre carré, et le débit maximum, 6.164 litres, soit 203 litres par kilomètre carré. I^a lame d’eau sur le bassin versant égale lm,32.
  - Le barrage du lac d’Orédon permet de surélever les eaux à 17 mètres en contre-haut du niveau primitif moyen. Il est constitué par un remblai en terre ( fig. 681) avec revêtement en béton à l’amont. Le remblai a été purgé de toutes pierrailles et blocs et, pour écarler toute chance d’infiltra-
  - Fig. 681.
  - tion au travers du remblai, on a ménagé entre le massif des terres et le revêtement en béton un drainage général, obtenu à l’aide d’un perré en pierres sèches communiquant par des barbacanes avec les drains collecteurs ménagés sur les deux rives, qui versent leurs eaux dans l’aqueduc de vidange. Le trop-plein du réservoir s’écoule par un déversoir creusé à droite du barrage.
  - Le lac de Caillouas, qui est à l’altitude de 2.164 mètres, a un bassin versant de 620 hectares. L’apport de ce dernier est de 16.865.000 litres, soit 2.720 par kilomètre carré. Le débit moyen annuel par seconde du bassin est de 0m3,534, soit 86 litres par kilomètre carré.
  - Nous citerons, dans la même région, la régularisation du torrent Le Tét par le barrage de la Bouillouse (Pyrénées-Orientales) pour la production dans l’usine de la Cassagne (voir § 402) de l’énergie nécessaire à la traction électrique sur le chemin de fer de Villefranche à Bourg-Madame.
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 041
  - 202. Régularisation du bassin des Sept-Laux (Isère). — Les
  - chutes de grande hauteur, utilisant de faibles débits, n’exigent pas, pour être aménagées, de bien grandes réserves quand on peut trouver dans leur bassin des lacs faciles à crever et à barrer, qui permettent un aménagement peu coûteux. Le bassin des Sept-Laux, — découvert par Bergès, qui en a étudié l’aménagement, — est un exemple frappant de ce genre d’exploitation de houille blanche.
  - Le bassin des Sept-Laux ( fig. 682) constitue un plateau à 3.000 mètres d’altitude situé entre les pics de Belle-É+oile et du Rocher-Blanc de la vallée d’Allevard.
  - Le petit lac Noir a un écoulement propre. Le lac Carré, qui vient ensuite, sert d’écoulement à la presque totalité des eaux du bassin, car il reçoit les eaux du lac Cotepen, où se déversent les lacs de Cos et Blanc.
  - Fig. 682.
  - Le lac de la Motte sert d’émissaire au complément des eaux du plateau des Sept-Lacs.
  - Les déversoirs des lacs Carré et de la Motte donnent naissance à deux ruisseaux qui se soudent à-peu de distance de leur origine pour former le ruisseau des Sept-Laux.
  - . Les trois lacs Carré, Cotepen et de la Motte n’ont entre eux que de faibles différences de hauteur ; leurs fonds ont des talus assez doux, de pente très variable.
  - Des jaugeages effectués à Fort-de-France, limite des pentes douces accessibles aux voitures de la vallée d’Allevard, ont établi que le bassin dont les eaux s’écoulent, soit par le lac Carré, soit par le lac de la.Motte, a une superficie de 1.060 hectares. Ce bassin peut fournir un volume annuel, correspondant à lm,60 de hauteur de pluie, de 16.000.000 de mètres cubes, donnant lieu à un débit très faible en hiver et énorme en été. Leur emploi direct serait ainsi peu industriel.
  - Mais la surface (51 hectares) et la profondeur (12 à 50 mètres) des lacs permettent de régulariser d’une façon très convenable le débit du bassin
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- - 942 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sur toute l’année, en se servant de ceux-ci comme régulateur et réservoir de force horaire.
  - En disposant du débit d’une manière variable dans la journée, on peut
  - répondre à une grosse demande de faible durée, à condition d’avoir des diminutions d’emploi à d’autres instants.
  - Les travaux pour atteindre ce but sont les suivants, étant expliqué que
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 943
  - les profondeurs et les altitudes respectives des lacs Carré, Coteperi et de la Motte sont 40, 50, 12 mètres et 2.121, 2.126 et 2.130 mètres :
  - 1° Un barrage de 9 mètres de hauteur utile, en travers du seuil par lecpiel s’écoule le lac Carré, pour élever de cette quantité le plan d’eau. Par ce même barrage, le niveau du lac Cotepen se trouve lui-même relevé à la cote 2.130 ; .
  - 2° Réunion par une tranchée de 5 à 6 mètres de profondeur du lac de la Mote au lac Cotepen et terminaison de la vidange du premier de ces lacs par un siphon ;
  - 3° Jonction du lac Carré au lac Cotepen par le moyen d’un tunnel à 30 mètres au-dessous de son niveau actuel, soit à la cote 2.100 ;
  - 4° Utilisation de l’eau du lac Carré à l'aide d’un tunnel placé à la même cote.
  - De cette façon toutes les eaux du bassin des Sept-Laux n’ont plus qu’un endroit par où se fait leur écoulement : le tunnel percé sous le lac Carré. Cet aménagement constitue une réserve totale de 12.000.000 mètres cubes entre la cote du couronnement du barrage (2.130) et celle du niveau du tunnel (2.100), soit sur 30 mètres de profondeur ; ce chiffre de 12 millions est supérieur à la moitié du volume total d’eau dont on dispose dans l’année.
  - On a donc un débit moyen régulier de 700 litres par seconde qui, utilisés sous les 1.080 mètres de chute, dont on dispose, fournissent une puissance brute de 7.500 HP, soit 5.600 HP sur 1’arbre des turbines, en leur supposant un rendement de 75 0/0.
  - L’eau de force vient directement du lac Carré dans l’usine, à travers le souterrain qui la conduit aux turbines, en faisant par le bas'de la conduite le réglage du débit.
  - 203. Régularisation du torrent le Doron par Profil en long de la.prise d’enu..
  - l’aménagement du lac Fig 6S4.
  - de la Girotte. — Le bassin du Doron a une superficie d’environ 450 hectares j la hauteur d eau tombant annuellement est de lm,50à 2 mètres, et le débit d’étiage du Doron est. de 4 à 5 mètres cubes par seconde.
  - Le lac, qui a environ 57 hectares de superficie, peut, convenablement aménagé, porter à 6 et 7 mètres cubes par seconde le débit d’étiage du
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- - *944
  - LA technique de la houille blanche
  - Doron, en faisant varier la dépense de la nappe d’eau de 500 à 3.000 litres par seconde. Les travaux d’aménagement consistent dans le percement d’une galerie ABD de 50 mètres environ de longueur, à 15 mètres de la surface actuelle des eaux du lac (fig. 684) ; cette galerie est reliée à un puils au fond duquel est placée une vanne de réglage. Le souterrain a une pente de 0m,02 par mètre.
  - 204. Régularisation de la rivière La Têt. — Un réservoir a été établi sur la Têt en 1899, aux abords de Montlouis, à une altitude de 1.600 mètres, en vue de déterminer le cube emmagasinable à l’étang des Bouillouses. Ce déversoir a été enlevé en 1900, rétabli en 1901 et de nouveau démoli en 1906.
  - M. l’Ingénieur en chef Malterre a été amené à envisager, pour le fonctionnement d’un réservoir de régularisation, les années successives comme partant du 1er avril et finissant le 31 mars.
  - Le tableau suivant donne pour chaque année :
  - V, cube total d’eau apporté par le bassin versant ;
  - H, lame d’eau correspondant à ce cube, supposé réparti sur le dit bassin ;
  - D, débit moyen annuel par seconde ;
  - C, capacité du réservoir nécessaire pour réaliser ce débit moyen ;
  - G
  - K, coefficient de régularisation égal
  - ANNÉES V H D C K OBSERVATIONS Jj
  - 1899-1900 30.600.000 0.624 0.970 10.2( 0.000 0.334 Altitude : 1.600env.
  - 1902-1903 41.300.000 0.843 1.310 14.570.000 0.352 .
  - 1903-1904 39 880.000 0.814 1.260 14.320.000 0.359 Bassin ) ^900 y, versant...)
  - 1904-1905 44.000.000 0.' 00 1.395 22.720.000 C .518
  - 1905-1906 35.475.000 0.726 1.125 9.365.000 .0.260
  - Moyennes.. 38.255.000 0.78 1.212 14.255.000 0.372
  - Moyennes.. (sauf 1914-1915) 36.814.000 0.75 1.166 12 114.000 0.33
  - Pour obtenir la régularisation du débit de la Têt, et pour assurer l’alimentation de l’usine hydroélectrique de la Cassagne qui fournit l’énergie électrique à la ligne de Villefranche à Bourg-Madame, l’État a construit, dans la partie amont de la Têt, à l’emplacement de l’étang de la Bouillouse (2.000 mètres d’altitude), un réservoir de 13.000.000 de mètres cubes.
  - Cette capacité correspond à 35 0 /0 de l’apport moyen annuel de la rivière au droit de Montlouis (abstraction faite de l’année 1904-1905).
  - Il est facile de voir à l’aide du tableau ci-dessus et à l’aide de l’épure qui
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 945
  - a servi à le dresser, que le réservoir des Bouillouses, si on avait pu prévoir à l’avancele débit moyen de chaque année, agirait permis de maintenir un <lébit de 970 litres en 1899-1900, 1.200 litres en 190*2-1903 et 1903-1904, 900 litres en 1904-1905, 1.125 litres en 1905-1906.
  - Sauf pour l’année 1904-1905, qui est anormale, ce réservoir aurait donc suffi pour assurer la régularisation presque complète du débit annuel. Ce résultat est d’autant plus intéressant que le débit minimum de la Têt tombe fréquemment en hiver à 200 litres et même à 150 litres.
  - ïïégularisalion du ruisseau de Fonlvives (Bassin de la Sègre). — Un déversoir a été établi sur le torrent de Fontvives, un peu en amont de Porté, pour jauger le débit de ce cours d’eau et déterminer la capacité d’un réservoir projeté au lac Lanoux. Ce réservoir est destiné h alimenter l’usine hydro-électrique du Transpyrénéen d’Ax à Puigcerda.
  - L’altitude de la station de jauge est d’environ 1.780 mètres et le bassin versant de la rivière en amont est de 3.700 hectares.
  - Les observations ont été poursuivies à l’aide d’un enregistreur depuis 1904, et leurs résultats sont consignés dans le tableau suivant :
  - ANNÉES V H D C K OBSERVATIONS
  - 1904-1905 38 275 000 1 02 1 214 17 900 000 0 460
  - 1905-1906 40 600 000 1 .08- 1 287 11 150 000 0 277 Observations incoin-
  - 1906-1907 47 430 000 1 27 1 500 20 200 000 0 427 plètes en hiver.
  - 1907-1908 57 900 000 1 .55 1 830 27 200 000 0 470
  - 1908-1909 38 870 000 1 .04 1 230 17 860 000 0 460 id.
  - 1909-1910 34 SOO 000 0 93 1 100 12 740 000 0 367
  - Moyennes ... 42 980 000 1 lo 1 360 17 860 000 0 410
  - Moyennes... 40 000 000 1 .07 1 260 16 000 000 0 400
  - (sauf 1907-1908)
  - L’examen de ce tableau montre qu’un réservoir de 16 millions de mètres cubes aurait permis de maintenir, au droit du poste de jaugeage, un débit constant de 1.100 litres au moins, tandis que le débit tombe fréquemment à 160 ou 220 litres pendant l’étiage d’hiver.
  - Avec un réservoir de 18 millions de mètres cubes, correspondant à 45 0 /0 de l’apport moyen annuel, on aurait pu réaliser un débit constant de 1.200 litres, sauf pendant une année (1909-1910).
  - Au lac Lanoux, le bassin versant n’est plus que de 1.912 hectares en^ comprenant le bassin du torrent de Fourats, facile à dériver vers le lac. On peut donc compter sur un débit moyen annuel de 615 litres, à la condition de disposer d’un réservoir de 9.200.000 mètres cubes. Toutefois, ces chiffres sont des minima, parce que la hauteur d’eau II augmente avec l’altitude moyenne du bassin versant.
  - LA HOUILLE BLANCHE. — I • 00
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- - 946
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Gomme le lac Lanoux se prête très bien à la création d’un grand réservoir, il est vraisemblable que l’on sera amené à créer un emmagasinement supérieur à 9.200.000 mètres cubes, pour tenir compte de la majoration de l’apport résultant de la haute altitude et pour parer aux années de sécheresse exceptionnelle.
  - Régularisation de la rivière l’One (affluent de la Pique). — Le lac d’Oo est à l’altitude de 1.500 mètres ; son bassin versant a une superficie de 2.208 hectares et se trouve limité par des crêpes atteignant presque partout 3.000 mètres. .
  - Le service hydraulique ayant eu, il y a quelques années, à envisager la création d’un réservoir au lac d’Oo, des jaugeages par déversoirs ont été effectués à la sortie de ce lac de 1883 à 1894.
  - On peut considérer les chiffres que nous indiquons ci-dessous comme donnant une première approximation très intéressante.
  - Los résultats des jaugeages sont consignés dans le tableau ci-dessous :
  - ANNÉES V H D C K • OBSERVATIONS
  - 1883-1884 27.843.000 1.26 0.883 11.300.000 0.40 L’année considérée.
  - 1884-1885 30.055 000 1.36 0.953 12.000.000 0.40 commence le 1er mai.
  - 1886-1887 28.750.000 ' 1.30 0.911 12.440.000 0.42 et finit le 30 avril. Au
  - 1887-1888 31.760.000 1.43 1.000 14.170.000 0.44 nioven mensuel est
  - 1888-1889 23.240.000 1.05 0.737 8.726.000 0.37 très régulièrement!
  - 1890-1891 25.700.000 1.16 0.815 9.420.000 0.37 supérieur au débit
  - 1891-1892 28.976.000 1.31 0.916 10.973.000 0.38 mpyen annuel et la
  - 1892-1893 29.646.000 1.34 0.940 8.640.000 0.29 fonte des neiges inté-j
  - resse d’ordinaire les
  - cinq mois de mai,|
  - juin, juillet, août et
  - Moyennes... 28.221.000 1.27 0.894 10.960.000 0.38 septembre.
  - Ce tableau montre qu’avec un réservoir de 12.000.000 de.mètres cubes, dont la capacité correspond à 42 0/0 de l’apport moyen du bassin, l’on aurait pu maintenir, sauf pendant deux^années, un débit constant se rapprochant très sensiblement du débit moyen annuel de 900 litres.
  - Régularisation de la rivière ta Nesle. — Le Ministère de l’Agriculture poursuit aujourd’hui dans la haute vallée de la Neste la construction de tout un ensemble de réservoirs destinés à régulariser le débit de la Neste à Sarrancolin et à assurer l’alimentation du canal de la Neste.
  - Les réservoirs d’Orédon (7.300.000 mètres cubes), de Caillaouas (6.800.000 mètres, cubes), d’Aumar (1.150.000 mètres cubes), de Cap de Long (7.000.000 mètres cubes), sont en fonctionnement. Un cinquième réservoir, celui cl’Aubert (4.600.000 mètres cubes), est en construction.
  - Lit réservoir d’Orédon étant depuis longtemps en fonctionnement, le Service de distribution des eaux de la Neste a pu étudier l’apport du bassin, versant qui alimente ce lac, en tenant compte du cube débité par le
- p.946 - vue 992/1252
- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES ÂU MOYEN DES LACS 947
  - déversoir, de celui qui est évacué par les robinets et du volume emmagasiné par le réservoir à différentes hauteurs de l’échelle. Soient h et h' les hauteurs de l’eau à l’échelle à la fin d’une période considérée, Vh et Vh les cubes emmagasinés à chacune de ces hauteurs, Q et Q' les volumes débités par le déversoir et les robinets, l’apport du bassin versant est évidemment
  - Q + Q' + vh.-yh. •
  - Nous donnons ci-dessous, pour Orédon, un tableau dressé dans la même forme que précédemment.
  - Nous rappellerons que l’altitude du lac d’Orédon est de 1.870 mètres et que le bassin versant est de 3.036 hectares.
  - ANNÉES V H D C K OBSERVATIONS
  - 1894-1895 40.508.000 1.33 1.352 14.200.000 0.33 Les années sont
  - 1895-1896 36 037.000 1.18 1.143 14.240.000 0.39 considérées comme
  - 1896-1897 37.000.000 1.21 1.220 12.200.000 0.33 commençant en
  - 1897-1898 49.078.000 1.61 1.524 22.300.000 0.45 mai. La fonte de
  - 1898-1899 30.895.000 1.01 0.979 9.480.000 0.30 neige commence au
  - -1899-1900 39.105.000 1.28 : 1.240 12.100.000 0.31 mois de mai et inté-
  - 1900-1901 39.764.000 1.30 1.260 16.300.000 0.41 resse généralement
  - mai, juin, juillet et
  - août.
  - Moyennes ... 39.000.000 1.27 1.245 14.400.000 . 0.37
  - 205. Régularisation du régime du fleuve Congo par l’aménagement de ses lacs et des anciens lacs congolais (Projet). — Celt“ étude a été faite par le service des éludes des Forces hydrauliques du Bas-Congo que nous avons défini au (§ 26) (voir fig. 56 à 60).
  - Les opérations ont porté sur les rivières Kwilu, M’Pozo, de l’Inkisi affluents du Congo et sur ce dernier. Les chutes étudiées en vue du but poursuivi sont celles dites : rapides de la M’Pozo sur la M’Pozo, pertes du Kwilu, sur le Kwilu, rapides de Kilemfy, chute de Sanga, de Zorgo, Matunda-Sengele sur l’Inkisi et rapides de Kintambo sur le Congo.
  - L’énorme bassin du Congo s’étend sur les deux hémisphères et possède de ce fait un régime déjà remarquablement régulier. Malheureusement la partie du bassin au sud de l'Équateur est de beaucoup supérieure à la partie au nord, la différence est d’environ 974.270 kilomètres carrés.
  - Des lacs nombreux et d’étendue considérable permett ent par l’heureuse topographie de leurs rives et par l’étroitesse des gorges et chenaux leur servant d’exutoires de créer des réserves d’eau considérables, environ 07 milliards de mètres cubes, de régler le débit d’une notable partie de la région sud du bassin du fleuve. La retenue de ces énormes quantités d’eau en saison de pluies limitera les grandes crues et les inondations des rives qui proviennent principalement de l’excès de superficie des bassins de la partie sud sur les bassins de la partie nord, tandis que la restitution de
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  - 948 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - l’eau en saison sèche donnera au fleuve un débit considérablement supérieur au débit d’étiage. Quelques barrages judicieusement placés permettraient d’être maîtres des débits provenant des parties sud et leur prépondérance sur les parties nord serait plus grande, de l’ordre jjy au point de vue de la surface occupée.
  - Pour l’étude du régime du fleuve proprement dit et de ses principaux affluents, et en vue de l’établissement des barrages, il conviendrait d’installer une vingtaine de postes de jaugeage, nécessitant une dépense estimée à 1.090.000 francs pour la première année pour les études et 350.000 francs pour les années suivantes.
  - Des devis approximatifs fixent à 6 millions la dépense totale pour ' toutes'les études et à 2 millions le coût du barrage prévu au lac Tanganika
  - et au lac Moero. Il est intéressant de remarquer que pour les deux lacs, les réserves se présentent dans des conditions exceptionnelles, car les barrages (46 milliards 200 millions de mètres cubes pour le lac Tanganika) et 13 milliards 884 millions pour le lac Moero) n’exigeraient que des hauteurs de 3 à 5 mètres sur une largeur inférieure à 250 mètres pour le lac Moero et que le prix de revient du mètre cube emmagasiné serait de beaucoup inférieur à celui de 0 fr. 04 par mètre cube obtenu pour le barrage de Vanarn (Suède), la plus grande réserve ou retenue d’eau réalisée à ce jour (8 milliards 400 millions de mètres cubes).
  - On pense exécuter les travaux du Tanganika à moins de 4 millions.
  - M. Robert Thyss estime que la régularisation du fleuve Congo devant changer radicalement les conditions de navigabilité et assurer les communications parfaites entre les différentes colonies du centre africain, les gouvernements intéressés accorderaient certainement leur concours financier pour l’exécution des travaux.
  - II. — EXEMPLES DE LACS RÉGULARISÉS OU EN COURS DE RÉGULARISATION
  - 206. Lac d’Annecy (Haute-Savoie).— Ce lac délicieux n’a pas seulement été créé pour l’enchantement des yeux, car l’homme l’a assoupli à ses besoins industriels.
  - Il a une superficie de 2.700 hectares eh est entouré de sommets élevés, sur un rayon de 9 hectares. Ses versants, qui lui forment un cadre merveilleux, ont une pente moyenne de 10 0/0 ; peu absorbants et imperméables, ils abandonnent leurs eaux de pluie au gouffre bleu.
  - Son niveau subit des oscillations très sensibles avec des maxima et des minima à des dates très variables et dans des périodes de deux à neuf mois.
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  - Chaque année, et surtout à la fin de la saison estivale et en automne, il se produit un abaissement important de la nappe d’eau. Les courbes de débit suivent celles des niveaux. ^
  - Le président Carnot, alors qu’il était ingénieur des Ponts et Chaussées à Annecy, eut à se rendre eompte, en vue de la régularisation du lac par ses émissaires,.des crues déterminées pendant la saison des pluies.
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  - Pour opérer dans le lac une retenue qui permît de ne dépasser en aucun cas la cote de 0m,80, M. Carnot eut recours à des vannes fournissant un débit constant et accompagnées de. vannes de décharge, ces dernières donnant une section égale à celle des canaux (x).
  - Le débit moyen de l’émissaire (canal du Thiou) est de 8 mètres cubes, débit qui comporte le volume qu’il faut laisser échapper pour ne pas dépasser la cote de 0m,80 (niveau maximum dans l’émissaire), plus le volume qui s’accumule, pendant la montée des eaux après l’étiage, au-dessus de la cote correspondant au débit moyen.
  - Le débit du lac en basses eaux'est de 1.500 litres à la seconde, dépense correspondant à 5^,5 par kilomètre carré (on compte dans ces régions 5 à 10 litres pour le débit minimum d’un bassin'd’environ 25 kilomètres carrés de surf-ace). Un abaissement de 3mm,2 de la nappe d’eau en vingt-quatre heures correspond à un débit de 1.000 litres par seconde. L’alimentation est obtenue par différence entre le volume sorii du lac et le volume fourni par son abaissement.
  - Le débit moyen nécessaire et suffisant pour assurer le fonctionnement des usines situées sur les canaux émissaires du lac (le Thiou) est, d’après M. A. Crolard, de 5.000 litres par seconde, que la régularisation doit assurer.
  - Ainsi celle-ci .fournit une puissance moyenne triple et même quadruple de la puissance minimum.
  - Les usiniers tributaires de la force motrice de l’eau captée dans le Thiou ont particulièrement souffert de l’extrême sécheresse de l’année 1906 ; on eût pu-cependant atténuer dans une certaine mesure ses déplorables effets, ainsi que l’a montré M. A. Crolard dans une étude critique qu’il a bien voulu nous communiquer.
  - L’examen des courbes rectifiées (fig. 686) fait voir que, durant.cette année 1906, du 1er juin au 17 du même mois, la baisse journalière de 5 millimètres du niveau du lac et l’alimentation assurent au Thiou le débit des 5.000 litres par seconde (débit normal industriel). Du 17 juin au 22, l’alimentation a été de 5.000 litres en moyenne. A partir de cette dernière date, le lac étant à la cote 82, l’alimentation baisse de 5.000 à 3.000 litres et se maintient à ce chiffre jusqu’au 10 juillet. Pendant cette période il faut demander à la réserve du lac 2.000 litres par seconde pour parfaire les 5.000 litres, ce qui fait baisser le niveau du lac de 7mm,5 par jour.
  - Du 10 juillet jusqu’au 20, l’alimentation descend de 2.500 litres, ce qui entraîne un-abaissement par jour de 8mm,5, soit 85 millimètres pour 10 jours, et le niveau est : (0m,66 — 0m,08) = 0m,58. Du 20 juillet au 8 août, en admettant comme alimentation moyenne 3.500 litres et en
  - P) Albert Crolard, Compte rendu du premier Congrès de la Houille blanche.
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  - demandant au lac 1.500 litres, correspondant à une baisse de niveau de 5 millimètres par jour, soit pour 19 jours = 0m,095, le niveau rosie à : (0m,58 — 0m,095) = 0m,485.
  - A partir du 8 août, l’alimentation n’est plus que de 1.200 litres ; on aurait pu, à ce moment, ne donner au Thiou que 4.000 litres, et il rest ait à prendre à la réserve (4.000 — 1.200) = 2.800 litres, correspondant à une
  - variation
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  - ANNEE (906
  - Fig. 686.
  - baisse de niveau de 0m,01 par jour, soit, pour atteindre le 25 août, un abaissement de 17 centimètres du plan d’eau, et, le niveau aurait été de (0m,485 — 0“ 17) = 0m,315.
  - Enfin, à partir du 25 août, si on laisse l’alimentation se réduire à 800 litres, on ne fournit plus au Thiou que 2.000 litres, soit 1.200 à prendre sur la réserve, et on aurait une baisse journalière de 4 millimètres,
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  - ce qui, pour arriver à la cote 20 de l’étiage, demande vingt-huit jour?
  - 28 J5 soit jusqu’au 22 septembre.
  - En résumé, les courbes des niveaux rectifiés dressés par M. A. Crolard montrent que le niveau du lac aurait pu baisser moins rapidement si l’on avait commencé à fermer les vannes à la cote 90, tout en laissant une décrue de 0m,005 par jour. Au 8 août, le niveau aurait été de 0m,485 au lieu de 0m,35, le débit ayant été maintenu à 5.000 litres. En réduisant ce débit à 4.000 litres,-du 8 au 25 août, et à 2.000 litres ensuite, on ne serait ainsi arrivé à la cote 20 qu’au 22 septembre.
  - Le Thiou se jette dans le torrent le Fier, dont le régime capricieux et désordonné justifie bien son nom ; ce dernier donne lieu à des crues toutes les saisons de l’année. M. A. Crolard, a été, de ce fait, obligé de recourir à des moyens spéciaux pour l’aménagement de l’usine des forces motrices du Fier installée à Brassilly dont nous rapportons la description au
  - (§318).
  - En vue d’utiliser d’une façon plus considérable le lac d’Annecy, la
  - Société des Forces motrices du Fier et la Société hydroélectrique de Lyon
  - ont décidé d’entreprendre l’aménagement d’une chute sur le Thiou. L’ins-
  - tallation de l’usine hydroélectrique provenant de la force du Thiou remplacerait les cinq usines hydrauliques existant sur ce cours d’eau, auxquelles on donnerait une puissance électrique équivalente comme clients de la nouvelle Centrale.
  - La chute du Thiou permettrait de remplacer l’écoulement actuel du débit constant du lac par un écoulement à débit variable suivant l’importance des besoins et les disponibilités des autres usines. Elle serait construite pour un débit de 20 à 25 mètres cubes par seconde et 34 mètres de hauteur de chute (cotes 444-410). Son influence régularisatrice se ferait sentir sur les usines hydroélectriques de 'Brassilly, du Val de Fier et de Chavaroches (§ 318).
  - 207. Lac de Genève (Suisse). — a) Altitude : 372m,28 ; b) surface : 582km2,26 ; c) variation de niveaux : 0m,60 ; d) cube de régularisation : 349.200.000 mètres cubes ; e) chute utilisée : 4 mètres ; /) puissance donnée par la réserve : 38.000.000HPH.
  - Le débit du Rhône à la'sortie du lac variait, avant les travaux de régularisation, de 50 à 500 mètres cubes à la minute. Par suite de ces travaux, le débit maximum a été porté à 700 mètres cubes, et la variation de 0m,60, admise pour la différence des niveaux extrêmes, a permis d’élever à 100 mètres cubes, à la sortie du lac, le débit du Rhône en hiver, et à 120 mètres cubes à l’aval du confluent de l’Arve. Le volume emprunté à la réserve pendant l’étiage du Rhône, pour la marche normale des usines
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  - situées sur ce fleuve, correspond à une baisse de 1 centimètre par jour.
  - Il sort beaucoup plus d’eau du lac qu’il paraît n’en rentrer d'après les données pluviométriques (8.300 millions de mètres cubes au lieu de 7.267 millions d’eau tombée annuellement). On explique cette différence par le déversement dans le bassin du Rhône de tout ou partie d’eaux provenant d’autres bassins. Les eaux qui s’écoulent sont dues à l’eau de pluie ou de neige tombée à la surface du bassin d’alimentation et à l’eau condensée directement sur les corps froids, rosée et givre.
  - La quantité d’eau enlevée par évaporation est estimée à -1 ou 2 décimètres par an.
  - La (fi g. 687) montre les variations de débit du lac de Genève (année 1901) ainsi que les variations de niveau durant la même année.
  - Le lac de Genève fonctionnant comme un réservoir naturel n’influe pas autant que les glaciers sur les variations saisonnières du Rhône. Il a plutôt pour effet d’atténuer les variations brusques et extrêmes, soit des crues, soit des étiages. Les travaux qui ont été effec tués ont permis d’accumuler pendant les mois d’avril, mai, juin et juillet, 325 millions de mètres cubes qui sont rendus à l’émissaire pendant les autres mois de l’année.
  - Yariatiens A’ nioeatr >/z
  - Variations de débit en 1901. Fig. 687.
  - 208. Lac de Lugano (Suisse). —Ce lac comporte deux bras principaux, de part et d’autre du mont San Salvatore, et il a une superficie totale de 48km2,90, dont les 37 0/0 environ appartiennent à l’Italie et le reste à la Suisse.
  - La profondeur moyenne est de 130 mètres. Le lac est divisé en trois bassins distincts par le pont-digue de Mélide-Bissone et par le détroit de Lavena; qui ferme presque complètement le petit, golfe de Ponte-Tresa, au fond duquel s’amorce la Tresa.
  - Le lac Lugano est alimenté par des rivières torrentielles, à débit très variable ; aussi son niveau varie lui-même.sensiblement ainsi que le débit de son exutoire : la Tresa. M. Ghezzi* ingénieur du Service hydrographique a conçu un important projet de régularisation du lac de Lugano.
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  - L’ail il ude moyenne de ce lac est de 274 mètres et le débit moyen de ’a Tresa, 24m3,83 à la seconde.
  - L’utilisation de la décharge produirait une quantité d’énergie importante, et en même temps sa régularisation maintiendrait son niveau constant malgré les variations importantes des apports de ses affluents. Ainsi le débit: de la Tresa varie de 4 mètres cubes à 233 mètres cubes.
  - La régularisation comporte les travaux suivants : 1° construction d’un barrage fixe, à 18 mètres en amont de Ponte-Tresala. La longueur de cet ouvrage serait de 71 mètres et sa crête serait au niveau du zéro de l’hydro-mètre de Ponte-Tresa.
  - 2° La construction d’un barrage mobile, adossé au pont-digue sur la Tresa, qui serait modifié en conséquence, et destiné à régler le débit aux basses eaux.
  - 3° La correction du lit de la Tresa dans sa partie amont sur 3 kilomètres environ, pour rectifier le lit du fleuve et lui donner une pente uniforme de 2,50 0/00.
  - 4° L’abaissement du fond du lac sous les arches du pont-digue de Mé-lide-Bissone. Cet abaissement faciliterait à la fois l’écoulement de l’éau d’un bassin à l’autre et rendrait la navigation plus .aisée.
  - Ces travaux assureraient les avantages suivants : l’abaissement des plus hautes crues connues jusqu’ici, de lm,04 à Ponte-Tresa, et de lm,06 à Lugano ; le relèvement Tlu niveau du lac aux basses eaux de 0m,29 ; la possibilité de naviguer en tout temps dans le détroit de Lavena et sous le pont de Mélide-Bissone ; enfin, le débit minimum extraordinaire de la Tresa passerait de 4m3,5 à 8 mèties cubes à la seconde.
  - 209. Lac de Constance (Allemagne). — Actuellement, sur ce lac, la différence de niveau entre l’étiage et l’eau moyenne des crues est de lm,80. Comme le lac a 590 kilomètres carrés de superficie, on pourrait, par la construction d’une digue-réservoir, relever le niveau du lac supérieur à la cote maximum de 396m,27 et créer un bassin de retenue de 2 milliards 385 millions de mètres cubes. En abaissant le niveau normal du lac inférieur de 4m,15 au-dessous du niveau actuel et en construisant une digue, on pourrait transformer ce lac en un bassin de retenue d’une capacité de 300 millions de mètres cubes. En même temps on pourrait canaliser le lit actuel du Rhin pour créer un chenal toujours navigable.
  - D’après M. Wilhem Bürler, ces travaux auraient pour résultat : d’augmenter de 200 mètres cubes par seconde le débit minimum actuel (50 mètres cubes) du Rhin ; de faciliter la navigation du fleuve comprise entre Strasbourg et Schaffhouse ; de rendre utilisable une puissance de près de 1 million de chevaux entre Constance et Strasbourg, et enfin de créer à peu de frais des moyens d’irrigation des terres actuellement arro-
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 955
  - sées par le Rhin et qui seraient privées d’eau par ces modifications.
  - Le projet de régularisation du lac de Lugano, qui est décrit au paragraphe précédent, est lié à celui du lac de Constance. De cette façon la durée de navigabilité du Rhin entre Bâle et Strasbourg sera prolongée et la puissance des usines hydrauliques à l’aval du lac de Constance sera augmentée de 10 0/0 en basses eaux.
  - 210. Lac de Joux (Suisse). —a) 1.008m,50 ; b) 10 kilomètres carrés; c) 3m,50 ; d) 35.000.000 de mètres cubes; e) chute : 234 mètres; /) 22.000.000 IIPH.
  - La Compagnie des Forces motrices vaudoises a aménagé les chut es des lacs de Joux et de Brenets. L’alimentation du premier provient surtout de la rivière l’Orbe, complétée par quelques petits affluents et par des sources sous-lacustres. Les eaux non évaporées s’écoulent dans le bassin inférieur de l’Orbe par des fissures appelées entonnoirs, les uns visibles, les autres invisibles.
  - Quelques-uns des premiers sont utilisés comme force motrice. M. Mi-chaud estime que les entonnoirs'visibles débitent 5 à 6 mètres cubes par seconde quand le niveau atteint la cote 1.009, et que le débit des entonnoirs invisibles est de 1.000 litres. Le niveau maximum étant fixé à la cote (1.008,50) et la cote minima étant (1.005),on dispose d’une réserve de 35.000.000 de mètres cubes, qui donne un minimum utilisable pour la force motrice de 1.600 litres à la seconde. La chute nette étant de 234 mètres, la puissance minimum est de 3.750 HP.
  - Les travaux de régularisation consistent dans la cancellation des entonnoirs au niveaude la rel enue maximum,la prise d’eau, le canal de dérivation en tunnel et les conduites de décharge sous pression (lm,50 de diamètre en haut et 0m,90 en bas) permettant d’évacuer les 21 mètres cubes débités par le canal. La conduite de pression a lm,10 de diamèt re.
  - Le canal peut être fermé par des vannes de réglage placées dans un barrage qui est au nord de Brenets. L’usine génératrice a été installée pour 7.500 kilowatts avec des unités de 750 kilowatts. Les turbines, qui sont du genre Pelton à injection partielle, ont un rer dement de 78 0/0; elles sortent des ateliers Escher Wyss. Les alternateurs triphasés (Oerlikon) produisent, à la vitesse de 375 tours, une tension de 13.500 volts, à une fréquence de 50 périodes (inducteurs tournants). L’usine dessert 212 communes avec une population de 92.000 habitants.
  - 211. Lac de Challain (Ain). — a) 500 mètres; b) 2km2,31 ; c) 10 mètres ; d) 23.100.000 mètres cubes. ; e) 19 mètres ;
  - /) 1.200.000 HPH.
  - Les débits de la rivière l’Ain sont de 6 mètres cubes en éliage ordinaire
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- - V
  - 956 I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - et de 15 à 20 mètres cubes en eaux moyennes, pour atteindre 700 mètres cubes en crues. Avec une chute de 19 mètres au Saut-Mortier, le débit minimum de 4.500 litres à la seconde ne donnait que 800 HP. La réserve créée au lac Challain par une tranche d’eau de 10 mètres permit de porter à 16 mètres cubes le débit d’étiage de l’Ain en ce point.
  - Les travaux de régularisation comportent une conduite de 2m,60 de diamètre débouchant dans le lac à 10 mètres en contre-bas du niveau moyen et terminée par une crépine. Elle est suivie d’un puits de visite et d’un puits de communication de 30 mètres de profondeur muni de vannes et amenant l’eau à une galerie de 170 mètres de longueur, qui va en remontant jusqu’à la cote(—20)au puits de berge ; de là le souterrain de Mari-gny, de 772 mètres de longueur, amène les eaux dans un canal ouvert de 250 mètres qui les conduit dans l’Ain (vidange du lac).
  - 212. Lac du Bourget (Savoie). — Ce lac, immortalisé par les chants du plus suave des poètes, lac que les auteurs du projet de transport de force « Genissiat-Paris » ont l’intention d’utiliser comme régulateur du débit du haut Rhône, a une surface d’environ 45 kilomètres carrés et reçoit divers cours d’eau dont le débit total est de 12 mètres cubes par seconde. Il se déverse dans le Rhône par le canal de Savières, long de 4 kilomètres et dont là pente est très faible ; de sorte que, lorsque le Rhône est haut, il se déverse dans le lac en renversant le sens de l’écoule.
  - Fig. 688. — Lac du Bourget. Port de Haute-Combe.
  - ment dans le canal et il peut même pénétrer dans le lac directement par la plaine et par les marais avoisinants.
  - Il en résulte que les mouvements du lac dépendent principalement des
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 957
  - variai, ion s du Rhône pendant les mois d’été et au moment des crues de printemps ou d’automne : il baisse à l’automne et reste bas pendant l’hiver. L’amplitude des variations, variable suivant les années, est toujours d’au moins 2 métrés.
  - L’eau qui retourne au Rhône à l’automne, lorsque celui-ci baisse, est sans utilité pour la navigation, parce que le Rhône est encore très haut ; en la retenant dans le lac, on constituerait un approvisionnement qu’on pourrait restituer pendant l’hiver, au moment de l’étiage du fleuve, pour corriger et pour atténuer 1er variations introduites à l’amont dans son régime. En fournissant au Rhône un débit supplémentaire de 45 mèlres cubes par seconde, pendant les'dix heures de chaque journée où le débit de l’usine est moindre que 80 mètres cubes, on y rétablirait ainsi pendant toute la journée des mois d’hiver au moins le minimum de 100 mètres cubes ; pour obtenir ce résultat, pendant quarante-cinq jours de l’année au moins, il suffirait d’emmagasiner 67.500.000 mètres cubes, ce qui exigerait seulement une t ranche d’eau de lm,50 que l’on peut retenir en exécutant un barrage à deux pertuis de 10 mètres,,fermés par des vannes Sto-ney, avec écluse accolée à l’entrée du canal de Savières. Celui-ci devrait en outre être élargi jusqu’à 25 mètres et approfondi jusqu’à 2 mèlres à l’étiage pour avoir la pente nécessaire pour fournir le débit.
  - 213. Lac de Paladru (Isère). — a) 500m,70 ; b) 3km2,90 ; c) 3“,70 ;
  - d) 14.350.000 mètres cubes ; e) 300 mètre0 ; /) 12.000.000 HP1L
  - Les ouvrages de régularisation comportent un déversoir et une vanne de prise dont on règle la levée suivant le niveau des eaux. Par le déversoir, on se met à l’abri des ciues, et par la vanne de prise, tant que le niveau » n’est pas trop bas, on a un débit peu influencé par les variations du niveau.
  - Le débit varie de 650 litres à 1.000 litres (période montante) et de 650 à 800 litres (période descendante)..
  - 214. Lac de la Girotte (Savoie). — a) 1.736 mètres ; b) 0km2,34 ;
  - e) 15 mètres ; d) 8.520.000 mètres cubes ; e) 1.200 mètres ;
  - /) 30.000.000 HPII.
  - La régularisation est déterminée à 6 ou 7 mètres cubes par seconde de l’étiage du Doron par une vidange du lac à 15 mètres au-dessous du niveau actuel et au moyen d’une prise variant de 500 à 300 litres par seconde. La surface du bassin de ce lac (4km2,544) est plus de 10 fois celle du lac lui-même. La-hauteur d’eau tombant annuellement (2 mètres) assure le remplissage. Les travaux de captation consistent en un puits de 15 mètres au-dessous du déversoir actuel et en une galerie lui faisant suite.
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  - 215. Lacs Trout et Goquitlan (États-Unis). — La Vancouver Power C° utilise actuellement les eaux des deux lacs ci-dessus pour produire de l’énergie électrique. Le lac Goquitlan, le plus important des deux, est à 132 mètres au-dessus du niveau de la mer et le débit minimum mini-morum de l’émissaire de ce lac est de 8m3,5 pendant quinze jours. Le lac-Trout est à 10 mètres en contre-bas du précédent et en est séparé par une chaîne de montagnes.
  - La captation de ces lacs est opérée comme suit : l’émissaire du lac Coquitlan a été barré par un caisson en bois rempli de pierres, de 4m,26 de hauteur ; au moyen d’un barrage en maçonnerie de 16m,42 de hauteur au-dessus des fondations, on a fait varier le niveau du lac de 4m,90, et comme la surface moyenne est à peu près de 200 hectares, on a ainsi un réservoir de 10 millions de mètres cubes, à l’eljfet d’augmenter le débit d’étiage.
  - Les deux lacs sont reliés entre eux par un tunnel de 3.890 mètres ayant une section rectangulaire de 2m,75 X 2m,75 avec angles arrondis. Le tunnel a d’abord une pente de 1 0/0 sur 260 mètres (côté Coquitlan), puis il remonte à 0,02 0/0 sur 1.710 mètres, pour redescendre à 0,14 0/0 sur 1.920 mètres.
  - La maçonnerie du barrage est constituée de blocs de pierre noyés dans un béton composé de 2 parties de ciment, 5 parties de sable de mer et 11 parties de pierres cassées. Toutefois sur les 50 premiers centimètres du côté de beau, on a employé un béton plus riche.
  - Les conduites d’amenée partent du barrage du lac Trout dans lequel elles sont noyées à 6m,71 au-dessous de la retenue maximum. Il y a dix prises en tôle d’acier de lm,37 de diamètre et deux de 0m,61 de diamètre. L’usine comporte dix groupes électrogènes de 3.000 IIP avec roues Pelton.
  - 216. Lac de Poschiavo (Suisse).— La caractéristique de cette installation est l’établissement d’un siphon allant prendre les eaux à 60 mètres dans le lac, jugé nécessaire pour éviter tout risque d’éboulement des parois du puits comme cela aurait pu se produire si on l’avait creusé au bord même du lac.
  - Ce dernier, situé au sud du massif montagneux de la Bernina, reçoit les eaux de divers torrents, dont le bassin hydrologique global embrasse 200 kilomètres carrés ; sa superficie est de 2 kilomètres carrés et sa profondeur maximum atteint'80 mètres. Le torrent de Poschiovino, qui lui sert d’exutoire, va se jeter dans l’Adda. Le siphon de prise d’eàu ( fig. 689), de 82 mètres de longueur et de 2 mètres de diamètre, est constit ué par des tôles de 11 millimètres d’épaisseur et des tronçons de 11 mèlres. Il plonge dans le lac de 8m,40 et débouche dans un puits d’où part un canal d’anie-née souterrain.
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN ÛES LACS 959
  - ]_>(' puits, qui a 4m,50 de diamètre, a été exécuté à l’aide de l’air comprimé dans sa partie inférieure au moyen d’un sas à air, les infiltrai ions d’eau étant trop considérables
  - pour pouvoir être contenues. L“ percement de la galerie horizontale aboutissant au fond du puits a été fait à l’aide d’un autre sas jusqu’à un second puits d’attaque situé à 60 mètres au delà du premier ; les infiltrations à partir de là ne gênèrent plus le travail.
  - Le canal d’amenée en tunnel a 5.250 mètres de longueur, aboutissant à une chambre d’eau qui domine de 420 mètres l’usine bâtie au bord du Poschiavino.
  - Lac d’Oule (Hautes-Pyrénées). — L’aménagement de ce lac fait partie de l’installation de l’usine d’Éget créée pour la fourniture de l’énergie électrique des lignes de traction transpÿrénéennes de la Compagnie des chemins de.fer du Midi (§ 414).
  - Le barrage nécessité en vue d’une chute' de 710 mètres de hauteur a 168 mètres de longueur, 30 mètres de hauteur et 28 mètres de largeur à la base. La tranche d’eau a une hauteur de 22m,50 représentant 6.500.000 mètres cubes. La prise d’eau dans le lac est foimée f*ar un. tunnel traversant, le rocher sur lequel est établi un barrage. Ce tunnel est constitué Par un massif en maçonnerie
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  - de 11 mètres d’épaisseur dans lequel sont noyés six tuyaux de 400 millimètres de diamètre qui sont réunis deux par deux à un grand collecteur
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- - DUO LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cylindrique d’où part une conduite de 0m,50 et sur lequel est monté un compteur Ventun et un robinet conique.
  - A l’aide de l’aménagement du lac d’Oule on a pu tabler sur un débit de 2.050 litres en été et de 1.600 litres en hiver, correspondant sous la chute de 710 mètres à une puissance moyenne de vingt-quatre heures égale à 16.400 poucelets en été et 14.400 en hiver.
  - En outre la présence des lacs de Cap de Long, d’Aumar, d’Oredon, de Caillabouas et d’un, réservoir journalier de 3.000 mètres cubes permettent de parer à de grandes irrégularités soit instantanées, soit dans le cours de la journée. On a reconnu la possibilité d’atteindre 22.000 poucelets à rentrée des turbines.
  - 217. Lacs du bassin de Barèges.—Lavallée de Barèges est orientée à peu près de l’ouest à l’est. La partie nord est limitée par une crête très élevée se tenant presque constamment à l’altitude de 2.400 mètres et son point culminant est le pic du midi de Bagnères qui atteint 2.877 mètres-
  - La partie sud du bassin de Barèges est plus étendue que la partie nord. Elle forme trois vallées profondément encaissées, dominées par une ligne dé hauteur dont le point culminant est le pic d’Ambert qui atteint 3.092 mètres d’altitude.
  - Les ruisseaux provenant de ces hauteurs servent de déversoirs à des lacs dont l’altitude est supérieure à 2.000 mètres, alimentés en toutes saisons par la fonte des neiges.
  - Ces lacs sont : ceux de Aygue-Cluse, de Concyla, d’Escoubous, lac Blanc, lac de Tracena, lac Noir, de Claire, du Maille et de Loncy-Nègre.
  - Un projet à l’étude envisage le cirque d’Esco.ubous comme collecteur central des eaux à ramasser et à emmagasiner dans tous les lacs des autres vallées (cirque d’Aygue-Gluse, vallée de la Glaire ou du Lienz, vallée du Bolou). Dans la partie sud du bassin, le débit d’étiage des lacs et des ruisseaux en dépendant est de 1.300 litres-seconde, pouvant être porté a 2.000 litres par le captage des lacs. "
  - La hauteur de chute (2.020-1.555 mètres) est de 465 mètres, soit donc une puissance de 9.300 IIP.
  - Dans la partie nord, à l’aide d’un canal d’amenée de 7 kilomètres de longueur, débouchant au-dessus du plateau d’Estibière, on pourra déterminer une chute de 640 mètres de hauteur (1.380-740). Le débit d’étiage qui est de 800 litres sera porté à 1.200 litres par l’aménagement des lacs d’Oncet qui en plus des 2.000 litres signalés plus haut atteindra 3.200 litres, soit une puissance de 20.160 IIP. Soit ensemble 29.480 HP-Les travaux d’aménagement se Répartissent comme suit :
  - a) Barrage du ruisseau du Bolou au niveau du lac de Loncy-Negre , barrage de retenue à l’issue de ce lac, destiné à emmagasiner les eaux de la
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 061
  - vallée du Bolou ; galerie reliant le lac au bassin de Glaire, d’une longueur d’environ 200 mètres ; usine génératrice au lieu dit : Pont de la Gaubie ;
  - b) Barrage de retenue des eaux de la vallée d’Aygue-Cluse ; galerie souterraine reliant le barrage a i bassin d’Escoubous, d’une longueur de 1.200 mètres ; barrage de retenue des eaux à l’issue du lac de Glaire ; galerie reliant ce dernier au bassin d’Escoubous, d’une longueur de 1.200 mètre l
  - La conduite forcée reliant la chambre d’eau installée à l’issue du canal d’amenée, d’une longueur de 2.400 mètres, déterminera la chute de / 465 mètres annoncée ci-avant et aboutissant à l’usine hydroélectrique du pont de la Gaubie (9.300 LIP) ;
  - c) Barrage sur le bassin ; canal d’amenée couvert (en raison des avalanches), de 4 kilomètres de longueur ; conduite souterraine, de 7 kilomètres de longueur ; chambre d’eau au lieu dit Som de Massajou ; conduite forcée de 1.500 mètres de' longueur aboutissant à une usine hydroélectrique installée à Sère, près de Luz et produisant une chute de 640 mètres de hauteur (20.160 LIP).
  - 218. Aménagements de la vallée d’Aure et de la vallée d’Ossau,, dans les Pyrénées.—La vallée d’Aure qui se termine à Arreau est contiguë à l’est à la vallée du Louron ; elle est limitée au sud par la frontière franco-espagnole et à l’ouest par la haute vallée du Gave de Pau et celle de l’Adour.
  - En allant de l’aval vers l’amont, la pente est relativement faible d’Ar-reau (cote 700) à Saint-Larry (cote 820) ; de Saint-Larry à Eget (cote 1.010), la pente augmente. A partir d’Eget jusqu’à Fabian, la vallée prend le caractère de haute montagne à très forte pente. •
  - A Fabian, où se termine la vallée d’Aure proprement dite, on débouche dans les vallées de Neste, de Couplan et d’Arragnonet. Nous avons par ailleurs décrit les lacs qui alimentent la vallée de la Neste de Couplan, en décrivant l’usine d’Eget appartenant à la Compagnie du'chemin de fer du Midi.
  - M. Eydoux, ingénieur des Ponts et Chaussées, qui a particulièrement étudié la constitution des bassins du département des Hautes-Pyrénées, indique comme débits les chiffres suivants : partie haute des vallées ; débit caractéristique d2étiage, 12 litres-seconde et débit caractéristique moyen, 36 litres-seconde ; partie d’altitude moyenne : respectivement, 10 litres et 34 litres, et enfin partie basse, 10 litres et 30 litres.
  - La haute vallée d’Aure possède actuellement comme usine en fonctionnement, celle d’Eget ( § 423) et les usines en construction ou en projet, en descendant de l’amont vers l’aval sont : 1° usine haute ou d’Eget (Pehar-roya) en utilisant les eaux des bassins supérieurs de Badet', de Géla, de Saux, du Moudang et du Rioumajou, soit 115 kilomètres carrés environ.
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  - La chute réalisée atteindra 350 mètres (1.013-663).
  - La puissance moyenne annuelle que fournira l’usine est estimée à 15.400 poncelets, avec un maximum de 17.000 kilowatts et un minimum de 3.600 kilowatts aux born s des alternateurs.
  - 2° Usine intermédiaire de Saint-Lary. — Cette usine dont les travaux sont actuellement en cours d’exécution, a sa prise sur la Neste, immédiatement à l’aval de l’usine précédente, à la cote 1.011. Des dispositions sont prises pour que les eaux décantées de l’usine d’Eget (Penarroya) et de l’usine d’Eget (Midi) soient envoyées directement dans le canal d’amenée.
  - Une réserve de 15.000 mètres cubes est constituée en amont des conduites forcées de l’usine d’Eget (Midi) pour compenser l’effet pertubateur de cette dernière usine.
  - Le canal d’amenée donne à lui seul 4.000 mètres cubes et les 11.000 mètres cubes supplémentaires sont fournis par un réservoir.
  - La chute réalisée est de 172 mètres environ.
  - La puissance moyenne est de 15.800 poncelets avec un maximum de 17.000 kilowatts et un minimum de 4.700 kilowatts aux bornes des alternateurs.
  - 3° Usine inférieure ou d’Arreau. — La prise d’eau est aussi prévue sur la Neste, à la cote 825, sensiblement à la hauteur de la précédente. La chute réalisée sera de 105 mètres environ.
  - La puissance moyenne atteindra 12.700 poucelets, avec 8.900 kilowatts et un minimum de 3.300 kilowatts aux bornes des alternateurs. La superficie totale des bassins utilisés étant de 310 kilomètres carrés, on voit que l’on obtient dans cette région de haute altitude et par son utilisation totale, une puissance de 140 kilowatts au kilomètre carré.
  - Le caractère de ces usines est donc défini par celui d’usines utilisant le débit naturel des cours d’eau dans l’année avec consommation constante dans le courant de la journée.
  - Si nous passons aux usines fournissant une puissance constante dans l’année, mais variable dans la journée, l’aménagement de la haute vallée d’Ossau (Basses-Pyrénées) se prête à de telles éventualités sans le secours d’usines thermiques, grâce à l’utilisation d’un réservoir annuel de capacité convenable.
  - La vallée d’Ossau est constituée par cinq bassins partiels : Artouste, 7 kilomètres carrés ; Brousset, 54 kilomètres carrés ; Bious, 37 kilomètres carrés ; Sousouéou, 36 kilomètres carrés et bassin inférieur de l’Ossau, 50 kilomètres carrés. L’utilisation rationnelle des chutes à créer, en raison de la très grande différence d’altitude des bassins extrêmes Artouste (2.000 mètres) et Ossau inférieur (800 mètres) ne peut se faire que par un système d’usine ; en échelon, convenablement conjuguées et création de réserves annuelles.
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  - D’après l’étude hydraulique de MM. Eydoux et Causse sur la haute vallée d’Ossau (Basses-Pyrénées), il serait possible de créer trois usines importantes au moyen de la régularisation du lac d’Artouste, situé à la Ci te (1.968,60) et ayant 45 hectares de superficie. Il doit jouer le rôle de réservoir annuel. Ces trois usines sont, : celle d’Artouste, dite supérieure (cote 1.200 mètres) alimentée par les eaux de l’émissaire du lac d’Artouste ; celle de Miègeral ou intermédiaire, qui utilisera les eaux du canal de fuite de l’usine ci-avant et des bassins de Bious, de Brousset et de Sousouéou ; celle du H ou rai, ou inférieure alimentée par les eaux du canal de fuite de l’usine intermédiaire et du bassin moyen du Gave d’Ossau.
  - Les hauteurs respectives de ces chutes sont : 800 mètres, 380 mètres et 204 mètres, et les puissancesymoyennes correspondantes : 17.000, 20.500 et 16.500 po celets ou en puissances installées aux bornes des alternateurs : 18.000, 28.800 et 25.200 kilowatts.
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  - 219. Lacs ou réservoirs compensateurs. — Les bassins compensateurs permettent d’emmagasiner le débit inutilisé aux heures de faible charge, pour grossir de cette réserve le débit de la rivière au moment où la puissance des moteurs passe par le maximum. On adapte ainsi le mieux possible, à une utilisation variable, l’énergie disponible correspondant à an débit donné de la rivière. Quand on peut faire le réservoir assez grand, il produit un double effet de régulation : il met en réserve pendant le temps de fortes eaux, et restitue en période de sécheresse, en même temps qu’il opère la régulation journalière. Les volumes de ces bassins sont d’autant plus grands, à puissance et régulation égales, que la chute a-moins de hauteur ; ou plutôt ils varient en raison inverse de la hauteur de chute.
  - Ainsi, si une haute chute n’a pas de lac pour l’alimenter et permettre l’emploi judicieux de l’eau, on pourra cependant, d’une manière générale, créer un réservoir qui, ne fût-il que journalier, améliorera sa puissance pratique et son pouvoir de régularisation. Une telle installation permet, par exemple, de venir en aide à quelque basse chute et d’utiliser sur les deux cours d’eau une quantité d’énergie totale disponible qui soit supérieure à la somme des puissances des usines isolées desservant la haute et la basse chute.
  - Nous donnons ci-après les caractéristiques des principales installations réservoirs journaliers connues à ce jour.
  - Réservoir compensateur journalier de Jonage. — b) lkm2,60; c) 0m,30 ; d) 480.000 mètres cubes ; 16.000 à 20.000 I4P. *
  - Ce lac artificiel est placé vers le milieu du canal d’amenée et a une superficie de 160 hectares. Les eaux surabondantes s’y accumulent de manière à faire face aux besoins pour les heures où la consommation est
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- - régularisation des usines hydrauliques au moyen des lacs 965
  - maximum. Il permet de porter la puissance de l’usine de 16.000 à 20.000HP. En supposant que ces 4.000 HP soient produits pendant quatre heures, l’abaissement du plan d’eau résultant est de 0m,30.
  - Réservoir journalier de .Joux. — b) 0km2,05 ; c) 2 ’ mètres; 100.000 mètres cubes ; /) 13.200 HP de huit heures.
  - Réservoir journalier de Lancey. — b) 0km2,02 ; c) 3 mètres;, d) 86.400 cubes ; /) 4.500 HP de vingt-quatre heures.
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- - 966 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Réservoir de l’usine de Loch-Leven. — Cette usine établie sur la rivière Blackwater a nécessité la construction d’un réservoir de 12 kilomètres de longueur sur 804 mètres de largeur et 22m,85 de profondeur fournissant une capacité de 100.000 millions de mètres cubes. Le barrage a 948 mètres de longueur et le canal d’amenée 5.630 mètres. La chambre d’eau a une contenance de 1.300.000litres.
  - Réservoirs de l’usine hydroélectrique d’Egel (Hautes-Pyrénées). — Cette usine créée pour la traction, des chemins de fer du Midi a approprié, en raison des faibles étiages des gaves qui l’alimentent, les lacs de Capdelon (avec une réserve de 7 millions de mètres cubes), d’Aumar (1.100.000 mètres cubes), d’Oredon (7 millions de mètres cubes) et de Cail-lalouas (56.500.000 mètres cubes).
  - En cas d’insuffisance de la réserve de ces lacs on a établi dans une vallée proche un réservoir de 6.500.000 mètres cubes dit réservoir de l’Oule, assurant un débit de 4.800 litres avec un tirant d’eau de lm,40.
  - 220. Jurisprudence des lacs. — Au point de vue juridique, le lac est défini : « un amas d’eau naturel, causé par l’élargissement énorme du lit d’un cours d’eau, ou bien par le produit du suintement de certaines sources ramassé dans une dépression naturelle ».
  - Quand un lac constitue une simple poche d’eau sans communication avec aucun cours d’eau, on peut l’assimiler à un étang ; par suite, il constitue une propriété privée, et la hauteur normale de l’eau, donnée par la hauteur de décharge, fixe la limite de la propriété de l’amas d’eau. L’autorité compétente fixant cette ligne de niveau idéale, le propriétaire du lac est responsable.de tous les dommages causés aux riverains par le fait d’inondations causées par des crues.
  - Lorsque ce genre de lac constitue un cours d’eau par le jeu normal de l’écoulement de ses eaux, l’émissaire ainsi formé ne fait pas partie du lac ; par suite, le propriétaire du lac ne peut détourner cet écoulement, si ce dernier a pris le caractère d’une eau publique et courante.
  - Quand le lac est enclavé dans le lit d’une rivière non navigable ni flottable, ou quand il est alimenté par une rivière et se déverse par un émissaire de l’autre côté, il est ou assimilable à une rivière dont il n’est que le lit élargi, ou considéré comme une eau dormante, et alors peut être classé comme un étang. La question doit être tranchée d’après les actes authentiques que les personnes qui se disputent la propriét é du lac se proposent de produire, ou par l’État qui a pu en être rendu détenteur par le fait de l’abolition de la féodalité.
  - En tout cas, la hauteur normale des eaux joue une importance considérable pour les riverains.
  - D’après M. l’avocat Paul Bougault, suivant la juridiction admise par
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- - RÉGULARISATION DES USINES HYDRAULIQUES AU MOYEN DES LACS 967
  - le Conseil d’État, l’Administration, même lorsque le lac appartient à un particulier, a le droit de police sur ledit lac et, en particulier, de réglementer la hauteur de retenue pour fixer le niveau conformément aux intérêts de tous.
  - On admet pratiquement que cette hauteur d’eau est une moyenne entre crues d’hiver et le niveau ordinaire pendant les basses eaux.
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- - CHAPITRE XII
  - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU
  - ET L’ÉTABLISSEMENT DES USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - I. — CONDITIONS D’ÉTABLISSEMENT DES USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - Il est toujours délicat d’établir un avant-projet d’usine hydroélectrique ; il convient, à cet effet, de s’appesantir longuement sur les considérations locales, d’une part et, d’autre part, sur les données d’expérience acquises au cours de l’exécution de travaux antérieurs similaires ainsi que de l’étude des installations nouvelles. Nous espérons que le lecteur pourra trouver dans ce chapitre quelques éléments capables d’attirer son attention, ce sera la récompense la plus agréable de notre travail. En outre, l’examen des usines-dont nous donnons les descriptions dans le Tome II est le meilleur enseignement que nous puissions présenter.
  - 221. Chevaux permanents et chevaux périodiques. — L’utilisation rationnelle de la puissance d’une usine de force hydraulique est d’autant plus difficile à réaliser économiquement que le débit fourni par la chute est irrégulier. Un cours d’eau non régularisé peut être considéré, au point de vue de la puissance que l’on peut en tirer, comme étant la somme de deux quantités : l’une constante, qui est donnée par le débit minimum et que l’on définit par l’expression « chevaux permanents » ; l’autre variable et fonction de la différence des débits moyen et minimum de la chute et de la durée de cette variation, et qui représente les « chevaux périodiques » ; en d’autres ternies, la puissance totale ou puissance industrielle de la chute est égale à la somme des chevaux permanents (correspondant au débit minimum et minimorum) et des chevaux périodiques (correspondant au débit dérivé en sus du minimum).
  - Nous dirons ainsi que la puissance industrielle d’un cours d’eau est celle sur laquelle un usinier pourra toujours compter, abstraction faite de dix jours de '-hômage par an ou de travail réduit (c’est là l’expression de
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- - MATÉRIAUX POUR 1,’ÉTUDE DE I.’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 06b
  - la puissance qui a été formulée par M. R. Tavernier pour le débit, caractéristique d’étiage).
  - Enfin la « puissance limite » est fournie par le débit caractéristique moyen (que l’on peut utiliser pendant six mois de l’année) ; elle est'égale à la somme des chevaux permanents et des chevaux périodiques.
  - Le problème de la meilleure utilisation d’une chute consiste, d’après M. F. Côte, à déterminer, pour chaque cours d’eau, le rapport qui existe ent re la valeur de l’accroissement des frais à faire pour rendre l’installation apte à l’utilisation du fermé variable de la puissance et la valeur de ce terme.
  - Dans les pays montagneux, il n’y a guère que les industries électro-chimiques et électrométallurgiques qui puissent utiliser les chevaux périodiques (installations supérieures à 1.000 chevaux) ; elles peuvent s’accommoder d’intermittences très accentuées de la puissance d’un cours d’eau
  - «
  - quand la périodicité annuelle en est à peu près connue d’avance, comme c’est le cas avec les torrents franchement glaciaires. Mais, quand il s’agit de variations qui dépassent la longueur d’une année et ne peuvent, plus être précisées, il en est tout autrement.
  - Lès basses chutes, où le cheval permanent coûte cher, ne sont aptes logiquement qu’à servir à l’alimentation des service^ publics pour le transport d’énergie, l’éclairage, la force motrice ou la traction.
  - Les hautes chutes peuvent trouver un emploi à l’alimentation d’un service public avec les chevaux permanents et la fourniture à des usines électrochimiques avec les chevaux périodiques, les premiers étant de production coûteuse et devant être transportés au loin pour alimenter des centres de consommation, rares dans les vallées de grande altitude. Ces usines génératrices à hautes chutes ne font pas ordinairement sur les chevaux permanents un plus grand bénéfice que les usines avec liasses chutes; mais les chevaux périodiques étant pour ainsi dire gratuits peuvent être utilisés sur place à des prix rémunérateurs pour la fabrication des produits électrochimiques (1).
  - t1) La comparaison ci-après, empruntée à M. F. Côte, montre bien la différence qui existe d’abord entre le prix de revient du cheval dans les hautes chutes et les basses chutes et ensuite entre les prix de revient des chevaux permanents et des che\aux périodiques.
  - Voici en premier lieu une basse chute à gros débit : 15 métrés de hauteur, débit minimum = 50 mètres cubes, donnant 7.500 chevaux sur l’arbre des turbines. L’aménagement de ces 50 mètres, cubes coûte 4.500.000 francs : cela fait 600 francs de frais de premier établissement pour le cheval permanent . Pendant huit mois en année moyenne) on pourrait profiter d’un débit de 70 mètres cubes ; la puissance de l’usine serait alors pendant ce temps de 10.500 chevaux. Mais l’aménagement de ces 70 mètres cubes coûterait 6 millions, soit 1.500.000 francs de dépenses supplémentaires pour avoir 3.0Q0 chevaux de plus pendant en moyenne huit mois par an ; le coût d’installation du cheval Périodique ressortirait ainsi à 500 francs, prix élevé, bien voisin, comme on le voit, de celui du cheval permanent. t
  - Considérons maintenant une haute chute à petit débit, d’une puissance minime
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- - 970 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour les forces non régularisables qu’on destine a des services publics de transmission de force,, de traction ou de lumière, on évalue leur puissance d’après le volume des plus basses eaux et la hauteur de chute. Ces chevaux permanents sont utilisables au fur et à mesure de la demande de l’exploitation et suivant les époques de l’année et les heures du jour. Le service d’éclairage ne demande en général qu’une consommation moyenne annuelle de 1.500 heures et la durée journalière moyenne des services de traction varie entre 12 et 15 heures, soit 2.000 heures par an. Les usines qui travaillent 10 ou 11 heures par jour, en chômant dimanches et fêtes, font un service de 3.000 heures par an. Enfin les industries qui exigent la force motrice pendant toute l’année, c’est-à-dire pendant plus de 8.000 heures par an, sont rares ou peu importantes. Il convient donc d’évaluer à-2.000 heures-an la moyenne générale de consommation des
  - forces motrices des services publics.
  - *
  - M. F. Côte, qui a attaché son nom à cette question si importante de l’utilisation rationnelle des chutes d’eau, fait remarquer que, dans bien des cas, le nombre moyen de kilowatts par vingt-quatre heures consommés est inférieur à la moitié du nombre de kilowatts par vingt-quatre heures en puissance à l’usine. Par suite la quantité de chevaux permanents non utilisés, parfois vingt-deux heures sur vingt-quatre heures et pendant huit à dix mois de l’année, constitue ce qu’on appelle « les résidus d’énergie » ou énergie résiduelle.
  - Il arrive que, si l’on fait la sommation des HP permanents et des HP périodiques, on obtient un nombre moyen de HP périodiques par vingt-quatre heures un peu plus grand que le nombre journalier de HP permanents. Par conséquent, les chevaux périodiques forment la partie de la puissance de beaucoup la plus massive dont il s’agit de savoir que faire.
  - L’exemple suivant que M. F. Côte a do'nné dans la Houille blanche est bien fait pour fixer les idées à cet égard.
  - Dans la (fig. 692), la courbe en gros trait est celle des débits pendant la saison la plus sèche de dix années ; le trait fin, la courbe des débits pendant une année de crue, et les traits en pointillé la courbe de la moyenne des débits pendant dix années consécutives.
  - Ainsi, durant toute une année moyenne, le débit est supérieur a
  - égale â la précédente (7.500 chevaux) et dont les facteurs sont : hauteur 250 mètres ; débit minimum = 3 mètres cubes. Les frais d’installation correspondant à l’utilisation-de ce débit sont de 1.800.000 francs, ce qui donne comme frais de premier établissement du cheval permanent sur l’arbre des turbines 240 francs. Pendant sept mois dç l’année (année moyenne), le débit du cours d’eau se maintient au-dessus de 8 mètres cubes. L’aménagement, de la puissance (20.000 chevaux) donnée par ce débit revient à 3 millions ; on a donc 12.500 chevaux périodiques pour un supplément de dépense de 1.200.000 francs, ce qui met le coût d’établissement du cheval périodique à 96 francs.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 971
  - 6 mètres cubes ; pendant deux cent quarante jours, égal ou supérieur à 12 mètres cubes, et pendant cent vingt jours, égal ou supérieur à 20 mètres cubes, et, enfin, pendant deux cent soixante-seize jours (compris entre les points C et D de la courbe pointillée), le débit industriel est de 10 mètres cubes (1).
  - Pendant tout ce temps, en année moyenne, on dispose (pour une chute de 100 mètres) de :
  - 10.000 litres — 3.000 litres X 100 75
  - 75
  - X — = 7.000 HP périodiques.
  - De plus, pendant (360 — 276), soit 84 jours, on peut compter en mo-
  - Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Ocit" NovÀf* Déc^i*
  - yennesur un débit de 7.000 — 3.000 litres = 4.000 litres en sus du débit minimum, ce qui donne encore 4.000 HP périodiques.
  - Pendant Pannée on a donc :
  - ,360 X 3.000 = 1.080.000 HP permanents 24 heures, et :
  - 276 X 7.000 + 84 X 4.000 = 2.268.000 HP périodiques 24 heures.
  - 222. Moyens de parer aux variations de débits et de hauteur d’une chute. — Tamponnage hydraulique. — Quand l’aménagement de la chute ne comporte pas de réserve hydraulique, on sait que la puissance disponible en tout temps est donnée par le débit minimum mini-morum sous la hauteur de chute utile. Lorsqu’il s’agit d’une usine ayant en vue uniquement la vente de l’énergie électrique comme lumière et comme force, il n’est pas prudent, dans ce cas, de tabler sur le débit
  - P) Ce débit industriel, d’après M. F. Côte, serait celui égal à celui au-dessous duquel le cours d’eau reste pendant huit mois au mois en année moyenne.
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- - 972
  - LA TECHNIQUE D/E LA HOUILLE BLANC ME
  - moyen, mais de compter au contraire sur un débit inférieur même au débit caractéristique d’étiage ou étiage industriel, car à tout instant la puissance doit faire face aux demandes des abonnés.
  - On peut avoir intérêt à n’aménager que lie débit minimum ou à considérer le débit caractéristique moyen avec l’objectif d’une puissance considérée, même dans ce dernier cas.
  - Il n’est pas sans utilité de remarquer d’abord que les variations de hauteur de chute et de la quantité d’eau sont des causes de pertes de puissance très sérieuses. Ainsi, au moment des crues, non seulement la hauteur exceptionnelle au-dessus, du barrage est sans utilité, mais le niveau du canal de fuite s’élève et ir flue sur la vitesse dés turbines. Pour utiliser la quantité d’eau dépassant la quantité minimum disponible naturellement, on peut, comme nous l’avons dit, l’emmagasiner pour servir aux époques de sécheresse, ou disposer l’installation de façon h utiliser pendant la plus grande partie de l’année toute la quantité d’eau disponible, tandis que son service peut être diminué de beaucoup pendant la saison des basses eaux, on enfin le service peut être rendu continu au moyen d’une usine de secours (vapeurs, etc.).
  - Pour des chutes très importantes, l’accumulation de l’eau est en général utile. Si la configuration du pays s’y prête, on construit alors un réservoir qui peut n’être ni très profond ni très coûteux. Pour des chutes moins importantes, le prix de revient par cheval mis en réserve serait beaucoup plus élevé pour la même dépense totale. Dans ce cas, il faut bien se rendre compte de la nature et de la durée des basses eaux, aussi bien que du prix nécessaire pour l’installation des réservoirs.
  - Lorsqu’on dispose d’un réservoir suffisamment grand, on peut ne laisser écouler l’eau qu’au fur et à mesure des besoins de l’usine, de façon qu’elle soit entièrement utilisée. Ainsi un cours d’eau d’un débit relativement faible peut donner une puissance considérablement pins élevée, que celle qu’il fournirait s’il n’était aménagé que pour son débit d’étiage.
  - Prenons, par exemple, l’usine de Vouvry (§ 427), dont la puissance, avec un débit moyen et constant de 346 litres, est de 3.114 HP, soit 3.114 x 8:760 = 27.278.640 HPH, ou 27.278 HP pendant 1.000 heures, 13.639 pendant 2.000 heures et 9.093 pendant 3.000 heures p.ar an.
  - Ainsi pour un service d’éclairage, soit 1.000 heures, l’écoulement du petit cours d’eau régularisé offre le moyen d’obtenir une utilisation neuf fois plus grande que si le débit du cours d’eau était réduit à son débit naturel.
  - Sans la présence du réservoir, l’écoulement se serait fait avéc un débit variable suivant les époques de l’année, et, pendant la période d’étiage, il n’aurait été que le tiers et même le quart du débit moyen, soit 1.038 ou 779 IIP.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE l’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 973
  - D’autre part, le volume d’eau ne pouvant être modifié suivant les besoins journaliers de l’usine, la puissance se réduirait à cette valeur, et, pour un service de 1.000 heures, elle serait environ 25 à 30 fois moindre que celle obtenue avec l’aménagement du lac de Tanay.
  - Même avec les chutes moyenne^ utilisant de gros débits, il serait possible dans beauco.up de cas de créer des réserves capables de faire varier le débit journalier d’un cours d’eau suivant la variation de puissance de l’usine. Le surcroît de dépense qu’occasionneraient ces réservoirs serait le plus souvent justifié, puisqu’il permettrait d’élever au double, au triple et même plus, la puissance réellement utilisable pendant les heures de grosses consommations.
  - Le tableau suivant montre d’une façon très suggestive le rôle que joue la réserve pour faire produire à une chute une puissance constante avec des durées de marche variant de plus du simple au double. Il concerne l’usine de Bonavaux, décrite au (§ 186).
  - PUISSANCE 1 A UTILISER I CONSOMMATION d’eau nécessaire à l’heure DÉBIT DE^A CREUSE à l’heure DIFFÉRENCE à PRENDRE sur la réserve DURÉE DE LA MARCHE CUBE TOTAL PIUS sur la réserve ABAISSEMENT CORRESPONDANT de l’eau dans le réservoir DURÉE DE L’ARRET RELÈVEMENT CORRESPONDANT de Beau dans le réservoir
  - Chev. Mètres cubes Mètres cubes Mètres cubes Heures Mètres cubes m Heures
  - 17.100 18,000 „ _
  - 100 4.500 3.600 900 19 17.100 5 — Um 21
  - 82.500 ’ 82.500 ’
  - 28.800 28 800 „ „„
  - 120 5.400 3.600 1.800 16 28.800 82.500-01"-35 8 ftm Q K 82.500
  - X 43.200 43 200 n
  - leo 7.200 3.600 3.600 12 43.200 82.500-0"’52 12 __om,52 82.500
  - 48 600 54.000 „
  - 200 9.000 3.600 5.400 9 48.600 — flm 82.500 ’ y 15 82.500-°m’65
  - 57 600
  - 240 10.800 3.600 7 200 8 57.600 oTtsâa — oVO 16 —0m.70
  - 82.500 ’ 82.500
  - Lorsque le cours d’eau est susceptible de régularisation et si on connaît la superficie du réservoir, le graphique du débit du cours d’eau indique de combien on doit élever lé niveau pour obtenir le maximum de puissance constante.
  - Nous avons dit que l’on pouvait réaliser une réserve d’eau, en installant un réservoir dans lequel on pompe de l’eau pendant les périodes de faible consommation, pour être utilisée à l’actionnement des turbines pendant les périodes de forte consommation.
  - Si l’on ne dispose pas d’une rivière ayant un débit suffisant pour que les variations de niveau dues à l’élévation de l’eau et à son retour après avoir actionné les turbines soient négligeables, on est naturellement obligé d’aménager deux réservoirs de capacités égales, l’un en amont, l’autre en aval, et de remplir l’un de ces réservoirs une fois pour toutes.
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- - 974 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le rendement (en eau élevée) d’un groupe moteur électrique et pompe est d’environ 71 0/0 et celui d’un groupe turbine actionnant une génératrice électrique est sensiblement le même, de sorte què le rendement total du tamponnage hydraulique est de 71 X 71 = 50 0/0.
  - Un kilowatt-heure représente 102 X 3.600 = 367.200 kilogrammètres et comme 1 mètre cube d’eau élevée à la hauteur H mètres représente une énergie potentielle de 1.000 II kilogrammètres, à 1 kilowatt-heure corrcs-367 2
  - pondent mètres cubes d’eau ; le rendement des groupes des turbines
  - étant de 71 0/0, il faudra, par kilowatt-heure utile emmagasiné, élever 367,2 500
  - H
  - mètres cubes d’eau.
  - 6,71 H
  - D’autre part, le volume d’eau emmagasiné sera par kilowatt-heure
  - fourni et tamponné :
  - ,. 367,2 X 0,71 260
  - mètres cubes.
  - H H
  - Si P* est la puissance en kilowatts dont on dispose, comme 1 kilowatt représente 102 kilogrammètres par seconde, le débit des pompes sera de :
  - ^7 - X Pt = 0,072 X TT mètres cubes par seconde.
  - I.ÜOU H H
  - Si PM est la puissance utile fournie par le réservoir, le débit des turbines sera de : *
  - 102 P,
  - 0 71 X 1 000 H ^ Pîi = 0,144 X lf mètres cubes par seconde.
  - Quand on a la courbe donnant à chaque instant la valeur de la puissance consommée, la détermination de l’énergie à tamponner et par conséquent du volume du réservoir est facile.
  - Si Y), est le rendement total du tamponnage, il suffit de mener une parallèle à l’axe des temps de manière à ce que la somme des surfaces comprises entre cette droite et la courbe, situées au-dessous de la droite, multipliée paru, soit égale à la somme des surfaces analogues placées au-dessus de la droite.
  - Les surfaces situées au-dessous de la droite, que l’on peut désigner par des indices impairs, représentent l’énergie fournie et tamponnée, et les surfaces paires (au-dessus de la droite) représentent l’énergie utile restituée par le réservoir et on a :
  - Si % est le rapport entre l’énergie tamponnée et l’énergie emmagasinée (rllL == 0,71), et ti2 le rapport entre l’énergie du réservoir et l’énergie utile restituée (7)2 = 0,71), on a : = tj'. En multipliant les ordonnées des
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- - matériaux pour l’étude de l’aménagement des chutes d’eau 075
  - surfaces impaires par et en divisant celles des surfaces paires par t12, on obtient une nouvelle courbe, dans laquelle la somme des surfaces d’indices impairss'3, s'5, etc., est égale à celle des surfaces d’indices pairs s'2, s'il SV e^c- ^es ordonnées de ces surfaces représentent, à chaque instant, soit la puissance emmagasinée dans le réservoir, soit la puissance restituée par ce dernier.
  - On détermine l’énergie totale du réservoir, en calculant successivement les valeurs :
  - $2 j S2 ~’ S3 + S.j î S ^ — S g -b S,' — S' -4- Sg', etc.,
  - et en prenant l’énergie correspondant à la plus forte.
  - Le tamponnage peut présenter des avantages considérables dans le cas de la distribution d’énergie électrique d’une ville, au moyen d’une chute d’eau.
  - La consommation d’énergie électrique dans une ville atteint un maximum pendant quelques heures (trois ou quatre au plus), lors de l’éclairage intensif, tandis que pendant le restant, de-la journée elle est. inférieure à la moyenne. Le facteur de charge, c’est-à-dire le rapport entre la puissance moyenne et la puissance maximum fournie aux consommateurs, a une valeur très variable, dépendant des habitudes, de la consommation d’énergie motrice, des prix de vente, etc. Il est d’environ 20 à 25 0/0 dans le cas où la fourniture d’énergie motrice étant faible, la charge est peu importante le jour, et peut s’élever à environ 50 0/0, si la consommation d’énergie pendant les heures où l’on n’éclaire pas est importante.
  - Si on étudie les diagrammes de la puissance consommée dans une ville, on trouve que pour avoir une charge constante de l’usine, l’énergie utile à tamponner est obtenue en multipliant la puissance maximum par un coefficient qui varie entre 1,30 et 2, suivant que le fadeur de charge est 0,25 ou 0,50.
  - Par suite des pertes dues au tamponnage, la puissance constante à. fournir est un peu plus grande que la puissance moyenne ; on trouve, en étudiant les' diagrammes, que cette puissance est comprise entre 0,33 et 0,60 fois la puissance maximum, suivant que le facteur de charge est 0,25 ou 0,50, on a donc :
  - Pt = (0,33 à 0,60) Pm„.
  - On peut déterminer la valeur de la puissance maximum à adopter par analogie avec les villes de même importance, déjà pourvues d’une distribution d’énergie électrique.
  - Comme il est toujours possible d’espérer arriver à un facteur de charge élevé, on doit aménager la chute de manière à ce qu’elle fournisse
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- - '976
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - (rendue à la ville) une puissance moyenne 0,6 X PTOfl;c, et la ligne de transport doit également être calculée pour la même puissance 0,6 x ~Pmax (1).
  - Pendant la période de consommation maximum, l’installation de tamponnage doit venir en aide à la chute et par conséquent fournir une puissance utile : '
  - Pmix 0,6 X Praax ----------- 0,4 X Pniax-
  - En comptant que cette période dure quatre heures, on est certainement très au-dessus de la vérité, de sorte que l’énergie utile tamponnée doit être au grand maximum de 1,6 X Pmax.
  - La durée de tamponnage étant de vingt heures, la puissance moyenne utile à tamponner est de :
  - \ ,6 X P.nax
  - -20
  - 0,08 X P max,
  - mais cependant à certains moments (de consommation nulle), la puissance à tamponner pourra être égale a la puissance fournie, de sorte que l’on fera bien de calculer l’installation pour tamponner au besoin une puissance 0,6 x POTaar
  - On installera en outre une station de réserve à vapeur d’une puissance 0,6 X ~Pmax (2), devant être utilisée en cas de dérangement à la ligne et servant en outre de tampon à la chute pendant les époques où sa puissance est inférieure à la moyenne.
  - Dans ces conditions les avantages de l’installation du tamponnage sont les suivants :
  - 1° La chute doit être installée pour une puissance moyenne (fournie en ville) de 0,6 X PTOaa., au lieu d’une puissance POTaa;, dans le cas où l’on n’a ni tamponnage ni réserve ;
  - 2° La ligne doit être calculée pour le transport d’une puissance 0,6 x POTaa; au lieu d’une puissance Pwlrta! dans le cas où il n’y a pas d’installation, de tamponnage. Pour une transmission à longue distance l’économie réalisée de ce fait est considérable ;
  - 3° L’usine de réserve n’a également qu’une puissance 0,6 X Pmax au. lieu d’une puissance POTaa!.
  - Par contre, ce système exige l’installation coûteuse d’un tamponnage et pendant les périodes de fonctionnement de l’usine de réserve, la dépense de combustible est accrue par suite des pertes dues airtamponnage. Nous
  - 0) Dans le cas d’un facteur de charge moins élevée, l’énergie à tamponner serait plus considérable que dans le cas^qui nous occupe, elle pourrait atteindre la valeur 2Praoe au lieu de 1,6 moe.
  - (2) Dansde cas où l’on craindrait des gelées, la puissance de l’usine de réserve devrait être P moe.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L'AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 977
  - reviendrons sur cette question, à propos des usines de traction électrique, où elle joue un rôle de la plus haute importance.
  - L’adjonction d’une usine à vapeur est assez avantageuse dans les régions où l’on peut produire la force en très grande quantité et la distribuer à un nombre considérable de petits consommateurs. L’économie de ce système dépend du rapport entre le prix de la force hydraulique et celui de la force à vapeur. Il y a lieu de remarquer que le prix de cette dernière est plus élevé pour une durée restreinte ; ainsi, pour trois mois par exemple, il est de 50 0/0 environ supérieur à celui d’une année entière. Il varie aussi pour un service de douze heures à pleine charge, selon l’importance de l’installation, le prix du combustible, etc., depuis 100 francs par cheval-an jusqu’à 625 francs et mênie davantage, avec une augmentation de 1/3 à 1/2 si la charge est variable.
  - i
  - 223. Répartition du débit entre plusieurs usines. — Quand des usines sont alimentées par une même prise d’eau ou la même chute, le problème consiste à répartir la puissance hydraulique entre les divers usiniers proportionnellement aux droits de chacun d’eux, et par suite la largeur L des orifices de chacune des usines doit être déterminée de façon à laisser écouler la portion du débit total qui représente leur part.
  - Si Q est le débit total d’étiage, Q' celui des hautes eaux et q et q' les fractions de débit correspondantes, dues à une des usines considérées, on a ;
  - (1) q = mtr \j 2g fz + et q — m'L (z + e) sj2gze,
  - e, hauteur de l’orifice pendant la période d’étiage, et z, la chdrge sur le sommet de l’orifice (1).
  - Les valeurs moyennes de m et de m' sont le plus souvent prises égales ïti 0 42
  - à 0,42 et 0,62; par suite, —, = prxx = 0,68 en nombre rond.
  - ’ ’ r m 0,62
  - La valeur de e peut être quelconque, alors on déduit L de la formule (1). Cependant il convient de remarquer que si e était supérieur à la moitié de
  - la hauteur de la chute
  - k
  - le plan d’eau d’amont descendrait jusqu’au
  - bord supérieur de l'orifice, ce qu’il faut éviter.
  - La hauteur (z + e) détermine la profondeur du seuil des orifices, commune à toutes les prises d’eau. Pour que le travail moteur soit maximum, on donnera à cette hauteur la valeur :
  - (z + e) =
  - h H- g
  - 3
  - fi) Précis d'hydraulique, par R. Busquet. J.-B. Baillière et fils, éditeurs, 1905.
  - ' LA HOUILLE BLANCHE.
  - 62
  - i.
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- - 978 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le niveau réglementaire étant ainsi Je seuil même de l’orifice dans chacun des canaux d’amenée, et, pour les grandes eaux, l’orifice se trouvant ouvert jusqu’au niveau du plan d’eau d’amont, le partage se trouve être fait au mieux des intérêts des usiniers.
  - Quant aux débits intermédiaires entre l’étiage et les hautes eaux, pour les assurer d’une façon équitable, les vannes devront toutes être levées à la même hauteur.
  - Si le partage est opéré à l’aide d’orifices noyés, le travail maximum est alors assuré par :
  - <*) ' ~ . *=";
  - H, différence de niveau entre le plan d’amont, derrière le barrage, et le niveau de l’eau dans le canal de fuite.
  - La relation (2) permet de déterminer la position du niveau à choisir comme cote inférieure au-dessous de laquelle les divers usiniers s’astreindront à ne pas laisser descendre le plan d’eau dans leur canal respectif, le bord inférieur de la vanne ne devant pas s’élever au-dessus de ce niveau.
  - Alors :
  - E, hauteur d’ouverture qui correspond au débit des hautes eaux.
  - On peut poser : q' = Kq, et les deux formules ci-dessus donneront :
  - &=K=b,
  - q e
  - c’est-à-dire que les débits sont'proportionnels aux ouvertures.
  - Donc, si on connaît H, K et q, on peut déterminer L, E et e.
  - ' E E
  - On fait généralement : - = 2 ou L = y correspondant au minimum
  - de pente par mètre, pour l’écoulement de l’eau dans le canal.
  - Enfin, le partage peut se faire par déversoir. Il s’agit alors de déterminer la hauteur h*de la crête au-dessus du niveau d’amont, qui doit être maintenu constant, soit à l’étiage, soit au moment des hautes eaux, sauf pour les hautes crues exceptionnelles.
  - , On peut rechercher la valeur de h correspondant au débit des hautes eaux pour obtenir le travail maximum par mètre, de largeur de chaque déversoir, ou prendre h correspondant au débit d’étiage, dans quel cas il faudra baisser la crête du déversoir pour laisser passage aux grandes
  - eaux.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE I,’ AM ÉX AG EM EN T DES CHUTES D’EAU' '.*7')
  - Pour la première solution, la valeur de h corrélative au plus grand
  - volume d’eau à dépenser par seconde est :
  - h
  - Alors :
  - 3H.
  - o
  - K X q ou q' = mhh \j2gfi.
  - ' A l’étiage, on devra réduire la hauteur à la valeur h', de telle sorte que l’on ait :
  - • q = 7nLh' \!2gh\
  - et la levée totale de la vanne verticale = (h —1 h').
  - La deuxième solution est fournie par les relations :
  - q — mLh \2gh et
  - mhh -f- m'Lz \i2gh,
  - z indiquant la hauteur sous laquelle le déversoir sera noyé en temps de grandes eaux, avec la condition que la position inférieure de la nouvelle crête soit à une hauteur au moins égale à h, c’est-à-dire que la profondeur de l’eau dans le canal d’amenée devra avoir une valeur au moins égale à (z -f h) et la largeur du déversoir être égale à celle du canal, soit : L — 2 (z -f h). Le niveau fixé pour l’étiage dans le canal d’amenée sera donc maintenu à la même cote, quel que soit le régime des eaux, sauf les crues exceptionnelles.
  - Les coefficients m et m' ont pour valeur respective : 0,40 et 0,60.
  - •Jusqu’ici on a eu en vue de répartir l’énergie entre les intéressés ; mais le problème pourrait se présenter sous une autre forme, à savoir le partage du volume de l’eau débité par le cours d’eau. Dans ce cas, le ma>xi-
  - mum du débit correspond à h = rp et chacun des usiniers est autorisé à
  - r
  - produire un abaissement de niveau de cette valeur dans son canal d’amenée. Le maximum de dépense par seconde pour chacun des canaux de largeur / est donné par l’expression :
  - Q = 0,385/ \j2gz.
  - Naturellement la largeur des orifices devra être réduite de manière à ce que chaque prise subisse des réductions proportionnelles à celles du débit total du cours d’eau.
  - 224. Répartition des eaux d’un bassin. — A mesure que les emplois de l’énergie hydraulique se perfectionnent et se multiplient, le partage rationnel des eaux d’un bassin par rapport à l’altitude et à la distance
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- - 980
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - aux pentres d’approvisionnement est*une question qui, dans un avenir plus ou moins prochain, présentera un grand intérêt pour la meilleure utilisation économique du travail de l’eau courante.
  - L’idée de fractionner le débit en un nombre,, plus ou moins grand de parties égales n’est pas .nouvelle, car elle a été souvent énoncée ; mais l’application en est difficile par suite de l’influence des parois, que l’on ne peut éliminer qu’en réalisant une disposition parfaitement symétrique par rapport à un axe ou à un point.
  - Bergès en a fait une application en 1902, à Lancey, à l’etïet de jauger le débit du ruisseau par une fraction minime de son ensemble.
  - M. de la.Brosse, avant Bergès, au cours de l’année 1894, a établi un
  - appareil répartiteur dans les vallées de Lancey et de Domène.
  - L’opération consistait à partager d’une façon permanente le débit variable du ruisseau des Doménons à raison des 2/3 pour Domène et 1/3 pour Lancey. L’éminent ingénieur a réalisé le problème à l’aide d’une disposition symétrique par rapport à uii axe vertical, et ayant pour base un triangle équilatéral.
  - Les eaux réunies dans un canal découvert AC ( fig. 693) entrent dans un aqueduc CD et remontent verticalement dans le puisard D, au, sommet duquel elles s’échappent par trois déversoirs égaux (1, 2 et 3) et symétriquement disposés autour de son axe. On évite ainsi l’act ion péri uibatrice des parois lat orales quand elles sont inégalement écartées des orifices.
  - Dans l’espèce, l’appareil répartiteur a une contenance de 1.500 litres, et chacun des déversoirs débite 500 litres.
  - L’ouvrage répartiteur est constitué par une enveloppe en maçonnerie à joint s apparents, d’où les eaux s’échappent par les orifices 1,2 et 3, disposés en siphon, afm d’éviter la circulation de l’air à l’intérieur et d’atténuer les effets du froid. Le tout est recouvert de voûtes eu béton de cimeef portées sur une ossature en acier.
  - 225. Utilisation de l’énergie résiduelle d’une usine. — L’on sait que, dans les usines hydroélectriques distribuant de l’éclairage et de la force motrice, le maximum de charge ( fig. 694) a lieu en hiver pendant quelques heures, et que la pointe d’extrême charge se produit entre cinq
  - •Fig. 693.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 981
  - et sept heures du soir. En été, cette même circonstance se présente entre sept et huit heures du soir. Si on rapproche d’un diagramme, donnant les courbes des charges journalières, celui des débits d’une rivière à régime torrentiel dans la période où se produit le débit minimum [courbes des débits journaliers ( /ïgf.695) ], on voit que, sauf la pointe d’extrême charge des journées d’hiver, si on n’avait jamais que la courbe^ de charge des journées d’été, toutes les parties teintées de la figure représenteraient une énergie disponible.
  - Ainsi la pointe empêche
  - d’affecter aux usines électrochimiques cette puissance non disponible deux ou trois heures, durant tous les jours d’hiver. Il faudrait donc obtenir qu’en toutes circonstances les chevaux permanents puissent passer la pointe formée par la puissance maximum ou, en d’autres
  - termes, que le diagramme de charge maximum en hiver s’inscrive tout entier dans faire la plus teintée du diagramme des débits.
  - De tels résultats ne peuvent, être demandés qu’à des moyens art ificiels, tels qu’une machine à vapeur, cpii servirait ainsi à remplacer les chevaux permanents qui manquent aux basses eaux, des accumulateurs électriques, une commutatrice transformant la quantité voulue du courant des alternateurs pendant les périodes de faible Jfrs charge, pour charger une batterie d’accumulateurs, et, au moment de passer la pointe,, son'fonctionnement en sens in-
  - I0mc
  - v/v
  - IP IP É
  - i É PP V//
  - i 1 P P
  - P 1 77// 0X00. É ///S P
  - i yy/ 7/7/ P A g P
  - P É û É P
  - IS.
  - tfore
  - / 15 /
  - Janvier
  - Fig. 695.
  - 15
  - Février
  - restituant sa charge au réseau par verse.
  - Mais le plus pratique est l’aménagement, sur le canal d’amenée de la chute, d’un réservoir compensateur permettant d'emmagasiner dans les heures de faible charge le volume nécessaire au passage de la pointe.
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- - 982 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - M. F. Côte a fait breveter un dispositif mécanique et physique pour l’utilisation de l’énergie résiduelle d’une chute d’eau.
  - Son ingénieux procédé consiste à refouler de l’eau d’une basse chute, au moment où la consommation de l’usine hydraulique est faible, dans un réservoir situé le plus haut possible, et à faire retomber cette eau, aux moments de grande consommation, sur des récepteurs appropriés, récupérant ainsi, au rendement près, la puissance dépensée pour le refoulement de l’eau. De cette façon, le réservoir étant placé plus haut que la chute, l’usine peut, à certain moment, produire un travail plus, grand que celui que peut donner la chute réelle. Les moyens à utiliser sont, soit un moteur hydraulique ou électrique conduisant une pompe de refoulement, soit une turbine sous haute chute actionnant un appareil quelconque d’utilisation du travail mécanique récupéré (par exemple une dynamo génératrice), soit un groupe formé d’une pompe, d’une dynamo alternativement motrice et génératrice et d’une turbine sous haute chute. Le réservoir peut être placé en un endroit quelconque, pourvu qu’il réalise les conditions de hauteur voulues.
  - D’après les calculs de M. Côte, son système s’applique avec un réel intérêt aux chutes dont la hauteur est comprise entre 0 et 150 mètres. Ce moyen, permettant de dépasser les pointes d’extrême charge dans les usines destinées au transport de l’énergie, par le seul secours de l’eau qu’elles n’utilisent pas au moment de la faillie charge, offre aussi la possibilité de donner un débit supérieur au minimum du cours d’eau et de créer un certain nombre de chevaux périodicpies, car, lorsque ceux-ci viennent à manquer, la pointe du diagramme de charge, s’élevant au-dessus de la correspondance au débit minimum, ne peut être passée sans leur appoint.
  - Aux usines d’Aarburg et de Schaffouse, en Suisse, pendant les heures de faible demande d’énergie, l’excédent disponible est employé à élever de' l’eau dans un réservoir qui est utilisée pendant les heures de forte charge pour actionner les turbines. Le rendement d’une telle installation est d’environ 50 0/0.
  - Ordinairement, des groupes de trois machines sont montés sur le même arbre ; à chacune des extrémités de celui-ci sont disposées la pompe centrifuge et la turbine et au milieu la machine électrique qui sert alternativement de moteur ou de génératrice. Quand le groupe fonctionne, la pompe ou la turbine tourne à vide, mais la perte d’énergie est faible.
  - Une grande application de ce système de pompage serait celle que désire réaliser la société électrique du Haut-Rhin en utilisant deux lacs situes dans les Vosges, pour établir une usine permettant d’emmagasiner pendant la nuit l’énergie disponible fournie par l’usine de Rheinfelden, sur le Rhin. v '
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  - 226. Zones d’action des ^usines noires et des usines blanches.
  - — Les forces hydrauliques ont actuellement trois principaux débouchés : 1-' transport électrique au loin de leur énergie, l’utilisation sur place de cette énergie pour les industries qui tendent à s’implanter vers les grandes chutes d’eau, et enfin l’alimentation des usines électrochimiques ou électrométallurgiques. Mais il arrive assez souvent que la chute s’utilise à deux fins, c’est-à-dire qu’on l’emploie simultanément au transport de l’énergie et à l’électrochimie par exemple, en raison de la situation industrielle de la région avoisinante. La part d’énergie à consacrer à l’un ou à l’autre de ces débouchés s’établit en se conformant à l’économie financière du problème.
  - Pour faire une étude raisonnée de la limitation des hauteurs de chute, il faut encore tenir compte des climats, des questions hydrologiques, géologiques, de la nature et de la praticabilité des chemins en toutes saisons selon le relief du pays. „
  - Jusqu’à l’altitude 750, on a affaire aux régions cultivées ; de 750 à 1.500 mètres, on traverse des pays constitués par des prés, et des bois, où les voies carrossables sont déjà rares ; de 1.500 à 2.200 mètres, on entre dans les régions des pâturages, où la viabilité est quelque peu rudimentaire et où les transports se font à dos de mulet et le portage à dos d’homme ; aux altitudes de 2.200 à 3.000 mètres, on est en plein dans les rochers nus et la glace.
  - Ainsi l’usine établie dans la région des prés et des bois pourra profiter d’un débit notable et faire prospérer une usine bien fournie de voies de communication. Dans la région au-dessus, le débit sera moindre et pourra transporter l’énergie au loin. A partir de 1.500 mètres, la région n’est que peu industrielle par elle-même, les voies de communication sont médiocres et l’habitation y est rude ; cependant on y rencontre encore des exploitations de carrières et des mines.
  - , Le besoin d’utiliser les chutes abondantes et puissantes peut amener l’industriel à concurrencer avec la houille noire alimentant des centrales à vapeur ou à gaz pauvre dans dps régions éminemment industrielles où se trouvent des villes, des usines, des chemins de fer, - c’est-à-dire où les débouchés sont nombreux et considérables. Une étude judicieuse des besoins de l’industrie régionale peut arriver à montrer qu’il y a un intérêt commun, pour les deux grandes sources d’énergie, à limiter leur action, sans se concurrencer, dans des périmètres répondant plus particulièrement à leur application économique par rapport à des valeurs fixées par les besoins des diverses industries de la région.
  - Cette délimitation a aussi son importance au point de vue'de la régularité des réseaux de distribution d’énergie hydroélectrique par des stations centrales à vapeur. La connaissance des rayons d’action économique des
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - usines les unes par rapport aux autres permet de fixer, d’une façon beaucoup plus sûre, l’emplacement le plus favorable aux stations centrales de houille noire. •
  - M. F. Côte a synthétisé au moyen de la (fig. 696) la loi économique de répartition des zones de rayonnement de la houille noire et de la houille blanche. Sur cette figure, D, E, F, sont des centres industriels où se consomme de l’énergie sous les formes lumière et force motrice ; B et H sont des usines hydroélectriques alimentées, la première par une basse chute et la seconde par une haute chute ; Cj et C2 sont des mines de houille ou des places d’approvisionnement en charbons et MNOPQ représentent des lignes de chemin de fer.
  - On voit a priori que le centre D doit avoir avantage à prendre son éner-
  - Fig. 696-
  - gie en Cx par suite de la proximité du charbon et de l’éloignement des chutes ; pour des raisons inverses le centre F doit évidemment être alimenté par B plutôt que par C2 ou C1. Mais le centre E doit-il demander l’énergie qu’il lui faut pour son éclairage et sa force motrice aux chutes ou aux places C ? Si l’on cherche le lieu économique où, •— toutes choses restant égales d’ailleurs, — le prix de l’énergie qui vient des forces hydrauliques est pratiquement le même que celui de l’énergie venant des points C, soit par voie de transmission électrique, soit par convoyage du charbon, l’on trouve qu’il est représenté par la ligne ALZ. La partie hachurée du schéma représente donc la zone d’action de la houille noire et la partie blanche celle des forces hydroélectriques. L’intérêt du centre E est de s’alimenter en B et non en C2 ou Cj.
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  - On ne commettrait pas l’erreur d’envoyer en F des charbons de Gx ou C2 pour l’éclairage et la force motrice, mais on pourrait très facilement commettre celle d’envoyer en D, pour les mêmes usages, du courant électrique engendré en H. Notamment, si l’on considère les lignes de chemins de fer figurées sur le schéma, on pourrait croire, en l’absence de ces considérations, qu’il y a intérêt à opérer sur tout leur parcours la traction des trains au moyen de l’énergie des chutes N et B. Mais on comprend que, pour réaliser le meilleur prix de revient dans cette traction, il faut alimenter par les points G les sections qui passent dans la zone hachurée et par les chutes H et B, les sections comprises dans la zone blanche.
  - Ceci posé, examinons maintenant le cas d’un centre industriel déterminé, à pourvoir d’énergie. Sa position est telle que la houille blanche y sera plus économique que la houille noire ; on l’alimentera donc d’énergie hydroélectrique. Pour cela, on a le choix entre deux forces hydrauliques de même puissance. L’une est une basse chute à gros débit peu distante du centre en question ; l’autre est une haute chute à petit débit située beaucoup plus loin. A laquelle donnera-t-on la préférence ? Évidemment à •celle qui procurera le meilleur prix de revient de l’énergie au lieu d’emploi. Or, la première chute donne à l’usine génératrice un prix de revient élevé ; par contre, le coût du transport de l’énergie sera faible. La seconde chute donne sur l’arbre des turbines un prix de revient moins élevé, mais aussi, par contre, la dépense de la transmission de l’énergie sera plus forte. En faisant pour chaque installation la somme des deux quantités : prix de revient à l’usine, plus coût du transport, on trouve qu’elle est en faveur de la basse chute plus près du centre où doit s’employer l’énergie. C’est pour cette raison que, d’après le schéma précédent, le centre E par exemple aura avantage à recevoir l’énergie de la basse chute B plutôt que celle de la haute chute H, beaucoup plus éloignée.
  - Il n’est pas besoin de faire remarquer que, pour tout imaginaire que soit cet exemple, il n’en correspond pas moins à des cas très réels, fort nombreux, et qui vont se multiplier au fur et à.mesure de l’aménagement de nos grandes forces hydrauliques. Les basses chutes, en effet, se rencontrent dans les régions inférieures des vallées, là où se trouvent les centres industriels, les villes et les pays de plus dense population. Les hautes chutes, au contraire, sont toujours situées dans les gorges escarpées de nos grandes montagnes aux rares habitants et où la vie industrielle, née de la houille noire, n’a créé aucun centre de consommation d’énergie.
  - Pour rendre plus frappants les rôles différents des hautes et des basses chutes suivant leur posit ion par rapport aux régions où est appelé l’emploi de leur énergie, nous donnons le schéma ci-après imaginé par M. F. Côte {fig 697). Soit SP le profil en long d’une vallée suivant son thalweg occupé par une rivière. La grosseur des traits qui va en croissant de S à P est figu-
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  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - rative du délût qui se grossit des affluents au fur et à mesure que le cours de la rivière descend vers la plaire ; V figure la région peuplée, industrieuse, capable de consommer sous forme de lumière et de force motrice l’énergie d’une chute. Ep. II est la région des hautes chutes à petit débit, donnant le cheval à bon marché sur les turbines ; en M sont les chutes moyennes comme hauteur et comme débit ; enfin en B se trouvent les basses chutes à gros débit qui produisent le cheval cher. Mais tandis que le coût du transport en V par cheval de ces dernières ne sera que d, c’est-à-dire sensiblement proportionnel à la faible distance de ces chutes au centre de consommation, il sera par exemple de 20d par cheval des hautes chutes situées à beaucoup plus grande distance.
  - La conséquence de cette situation respective des hautes et des basses
  - _ _ Jo d
  - H chute k petit débit 6 t-C
  - M Chute de hauteur moyenne ‘ ’
  - B Basse chute à gros débit
  - V Centre industriel ou /es chutes jbeurent envojrer leur enery/ie
  - chutes par rapport aux régions peuplées ressort immédiatement : cJest que dans la généralité des cas les services publics pourront être alimentés par les unes ou par les autres avec une égale économie.
  - Dans certaines régions, on a fait appel au transport de force pour renforcer des usines à vapeur existantes. La Compagnie électrique de la Loire a été une des premières à entrer dans cette voie : possédant à l’origine 2.000 chevaux fournis par machines à vapeur, elje a créé à ce moment deux usines hydroélectriques (l’une à Saint-Victor sur la Loire, l’autre sur le Lignon, cette dernière comportant un transport de 30 kilomètres à 30.000 volts) ayant ensemble une puissance de 6.000 chevaux. Dans cette combinaison, les 2.000 chevaux-vapeur sont considérés comme chevaux de secours en cas de trop basses eaux du Lignon, permettant ainsi à la Compagnie électrique de la Loire d’échapper aux grosses dif-fr-ultés dans lesquelles ont eu à se débattre certaines usines des Alpes.
  - L’industrie des chutes d’eau bénéficie heureusement de l’esprit d’entente qui anime les industriels qui, au lieu de se faire une concur-
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  - rence à outrance, se prêtent un secours mutuel par l’échange de leurs excédents et limitent leurs domaines d’exploitation dans des champs respectifs basés sur le revenu le plus profitable à chacun d’eux.
  - Donc, si on se met dans l’hypothèse d’une bonne marche industrielle, les usines noires et les usines blanches peuvent parfaitement se suppléer dans la plupart des cas, les dernières apportant l’appoint de leur énergie moins coûteuse, les premières corrigeant le défaut de régularité dans la puissance fournie par eau.
  - On peut parer aux inégalités de débit, et aux variations dé la puissance disponible qui en résultent, par l’emploi des gaz de distillation ou de combustion du bois dans des machines de force appropriée. On arrive ainsi à des solutions mixtes par force hydraulique, vapeur ou gaz au bois.
  - Ce dernier système se prête aussi fort bien aux conditions d’un fonctionnement intermittent, les gaz étant mis en dépôt dans des gazomètres constituant des réserves d’énergie. Cette solution est d’autant plus intéressante qu’elle se présente à l’endroit même où se tire la chute d’eau dans la montagne.
  - Un kilogramme de bois distillé par combustion, ou 400 grammes de houille de qualité moyenne, ou 1 kilogramme de bois, sciures ou déchets, tourbe, fournissent 700 à 800 litres de gaz, de 3.000 à 3.300 calories an mètre cube, et laissent comme résidu 200 grammes de bon charbon de bois.
  - . Au moyen du gaz Riché, le cheval-heure effectif est réalisé avec 1.800 grammes de bois moyennement sec, et le prix d’installation est de 270 à 350 francs pour une puissance de 100 à 200 HP, 240 à 270 francs pour 200 à 500 HP, et enfin 200 à 240 francs pour 500 à 1.000 HP.
  - Le problème peut être envisagé d’une autre manière, par exemple pour une ligne de chemin de fer qui traverse des régions accessibles à l’énergie hydraulique. Des stations centrales à gaz ou à vapeur sont alors établies sur certains points de son parcours où elles peuvent avoir une action plus rationnelle' aux endroits où les sections sont hors des zones d’action économique des chutes d’eau.
  - Les lignes de chemins de fer seront ainsi alimentées par des forces hydroélectriques ou pourvues de centres d’approvisionnement de charbon dans les zones respectives d’action du prix de revient minimum des deux agents de force. Alors les centrales à vapeur, placées sur les limites des zones, servent à passer les pointes du diagramme de débit du réseau général, et les usines hydroélectriques n’ont à fournir que les chevaux permanents, les chevaux périodiques ne se présentant pas au moment de ces pointes.
  - La plus grande partie des centrales à vapeur modernes emploient des machines à surchauffe, à multiples expansions, compound en général, et
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - d’une puissance de 1.000 à 10.000 HP. A parlir’de 2.000 HP, on fait appel généralement à la triple et même à la quadruple expansion.
  - Elles sont le plus souvent horizontales, tandem ou cross compound. Mais l'encombrement de ces ér ormes machines et leur poids élevé ont amené peu à peu l’introduction des turbines à vapeur, dont l’emploi se répand de plus en plus et qui conviennent d’ailleurs particulièrement bien pour la commande des alternateurs.
  - Aujourd’hui, elles sont pour ainsi dire presque exclusivement employées et on a construit des unités atteignant 30.000 chevaux de puissance et plus.
  - Quant au moteur à gaz pauvre, dont la puissance unitaire s’est limitée jusqu’ici à des types de 3.000 HP à 5.000 HP au plus, son usage ne paraît être bièn rationnel qu’à proximité des hauts fourneaux qui lui fournissent le gaz à peu près gratuitement.
  - On produit actuellement dans les centrales à vapeur modernes, par une utilisation appropriée d’unités extrêmement puissantes, le kilowatt-heure à 4 et même 2,5 centimes, tous frais compris.
  - 227. Détermination de la puissance rationnelle des chutes d’eau.
  - — Eforsque l’on a en vue l’aménagement, d’une chute, on doit d’abord se renseigner sur les variations de débit du cours d’eau et sur la durée maxima des périodes de sécheresse. S’il a été antérieurement fait des jaugeages sur la rivière, on en contrôle les résultats par les moyens que nous avons indiqués et l’on procède à une enquête auprès des riverains en contrôlant leurs renseignements les uns par les antres.
  - Les différents ouvrages à établir résulteront de la nature du cours d’eau et des études faites sur place. Si le cours d’eau est à régime variable, on devra envisager la solution d’une réserve hydraulique.
  - S’il n’y a pas possibilité de créer une accumulation d’eau, la puissance disponible est donnée par le débit minimum minimorum sous la hauteur de chute utile. Si on a en vue un transport d’énergie, il ne faut pas se baser sur le débit moyen de la rivière, car ici la puissance utilisée ne varie pas avec la puissance disponible, comme dans les industries électrochimiques ou électrométallurgiques. Il convient dans ce cas de compter sur un chiffre, inférieur même au débit caractéristique d’étiage ou étiage industriel.
  - Mais, si l’on envisage l’emploi d’une certaine partie de la force pour -alimenter par intermittences, en sus du transport de force, une usine électrochimique ou électrométallurgique, on pourra aménager la chute en comptant sur la valeur du débit caractéristique moyen (puissance limite).
  - Dans un transport de force, on peut prendre comme rendements moyens les chiffres suivants : génératrice, 0,92 ; transformateurs-éléva-
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  - leurs, 0,97 ; ligne, 0,85 à 0,90 ; transformateurs-abaisseurs, 0,97 ; distribution, 0,97 ; soit un rendement final de 0,72 à 0,75.
  - Il faut alors établir, selon le nombre de chevaux dont on dispose, la répartition du nombre de chevaux par vingt-quatre 'heures, douze heures ou dix heures, que l’on pourra distribuer. On remarquera que les chevaux dix heures s’arrêtent une grande partie de l’année, au moment où l’éclairage commence. Si les basses eaux sont en été, la circonstance est particulièrement favorable.
  - La possibilité de créer une réserve hydraulique permet de parer à l’insuffisance du débit pendant toute la période de sécheresse et, en basses eaux, d’accumuler, pendant certaines heures,de la journée, le débjt inutilisé, pour le restituer aux heures de fortes charges. Le cas le plus facile est celui qui consiste à créer une réserve seulement pour faire face aux variations journalières du débit, car on ne met en jeu qu’une fraction du débit total en un jour. En effet, pour parer aux périodes de sécheresse, il faut une réserve importante qui ne peut guère se trouver que dans les hautes chutes et de faible volume. On ne peut la créer qu'exceptionnellement avec les basses chutes.
  - Les bassins dont le sous-sol est imperméable, où les sécheresses sont courtes et fréquentes et où une pluie abondante suffit pour remplir la réserve, se prêtent particulièrement à cette solution. Quoi qu’il en soit,, connaissant la capacité de la réserve et la plus grande durée possible de la saison sèche, le quotient de ces deux facteurs donne le cube d’eau disponible par jour en plus du débit minimum.
  - Supposons une usine destinée à assurer un transport de force, au moyen d’un certain débit fourni par une chute plus ou moins conséquente. On veut distribuer des chevaux de vingt-quatre heures et alimenter un réseau d’éclairage, le reste de la puissance devant être employé en HP de douze heures. Cherchons quelle devra être la capacité de la réserve et le nombre de HP douze heures disponibles. Les HP de vingt-quatre heures exigeant un débit constant que l’on calcule, il reste une quantité disponible pour l’éclairage et les HP douze heures, laquelle donne en vingt-quatre heures un volume d’eau de N mètres cubes qui sera la capacité de la réserve d’eau.
  - Pour avoir le volume d’eau qu’exige l’éclairage chaque jour, on peut admettre, avec M. P: Girardet, qu’au moment de la sécheresse la puissance moyenne correspond au 1/3 des lampes installées pendant quatre heures par jour, et si n est ce volume en quatre heures, le réservoir devra 5
  - eh donner les 70 afin de répartir cettè prise sur les vingt-quatre heures. Il o
  - ï'este donc (N — n), volume d’eau qui détermine les chevaux de douze heures que l’on peut alimenter. Le réservoir doit fournir pendant douze
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  - heures la moitié de ce volume qu’il a, en effet, emmagasiné pendant les douze autres heures. Par suite, la capacité totale c du réservoir sera :
  - c lnJr (N — n)>
  - dans laquelle N 'est le volume d’eau.disponible par jour, en dehors du débit absorbé par les HP vingt-quatre heures, et n le volume d’eau absorbé par l’éclairage.
  - La puissance à installer à l’usine devra être au moins égale à la plus grande puissance demandée au même instant dans le réseau, divisée par le rendement total de l’installation.
  - Il y a lieu de prévoir, en outre, un réservoir en aval, de façon à ne pas modifier le régime du cours d’eau en aval de l’usine. Toutefois cet ouvrage n’est pas utile quand le cours d’eau a un faible volume ou lorsqu’on n’utilise seulement qu’une faible fraction du débit total.
  - Lorsqu’on ne possède pas de réserve d’eau, les chevaux utilisés pour l’éclairage restent inactifs pendant une bonne partie de la journée à moins qu’on ait trouvé leur emploi pour l’actionnement de moteurs chez des industriels. Ces chevaux de jour se vendent à des prix très bas. Mais, dans le cas d’une réserve, il n’y a pas avantage à vendre ces ohevaux de jour, puisqu’on emmagasine l’eau aux heures de faible charge.
  - Le prix de vente du cheval dépend de plusieurs facteurs et notamment de la quantité de chevaux vendus à la fois et du prix de revient de l’énergie par la vapeur ou par le gaz dans la région où l’usine hydroélectrique peut se créer des débouchés.
  - Ainsi, pour la clientèle de force motrice, la vente par petites quantités d’énergie (petits industriels) est plus profitable que la division en grosses unités.
  - 228. Emplacement de l’usine. — L’utilisation de la chute d’un cours d’eau, c’est-à-dire la différence de niveau comprise entre le point d’amont au-dessus duquel le débit est insuffisant et le point d’aval où commence le cours en plaine, peut être faite, comme l’on sait, par des usines disposées en gradins le long du cours d’eau.
  - Dans presqueToutes les vallées de montagne, la pente n’est pas constante ; elle est beaucoup plus faible dans la partie inférieure de la vallée, et on peut installer un escalier de chutes de même puissance comme il est symbolisé par la (fig. 698).
  - Par suite de cette configuration, le dernier échelon comporte des ouvrages de prise beaucoup plus développés que le premier', et le cheval installé y-est plus coûteux. D’autre part, le prix du transport du cheval est-plus faible à mesure qu’on descend dans la vallée. Il est donc impossible
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  - de dire a priori à quel-échelon il faut s’arrêter pour déterminer dans quelle mesure l’économie résultant des frais de transport compensera les frais d’installation.
  - Actuellement les usines de transport d’énergie se sont plutôt installées dans le bas des vallées à forte pente, par la raison que le camionnage joue un grand rôle dans les frais généraux au point de vue d’une fabrication importante. Mais, lorsque l’utilisation des chutes d’eau sera plus complète et plus rationnelle, il y aura avantage à s’installer plus avant dans les vallées, où la main-d’œuvre et les logements sont moins chers, ainsi que les terrains (x).
  - Ce mouvement est déjà grandement prononcé à l’heure actuelle et il existe de très grosses usines installées dans ces conditions ainsi que sur les fleuves ou rivières du domaine public.
  - D’autre part, l’établissement de chemins de fer économiques, ramifications des voies existantes, l’aménagement des voies de communication permettent plus facilement l’accès des marchandises aux usines éloignées des vallées, surtout en ce qui concerne les usines électrochimiques et électrométallurgiques.
  - 229. Association des chutes. Installations d’usines de secours.
  - — Pour éviter des chutes de trop grande hauteur et l’effet d’une trop grande pression dans les conduites, on peut créer deux ou trois stations distinctes en fractionnant la chute.
  - Prenons le cas de d#ux chutes et examinons-les au point de vue de l’exécution des travaux ; une fois ceux de la chute d’aval terminés, on peut établir un plan incliné à treuil fonctionnant à l’aide de l’énergie empruntée à cette chute et qui permettra l’ascension à la station d’amont des matériaux de construction ainsi que du matériel électrique de la'sta-tion génératrice. Il est possible aussi d’installer par exemple un porteur aérien pour le transport des conduites métalliques et de la chaux hydraulique nécessaire pour la construction du barrage et des autres ouvrages d’art.
  - Quand la disposition du terrain, malgré que la chute totale ne sorte pas
  - (b Dans certaines usines à basse chute on a disposé les chambres d’eau de façon qu’un quart du débit qui alimente chaque unité est amené dans un canal spécial à tefïet de distribuer ce quart sur ,1a circonférence de 1» turbine à l’t fïet d’éviter les tourbillons que l’on a remarqué'dans d’autres installations où cette disposition n’existe pas.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - des limites acceptables, ne permet pas l’utilisation,'par le-moyen d’une seule installation, de toute la puissance de la partie de la rivière dont on a acquis les droits de riverairieté, on a le moyen de la fractionner ; alors, par le jeu de canaux d’intercommunication entre les chutes ou par celui de transports de force électrique d’une usine à l’autre, on peut arriver à une combinaison en rapport avec les besoins des industries exploitées et avec
  - les débits. Au cas où les variations de débit ne seraient pas compensées par une réserve hydraulique, on pourrait les régulariser par l’installation d’un réservoir compensateur placé en tête de l’installation.
  - Prenons, par exemple, une installation avec trois usines en cascade (fig. 699) ; si l’usine A devait utiliser toute la puissance de la chute pour distribuer de l’éclairage* et de la force motrice, on lui. enverrait, au moyen de conducteurs électriques, le courant produit par les usines B et G.
  - Pour évaluer la puissance, supposons que le débit du torrent soit de lm3,5 par seconde, en basses eaux. Si l’on compte cinq mois cl’étiage par an (dans les Alpes, on divise l’année en deux périodes : saison estivale : huit mois, et saison hivernale : quatre mois), on aura pour le débit moyen, celui d’été étant de 3 mètres cubes :
  - Fig. 699.
  - 1,5 X 5 + 3 X 7 12
  - 2m3,38.
  - Si on admet une perte de 4 0/0 dans le canal d’amenée et dans la canalisation métallique, compris les chutes de pression par les coudes et par les contractions dues aux robinets-vannes, la hauteur de chute utile de l’usine G sera :
  - (700 — 479) — 4 0/0 = 212“,IG.
  - Avec un rendement total de 0,70 pour l’ensemble, turbines, alternateurs et transformateurs, la puissance moyenne que l’usine" G fournira a l’usine A aura pour valeur :
  - 2.380 X 212,16 X 70
  - 4.740 HP.
  - 75 X 100
  - L’usine-B et l’usine A donneront respectivement, en opérant de la même façon :
  - B = 1.733 HP et A = 2.333 HP; soit ensemble : 9.000 HP en nombre rond.
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  - L’installation de l’usine de la Société Digli Aqueclotti de Ferrari-Gal-liera, à Gênes (fig. 700), se composait, avant sa transformation, de trois stations en cascade, employant successivement trois chutes du même cours d’eau, et la transmission d’énergie avait lieu par des génératrices couplées en série suivant le système Thury.
  - On peut ausèi faire soutenir les forces provenant de hautes chutes par celles demandées à des basses chutes. On sait, en effet, que les hautes chutes faiblissent pendant les sécheresses et les grands froids, mais que l’on peut mettre la dépense d’eau en rapport avec la demande d’énergie, par le moyen de lacs naturels ou artificiels employés concurremment avec les réservoirs journaliers, et que, de cette façon, on a la’facuité de décupler la puissance apparente du cours d’eau, lorsque la puissance demandée aux turbines a des variations importantes dans le cours de la journée de vingt-
  - Ce//ms ( B-
  - Fig. 700.
  - quatre heures. Ges usines sont ainsi à même de donner leur maximum d’effet utile.
  - Les usines à basse chute n’étant, susceptibles, dans la plupart des cas, de marcher qu’avec le débit d’étiage, peuvent donc tirer un grand secours de l’appoint d’une chute aménagée comme il vient d’être indiqué, et, en cas de froids intenses, sauver leur situation.
  - C’est dans cet ordre d’idées que l’usine du Cernon a fusionné avec celle du Bréda et que la Société de Fure et Morge s’est, alliée avec l’usine hydroélectrique de Vizille.
  - On accouple électriquement à une usine hydroélectrique une autre usine alimentée par une chute dont l’énergie est disponible au moment des pointes du réseau de distribution. Des chutes à régime quelque peu différents se marient et s’envoient alternativement de l’énergie lorsque les disponibilités de l’une correspondent aux surcharges de l’autre. De cette façon diverses chutes accouplées sur un même réseau de transport Peuvent utiliser un certain nombre de chevaux périodiques.
  - Au point de vue électrique, un système qui a donné d’excellents résultats consiste, par exemple si on a trois usines génératrices hydrauliques à faire fonctionner en parallèle sur un réseau commun, à munir une des
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - usines d’alternateurs asynchrones et les deux autres de générateurs synchrones.
  - Les ateliers d’Oerlikon ont appliqué cette disposition pour trois centrales situées entre Lienz et Moutlingen (Suisse) utilisant des chutes de 3m,50. A cet effet une des usines génératrices est pourvue d’alternateurs synchrones, tandis que les deux autres sont équipées avec des génératrices asynchrones autrement dit des moteurs d’induction tournant à une vitesse supérieure à celle du synchronisme. En effet de ce qu’une génératrice asynchrone fournit une intensité de courant constante pour une charge déterminée du moteur qui l’actionne il en résulte que les turbines peuvent être dépourvues de régulateurs. Si la charge du réseau diminue, il en résulte une accélération des génératrices synchrones dans l’usine principale ; il suffit alors de mettre hors circuit les génératrices asynchrones et de fermer les vannes d’amenée.
  - Nous avons dit que l’on peut associer fort efficacement des usines tributaires de cours d’eau de régimes différents. Soit une rivière alimentée par des névés et quelquefois par des sources et des eaux d’infiltration provenant de pâturages et de forêts, elle présente un régime d’hiver, en année normale, très favorable ainsi qu’un régifne d’été du reste ; mais par contre, dans les années de sécheresse, le cours d’eau peut subir un étiage d’été. Il est possible alors de soutenir un tel régime par un autre cours d’eau alimenté par des glaciers. En mariant ainsi deux régimes bien différents, on obtient une moyenne annuelle de force très régulière et très favorable, car les rivières de glaciers donnent, comme nous l’avons vu, leur maximum dans la saison chaude au moment où les rivières alimentées par des pluies peuvent baisser en cas de sécheresse prolongée, mais qui par contre assurent en hiver un bon régime. C’est ainsi que l’usine d’Ugine (Savoie), établie sur la rivière l’Arly alimentée par des névés, a régularisé ses forces par l’aménagement d’une chute sur le Bonant, torrent à régime glaciaire.
  - L’accouplement des usines hydroélectriques constitue de nos jours un des plus grands progrès intervenus dans la technique de la houille blanchè. De grands réseaux se sont-établis, comportant plusieurs usines hydroélectriques et des centrales à vapeur, ces dernières destinées à parer non seulement aux pointes, mais encore aux alternatives d’abondance et de disette, pour la meilleure utilisation de la puissance dynamique et économique des cours d’eau. Parmi les installations modernes les mieux conçues sous ce rapport sont celles de la Brillanne et de Tuilière dont nous donnons des monographies spéciales dans le Tome II.
  - Aujourd’hui l’on peut prévoir que toutes les usines, grandes et petites, en viendront à employer ce système.
  - Les usines de la Compagnie Électrique de Janesville offrent par leui
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- - MATÉRIAUX POUR l’ÉTUDE.DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 995
  - groupement une solution du problème des installations de secours dans les usines hydroélectriques.
  - Cette Compagnie possède sur le « Rock River » quatre centrales hydrauliques à basses chutes : l’usine de Fulton produisant du courant à 6.600 volts et l’envoyant à l’usine Indian Ford ; l’usine de Janesville, à la foi's hydraulique et thermique, enfin Tusine de Mou-terey aussi hydrothermique.
  - L’usine de Janesville en particulier qui produit du courant, continu peut fonctionner soit au moyen de ses turbines, soit à la vapeur, soit au moyen de moteurs à courant alternatif et, dans le cas où les générateurs à courant alternatif des usines de Fulton, Indian Ford et Mouterey ne débiteraient plus, les moteurs synchrones de l’usine de Janesville peuvent fonctionner comme alternateurs si on les entraîne soit par les turbines hydrauliques, soit par la vapeur.
  - Pendant les périodes de débit normal du Roch River, toutes les usines fournissent leur puissance normale en courant, alternatif transporté à Janesville ; une partie est distribuée sans transformation aux quartiers extérieurs ; le reste est utilisé pour actionner les moteurs à courant alternatif de l’usine de Janesville qui concourent avec les turbines hydrauliques à l’entraînement des machines à courant continu (flg. 701).
  - Quand les usines de Fulton et d’Indian Ford cessent de
  - fonctionner, pendant les périodes de faible charge, le service en courant, alternatif est alimenté par les machines synchrones de Janesville fonctionnant comme alternateurs et entraînées soit par les turbines, soit par la vapeur si les eaux sont basses.
  - L’usine hydroélectrique du Boulder (Colorado), qui utilise une chute de 556 mètres de hauteur et. qui marche en parallèle avec l’usine de Gleuwood sur le Shoshone offre un exemple d’association d’une usine ayant une très grande réserve avec une autre possédant une réserve peu abondante. L’usine du Boulder possède un réservoir pouvant accumuler 14.560.000 mètres cubes.
  - Une conduite relie ce réservoir à un autre en tête des conduites forcées d’une capacité de 150.000 mètres cubes. Dans ces conditions l’usine du Boulder peut développer une puissance de 15.500 chevaux pendant 100 heures. En cas d’arrêt de l’usine de Gleuwood, l’usine du Boulder peut assurer le service à elle seule.
  - Pour l’installation de l’usine hydroélectrique de Capdella, sur le Rio
  - Fig. 701.
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- - 996
  - LA TECHNIQUE DE I.A HOUILLE BLANCHE
  - Flamisell (Espagne), on disposait de deux chutes, l’une d’environ 830 mètres de hauteur, l’autre de 300 mètres, permettant de mettre en jeu une puissance de 60.000 chevaux. On s’est décidé à répartir cette puissance en deux usines en les disposant en série sans réservoir intermé-
  - ron, l’usine d’aval recevant en plus des eaux de l’usine d’amont, celles du bassin inférieur.
  - Les usines hydroélectriques d’Augst et de Wylhem sur le Rhin (Alle-
  - magne) qui utilisent une chute de 6 mètres de hauteur offrent cette particularité que le même barrage sert pour les deux usines. Cet ouvrage comporte dix ouvertures avec vannes levantes. Celles-ci ont 9 mètres de hauteur. On peut adventivement obturer une ouverture du barrage à l’aide de poutres-vannes avec un dispositif spécial pour la mise et l’enlèvement de la fermeture temporaire.
  - L’association des deux usines hydroélectriques de Subiaco et de Tivoli (Italie) est combinée de telle sorte que la première doit servir de secours à la seconde pendant les périodes où la puissance engendrée dans cette dernière ne suffit pas aux demandes des services de la ville de Tivoli. Le mariage a lieu à l’aide de courants de nature différente : le courant est généré par des alternateurs triphasés et monophasés. Pour la traction on a recours à une installation de convertisseurs de courant monophasé en courant continu disposés en parallèle avec une batterie d’accumulateurs avec interposition entre les convertisseurs et les feeders des tramways d’une résistance variable consommant au plus 2,5 0/0 de l’énergie engendrée. Ainsi on a réussi à alimenter avec du courant monophasé une distribution simultanée de (umière et de force motrice extrêmement variable parce que la charge sur les convertisseurs est maintenue toujours constamment sur la dépendance de la résistance régulatrice.
  - L’installation de Rjukanfos (Norvège) comporte une disposition en deux gradins qui portent les désignations de Rjukan I et de Rjukan II. Cette utilisation d’une seule dérivation d’eau en deux chutes successives présente l’avantage de ne nécessiter qu’un seul barrage pour les deux usines grâce aux dénivellations favorables de la rivière. Le lecteur trouvera d’ailleurs la description de l’usine de Rjukan’ I dans le Tome II de cet ouvrage.
  - Il peut arriver qu’en subdivisant la chute totale en plusieurs chutes en série, on puisse obtenir une installation plus économique que celle correspondant à une seule centrale, en envisageant naturellement toutes les dépen es depuis la prise d’eau jusque et y compris les lignes de transport électrique.
  - D’après l’ingénieur italien F. Pagliaro,si on appelle S^es dépenses pour
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- - MATÉRIAUX POUR UÉTUDE DE l’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 997
  - une centrale unique, G le prix de la ligne de transmission,Fx le coût total de la conduite forcée, la formule :
  - 5 ^ >(S. + C)
  - indique la limite, à partir de laquelle il faudrait fractionner, soit en deux, trois, etc. centrales.
  - /'
  - 230. Choix des turbines. ' - Nous complétons dans ce paragraphe les indications données au (§ 157). Les turbines sont généralement établies pour que le rendement maximum soit obtenu un peu au-dessous de la puissancemaximum.Lc rendement des turbinesd’action,àdemi-chaige, est plus élevé que celui des autres turbines, tandis qu’il est moins bon à pleine charge, pour des chutes modérées. Les perles d’énergie dans une installation dépendent du frottement des supports, généralement faible, du frottement de l’eau et des tourbillons dans les aubes mobiles et directrices, des fuites d’eau, de la forme défectueuse de certaines parties de la turbine et enfin des pertes de hauteur de chute. Dans les meilleurs appareils hydrauliques, l’ensemble des pertes se tient entre 15 ou 20 0/0 ; celle provenant du frottement de l’eau est la plus importante, car elle s’élève jusqu’à la moitié du total, surtout pour les chutes de grande hauteur.
  - Nous avons (§ 121) renseigné sur les avantages et les inconvénients des turbines à axe horizontal et à axe vertical et, au cours de l’étude des divers genres de turbines, signalé les causes qui justifient le choix de l’un ou de l’autre, selon les débits et les hauteurs des chutes d’eau. En outre, les descriptions d’usines aménagées qui font l’objet du Tome II sont, à cet égard, d’un enseignement d’ordre très pratique.
  - En résumé, l’on peut avancer qu’il est préférable de recourir à la disposition avec axe horizontal, chaque fois que cela est possible. L’application des turbines à réaction, à la commande des machines électriques, est très pratique pour les basses chutes. Pour de plus grandes hauteurs, la vitesse de rotation devient beaucoup plus rapide, car la turbine à réaction ne donne un bon effet que si la vit esse circonférencielle est à peu près égale aux 3/4 de la vitesse de l’eau due à la hauteur de la chute. Lorsqu’on emploie des turbines sous de très hautes chutes, il faut que la dynamo soit de construç.tion spéciale, ou bien qu’elle tourne moins vite que les turbines.
  - Les turbines d’action, comme nous l’avons fait ressortir, présentent de réels avantages sous le rapport de la vitesse. Les turbines Girard ont un réglage économique et un bon rendement pour des charges modérées ; ces récepteurs conviennent bien à la commande des machines électriques.
  - Les turbines à libre déviation utilisent l’eau d’une manière plus efficace
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- - 998 LA_TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sous des charges partielles, et leur vitesse s’adapte mieux aux charges moyennes.
  - Les roues à impulsion tangentielle ont, à pleine admission, un rende-
  - ment absolument égal à celui des meilleures turbines ; pour de très hautes chutes, elles semblent préférables aux turbines par la raison qu’elles pro-
  - Fig. 702. — Usine hydroélectrique de l’Electrical Development G° à Niagara.
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- - MATÉRIAUX POUR I.’ÉTUDE UE r/AMÉNAGEMÉNT £>ES CHUTES D’EAU 999
  - portionnent mieux la puissance à la vitesse et que leur extrême simplicité est un avantage important. Par suite, les roues Pelton sont indiquées pour les très hautes chutes (à partir de 300 mètres). La vil esse à la périphérie doit, être la moitié de celle de l’eau et on peut dimensionner la roue pour avoir la vitesse désirable. Le réglage de ces roues est d’ordre simple et facile. Les résultats pratiques obtenus avec elles ont donné loutpsatisfactiondans les installations où les circonstances ont permis de les utiliser.
  - Une petite turbine est peu coûteuse, mais elle t ravaille avec une grande perte due à la vitesse de sortie. Une grande turbine travaille avec moins de perte. Les dépenses d’installation d’une petite turbine sont modérées, mais elles donnent moins de bé-
  - i
  - rtéfices pendant tout le.temps de son fonctionnement. Avec une grande turbine, les dépenses premières «ont plus lourdes,
  - Poste de transformât ion (plan).
  - Fig. 7.03.
  - /'huisjbrmtdaif 'intarriipteiîr hierrupt
  - ----------- de potentiel. hante tension basse tenxi
  - Fig. 704. —Poste de transformation. Élévation.
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- - 1000
  - LA TECHNIQUE DE L4 HOUILLE BLANCHE
  - mais la turbine produit mieux pendant tout le temps de l’exploitation. Si l’on ne dispose pas de gros capitaux pour l'installation et sfi la turbine ne doit pas fonctionner d’une façon continue, il vaut mieux installer une petite turbine. Au contraire, quand les capitaux ne manquent pas, et si l’on veut faire fonctionner la turbine d’une façon intensive, ou prendra une turbine de grand diamètre.
  - Les poids et les prix des turbines américaines., pour une même valeur du rapport de la distance des couronnes de la roue directrice au diamètre de la turbine-, sont entre eux approximativement comme les carrés de leur diamètre ; ensuite, pour le même diamètre, si ce rapport augmente du double, les poids et les prix des turbines augmentent approximativement
  - Fig. 705. —Bâtiment de la sous-station de Toronto (Usine hydroélectrique de l’Ontario Power).
  - de 40 0/0 à 80 0/0, suivant la grandeur du diamètre de la turbine, soit en moyenne de 60 0/0. Par suite, si on désigne par p et q les poids et les prix de deux turbines de 4 mètres et 2 mètres de diamètre, on aura pour le rapport :
  - Mais, si on bénéficie d’une diminution de poids et de prix de une fois et quart, on obtient une augmentation de taux de perte due à la grande vitesse de sort ie.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1001
  - 231. Bâtiments.—Postes à haute tension. — Les fondations de l’usine doivent être des plus soignées pour résister aux inondations, à l’ébranlement continuel dû aux machines, aux vents extrêmement violents,et pour supporter sans danger le poids des lourdes machines qu’elles
  - yxsao- —
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  - Fig. 706. — Usine hydroélectrique de Tuilière. Sortie des lignes à 50.000 volts du poste élévateur de l’usine.
  - sont destinées à recevoir. On sépare le plus souvent la chambre des dynamos de celle des turbines (dans le cas d’une commande par courroies) par un mur très étanche, lorsqu’il est nécessaire d’avoir les dynamos nu même niveau que les turbines. Le mieux est de ne faire qu’un seul canal de fuite
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- - 1002
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - commun pour les turbines, à l’effet d’éviter les frais d’un canal de fuite à voûtes séparées, toujours dispendieux.
  - Au point de vue de la marche des machines, le meilleur est de les faire reposer sur des fondations de maçonnerie et de béton ; si on est obligé de
  - Schéma de Distribution
  - 0 G G G 0
  - G; tj"
  - Côte Basse chute
  - Haute chute HQ”
  - Fig. 707. - Usine hydroélectrique de Soulom.
  - placer des poutres, il faut les soutenir par des colonnes en fer ou des piles en maçonnerie.
  - Il est d’une bonne disposition de placer les unités côte à côte et en ligne parallèle pour la facilité de la surveillance, disposition d’autant plus avantageuse que les turbines sont horizontales, ^évitant ainsi des canalisations longues et sinueuses. Dans tous les cas, il est plus convenable de faire commander chaque génératrice par sa propre turbine pour empêcher toute complication. On installe rarement plus de deux turbines pour conduire
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- - MATÉRIAUX POUR l’ÉH'De'de’l’aMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1003
  - une seule génératrice, à cause de la difficulté d’alignement de réglage et d’accouplement.
  - Lorsqu’on emploie la commande par courroies ou par câble, on dispose plutôt les machines%à des niveaux différents, les dynamos installées à l’étage supérieur.
  - Les génératrices à haute tension nécessitent un parfait isolement, aussi
  - m b
  - P -3
  - ^ S
  - bien du sol et des fondations que des mécanismes d’accouplement. On isole leur fondation à l’aide de soufre et d’un bain d’huile. Les transformateurs à haute tension sont généralement placés dans une salle isolée et éloignée de celle des machines ; on les pose sur des isolateurs à bain d’huile
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- - 1004
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - fixés sur le sol et sur un plancher en.bois sec recouvert d’une substance isolante.
  - Barres omnibus à-125 volts Courant eontrha
  - FusiiUs il
  - Plots de
  - voltmètre
  - Shunt
  - Rhèa itat
  - f Moteur dïnduction\f Générateur courant 'i \22ûch1JZBv110v50V {.continu 725V1200A.)
  - Barres omnibus à 5500 volts - 50A>
  - d !Isolement 5S00 \
  - ; 'Tronsfin,
  - omnibus à 12SV" Courant continu
  - Plots de
  - Commit Suit ur Lampe verte '<xî
  - Alternateur kudrauliqi 7750Km 55007150*. mtp.
  - Fig. 709. — Usine hydroélectrique de Tuilièrc. Panneaux d’excitation et d’alternateur.
  - Les tableaux de distribution à voltage élevé demandent- à être construits avec le plus grand soin, d’un accès facile, et la lecture des appareils
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE ^AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1 0ÜO
  - pouvant se faire de loin. Chaque génératrice a son panneau, et l'ensemble forme le tableau général.
  - Barres omnibus à 5500 volts
  - terre.
  - éig. 710. — Usine hydroélectrique de Tuilière. Panneau de transformateur élévateur.
  - Déport aArien d 50000v
  - Transfbrm afeiu de. rôtir ont a, huile,
  - de Sjfnchromsatioi
  - Fig. 711. — Usine hydroélectrique de Tuilière. Départ à 50.000 volts.
  - Dans certaines usines hydroélectriques de création récente on a disposé le tableau dans un bâ.iment spécialement réservé à son service. Par exemple pour des usines à basse chute, le bâtiment du tableau est dis-
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- - 1006
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BL. NC H E
  - posé sur la rive et sur le sol naturel alors que les machines génératrices sont placées dans le bâtiment principal disposé parallèlement ou en travers dans le lit du fleuve. Gomme usine de cette catégorie, la plus importante à ce jour est l’usine de Koebuk (États-Unis), dont la chute a
  - Barres omnibus à 5500 volts 50 établies en double boude
  - Interrupteur d'isolement
  - 5500 volts
  - Départs aériens à 13500 volts. 50 “»
  - boules
  - Ira ns formateur de courant
  - Barres
  - omnibus
  - Synchronisation
  - Oroupe deütransfor™ Départs pour 2 Liqnes aériennes triphasées
  - 13500150 ' a 13500 volts . 5fl\
  - Fig.^712. — Usine hydroélectrique de Tuilière. Départ à 15.500 volts.
  - 11 mètres de hauteur et dont le bâtiment principal qui a 525 mètres de longueur contient 30 unités génératrices.
  - Dans les usines de transformation, les appareils sont fréquemment placés du côté de la basse tension, de façon à laisser la ligne à haute tension livrée à elle-même.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1007
  - Quant à la construction des bâtiments, elle est adéquate aux matériaux du pays et le plus souvent en briques ; les plancdiers sont, en fer et on cherche à obtenir.un éclairage de jour parfait et une bonne ventilation. Un facteur intéressant, de la dimension des bâtiments des postes à haute
  - 'Toronto 7
  - nàch. Très ton.
  - 71QOÔO
  - Voodstock
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  - Woodstock.
  - nach.
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  - E3. Interrupteurs à. huile.
  - -o-^_ tSection neurs.
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  - Liwj.tezr.rs clecLrnhtdques. Ttelais à nujaruna.
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  - Généra tore n. drr Ontario Tower do
  - Fig. 713.— Usine hydroélectrique de l’Ontario Power. Schéma de distribution des .lignes à haute tension.
  - tension est leur hauteur. Il dépend presque uniquement de la valeur de lu tension qui doit régner dans le poste : entre 15.000 et 50.000 volts les conducteurs qui pénètrent dans les locaux sont alors aériens et la hauteur du bâtiment sera comprise entre 8 et, 12 mètres ; pour des tensions de
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  - LA TECHNIQUE DE I.A HOUILLE BLANCHE
  - 1.000 à 15.000 volts, les conducteurs peuvent être aériens ou souterrains et la hauteur sera de 8 mètres dans le premier cas et pourra n’être que de 3 mètres dans le second cas. Lorsque des transformateurs de grande
  - Tj<
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  - 6
  - puissance doivent être annexés au poste de haute tension d’une usine centrale, et si à ces transformateurs vient s’ajouter toute une machinerie auxiliaire, une bonne disposition consiste à flanquer le corps principal du bâtiment d’un avant-corps formant rez-de-chaussée et divisé en plusieurs
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1000
  - cellules dans*lesquelles on loge les transformateurs, les moteurs-pompes, les moteurs-générateurs et la batterie d’accumulateurs. -
  - Nous avons signalé la disposition de barrages avec l’usine hydroélectrique installée à l’intérieur de ces ouvrages. L’usine hydroélectrique de Mockjord (Suède) offre cette particularité que la salle seule des machines est établie souterrainement. La charge des turbines est évacuée dans un tunnel qui rejoint le lit de la rivière en aval d’une ligne de rapides.
  - Les puits des turbines et la salle des machines ont été excavés dans le roc à l’aide d’explosifs.
  - Fig. 715. — Usine de la siagne. Plan.
  - Cette salle des machines communique par un tunnel incliné avec la salle des transformateurs installée sur la rive et sur le sol de celle-ci.
  - L’air de refroidissement des alternateurs aspiré cri partie par un caniveau, où passent les câbles, est évacué dans un conduit vertical disposé au-dessus de la salle des machines et est distribué en hiver, à l’aide de ventilateurs, dans lâ salle des transformateurs, qu’il sert à chauffer et au bassin de prise d’eau, pour empêcher la glace d’obstruer les barreaux des grilles.
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
  - 64
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  - LA TECHNIQUE DE I.A HOUILLE BLANCHE
  - L’emçloi de conducteurs à cuivre nu est généralement consacré dans ce genre d’installation ; l’important est, de prendre toutes les préeaulioi s nécessaires pour leur isolement, leur fixation, à l’effet d’éviter des chutes dangereuses pour le personnel, et de les disposer méthodiquement pour
  - la compréhension facile du schéma de la distribution. Les distances minima que l’on peut admettre entre fils de phase sont les suivantes : pour des tehsions entre 30.000 et 50.000 volts, 1 mètre ; pour 15.000 a 30.000 volts, 0m,75 ; pour 5.000 à 15.000 volts, 0m,50 ; pour 1.000 a 5.000 volts, 0m,25. Quand dans la même distribution il existe des circuits
  - Fig. 71(k — Usine de la Souile. Coupe transversale.
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- - Croupe turbo aiternsteur Pau J Basse cbute/ps
  - Pont roulant i-o t
  - ijpnnnmnmoi
  - gsaiaannnni
  - Tableau pupitre
  - Croupe b/rbo aiternaieur Cauierrk ---- Haute cbu/e
  - lhafïïbre de turbine
  - l'iu. 717. — Usine hydroélectrique de Souluiu.
  - MATÉRIAUX POUR u’ÉTUDE DE l’aMÉNAGEMENT DES CHUTES ü’eAU 1011
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- - 1012 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - de tensions différentes, les distances entre circuits de 50.000 et 20.000 volls sont portées à lm,50. celles entre 20.000 et 10.000 volts 0m,75, et entre 1.000 à 5.000 volts, 0m,50.
  - Le plus souvent on divise le bâtiment spécial affecté à la haute tension en deux étages, l’un comprenant les barres collectrices ou omnibus, les
  - couteaux de prise ou d’envoi de courant sur ces barres, les boîtes d’arrivée ou de départ des lignes souterraines et leurs couteaux d’isolement ; l’autre, comprenant les interrupteurs avec leurs organes de commande, les transformateurs de courant et de potentiel alimentant les appareils de mesure et de réglage, les limiteurs de t ension, les parafoudres ou déchargeurs et enfin les arrivées ou départs des lignes aériennes. La disposition
  - - Usine de la Beznau. Coupe transversale du pavillon des tableaux de distribution,
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- - MATÉRIAUX POUR l’ÉTUDE'dE l’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D'EAU 1013 schématique présentée par la (fig. 720) se rapporte à un poste de haute
  - tension d’une Usine centrale ; elle offre cet intérêt que tous les appareils
  - pIG 719._Usine de Tusciano. Coupe verticale de l’usine montrant la salle des machines et le poste des transformateurs.
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- - 1014
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ou organes nécessitant une visite fréquente du personnel sont tous rassemblés à l’étage, et qu’au rez-de-chaussée les barres omnibus sont concentrées au centre de la salle, les couteaux de prise de courant étant répartis sur la périphérie, de façon à dégager leurs abords et à pouvoir profiter plus facilement du jour de la salle.
  - II y. a aussi des dispositions à quatre étages, comportant en sous-sol spécialement les câbles h haute tension reliant les alternateurs aux
  - Haute tension
  - Fig. 72(T.
  - barres qui sont situées au rez-de-chaussée. Au premier étage on trouve les interrupteurs à huile pour les machines, les lignes et les transformateurs ; au deuxième étage sont les parafoudres à la naissance des départs des lignes à haute tension.
  - S’il s’agit de postes de sectionnement ou de transformation, on place les panneaux de commande transversalement à la ligne des interrupteurs et sur une estrade dominant ces derniers, dans l’hypothèse d’une com-
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- - matériaux pour l’étude de'L'aménagement des chutes d’eau 1015
  - mande uniquement prévue à distance. Dans le cas d’une commande à main, on dispose les panneaux derrière chaque interrupteur, de manière qu’ils se fassent vis-à-vis clans l’allée Centrale.
  - S’il s’agit d’un poste d’usine centrale, les panneaux de commande doivent être situés sur une estrade dominant la salle des machines. L’économie, qui résulte de la concentration des panneaux de commande des feéders sous forme d’une rangée de tableaux de marbre consécutifs et relativement étroits, n’acquiert d’importance notable que dans le cas où toutes les commandes sont rassemblées sur l’estrade indiquée plus haut. On dispose dans ce cas, sur la partie antérieure de l’estrade, tous les” pupitres relatifs aux commandes des génératrices des moteurs des services auxiliaires et des interrupteurs dé couplage, tandis que le mur séparant le poste des machines supporte les panneaux en marbre correspondant à la commande des feeders.
  - Les barres omnibus et leurs interrupteurs, divisés en plusieurs sections raccordées chacune à une génératrice et à des réceptrices, doivent pouvoir alimenter indifféremment les feeders d’une section par la génératrice de cette section ou par l’une quelconque des génératrices des autres sections ; on doit en outre pouvoir coupler en parallèle les diverses sections et enfin mettre en charge un feeder quelconque par une génératrice quelconque à l’aide de barres auxiliaires et coupler les barres auxiliaires et les barres principales. Les tableaux de l’usine de la Brillanne ont été fout particulièrement étudiés pour remplir toutes ces conditions.
  - C’est derrière les tableaux à basse tension, que l’on place, dans le cas d’une usine-centrale, les rhéostats d’excitation des génératrices, les volants de commande de ces rhéostats se trouvant sur les panneaux de l’estrade supérieure, afin de concentrer les manoeuvres de couplage dans la main d’un seul homme.
  - L’étage des barres omnibus se divise en trois compartiments dont un central pour les barres ellè^-mêmes et deux latéraux pour les couteaux. De chaque côté du mur séparant les premières des secondes, on dispose des cloisons de séparation qui sont horizontales pour les barres et verticales pour les couteaux.
  - Les cloisons se font en ciment armé ou à l’aide de murettes en briques soutenues par une charpente en fer et en séparant les différentes barres omnibus par de petites dalles amovibles en ciment armé ou en matière plus isolante.
  - Du côté des couteaux, on place des cloisons verticales à chaque changement de feeder ou de machine, et si l’on ne craint pas la dépense, à chaque changement de polarité des conducteurs. La fixation des panneaux dans la murette centrale a lieu à l’aide de plaquettes en marbre clans le cas d’une murette en briques, ou directement à l’aide de leurs porcelaines de
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- - 1016 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - supports lorsque celle-ci est en ciment armé. En général chaque couteau repose sur une porcelaine pleine et sur une porcelaine perforée. Nous en donnons des exemples dans le tome II.
  - Quel que soit le type d’isolateur employé pour soutenir les différentes canalisations à l’intérieur des bâtiments, isolateur de ligne ou isolateur accordéon, il est recommandable de profiter du voisinage d’une charpente métallique pour y boulonner la tige de l’isolateur et d’amarrer le conducteur électrique sur la tête de ce dernier. S’il n’existe pas de charpente au voisinage du conducteur, on peut toujours établir un fer plat en forme de berceau scellé dans le plafond et portant les isolateurs. Cette disposition évite que les fils ne tombent à terre si un isolateur venait à se casser.
  - Les limiteurs de tension et les déchargeurs liquides sont réunis aux conduites qui existent dans l’usine par l’intermédiaire de leurs circuits de terre et, en outre, à plusieurs grandes plaques de cuivre de 1 mètre carré au moins de superficie, placées verticalement dans des fosses qu’on remplit de coke concassé et situées non loin des rigoles d’écoulement des eaux pluviales. On réunit en outre par des barres de fer plat, solidefnent boulonnées, tous les éléments métalliques de la charpente générale de l’usine et des principaux organes qui y sont contenus, lesquelles barres sont d’autre part soudées à une ou plusieurs plaques de terre reliées à celles des parafoudres. C’est aussi par de telles barres que l’on met en relation les circuits de terre généraux des différents panneaux de commande : terres des transformateurs de courant et de potentiel, terres des compteurs et des wattmètres, terres des relais.
  - Dans les terrains bons conducteurs, on peut sans inconvénient réunir toutes les terres appartenant à des circuits de tensions différentes, mais pour les terrains mauvais conducteurs (granits, basaltes et autres roches d’origine éruptive), il convient de séparer les circuits par des résistances ohmiques convenablement appropriées, tel qu’un massif de coke concassé pour séparer deux terres voisines.
  - Une disposition toute particulière a été employée à 1’usine hydroélectrique de l’Ontario Power C° pour le t ransport à 150.000 volls. Le réglage ne se fait pas de la salle des machines, mais du bâtiment des transformateurs situé sur le haut de la rive.
  - En raison de la tension élevée de ce transport de force, nous en rappelons les caractéristiques principales.
  - Sur la ligne, à 110.000 volts, les lueurs la nuit provenant de la décharge silencieuse ne commencent que lorsque la tension atteint, 160.000 volts. On est monté jusqu’à 187.000 volts aux essais.
  - Les portées normales des pylônes sont de 160 à 170 mètres. Les isolateurs sont du type suspendu à huit éléments et leur hauteur totale est de lm,58. Les isolateurs ont résisté à la tension de 330.000 volts à sec et.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1017
  - 220.000 volts sous plaie de 12mm,5 de hauteur tombant à 4.j° et 250.000 volts sous une pluie verticale.
  - La résistance mécanique des isolateurs est de 3.600 kilogrammes pour les isolateurs ordinaires et 4.550 kilogrammes pour les isolateurs d’arrêt.
  - Les pylônes ont 20 mètres de hauteur et le point le plus bas des conducteurs est à 14 mètres du sol. Ils sont établis pour ligne double avec deux traverses horizontales. La traverse supérieure a 5m, 13 et l’inférieure 10m,70. Le poids des poteaux normaux est de 1.810 kilogrammes et leur prix de revient de 975 francs. La surface couverte aux pieds est de 5m2.180. Une voiture peut passer entre les pieds.
  - Les frais pour les canalisations seules se sont élevés à 5,3 millions de marks.
  - Au surplus, les matières concernant ce paragraphe sont traitées avec plus d’ampleur dans le tome III de cet ouvrage (Stations centrales).
  - PRIX DE REVIENT ET DE VENTE DE L’ÉNERGIE HYDRAULIQUE
  - 232. Avantages économiques des usines hydroélectriques. —
  - Une comparaison entre l’énergie hydraulique et l’énergie thermique doit être envisagée sous les rapports de la sûreté de fonctionnement, de la facilité d’installation, du rendement et du coût de l’énergie.
  - Dans une installation à vapeur, l’arrêt peut provenir du manque de combustible par suite d’une interruption dans le transport, où les questions de grève et de manque de matériel jouent un rôle qui demande à être sérieusement pris en considération. Les réparations qui sont très fréquentes dans la machinerie à vapeur, en raison des nombreux appareils qui la constituent, peuvent demander parfois des jours entiers, si on. n’a pas à sa disposition des unités de rechange en nombre suffisant.
  - Dans une usine hydroélectrique, l’énergie provenant de l’eau en mouvement sur des pentes, est réglée par des lois naturelles et il suffit d’une réserve bien appropriée pour parer à tout arrêt de l’installation. Les réparations pour cause de remplacement d’organes ne sont pas importantes. Les turbines sont d’un fonctionnement pratiquement automatique ; les générateurs qu’elles actionnent, les transformateurs et même les lignes de transmission, installés d’une façon méthodique et prudente, ne donnent Pas lieu à des accidents qui puissent entraver la marche continue de l’exploitation.
  - L’installation à vapeur nécessite beaucoup d’espace pour l’emmagasi-nement du combustible, l’emplacement des chaudières et des machines. Les poussières, la chaleur, sources d’usure constante, entretiennent un
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- - 1018
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - mauvais état d’hygiène. Avec l’usine hydroélectrique, on a réalisé le maximum de confort touchant ces points de salubrité ; de plus, la marche est silencieuse et un air pur y verse à flots ses effluves vivifiants.
  - Une usine hydroélectrique peut être très ramassée et ne nécessiter qu’un espace relativement restreint relativement à la puissance qu’elle fournit.
  - En ce qui concerne le rendement; avec l’installation à vapeur, il faut tenir compte du rendement de la chaudière, de la machine et des transmissions. Celui propre à la chaudière tient à la nature du combustible employé et le genre et la pression de la vapeur produite. On sait que la transmission par arbre et courroies absorbe une "proportion importante de l’énergie produite. Les rendements de chacune des parties de l’installation baissent vite avec les diminutions de charge.
  - L’appareil hydroélectrique présente au contraire une constance de rendement remarquable : les différences entre le rendement à pleine charge et à demi-charge pour les turbines ne dépassent pas 2 à 5 0/0 et pour les génératrices, 10 0/0. La transformation de l’énergie des chutes d’eau se réalise, dans la plupart des cas, en employant des génératrices directement accouplées aux turbines, avec un rendement de 72 à 76 0/0. L’installation complète, non compris la ligne, atteint donc '75 0/0. Aux lieux d’utilisation, on arrive avec un rendement total, dans le cas d’une longuè ligne dè transport, de 60 0/0. * %
  - Avec l’appareil à vapeur, le rendement mesuré à l’atelier d’utilisation ne dépasse pas 20 à 25 0/0.
  - Pour se rendre compte du coût de l’énergie, il faut, avec l’installation à vapeur, tenir compte de celui de la production de l’énergie, de l’entretien, de la surveillance, des réparations et enfin du facteur de charge. L’entretien joue surtout un grand rôle et les manutentions y sont multiples et portent sur un tonnage considérable.
  - Pour une installation de 1.000 chevaux par exemple on peut tabler sur les prix suivants :
  - A vapeur Hydroélectrique
  - Bâtiments et ateliers................................ 50.000 200.000
  - Chaudières, pompes, machines à vapeur consommant 700 grammes de charbon par H PH.............. 250.000 ’ »
  - turbines et génératrices............................. » 75.000
  - Transport de force.(30 kilomètres).................... » 200.000
  - Transmission mécanique............................... 25.000 »
  - Kquipement électrique de distribution................. » 50.000
  - 325.000 525.000
  - Totaux
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE l’aMÉNAGEMEM DES CHUTES D’EAU 10! 9
  - Dépenses d'exploitation
  - Intérêt du capital 50/0 Combustible à 12 fr. 501a tonne Eau Main-d’œuvre (3 chauffeurs) ' Graissage Entretien et réparations Impôts Assurance 16.250 26.875 2.830 !.. 16.950 6.600 18.750 6.750 3.250 26.250 » » 19.000 2.500 16.000 10.500 »
  - 96.255 74.250
  - Admettant les taux de rendement ordinaires, par cheval-an : on trouve pour la dépense
  - Avec facteur de charge de 75 0/0 — — — 50 0/0 A vapeur 184,50 338,75 Hydroélectrique 114,50 165,00
  - On voit ainsi que les usines hydroélectriques permettent de récupérer avec plus d’économie l’énergie disponible.
  - Dans rétablissement d’une chute, une question importante est celle de la dépense à laquelle elle donne lieu, selon les travaux plus ou moins considérables qu’entraîne son aménagement. M. R. Tavernier, dans un rapport inséré aux Annales des Ponts el Chaussées (2e semestre 1900), a fait ressortir que, dans l’hypothèse de trois cent s jours de travail par an, à raison de. vingt heures par jour, et pour une puissance de 10.000 HP, le cheval-an revient à 240 francs avec la vapeur, — au point de vue des frais annuels, — et à 10 francs seulement avec aménagement hydraulique, la dépense de premier établissement étant comptée à raison de 100 francs le cheval hydraulique,-prix qui est atteint assez couramment.
  - Les tableaux I et II ci-après donnent, à cet égard, quelques indications d’un grand intérêt.
  - D’après un certain nombre de constatations et dans les mêmes conditions que ci-dessus, le prix du cheval-an reviendrait à 160 francs pour une usine hydroélectrique de 50 HP, à 90 francs pour 300 HP, à 65 francs pour 500 HP et 10 francs pour 10.000 HP, alors que les prix respectifs pour usine à vapeur s’élèveraient à 420, 330, 270 et 240 francs.
  - Cependant la puissance hydraulique semble plutôt réservée aux industries de grande importance qui ont recours à une installation continue ; tel est le caractère des usines d’électricité et principalement des 'usines électrochimiques et électrométallurgiques. Pour les usines peu considérables, la machine à vapeur peut encore concurrencer la force hydraulique, car, alors que les périodes de chômage ne déterminent pas une réduction dans les dépenses de fonctionnement d’un moteur hydraulique, elles
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- - Tableau î. — Coût des usines de secours thermiques.
  - INSTALLATIONS PUISSANCE HYDRAULIQUE PUISSANCE THERMIQUE 1)2 SECOURS TYPE DE MACHINES COUT DE L’INSTALLATION DF. SECOURS générât, et machines) PRIX PAR CHEVAL
  - Chevaux Chevaux Francs Francs
  - Kemten 500 150 Machine à vapeur 87.500 580
  - Untertur Kheim 900 600 d° — —
  - Hirschau 1.000 600- d° 137.500 230
  - Chur I .500 250 d° — —
  - Lauterbrunnen 2.160 1.000 Moteur à gaz — —
  - Ruppoldingen 3.200 1.000 Turbine à vapeur 306.000 306
  - Usine de la Kubel 4.000 1.000 Machine à vapeur 180.000 180
  - Usine de l’Isar . 5.400 2.000 cl» .—
  - Tableau II. — Coût des travaux de captage d’eau.
  - COUT TOTAL D’ÉTABLISSEMENT
  - PUISSANCE — ii- — — —
  - INSTALLATIONS T II AV A U X DE C A P T A fi E DÉDUITS T. R AVAUX DE CAPTAGE SEULS OBSERVATIONS
  - EN CHEVAUX — —
  - r En francs En francs En 0/0 d.es
  - par chevnl par cheval antres coûts
  - Rabinsa 750 353.000 470 171.000 228 48,6
  - Troudhjem .. 2.500 957.000 383 140.000 56 14,7 Longueur du canal, 8 km.
  - Ivubelwerk /.... 4.000 3600.000 900 1.600.000 400 44,4
  - Montbovon.. * 6.000 1.900.000 317 3.000.000 500 158,0 Longueur du canal, 280 km.
  - Saint-Maurice 6.000 3.640.000 607 590.000 98 16,3
  - Chèvres 10.000 5.200.000 520 2.190.000 219 41,9
  - Hauterive. 10.000 5.600.000 560 5.370.000 537 96,0 Longueur du canal, 56 km.
  - Albula 24.000 6.530.000 272 4,100.000 ’ 171 62,5 Longueur du canal, 130 km.
  - Aveto 40.000 11.750.000 294 3.185.000 80 27,1 1
  - 1020 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
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- - MATÉRIAUX POUR U’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 102Î
  - comportent, au contraire, une économie de"combustible pour la machine à vapeur, d’autant plus sérieuse que l’interruption de marche est plus glande.
  - Au point de vue du rayon d’action économique des usines, nous citerons l’exemple topique ci-après étudié par M. Éric Girard, alors qu’il était directeur de l’Institut électrotechnique de Montefiore. Il considérait sept villes, distantes chacune de 10 kilomètres environ d’un centre houiller et consommant chacune pendant 2.000 heures par an: 200, 300, 400,3.00Q, 3.500,4.000 et 5.000 kilowatts.Eh tablant sur une perte de 20 0/0, la cen-irale à vapeur devrait être de 20.000 kilowatts. Si le prix du charbon à la mine même était de 15 francs la tonne,le kilowatt tout compris, coûterai! 4,11 centimes et pourrait se vendre 6 centimes. Si toutefois on avait à transporter le combustible dans chacune des sept villes et si on y installait dans chacune une centrale spéciale, le coût total du kilowatt à chacune des petites usines mêmes oscillerait entre 7,63 et 9,63 centimes. Au'sur-plus le coût global pour l’installation de ces différentes petites centrales serait de 2.662.000 francs, supérieur d’environ 222.000 francs à celui d’une seule usine centrale. En résumé, pour les pays pourvus de réseaux de chemins de fer très développés et à trafic intense, le transport du combustible à des distances de 10 à 100 kilomètres grève de 10 à 30 0/0 le prix du charbon, qui représente environ 25 0/0 du coût total du kilowatt-heure, tandis que le transport à distance par l’électricité ne représente lui que 2,5 à 7,5 0/0 du coût total.
  - D’autre part, les usines hydroélectriques, pour .combattre les variations dans l’utilisation et donner à celle-ci le caractère de continuité, qui a des conséquences économiques remarquables, cherchent de plus en plus à englober plusieurs industries, livrant ainsi un combat acharné à la houille noire, dont la prépondérance est appelée à disparaître dans un avenir peut-être prochain.
  - Aussi tous les jours s’élèvent des usines hydrauliques nouvelles mettant ainsi à profit les progrès vraiment prodigieux des applications industrielles de l’électricité. En France, les départements de l’Isère, de la Savoie et de la Haute-Savoie sont ceux où la mise en valeur des grandes chutes est poussée au plus haut degré ; ce mouvement répond victorieu-S(,menf à l’objection que la chute d’eau ne saurait être susceptible d’un giand essor, puisque, par son essence même, elle se trouve localisée en des points déterminés, et à cette autre que l’utilisation des cours d’eau à faible débit ne pouvait obéir aux exigences des industries import antes-pour lesquelles les frais généraux priment tout et qui doivent être assurées d’avoir a chaque moment à leur disposition la puissance constante dont elles ont besoin, sans se trouver à la merci d’une insuffisance dans le débit du cours d eau alimentaire. En effet, pour repondre au premier point, chaque fois
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - qu’une grande chute a été aménagée, il s’est créé autour un réseau de voies destinées à mettre en valeur cette source de. richesse et à supprimer son isolement, et, pour le deuxième cas, l’utilisation des lacs naturels ou l’installation de réservoirs artificiels-, souvent aménagés au moyen de travaux relativement insignifiants, ont permis de mettre à néant l’éventualité d’un arrêt par suite de tarissement de l’eau motrice.
  - 233; Dépenses de premier établissement des usines hydroélectriques. — L’ensemble des frais de construction se rapportant à l’établissement des usines hydroélectriques peut se subdiviser comme suit : 1° études préliminaires, achat de la concession, du terrain, des riverai-ijetés ; 2° travaux pour la captation de l’eau, l’établissement des barrages et la canalisation ; 3° superstructure des bâtiments ; 4° installation des turbines, y compris leurs régulateurs de vitesse et tous accessoires ; 5° génératrices et installation électrique jusqu’au tableau de'distribution ; 6° ligne de transport à distance et postes ou sous-statioi s-de irai s-formation.
  - L’achat du terraimest d’un prix moins élevé pour les hautes chutes que pour celles à basse pression, car dans le premier cas on peut établir les canalisations sur des pentes inutilisables et, en outre, la surface de terrain immobilisée est très faible, l’encombrement des ouvrages hydrauliques étant en pareil cas relativement réduit.
  - Pour l’aménagement des basses chutes, au contraire, très souvent l’achat du terrain nécessaire pour le passage absorbe des sommes considérables et fréquemment on ne peut obtenir ces terrains que par voie d’expropriation. Et c’est surtout là, où les travaux à exécuter comportent le barrage d’une vallée, que les achats de terrains prennent-une valeur élevée ; ils représentent jusqu’à 25 0/0 de la valeur globale.
  - Quant aux indemnités à payer pour torts causés à la culture, du fait de l’établissement des ouvrages hydrauliques, de la suppression des quantités d’eau normales ou d’inondations, elles sont souvent d’une importance telle qu’elles accroissent d’une façon notable les frais courants d’exploitation. Les dépenses véritablement importantes dans cet ordre d’idées proviennent du rachat des droits d’irrigalion existants. L’extinction de ces droits a lieu par achat direct et amiable, ou par une compensation de fourniture gratuite d’énergie électrique aux intéressés, en retour de l’énergie hydraulique abandonnée.
  - La valeur des droits d’eau et de riveraine!.é est naturellement fonction de la puissance, de la hauteur, de la nature et de la situation de la chute, tous facteurs qui ont besoin d’être évalués à leur juste valeur et apprécia-
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1023
  - tion pour en déterminer celle correspondant du cheval-sauvage (1). Il est [rès difficile a priori de donner à ce dernier-un prix bien défini. D'après les exemples tirés des usines aménagées dans les Alpes françaises, on peut admettre pour le prix moyen du cheval-sauvage 20 à 40 francs. Pour les basses chutes, le prix peut dans certains cas être plus du double du-chiffre ci-avant. .
  - Relativement à la captation de l’eau motrice, les installations établies en plaine ou en terrain faiblement incliné nécessitent des travaux conséquents et par suite plus coûteux que les installations situées en montagne. Ainsi que nous l’avons déjà signalé, dans ce dernier cas, parfois un barrage et un canal d’amenée de peu de longueur suffisent pour l’aménagement de la chute. En Amérique, des installations de ce genre ont donné lieu à des dépenses n’excédant pas 60 francs par cheval-effectif. En moyenne, on peut dire que le prix de revient de l’aménagement hydraulique d’une chute d’eau varie entre 625 francs par cheval utile pour les basses chutes et 125 francs pour les hautes chutes.
  - Les frais de premier établissement des moteurs hydrauliques et de leurs accessoires deviennent plus faibles à mesure que la hauteur de chute grandit et, dans les installations à haute pression, les coûteuses installations de turbines disparaissent . Il appert d’une manière générale, que pour les petites puissances, deux petites turbines coûtent ensemble 10 à 20 0/0 environ plus cher qu’une seule turbine de même total et en outre que, poiu-les puissances relativement élevées, cette proportion arrive à dépasser 50 0/0. Plus défavorables encore apparaissent les conditions, lors d’un sectionnement plus accentué du débit entre un certain nombre de turbines élément aires, sans même tenir compte que l’espace nécessaire et les frais de montage deviennent plus grands en ce cas. C’est pourquoi la tendance moderne dans les usines hydrauliques est d’installer des groupes générateurs aussi puissants que possible. Aujourd’hui on‘trouve des groupes de 15.000 IIP et des turbines absorbant jusqu’à 40 mètres cubes par seconde.
  - La même règle du moindre coût d’établissement pour les chutes de grande hauteur s’applique, quoique dans une. mesure moindre, aux prix des générateurs électriques, cela à cause des grandes vitesses angulaires que l’on peut donner à ces derniers. Les prix respectifs de deux génératrices également, puissant es faisant l’une 150 tours et l’autre 500 tours par minute sont erd re elles à peu près dans le rapport de 2. : 1. Pour ce qui est de l’influence de la tension produite par les génératrices, on constate à
  - P) Le cheval-sauvage oonespond à la puissance mesurée dans le collecteur avant l’entrée de l’eau dans' le dit collecteur. 11-a pour valeur 100 kilogramniètres-seconde et est constitué par la possession de tons les droits d’eau et de riveraineté nécessaires pour R création de ces 100 kilogranunètres ou un poneelet hydraulique.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - peu près universellement que, pour les tensions de 500 if 5.000 volts, les prix de revient sont à peu près identiques ; il n’y a accroissement sensible de ce prix que si la tension tombe au-dessous de 500 volts ou s’élève au-dessus de 5.000 volts.
  - En résumé pour les hautes chutes, les dépenses de premier établissement, selon l’importance des usines, varient de 100 francs à 600 francs par cheval hydraulique sur l’arbre des turbines et de 400 francs à 1.000 francs par cheval électrique, soit 500 francs à 1.000 francs par kilowatt à l’usine.
  - Dans les pays de plaine, le prix «lu cheval hydraulique est de 600 à 1.200 francs et celui du cheval électrique de 1.000 à 1.500 francs, soit 1.500 à 2.000 francs par kilowatt à l’usine.
  - Le tableau ci-dessous a trait au prix de revient du cheval aménagé de chutes au-dessus de 2.000 HP :
  - France.
  - Puissan Hauteur de chute Prix du cheval
  - Usine de Ponsonnas 20.000 HP 50 mètres 110 fl'.
  - — de Lancey 3.800 » 500 )) ' 150
  - — de Saint-Félix-en-Maurienne.... 3.200 » 20 )) 180
  - — de la Praz 14.000 » 160 » 212
  - — du Giffre 9.000 )) 71 )) 215
  - — de Saint-Michel-de-Maurienne. . 4.000 )) 130 ^ )) 220
  - — de Gavet-Livret \.. 15.000 )) 00 » 230
  - — de Saint-Béron 3.500 )) 60 >> , 270
  - Société des Forces motrices du Rhône. 20.000 „ 11 » 1.800
  - Forces motrices de l’Arve 12.000 )> 140 » 120
  - Suisse (')•
  - Usine de Chedde 13.000 » 180 )) 175 fr.
  - — de Vouvry 12.000 )) 950 » 800 et 260
  - — de Lauterbrunnen. 2.130 )) 35 )) 260
  - — d’Haute rive 5.000 » 50 )> 600
  - — de Beznau 10.000 „ 4 » 945
  - — d’Etzelwerk 29.500 )) 480 )) 200
  - Espag ne.
  - Usine de Grenade 1.800 )) 104 )) 400
  - — d’Esparraguerra . . 2.500 )) 12 » 420
  - — d'Abula 20.000 » 142 537
  - P) La 46pen.se moyenne par kilowatt installé revient à 536 francs pour les usines hydrauliques, 724 francs pour usines thermiques et hydrauliques et 855 francs pour les centrales à vapeur.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE UAMÉNAGEMENT DES CUI TES
  - d’eXu 1025
  - Allemagne et Autriche.
  - Puissance Hauteur de chute Prix du cheval
  - Usine de Rheinfelden 17.000 » 6,80 235
  - — d’Eglisau. 11.600 » 4 » 550
  - — de Méran 8.000 « 60 » 400
  - Suède.
  - Usine de Montboe 5.000 » )) » 260
  - Delf-Elf 20.000 » » )) 260
  - — Gullspang 4 )) )) )> 265
  - • Dans ce pays où les chutes varient de 40 à 200 mètres, les dépenses d’installation se tiennent entre 250 et 500 francs.
  - États-Unis.
  - Puissance Hauteur de chute Prix du cheval
  - Montréal, sur le .Saint-Laurent...... 1.000.000 HP » » 500 fr.
  - Saint-Louis Mississipi).............. 200.000 V /m,l3 625
  - Norvège.
  - Chute de Dal-Elf................... 20.000 .>
  - (Les chutes atteignent jusqu’à 450m. Les dépenses par cheval varient de 300 à 200 francs.)
  - Pôur une chute d’eau de 350 mètres de hauteur et d’une puissance de 15.000 HP, les dépenses se répartissent comme suit :
  - Travaux de construction.... Installation hydraulique....
  - Installation électrique......
  - Intérêts perdus..............
  - Transmission jusqu'à la mer
  - 1.253.700 fr. 708.400 700.000 200.000 450.000
  - 3.312.000 fr.
  - soit 237 francs par cheval. Italie.
  - Usine du Voltnrnn 12.000 *> » » 580
  - — de Pa.derno 10.500 » .10 mètres 500
  - — de Yizzola 23.000 » 28 » 725
  - Ecosse.
  - Ehute de la rivière Ericht 38.000 » o o » 800
  - M. Dusaupey estime que, pour une usine utilisant une chute de 220 mètres, par exemple, sous un débit moyen de 4.000 litres et 2.700 litres
  - LA HOC ILLE BLANCHE.
  - I.
  - 65
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- - 1 0*26 ' LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - minimum, ce qui donne une puissance disponible de 4'.400 kilowatts environ sur l’arbre des turbines (correspondant à 3.190 kilowatts rendus chez l’abonné et à un rendement total de la distribution de 72 0/0), les dépenses de premier établissement et celles annuelles d’exploitation de/ l’usine pourraient être établies comme suit :
  - Dépenses de premier établissement
  - TOTALES PAR KILOWATT A L’USINE
  - francs francs
  - Usine hydroélectrique 2.463.000 560
  - Lignes primaires 820.898 187
  - Sous-stâtion 393.200 89
  - Lignes secondaires 120 240 27
  - » 3.797.338 863
  - Dépenses d’exploitation par an
  - Usine hydroélectrique ...
  - Lignes primaires........
  - Sons-station............
  - Lignes secondaires......
  - Pour une ligne de transmission de l’énergie, les frais de premier établissement sont sensiblement proportionnels à sa longueur, et il en est de même pour l’intérêt,, l’amortissement, l’entretien, ainsi que la perte en ligne. .
  - Prenons à titre d’exemple une force hydraulique de 10.000 HP à transporter à 100 kilomètres avec une perte en ligne de 10 0/0. Admettons, d’autre part, que le prix de cette dernière soit de 16.000 francs le kilomètre et que le prix du cheval-an revienne à 100 francs.
  - Si nous fixons à 5 0/0 l’intérêt du capital et à 7 0/0 le taux annuel de l’amortissement et de l’entretien, soit 12 0/0 au total, la ligne coûte de ce fait 1.900 francs par an et par kilomètre, soit par cheval 0 fr. 19.
  - .Par le fait de la perte en ligne, ce chiffre doit être majoré de 0 fr. 10, de sorte que le cheval-an rendu au lieu d’utilisation revient a 0 fr. 19 + 0 fr. 10 = 0 fr. 29 par kilomètre. On a donc pour prix de revient du cheval-an à l’usine 100 francs, et pour celui de la ligne, pal cheval-an et par kilomètre, 0 fr.»29. ^
  - INTÉRÊT et AMORTISSEMENTS des dépenses de construction FRAIS GÉNÉRAUX Personnel Entretien. — Divers
  - francs francs
  - 231.055 131.400
  - 72.545 24.000
  - 54.102 13.100
  - 10.500 1.500
  - DÉPENSES TOTALES
  - Sommes
  - Par kilowatt-an f
  - annuelles sur arbre turbine . rendu chez l’abonné
  - francs francs francs
  - 362.455 ' 82,35 113,40
  - 96.545 21,95 30,20
  - 67.202 67,20 21,20
  - 12.000 12,00 3; 70
  - 538.202 183,50 168,50
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- - MATÉRIAUX POUR I.'ÉTUDE DE I.’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 10*27
  - D’après M. Max du Bois, lorsqu’une usine hydroélectrique n’ai pas exigé d’installation exceptionnelle et dispose d’une puissance maximum de 20.000 kilovyatts et exige une ligne de 50 kilomètres pour amener au lieu d’utilisation l’énergie qu’elle produit le prix de revient du kilowatt-an, tant que la puissance ne dépasse pas 10.000 kilowatts, diminue à mesure que la puissance augmente, mais croit brusquement à 10.000 kilowatts par suite de la mise en marche de l’usine à vapeur et continue à croître. Dans l’hypothèse où les dépenses d’établissement des installations hydrauliques sont considérables, le prix de revient diminue encore jusqu’à 10.000 kilowatts, valeur pour laquelle il subit une brusque élévation suivie d’une diminution progressive, puis d’une augmentation. Dans cette dernière hypothèse, le prix de revient minimum correspond à 16.000 kilowatts, alors que dans la première il correspond à 10.000 kilowatts.
  - Dans la première hypothèse l’emploi combiné des usines est toujours plus économique que l’emploi exclusif d’une usine thermique, quelle que soit la puissance utilisée ; mais dans la seconde hypothèse l’emploi de deux usines n’est avantageux que quand la puissance utilisée est comprise entre 6.000 kilowatts et 22.000 kilowatts ; pour une puissance inférieure à 6.000 kilowatts ou supérieure à 22.000 kilowatts, mieux vaut ne pas cons^ truire l’usine hydraulique.
  - 234. Goûts d’installation de quelques usines hydroélectriques.
  - — Usine de Ponsonnas. — Les dépenses d’installation de l’usine do Ponsonnas ( Isère) (§ 345), dont- nous avons vu que le prix du cheval reve-nait à 110 francs, se décomposent de la façon suivante :
  - Francs.
  - Barrage (49.000 mètres cubes).................... 613.000
  - Batardeaux.................................... 10.500
  - Galerie sur la rive droite........................ 16:200
  - Canal de fuite.................................... 33.750
  - Déversoir du canal de fuite....................... 8-.000
  - ' Galerie sur la rive gauche...................... 108.000
  - Tunnel pour les crues............................ 150.000
  - Premier tunnel d’amenée........................... 26.000
  - Deuxième tunnel d’amenée....................< 43.700
  - Puits communiquant aux tunnels................... 164.000
  - Fermetures des galeries........................... 40.100
  - Chambre d’eau.................................... 117.500
  - Conduites forcées.............................. 227.480
  - Bâtiments...........................•*........ 98.000
  - Turbines......................................... 320.000
  - 1.987.830
  - Frais divers.................................. 212.170
  - Total............................... 2.200.000
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - V.
  - 1028
  - USINE DE JONAGE (§ 308)
  - Francs
  - Terrains. — 560 hectares....................»...................... 3.111.990
  - Canal de dérivation :
  - Terrassements et défenses des rives 5 .397. . 453
  - Ancien ouvrage de garde i . 693, .295 I
  - Nouvel ouvrage de garde i .650. .000 I
  - Écluse de garde i .110 .941 1 [ 14.
  - Déversoir 2l»7, .867 .136. .227
  - Écluse double. ; 2 .141, .270
  - Ponts métalliques (7 ponts) 1 1 .213, .653 '
  - Ouvrages secondaires 721 .798
  - Usine barrage 4. . 245. .925 ! * .416. .535
  - Vannes de prise d’eau, pont roulant 160. ,630 1 S
  - Travaux divers et de parachèvement. Frais généraux.. 3 .586 .310
  - Turbines 1. .070. 470 ,
  - Alternateurs 1 .034. .000 12 .992. ,700
  - Réseau de canalisation 10 .888. 230 1
  - Total 38. ,243. .762
  - Frais de constitution et intérêts du capital pendant la construction. 6.326.855
  - Matériel, mobilier et outillage............................... 323.772
  - Moteurs, compteurs et magasin.................................... 1.258.805
  - Disponible, avances sur fournitures, etc......................... 3.844.806
  - Capital..................................... 50.000.000
  - USINES DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DU HAUT-GRÉSIVAUDAN
  - (GRENOBLE)
  - Francs
  - Usine de Bréda (§ 421) :
  - Terrains, bâtiments et chutes.......................... 771.387 j
  - Matériel hydraulique................................. 138.670 1
  - Matériel électrique................................... 222.473 i
  - Groupe vapeur....................................... 170.944 1
  - Usine de Cernon (j$ 480) :
  - Terrains, bâtimehts et chutes......................... 233.834 \
  - Matériel hydraulique................................... 114.047 s
  - Matériel électrique.......................:......... 88.259 j
  - Lignes primaires .................................... 481.021 i
  - Lignes secondairés.................................... 178.288 1
  - Transformateurs abaisseurs............................. 142.502 i
  - Compteurs............................................... 59.804 !
  - Usine de carbure...............................................
  - Total
  - 1.303.474
  - 436.140
  - 861.615
  - 144.207
  - 2.745.436
  - (
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- - MATÉRIAUX POUR IÉÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1029
  - USINE HYDROÉLECTRIQUE n’ORLU (aRIEGE) (; 426)
  - 1° Partie hydraulique :
  - Travaux exécutés
  - Francs
  - Tunnel En-Beys-Naguilhes : 2.800 mètres à 200 francs. 560.000
  - Barrage de Naguilhes........................... 20.000
  - Tunnel entre Naguilhes et Coumanilles : 2.000 mètres
  - à 160 francs....................................... 320.000
  - Puits au départ des conduites forcées................ 110.000
  - Conduites forcées: 1.050 mètres del mètre de diamètre,
  - — 580 tonnes à 550 francs........ 319.000
  - __/ \ 2 X 500 mètres de 0m,70 de dia-
  - ^------ mètre, 560 tonnes à 550 francs.. 154.000
  - \____/' 4 X 320 mètres de 0m,50 de dia-
  - —'X ‘ mètre, '475 tonnes à 650 francs.. 77.200
  - Plans inclinés. Câbles transporteurs. .................... *50.000
  - Turbines de 3.250 HP, 500 tQurs, avec volants régulateurs et manchons, 8 à 10.750 francs............... 86.000
  - Turbines excitatrices de 300 HP, 800 tours, 2 à 2.275 fr. 4.550
  - Vannes tiroirs de 500 millimètres, 4 à 1.656 francs... 6.625
  - Vannes cylindriques équilibrées, 4 à 1.600 francs.... 6.400
  - Tuyau collecteur... ‘................................. 8.800
  - Vannes à tiroir de 300 millimètres, 8 à 369 francs.... 2.950
  - Vannes piston, 8 à 902 francs........................ 7.315
  - Petite tuyauterie de commande des vannes à pist'on.. 1.000
  - Vannes tiroir de 150 millimètres, 2 à 442 fr. 50 .... 885
  - Vannes piston, 2 à 800 francs........................ 1.600
  - Pont roulant et outillage d’atelier................... 26.220
  - Totaux.......................... 1.767.545
  - 2° Partie électrique :
  - Alternateurs triphasés de 2.250kilowatts(2.800kilovolts-
  - ampères), 5.000 volts, 500 tours, 8 à 12.500 francs. .. 100.000
  - Excitatrices de 200 kilowatts (100 volts, 800 tours), 2 à
  - 6.250 francs............................................ 12.500
  - transformateurs triphasés à bain d’huile et circulation d’eau, de 2.800 kilovolts-ampères, avec rapport de transformation 5.000/50.000 volts, 8 à 6.250 francs.. 50.000
  - Tableau de distribution complet, 1 ........................ 37.500
  - Tuyauterie d’eau pour les transformateurs, et la pompe à huile. Pont roulant, voie de raccordement, éclairage de l’usine............................................ 12.500
  - Totaux............................ 212.500
  - 3° Bâtiments :
  - Surface: 1.500 mètres carrés. Cube : 15.000 mètres cubes à 15 francs..................................; • 112.500
  - Travaux futurs Francs
  - 20.000
  - 154.000 231.600
  - 258.000
  - 4.550
  - 6.626
  - 6.400
  - )>
  - 8.850 21.945 3.000 885 1.600
  - 717.455
  - 300.000
  - 12.500
  - 150.000
  - 112.500
  - 37.500
  - 612.500
  - 112.500
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- - 1030
  - LA TECHNIQUE DE I.A HOUILLE BLANCHE
  - 4° Réseau haute tension :
  - Travaux exécutés Travaux fuluis
  - Francs Francs
  - a) Ligne à 50.000 volts :
  - Feeder mixte, 250 kilomètres à 7.750 francs.......... 1.937.500
  - Feeder ville de Toulouse, 153 kilomètres............. 1.185.750
  - Feeder du Tarn, 135 kilomètres....'.................. 1.046.250
  - Feeder de dédoublement et ligne d’équilibre (206 km). 1.956.500
  - h) Postes de couplage et de bifurcation :
  - Poste complet. 10 postes à 7.500 francs.................... 75.000 225.000
  - c) Postes de transformation :
  - Transformateurs (pour 16.000 kilowatts)................... 112.500 337.500
  - Appareillage haute et basse tension (pour 16.000 k\v). . 50.000 150.000
  - Bâtiments.................................................. 55.000 165.000
  - Totaux.......................... 2.230.000 4.706.000
  - 5° Réseau intermédiaire à 5.000 volts :
  - 150 kilomètres de lignes à 3.000 francs................... 450.000 150.000
  - 6° Réseau téléphonique :
  - 250 kilomètres à 300 francs............................. 75.000 45.000
  - Récapitulation r
  - Usine génératrice (sous-détails, S 1°, 2° et 3°)........ 2.092.545 1.442.455
  - Réseau haute té’nsion............................... 2.230.000 4.706.000
  - Réseau intermédiaire...................................... 450.000 450.000
  - Réseau téléphonique........................................ 75.000 45.000
  - Totaux........................ 4.847.545 6.643.435
  - Ensemble................... " 'il.491.000
  - USINE DU FI EK (BRASSiLLY) (§ 318). 1° Partie hydraulique :
  - Francs Francs
  - Souterrain......................................... 275.300
  - Barrage :
  - Maçonneries........................................ 78.900)
  - Charpentes fer et bois............................. ~ 33.700 j 128.400
  - Études et surveillance................................... 15.800
  - Études et surveillance des bâtiments..................... 14.700 l
  - Bâtiments............................*............. 144.200 I
  - Chemin d’accès............................................ 4.800 |
  - Chambre d’eau............ .. ;...............*..... 22.110 , 314,050
  - Logement.................................................. 5.800 1
  - Tuyaux d’amenée.................................... 44.210 1
  - Turbines......................................'.... 100.230 |
  - Etudes et surveillance des nux-chines................. 8.000
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE l’a-MÉNAGEM ENT DES CHUTES D’EAU 1031
  - 2° Partie électrique :
  - Alternateurs.............................
  - Tableaux et appareils divers.............
  - Atelier de réparation....................
  - Études et surveillance...................
  - Réseaux :
  - Lignes primaires aériennes...............
  - l'oste.s de transformation................
  - Dépenses de concession....................
  - Lignes primaires souterraines.
  - Réseau secondaire.........................
  - Installation de l’éclairage public.......
  - Branchements...........................
  - Installations gratuites...................
  - Appareils en location.....................
  - Matériel et mobilier.................
  - Total
  - Francs
  - 39.200 21.000 2.430 9.600
  - Francs
  - 92.230
  - 33.800 84.100 i
  - 10.200 j
  - 92.200 | 48.300 ! 14/000 50.600 J
  - 64.200 | 8.870 |
  - 9.800 ,
  - 436.070
  - 528.300
  - Ensemble
  - 1.276.075
  - Installation électrochimique........................ 53.200
  - Total général .... 1.329.275
  - Usines hydroélectriques du groupe de l’Aréto. — La Société Idroeletlrica.Ligure installe sur l’Areto, sous-affluent du Pô, une série de trois . usines, représentant ensemble une hauteur de chute de 710 mètres et une puissance de 57.500 HP. L'usine supérieure utilisant une chute de 350 mètres comporte 8 groupes générateurs de 3.500 HP chacun ; la deuxième usine, disposant d’une chute de 190 mètres renferme 5 groupes de chacun 3.500 HP et la troisième usine, avec une hauteur de chute de 170 mètres., doit recevoir des génératrices d’une force totale de 12.000 HP. Ces trois usines sont destinées à fournir chaque année 80 millions de kilowatts-heures.
  - On a construit un barrage haut de 44 mètres et on utilise, en outre, un lac situé dans la montagne. L’eau débitée par le réservoir (2m3,5 par seconde) parcourt une distance de 9 kilomètres en suivant, successivement un chenal à découvert et une galerie. ^
  - Le prix de revient des deux premières usines ressort à 16 millions de francs, soit environ 355 francs le cheval.
  - Francs Pourcentage
  - •Achat du terrain.............................. *2.000.000 0,125
  - Construction de routes, d’écoles, etc....... 2.500.000 0,155 -
  - Bassin d’écoulement......................... 1.500.000 0,095
  - Réservoir principal, chenal, galeries....... 4.000.000 0,250
  - Bâtiments................................... • 800.000 0,050
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Francs Pourcentage
  - Moteurs hydrauliques............................. 500.000 0,035
  - Installations électriques...................... 1.500.000 0,095
  - Canalisation pour le transporta distance.. 1.700.000 0,100
  - Transformation et réseaux ordinaires........ 1.500.000 0,095
  - Total.............. 16.000.000
  - Aux États-Unis le prix d’une usine hydroélectrique, avec installation de réserve à vapeur peut se chiffrer comme suit :
  - Usine hydroélectrique : 5.000 kw. à 623 francs..... 3.125.000 fr.
  - Ligne'.................................,........... 250.000
  - Sous-station : 4.50Ô kw. à 40 francs............... 180.000
  - Usine à vapeur': 2.500 kw. à 500 francs............ 1.250.000
  - Total...................... 4.805.000 fr.
  - Charges fixes, 10 0 0.............................. 480.500 fr.
  - Entretien de l’usine hydroélectrique.................. 125.000
  - Entretien et service de l’usine à vapeur............... 15.000
  - Dépense annuelle.............. 620.500 fr.
  - La production totale annuelle de l’usine serait de 13.140.000 kilowatts-heures, dont 10 0 /0 seraient perdus en transmission, laissant pour la vente 11.826.000 kilowatts-heures. Le prix total de revient chez les abonnés serait de 5 fr. 2b le kilowatt-heure.
  - La durée de marche d’une usine infl e non seulement sur le prix de revient de l’énergie mais sur le coût de l’installation et cela dans une notable proportion, selon que la force motrice a une durée de dix heures ou de vingt-quatre heures. Les considérations qui suivent ont trait à des exploitations en Amérique.
  - Pour un service de dix heures avec une machine à vapeur et des générateurs accouplés directement, le coût de l’installation par kilowatt de capacité est d’environ 625 francs. Le coût de la force motrice de cette station avec la houille à environ 21 fr. 25 la tonne rendue à l’usine, soit 23 fr. 75 à la grille, serait d’environ 165 francs par kilowatt-an de trois mille heures, ce qui équivaut à environ 123 francs par cheval-vapeur électrique et par an et à environ 107 fr. 50 par cheval-vapeur indiqué et par an, soit un prix de revient de 0 fr. 055 par kilowatt-heure. Si on emploie des turbines à vapeur à la place des machines, le coût d’installation de l’usine sera réduit à environ 525 francs par kilowatt de capacité. Le Pnx de revient de la force motrice serait également ramené à environ 147 fr. 50 par kilowatt-an contre 165 francs dans le cas des machines à vapeur. Une partie de la différence provient du moindre prix de la station génératrice et des appareils et une partie de l’économie réalisée par les turbines du fait de l’emploi de la vapeur surchauffée et du vide. 11 faut noter que dans
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- - MATÉRIAUX POUR l’ÉTUDE DE D'AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1033
  - l’installation de machines à vapeur ci-dessus on suppose que l’installation n’est pas munie de la surchauffe qui donnerait une économie sensible.
  - .Si la force motrice est produite vingt-quatre heures par jour et six jours par semaine, soit trois cents jours par an (comme par exemple dans les papeteries et autres industries semblables), le prix de revient de la force motrice sera d’environ 287 fr. 50 par kilowatt-an pour une installation de machines à vapeur et 265 francs par kilowatt-an pour une installation de turbines, chiffres qui correspondent à respectivement 0 fr. 04 par kilowattheure et 0 fr. 03675 par kilowatt-heure. Si on compare ces chiffres avec ceux de 0 fr. 055 par kilowatt-heure pour l’installation-de machines à vapeur et 0, 04915 pour l’installation de turbines dans le cas d’un travail de dix heures, on doit noter que la différence provient en partie de ce que les mêmes charges fixes se répartissent sur des nombres d’heures de travail différentes et en partie de ce qu’jl y a une économie réelle de combustible dans le travail ininterrompu provenant de ce qu’on n’a pas à repousser les feux.
  - Il est évident que lorsqu’on se propose de vendre la force motrice sous forme d’énergie électrique ou pour l’éclairage, le prix de revient de la force motrice joue un rôle capital. De même dans les industries électrochimiques, par exemple, c’est la consommation d’énergie qui constitue le facteur de beaucoup le plus important du produit fabriqué. Dans d’autres industries par contre, par exemple dans les industries textiles, la question du prix de revient de la force motrice passe au second plan, c’est le coût de la main-d’œuvre et celui de la matière première qui ont le plus d’impor-tance/. Pour une usine de ce genre bien située, le coût de la force motrice ne doit pas dépasser 5 à 6 0 /0 de la valeur totale du produit. Par conséquent une économie de 10 0 /0 dans la production de la force motrice ne représente ici qu’un demi pour cent environ d’économie sur le prix du produit fabriqué. Il n’en serait pas de même par exemple d’une papeterie où le prix de revient de la force motrice est très important.
  - 235. Prix de vente de l’énergie électrique. — L’échelle des prix do vente du courant électrique pour une usine à créer doit résulter d’une é'ude approfondie de la région, tant pour la force motrice que pour l’éclairage. Quant au placement possible des lampes, on peut compter sur un minimum de 2 lampes installées par habitant ; dans cerf aines localités, on a atteint jusqu’à 6 lampes par habitant.
  - D’après M. A. Blondel, les frais de production, dans une usine ayant coûté 600 francs d’établissement par cheval, font ressortir à 90 francs environ le cheval-an sur les turbines (en admettant 8 0/0 pour intérêt et amortissement du capital, 3 0/0 de frais d’entretien, 4 0/0 pour le personnel et les frais généraux, soit ensemble 15 0/0 environ du capital de premier
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - établissement) ; dans ces conditions, le kilowatt-an à l’usine revient à 134 francs (en admettant 92 0/0 de rendement pour les dynamos), et le kilowatt-an utile, à 160 francs environ chez l’abonné.
  - En France, dans les cas exceptionnels, le prix de la force distribuée n’arrive pas au-dessous de 0 fr. 025 le clieval-lieure, pour s’élever parfois à 0 fr. 125. Le cheval-heure pour l’éclairage ne descend guère au-dessous de 0 fr. 03.
  - Il est aisé d’ailleurs de se rendre compte de ces prix en consultant les paragraphes concernant les usines aménagées qui font l’objet du Tome II, paragraphes que nous avons mis à pari, pour chaque usine, sous la rubrique « Exploitation ».
  - A titre d’indication, nous donnons ci-après les prix de vente de l’énergie électrique dans quelques grandes villes de France.
  - Paris. — Prix de l’hectowatt-heuie pour l’éclairage. 0 fr. 05 pour l’éclairage et 0 fr. 03 pour les autres usages.
  - La ville de Paris paye l’énergie aux prix suivants : 1° avant minuii, avec 35 0/0 de réduction sur le tarif des consommateurs, soit 0 fr. 325 le kilowatt-heure ; 2° après minuit, 0 fr. 25 par kilowatt-heure. Le prix moyen de l’énergie pour les services publics de la ville de Paris ressort à Q fr. 29 environ par kilowatt-heure.
  - Marseille. — Prix de l’hectowatt-heure pour l’éclairage public, 0 fr. 04 et 0 fr. 025 pour les applications industrielles qui peuvent être demandées par la ville. Celle-ci alloue à la Compagnie pour le.s diverses obligations du service de l’éclairage : par lampe à incandescence, 4 centimes et par jour, et par lampe à arc, 5 à 8,5 centimes pour foyers de 8 à 15 ampères.
  - Prix de l’hectowatt-heure pour les particulier-s., 0 fr. 08.
  - Droits d’octroi de 0 fr. 025 par kilowatt-heure d’électricité vendue aux particuliers.
  - Toulouse. — Prix de l’hectowatt-heure pour l’éclairage public : 0 fr. 0435, 0 fr. 049vet 0 fr. 053 selon les réseaux concédés à la Compagnie exploitante. ^
  - Limoges. — Prix de vente maximum de l’énergie électrique : 0 fr. 05 l’hectowatt-heure, plus une taxe fixe annuelle de 15 francs par hectowatt installé.
  - La moitié des bénéfices nets au delà de 6 0/0 est partagée par la ville. Lorsque la consommation annuelle dépassera 3 millions de kilowatts-heures, le prix du kilowatt-heure sera réduit à 0 fr. 45 et, au delà de 4 millions, à 0 fr. 40.
  - Les établissements communaux et départementaux sont libérés de la taxe fixe.
  - Redevance : 10 francs par an pour chaque kilomètre ou fraction de kilomètre de canalisation primaire aérienne ou souterraine ; droits d’entrée sur les charbons, 0 fr. 25 par .tonne.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1035
  - Alby. — Pour les par! iculiers, 0 fr. 04 l’hectowatt-heure pour l’éclairage ei le chauffage et 0 fr. 05 le cheval-heure pour la force motrice.
  - Chambéry. — Éclairage des particuliers, 0 fr. 06 l’hectowatt-heure, ville, 0 fr. 03. Le privilège consenti à la Compagnie n’est pas un monopole de l’éclairage public ou particulier, ni de la distribution de la force motrice.
  - Amiens. — Le privilège ne concerne que les cinq premières années. La Compagnie paie annuellement à la ville un droit de 12,5 0/0 sur sa recette brute du prix de consommation de l’électricité destinée à l’éclairage des particuliers et au chauffage. Cette redevance est,'dans les mêmes conditions, 5 0/0 pour l’électricité destinée à l’éclairage des administrations, des industriels justifiant l’emploi d’une force motrice d’au moins 10 IIP. Le courant électrique destiné à l’éclairage des voies publiques est exempt de toute redevance.
  - Établissements communaux et assimilés : éclairage, 0 fr. 031 l’hecto-watt-heure ; force motrice et chauffage, 0 fr. 03.
  - Voies publiques : 0 fr. 03, compris tous frais d'entretien.
  - Abonnés : 0 fr. 79 le kilowatt pour consommation annuelle inférieure, par abonné, à 500 kilowatts-heures.
  - Ces chiffres sont réduits de 1,2, 4, 6, 8 et 10 centimes lorsque la consommation mensuelle atteint respectivement : 25, 50, 75, 100, 125 et 150 kilowatts-heures.
  - La moitié des bénéfices nets de la Compagnie, au delà de 6 0/0 du capital utilisé, appartient à la ville.
  - Comme exemple d’installation s vendant leur énergie à forfait et au compteur, nous signalerons l’usine hydroélectrique de Sauviat, alimentant la ville de Thiers. Éclairage (forfait simple) : lampe 10 bougies 24 francs l’an, lampe 16 bougies, 30 francs.
  - A forfait , au-dessus de 16 bougies, avec limitateur-basculateur Jappy : éclairage de nuit, 1 fr. 875 la bougie-an ; éclairage de jour et de nuit 2fr.50. Au compteur horaire : lampe 10 bougiesOfr.0125l’heure ; lampe 16bougies, 0 fr.02 l’heure; abonnement spécial pour les lampes 'd’ateliers dites la-mpes industrielles et s’allumant du 1er septembre à Pâques, avec ou sans basculateur : lampe de 10 bougies, 12 francs l’an, lampe de 16 bougies
  - 15 francs l’an.
  - Au compteur d’énergie : ateliers, 0 fr. 50 lu kilowatt-heure ; magasins, 6 fr. 60 ; appartements, 0 fr. 65.
  - Force motrice : 0f,',30 le ku . heure sans minimum.
  - Avec minimum : I )2 cheval 0f,',25 le kwh (minimum annuel)
  - — 1—0 ,23 — — '
  - — 2 — 0 ,223 — — —
  - — 4 — 0 ,210 — — *
  - — 6—0 ,106 — — —
  - — 8 — 0 ,183 — — —
  - — 10 — 0 ,170 — — —
  - 75. fr. lbO — 200 — 540 — 768 — 002 — 1200 —
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- - 1030
  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Dans le tome IIIdecet ouvrage, en traitant des Centrales de distribution d’énergie, nous reprenons cette question avec plus de développement.
  - Iœs Compagnies de distribution d’énergie électrique du Yorkshire et de Luneastre, qui exploitent des régions où on rencontre à peu près (ous les.genres d’industries, vendent le courant suivant un tarif proportionné au facteur de charge des consommateurs, lequel facteur varie de 5 0/0 k plus de 50 0/0. lies prix de vente du kilowatt-heure respectifs sont 0 fr. 56 et 0 fr. 065, auxquels prix les industriels utilisant des machines à vapeur trouvent avantage à abandonner leur installation de force pour prendre le courant des stations centrales.
  - Au Niagara, le kilowatt-heure est vendu 0 fr. 10 pour des consommations de moins de 1.000 kilowatts-heures par mois et 0 fr. 032 pour une consommation mensuelle* de 80.000 à 200.000 kilowatts-heures.
  - L’usine hydroélectrique de Koebuk (E ats-Unis) vend l’énergie électrique au prix de 100 francs le kilowatt-an.
  - A Gênes, on vend 300 à 200 francs le cheval-an de douze heures et 400 à 270 francs le cheval-an de vingt-quatre heures ; à Venise, le cheval-an varie de 225 à 350 francs ; à Turin, 200 francs le cheval-an de douze heures. La Société lombarde livre le cheval-an-vingt-quatre heures au prix moyen de 145 francs (117 francs minimum et 220 francs maximum). Une moyenne très approximative pour l’Italie serait un prix de 225 francs.
  - En Amérique, les contrats de marchés de force motrice entre Compagnies de chemins de fer et Compagnies de force motrice se font sur la base d’une redevance fixée sur l’intensité maximum du courant demandé, soit 60 francs par an et par kilowatt ; en plus une redevance d’énergie ou redevance de consommation payée au kilowatt-heure (0 fr. 02). L’emploi combiné de ces deux redevances règlent automatiquement l’influence du facteur de charge sur le prix final. La durée du contrat se fait pour dix années.
  - 236. Prix de revient et taux d’amortissement applicables aux usines hydroélectriques. — Pour l’établissement financier d’une entreprise de transport d’énergie électrique, on peut déterminer le prix moyen de vente par périodes de mise en œuvre de l’exploitation, en fixant les prix minima pour les divers services de là consommation.
  - .Lors de la première période de la mise en service on peut tabler par exemple sur 1/8 pour l’éclairage (1.000 héures-an), 2/8 pour la petite force motrice (au-dessous de 20 IIP), 3/8 pour les usines de tramways et usines marchant dix heures par jour^.OOO heures-an) et. enfin 2/8 pour lès services publics et usines à marche continue pour la distribution de force.
  - En adoptant le prix de 0 fr. 40 le kilowatt-heure pour l’éclairage, de 0 fr. 10 pour la petite force motrice. 0 fr. 06 pour les usines à 3.000 heures
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE l’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1037
  - et 0 fr. 03 pour les usines de 8.000 heures, on obtient pour le prix moyen du kilo watt-an :
  - 1 X 0,40 + 2 X 0,10 + 3 X 0,06 4-2 X 0,03 „ „ .
  - —=---------------------------------------— o ir. I0o.
  - O
  - Pour la deuxième période, on prendra 0 fr. 09, puis 0 fr. 08 et 0 fr. <>7 pour les périodes successives.
  - La Société Pyrénéenne, pour son grand transport de force, a établi de la façon suivante le prix de revient du kilowatt-heure sur le réseau secondaire.
  - Première Deuxième Troisième •juatiième
  - période période période période
  - Dépenses d'exploitation 0+033 0+020 0+016 0+013
  - Amortissement du capital... 0 ,018 0 ,012 0 ,010 0 ,009
  - Réserve légale. 0 ,002 0 ,002 0 ,002 0 ,002
  - Intérêt à 5 0/0 du capital.. .. 0 ,042 0 ,028 0 ,024 0 ,021
  - Totaux 0+095 0+062 0+052 0+045
  - Il importe de distinguer dans le prix de revient de l’énergie les frais
  - d’exploitation directs et les frais indirects, soit pour ces derniers ceux qui résultent des charges financières de l’installation qui ont à assurer le service de l’intérêt du capital engagé, de l’amortissement de ce capital et enfin la constitution d’un fonds de renouvellement.
  - Le taux de l’intérêt du capital engagé dépend du mode d’acquisition de ce dernier et des circonstances de lieu et cle temps ; on peut lui attribuer une valeur moyenne de 4,5 0/0. Le taux d’amortissement du capital est un facteur d’appréciation personnelle des dirigeants de l’entreprise. Pour un taux d’amortissement de cinquante années, le taux sera de 2 0/0.
  - Les frais directs d’exploitation comprennent : 1° l’amortissement de toutes les parties de l’installation, l’entretien courant et les réparations du matériel générateur ; 2° la main-d’œuvre, le chauffage, l’éclairage et les matériaux nécessaires pour le nettoyage et la lubrification ; 3° les frais généraux.
  - Les chiffres ci-après peuvent être pris comme des valeurs moyennes courantes.
  - Partie hydraulique.
  - Charges annuelles :
  - 1° Amortissement des immobilisations :
  - Barrage, 30 ans................................. 0fr,021
  - Canalisations métalliques et accessoires, 20 ans... 0 ,0372
  - Matériel moteur et accessoires, 12 ans.......... 0 ,07
  - 2° Entretien des constructions et du matériel :
  - Barrage, travaux hydrauliques et constructions... 0 ,021
  - Canalisations métalliques et accessoires........ 0 ,023
  - Matériel moteur et accessoires.................. 0 ,060
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Partie électrique.
  - 1° Amortissement des immobilisations :
  - a) Machines et matériel électriques, 12 ans...
  - b) Ligne de transmission et canalisations, 20 ans
  - c) 'Constructions, 30 ans........»............
  - 2° Entretien :
  - a) .....•.....................................
  - b) ...........................................
  - c) ...........................................
  - Les frais généraux peuvent être estimés approximativement à 2 0/0 du capital engagé. En résumé, les frais d’exploitation, y compris les frais généraux, atteignent de 10 à 11 0/0 du capital d’établissement.
  - Pour les premières années, on ne peut compter que sur une fraction des recettes qui ont été calculées pour la marche normale: Par exemple, pour la première année, on prend les 2/5 des recettes et on augmente chaque année de 1/5 jusqu’au bout des cinq années, délai que l’on pense suffisant pour amener l’affaire à son plein développement.
  - Observations. — Certains articles ne subissent pas de dépréciation,, comme la propriété immobilière, les fondations, les remblais et fouilles, et comme ils n’ont pas à être remplacés, il n’y a pas à prévoir de charges d’amortissement.
  - Las autres catégories doivent être classées suivant la longueur-probable de leur vie utile ; le coût de remplacement doit être évalué' et augmenté d’une somme suffisante pour couvrir les frais d’enlèvement de l’ancien équipement, dont on déduit la valeur récupérée comme vieux matériel. Certains de ces articles, comme le cuivre, ont une valeur de mitraille de 60 0 /0 et plus de leur prix d’origine ; d’autres n’ont aucune valeur et occasionnent même des frais pour leur enlèvement.
  - Si la nature de l’installation de force motrice est telle qu’elle entraîne un arrêt partiel ou complet de la partie industrielle pendant la période de remplacement, il faut prévoir un chapitre compensant pet incident ; ce chapitre sera basé par exemple sur la réduction de la capacité productive due à l’inaction forcée pendant le remplacement de l’équipement.
  - Vieillissemenl. — C’est une charge qui dépend, dans une large mesurer de la nature, des conditions et autres caractéristiques de l’installation industrielle alimentée en énergie. Si l’apparition de types d’appareils ou de machines plus perfectionnés est susceptible d’influencer la capacité productive de l’entreprise industrielle dans la concurrence, il est évident que la question de la « désuétude » doit être envisagée sérieusement. D’autre part, si le même résultat économique peut être obtenu par des améliorations au matériel existant, la dépense devient une chargo se rap-
  - 0fr,07 0 ,0372 0 ,021
  - 0 ,0."> 0 ,02 0 ,02
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- - Matériaux pour l’étude de l’aménagement des chutes d’eau 1039
  - portail^ au compte du capital et on doit y pourvoir par un accroissement d’intérêt et d’amortissement.
  - En tout cas, il y a lieu d’établir une provision pour cette éventualité ou bien l’amortissement de l’installation doit être chiffré sur la base d’une vie utile plus courte.
  - Un perfectionnement qui ne paye que pour ses charges fixes n’est pas un perfectionnement au point de vue économique ; il doit laisser un bénéfice raisonnable, c’est-à-dire rçduire le coût de production.
  - Taxes. — Cette rubrique est très superficiellement estimée et devrait être étudiée soigneusement. Toutes les taxes devraient être évaluées d’avance, pour l’installation de force motrice, et introduites dans les charges fixes, en y coriiprenant un accroissement possible des impôts sur la partie industrielle. En analysant la question à fond, on trouvera que les charges de la rubrique Taxes sortent du cadre de toute divination spéculative et que malheureusement elles sont très rarement bien réparties.
  - L’assurance est un autre article qui doit être traité exactement comme les taxes.
  - Groupe généraleur de réserve. j— Le prix de cette installation est peu souvent incorporé dans le coût de revient de la puissance. L’omission de ce 'point important élimine toute possibilité de comparaison entre les chiffres du prix de l’énergie fabriquée et de l’énergie achetée. Dans ce dernier cas, on peut compter sur la puissance de la station centrale parce que la Compagnie assurant ce service public s’est pourvue d’équipements douilles ou de réserve pour assurer la continuité du service au cas d’accident dans une partie, quelconque de l’installation. Cette préyision-représente une mise de fonds à considérer. La qualité et la continuité du service-forment les bases de toute entreprise de service public : des perfectionnements, des dépenses et des précautions d’uïle étendue inconnue du public sont réalisés constamment pour ancrer plus fermement l’affaire sur ses fondations.
  - Nous-terminons ce paragraphe par la même observation qui clôt le paragraphe précédent.
  - 237. Impôts et redevances des usines hydroélectriques. — L’impôt sur les propriétés bâties est réglé en raison de la valeur locative de ces propriétés (lois des 8 août 1890 et 13 juillet 1900). Le taux de cette contribution est fixé à 3,20 0/0 de la valeur locative, déterminée par la première loi précitée.
  - .Les taux étant différents selon que l’exploitation est désignée sous le nom de’« maison » ou d’« usine », au point de vue du pourcentage adopté (déduction de 20 0/0, maison, et déduction de 40 0/0, usine), il y a tout intérêt, pour l’exploit ant à se faire classer dans cette dernière catégorie.
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- - 1040
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le matériel est imposable lorsqu’il est immeuble par destination.
  - La patente des usines électriques est réglée par la loi de finances du 19 juillet 1905 et le décret du 13 juillet 1906' D’après cette loi, l’exploitant d’une usine pour la production ou la transformation de l’électricité est sujet à payer un droit fixe de 90 centimes par kilowatt ou fraction de kilowatt de la puissance utile des machines ou appareils de production ou de transformation, non compris les machines ou appareils de secours ; ce droit est réduit à 60 centimes pour les établissements à l’égard desquels il est justifié que la puissance des appareils d’éclairage n’excède pas les sepl dixièmes de la puissance lolale des moteurs el appareils de toute nature installés chez leurs clients, el à 30 centimes pour les établissements à l’égard desquels il esl justifié que la puissance des appareils d’éclairage n’excède pas le dixième de la puissance totale des moteurs el appareils de loule nature installés chez les clierils.
  - Les conduites et câbles extérieurs n’entrent pas dans l’estimation de la valeur locative.
  - 11 résulte de la loi nouvelle que les anciens arrêtés d’assimilation de l’énergie électrique sont supprimés et que l’industrie de la lumière bénéficie d’une réduction de 10 centimes (90 centimes au lieu de 1 franc).
  - Ainsi les usines vendant plus spécialement de l’énergie électrique sous forme de force motrice sont astreintes à un droit de 60 ou de 90 centimes par kilowatt, selon leur production.
  - Donc les formes électriques de l'énergie, lumière, force motrice et actions chimiques ou thermiques, se différencient par leur emploi. Ainsi l’énergie rayonnée sous forme d’éclairage et de chauffage est un produit de consommation directe, tandis que, livrée à titre de force motrice ou d’actions chimiques, elle sert d’agent de transformation entrant pour une assez grande quantité dans un autre produit, dont il augmente le prix de revient, lequel ne peut s’élever au-dessus des limites fixées par les transactions commerciales.
  - La prétention affirmée par l’Administration, vis-à-vis des usines d’électricité, a consisté à ajouter le chiffre représentant le montant annuel de l’abonnement payé par l’industriel à une société de distribution d’énergie électrique. De là de vives protestations qui se sont manifestées et qui ont été présentées à l’Administration supérieure pour obtenir d’elle qu’elle donnât des ordres pour faire changer ce mode de taxation.
  - Frappé de cet état de choses, le Gouvernement a déposé le 17 mars 1908, un projet de loi sur la contribution des patentes, que nous transcrivons in extenso : « Toutefois il n’est pas tenu compte, pour l’évaluation de la force motrice, des éléments qui servent à la pi'o-duire, lorsque ces‘ éléments sont de nature à être consommés ou détruits .par l’usage. Les ét ablissements qui prennent au dehors, en totalité ou en
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- - MATÉRIAUX POUR I,’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1041
  - partie, la force motrice ou l’énergie nécessaire à leur fonctionnement sont assujettis de ce chef au droit proportionnel par comparaison avec les autres établissements de la région dans lesquels cette.force ou cette énergie sont produites directement. » *
  - Les nombreux industriels qui usent de la force motrice fournie par des centrales, si durement frappés par l’arrêt du Conseil d’État de 1903, ne voient pas dans le projet de loi ci-dessus une amélioration à la situation qui leur est faite. Ils tournent leur desiderata vers un projet de loi de M. Cazeneuve, déposé le 30 mai 1907, mieux approprié à leurs justes revendications (x).
  - Les redevances imposées aux concessionnaires de prises d’eau spr les cours d’eau navigables ou flottables sont prévues par l’article 44 de la loi du 8 avril 1898 et fixées par le règlement d’administration en date du 13 juillet 1906.
  - Pour les concessions de forcejnotrice, la redevance est fixée au'dixième de la valeur locative de lq, force motrice concédée : elles varient de 1 fr. 50 à 2 francs et même à 4 francs le cheval-sauvage concédé.
  - Nombre de concessions demandées (plus de 500.000 HP) n’ont pas vu le jour, depuis des années, faute par les administrations compétentes de n’avoir pu se mettre d’accord sur le chiffre des redevances à imposer aux concessionnaires (travaux publics et finances).
  - Ces concessions non accordées ont privé l’Etat d’une recette d’au moins 7 millions par an.
  - Des ingénieurs consultés ont appliqué les prescriptions du décret du 13 juillet 1906 en donnant à la redevance annuelle le taux de 1/10 de la valeur locative du cheval hydraulique aménagé. D’autres ont discuté sur les différents facteurs concernant le cheval-sauvage. Enfin, d’autres ont basé la taxe par kilowatt produit dans l’usine concédée.
  - Si on admet comme rendements les chiffres moyens suivants : turbines, 0,78, alternateurs 0,95, transformateurs 0,98, soit un rendement de 0,73 pour le cheval électrique.
  - 1x 50 _
  - Par suite ce dernier égale QJÿT — 2f,05. En admettant 6.000 heures-
  - an on a
  - 2f,05
  - 6,000 “
  - 0,00034 ou
  - 3,4
  - 10.000
  - par
  - cheval-heure ou
  - 4,6
  - 10.000 par
  - kilowatt-heure au compteur.
  - P) Le Congrès des.applications de l’électricité de Marseille, à la suite de la discussion d’une communication présentée par M. Bougault sur le nouveau projet de loi relatif aux patentes des usines, a émis le vœu que le Parlement adopte la proposition de loi de M. Cazeneuve, qui a le grand intérêt de ne pas faire de distinction arbitraire, pour l’établissement du droit de patente, entre les éléments qui servent à produire la force motrice, quand ces éléments sont de nature à être consommés ou détruits par l’usage.
  - 66
  - LA HOUILLE BLANCHE.
  - I.
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- - 1042
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour les concessions servant à l’irrigation et à la submersion, la redevance est fixée au dixième de l’augmentation brute du revenu dû à remploi des eaux concédées, déduction faite de l’intérêt à 6 0/0 des dépenses de premieV établissement des ouvrages ainsi que du prix annuel d’entretien de ces'ouvrages ; pour les concessions ou autorisations des prises d’eau, au-res que celles précédemment définies, la redevance est fixée à 10 centimes par mètre cube pouvant être prélevé ou dérivé en vingt-quatre heures, toute fraction de mètre cube étant comptée pour un mètre. Le puisage par.le public d:e l’eau indispensable aux besoins ordinaires de la vie, n’emportant pas occupation du domaine public, est laissé à titre gratuit.
  - Dans le cas où une concession de force motrice ou de prise d’eau a pour objet d’assurer un service public non susceptible de bénéfices, la redevance indiquée ci-avant peut être réduite au chiffre normal de 1 franc, sur la proposition des ingénieurs.
  - Les redevances ci-dessus sont indépendantes de celles qui sont exigibles, le cas échéant, à raison des occupations temporaires qui peuvent être la conséquence des installations de prises d’eau, ainsi que des contributions à imposer au concessionnaire en vertu de l’article 34 de la loi du 16 septembre 1807, à raison de l’utilisation de barrages ou aut res ouvrages, intéressant à la fois l’État et les particuliers.
  - Le chiffre de la redevance à inscrire dans l’acte de concession est proposé par les ingénieurs et arrêté définitivement par l’Administration des Finances. En cas de désaccord entre les agents locaux des services intéressés sur le* chiffre de la redevance, celui-ci est fixé par le ministre des Finances. Le pétitionnaire don , avant la signature de l’acte de concession, produire une soumission, sur papier timbré, portant, acceptation du montant de la redevance, et celle-ci doit être revisée dans les délais indiqués par L’acte de concession et, au plus tard,.!ous les trente ans.
  - Lorsqu’il y a désaccord sur le caractère de la concession entre les deux Administrations des Finances et des Travaux publics, la question est tranchée par le Conseil d’Élat.
  - Pour se faire une idée des charges financières grevant les forces hydrauliques concédées par l’État, nooars citerons les deux cas suivants signalés par M. Lépine, ingénieur des Art s et Manufactures. Une société, qui a un capital actions et obligations de 10 millions avec des usines produisant 8.000 HP moyens, paie à l’État pour contributions,- patentes, droits de passage,sur le domaine public, droits de contrôle,redevances pour téléphone, abonnement au timbre, droits de circulation des titres et t axes sur le revenu : 100.000 francs par an, soit 12 fr. 50 par HP.
  - Une autre, dans la même région, au capital de 6 millions, ayant une chute donnant 5.000 HP moyens paie 65.000francs, soit 13 francs par HP.
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMENAGEMEBT DES CHUTES D’EAU 1043
  - Il convient d’examiner la répercussion de la loi fiscale du 31 juillet 1917 sur les usines électriques, laquelle est applicable depuis le 1er janvier 1918.
  - La loi en question supprime les patentes sauf pour les communes et les départements, par suite, l’impôt subsistera pour ch:que usine, en se greffant sur l’impô' général exigé par l’État sur le résultat complet de l’exploitation. ' "
  - La nouvelle loi fiscale ne supprime pas l’impôt foncier ; il est augmenté au contraire et fixé à 5 0 /O ; mais la loi du 29 mars 1914 fixe toujours les bases de cette catégorie d’impôt, qui est révisable tous les dix ans, et cette révision intéresse toutes les usines à gros matériel.
  - Voilà pour ce qu’on est convenu d’appeler les vieilles contributions. Mais il y a les impôts de remplacement, tel que celui sur le bénéfice déclaré, celui à la charge des salariés, enfin celui sur les revenus des créances, dépôts et cautionnements. Relativement à ces dernières charges nous pensons bon de signaler : 1° que les usines employant un très grand nombre de salariés sont tenues de faire connaître leur nom et le montant de leurs salaires, mais seulement dans le cas où ce salaire dépasserait la partie non exemptée dans la commune ; 2° que les sociétés qui ont recours à des avances provenant de leurs banquiers se verront obligées de fournir à ces derniers les quittances constatant qu’elles ont bien versé les intérêts dus.
  - 238. Prix des matériaux pour constructions. —Les prix que nous fixons ci-après et relatifs à la construction des ouvrages d’art pourront servir de prix de base pour un avant-projet ; ils comprennent la fourniture et la pose de fous matériaux en temps normal.
  - Prix du mètre cube
  - Déblais de toute nature pour fouilles et fondations, déca-
  - pements, etc........................................ ifl',00
  - Plus-value pour déblais de fondations avec fournitures de
  - batardeaux, épuisements. ......................... 0 ,50
  - Déblais de toute nature en souterrains, y compris fourniture des boisages et toutes sujétions................. 10 ,00
  - Transport au wagonnet, à une distance moyenne de 200m. 0 ,20
  - Maçonnerie de moellons ordinaires avec mortier de chaux hydraulique..........................................., 14 ,00
  - Maçonnerie de moellons tètués, par assises réglées, avec
  - mortier de chaux hydraulique........................ 25 ,00
  - Maçonnerie de moellons parementés..................... 45 ,00
  - Maçonnerie de pierre de taille granitique avec mortier de
  - chaux hydraulique................................... 55 ,00
  - Enrochements à pierre sèche........................... 3 ,00-
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- - 1044
  - LA T LOI NT OLE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Prix
  - du mètre superiiciet
  - Parement de maçonnerie de moellons ordinaires............ lf,',20
  - Parement vu de maçonnerie de moellons têtués, par
  - assises réglées........................................ . 3 ,50
  - Parement vu de maçonnerie de moellons parementés......... 5 ,00
  - Parement vu de maçonnerie de pierre de taille granitique. 8 ,00
  - Rejointoiement au ciment de maçonnerie de toute nature. 1 ,30
  - Rejointoiement au mortier de chaux hydraulique............... 1 ,00
  - Enduit au ciment de 0m,02 d’épaisseur.................... 3 ,00
  - Perré à pierres sèches de 0m,30 d'épaisseur:............. 3 ,20
  - Cloisons en briques simples à plat au mortier hydraulique
  - ou au plâtre........................................... 3 ,00
  - Enduit en plâtre, à deux couches, sur murs et cloisons.... 0 ,80
  - Enduit en plâtre, à deux couches, sur plafond................ 2 ,20
  - Crépi moucheté en mortier de chaux hydraulique............... t ,30
  - Carrelage en carreaux de terre cuite de 0m,02 d’épaisseur. 2 ,60
  - Plancher par planches entières, en chêne, de 0m,027 d'épaisseur ................................................. ,00
  - Plancher par planches entières rainées, en sapin, de 0m,018
  - d’épaisseur............................................... 3 ,00
  - Portes pleines en chêne, cadres de 0m,027, frises de 0m,08
  - à Om,ll, compris ferrements............................ 12 ,00
  - Portes pleines en sapin, cadres de 0ra,027, frises de 0m,08
  - à Om,il, compris ferrements............................. 9 ,00
  - Croisées en chêne, dormant de 0m,054, châssis de 0m,034. . 18 ,00
  - Volets brisés en chêne de 0m,027............................ 8 ,00
  - Plinthes en chêne ou en sapin de 0m,011 X 0m,13............. 0 ,80
  - Peinture à l’huile, 1 couches................................ 1 ,00
  - Couverture en ardoises...................................... 4 ,50
  - Prix au Kg-
  - Zinc laminé de toutes dimensions pour travaux divers.... 1 ,00
  - Fers de toute catégorie pour travaux divers.................. 0 ,40
  - 239. Qualités des matériaux pour constructions. — Sable. — Le
  - sable destiné au mortier doit, avant son emploi, être soigneusement lavé et purgé de toute matière terreuse ou argileuse, de grain moyen et passé à la claie. Celui destiné à la pose des moellons parementés et de la pierre de taille doit être tamisé, ainsi que celui devant servir aux rejointoiements eh aux enduits.
  - Pierre cassée. — Pour la pierre cassée composant le béton, on recher- * • •liera de la pierre dure, et les morceaux seront tels qu’ils puissent passer clans un anneau de 0m,03 de diamètre. Le béton de ciment sera établi avec 900 kilogrammes de ciment pour 2 mètres cubes de sable et 3 mètres cubes de pierres cassées.
  - Moellons. — Les moellons bruts doivent être durs, sans fils, passés au lavage ; on les tire des rochers qui bordent- la rivière à aménager. Les
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE l'AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1015
  - moellons têtues oui un bossage variant de 0m,02 à 0m,03, posé par assises régulières de 0m,25 d’épaisseur environ.
  - Chaux. — Comme dosage, on exige généralement 350 kilogrammes de chaux en poudre par mètre cube de sable ; pour une bonne confection du mortier, l’eau doit être répandue au moyen d’arrosoirs à pomme.
  - Un bon mortiér de ciment peut se faire avec 450 kilogrammes de ciment en poudre pour 1 mètre cube de sable.
  - Enrochements. — Les enrochements à pierre sèche demandent à être •exécutés avec un grand soin ; les matériaux les constituant, doivent posséder les mêmes qualités que ceux destinés aux maçonneries. Les moellons de parement seront posés en talus réguliers et normalement aux surfaces des talus. Les perrés à pierre sèche se font à joints brouillés (opus incertum).
  - Joints. — Les joints sont d’abord dégradés et refouillés sur 3 à 4 centimètres de profondeur, puis garnis en mortier do ciment, refoulé et lissé au fer.
  - Maçonneries de fondation. — Ces maçonneries, qui jouent un grand rôle dans la solidité des barrages, doivent être établies avec le plus grand soin ; le fond des fouilles sera lavé, nettoyé et le rocher gratté à vif. Nous avons déjà renseigné sur le mode d’exécution des maçonneries et la qualité des matériaux dans le chapitre vi.
  - L’arrêté ministériel du 2 juin 1902, relatif à la réception des matériaux hydrauliques employés dans les travaux soumis au contrôle de l’État, et la circulaire ministérielle qui a suivi cet arrêté fournissent d’intéressantes indications dont nous transcrivons ici les plus utiles à connaître. En ce qui concerne les ciments et la chaux hydraulique, l’Administration fixe comme minimum de poids du litre 1.100 grammes pour les premiers et 700 grammes pour la seconde matière. Pour la durée de prise du ciment portland, immergé dans l’eau, elle ne doit pas être complètement terminée avant un délai de deux heures ni après douze heures. La résistance à la traction du ciment portland pur est fixée comme suit : les éprouvettes immergées dans l’eau potable doivent offrir une résistance de 25 kilogrammes au moins par centimètre carré au bout de sept jours et 35 kilogrammes au bout de vingt-huit jours. Pour les mortiers faits avec des ciments portland ou avec des grappiers, les éprouvettes doivent présenter une résistance de 8 kilogrammes au bout de sept jours, et au bout de vingt-huit jours, 12 kilogrammes pour les grappiers et 15 kilogrammes pour le portland.
  - Quant à la chaux immergée dans l’eau de mer, on impose 3 kilogrammes au bout de sept jours et 6 kilogrammes au bout de huit, jours. La température de l’essai de déformation à chaud est spécifiée à 100° G. maintenue pendant trois heures.
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- - 1046 LA TECHNIQUE UE LA HOUILLE BLANCHE
  - 240. Formalités administratives. — Pour mettre en valeur une chute, il'faut que l’industriel soit en possession des droits des riverains et qu’il ait acquis les terrains propres à. asseoir les ouvrages de captait en et les bâtiments..
  - Ces contrats en main, on adresse une pétition, en double expédit ion, au préfet, en demande d’autorisation de construction d’une usine hydraulique, en spécifiant le genre d’industrie que l’on veut créer, les établissements hydrauliques placés en amont et, en aval, les changements que l’on désire apporter au cours d’ean et la durée probable destravaux à exécuter.
  - Cette demande doit être accompagnée d’un plan d’ensemble avec courbes de niveau, indiquant l’emplacement du barrage, des chemins d’accès, de l’usine à établir, de la dérivation, ainsi que la limite des terrains à acquérir ; d’un ou plusieurs profilsen long sur toute la longueur du plan d’ensemble, avec indication du barrage et autres travaux à établir,, du lit de la rivière, du plan supérieur de l’eau, le réservoir étant plein ; de profils en travers ; de coupes transversales des barrages et autres travaux de captation, avec épures de stabilité ; du consentement des divers propriétaires riverains pour la cession des terrains nécessaires à l’exécution des travaux ; enfin, d’un mémoire contenant, les calculs justificatifs des ouvrages d’art que l’on se propose d’établir. L’autorisation est donnée suivant la forme prescrite par la circulaire du 21 octobre 1851 et le décret du 25 mars 1852.
  - L’autorisation, une fois accordée, ne peut être retirée que pour des motifs tirés de l’intérêt public et définis par l’article 14 de la loi de 1898, qui sont : nécessité de prévenir les inondations, de conserver aux eaux leur cours naturel, d’assurer la salubrité publique ou la bonne répartition générale des eaux, le tout, dit l’article 9, de manière à concilier les intérêts de l’agi'iculture et de l’industrie avec le respect dû à la propriété et les droits et usages antérieurement établis. L’autorisation est toujours donnée sous réserve des droits des tiers.
  - Pour le surplus : instruction de l’affaire, enquêtes, règlement d’eau, se reporter au (§ 253)* qui traite des autorisations d’usines hydrauliques.
  - Par sa circulaire du 9 septembre 1902, le ministre de l’Agriculture spécifie que, ^lorsque la demande vise l’établissement d’un barrage sans revanche, c’est-à-dire dont le plan d’eau n’est pas tenu de rester à 0m,l0 en contre-bas des rives, et lorsque l’usine à créer a une puissance brute supérieure à 100 poncelets, le dossier de l’affaire doit lui être communiqué, accompagné de l’avis du préfet, du rapport des ingénieurs, ainsi que d’une étude sur les conditions de stabilité du barrage à établir, conformément à la circulaire du 15 juin 1897.
  - 241. Ressources financières. — L’appréciation du cours d’eau
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE l’AMÉNAGEMENT DES CRUTES D’EAU 1047
  - résulte de la situai ion géographique de l’usine à créer, de la géologie du sol composant le bassin, de la climatologie, des jaugeages, des profils fixant le niveau des eaux après la construction des ouvrages régulateurs et du tracé de la ligne à haute tension (en cas d’un transport de force). Les débouchés oti moyens de vente étant définis, on a ainsi les éléments nécessaires pour fixer le coût de l’aménagement de la rivière et. établir la partie financière de l’opération en vue.
  - Il va de soi que l’usine projetée ne doit, en principe, en rien modifier le régime des eaux d’amont au delà de l’emprise de l’usine, ni empiéter par ses installations sur les propriétés voisines.
  - L’exposé de l’affaire en vue de la recherche des capitaux nécessaires pour la réaliser doit comporter : 1° les descriptions, calculs et emplacements des ouvrages d’art (barrage, réservoir, canal d’amenée, canal de fuite, bâtiments de l’usine, conduite forcée, chemins d’accès, etc.), des moteurs hydrauliques et des machines électriques en vue de l’industrie que l’on se propose d’exploiter, avec considérations techniques à l’appui justifiant le choix des types.adoptés ; 2° un devis estimatif des travaux d’art à effectuer, avec la nature des matériaux entrant dans leur construction et leurs prix de base, ainsi que des machines avec indicat ion de rendement ; 3° des projets de marché pour les maisons, à mettre en concurrence. tant pour l’exécution des travaux d’aménagement de la chute que pour l’installation du matériel producteur d’énergie ; 4° l’évaluation du capital comportant, en outre du devis estimatif ci-dessus, les frais d’acquisition de la chute, les frais d’études, d’achat des terrains pour les bâtiments et l’emplacement des ouvrages d’art, le fonds de roulement ; 5° enfin un projet d’exploitation faisant ressortir le prix de revient de l’énergie et les bénéfices probables de la mise en œuvre de la chute. Ici figurent les frais d’amoriissement. d’entretien et d’exploitation proprement dits (§ 236).
  - Au cas où l’on désirerait constituer une société, l’établissement du capital social doit comporter .en outre les frais de constitution de ladite société et *de souscription du capital ainsi que la définition des apports.
  - Les banquiers de la région dauphino-savoisienne, et à leur tête M. Ghar-penay, dans les vingt premières années de la houille blanche, ont fait, preuve d’intelligence, de prescience, de courage, de patriotisme, de devoir social qu’on ne saurait trop reconnaître et .rendre hommage. Il a fallu qu’ils affirment leur prospérité pour que des grands établissements de crédit les suivent dans cette voie.
  - Chacun sait, en-principe combien est, difficile, délicat et laborieux le lancement raisonnable et honnête d’une affaire industrielle, aussi doit-on admettre le rôle fécond et considérable que les banques ont joué dans l’épanouissement industriel de leur région, dont laconséquenceaétélacréa-
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- - 1048 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - lion d’une des grandes branches nationales de l’industrie française, appelée à un développement de plus en plus considérable.
  - Aujourd’hui on estime à près de 500 millions les fonds mis à la disposition des industries de houille blanche, le plus souvent par Pintermédiaiic des banques.
  - Il nous paraît intéressant de consigner ici la combinaison employée par M. Estrade, directeur de la Société méridionale (le transport de force (usine Saint-Georges), qui a donné des résultats inespérés et dont l’interprétation peut aider à,la réalisation de ce genre d’affaires, qui demandent toujours le concours de gros capitaux.
  - La Société exploitante* de l’usine Saint-Georges (§ 371) a pu en effet, limiter ses capitaux à la construction de l’usine génératrice et de la ligne à haute tension, tout le reste ayant été fait aux frais des communes (plus de cent) et des particuliers tributaires du réseau. Par suite de cette.combi-naison, l’éclairage municipal est assuré gratuitement à raison de 25 lampes à incandescence de 16 bougies par mille habitants, et l’éclairage des particuliers, à forfait le plus possible, au prix de 32 francs la lampe de 16 bougies. Des basculateurs spéciaux, imaginés par M. Estrade, évitent d’avoir chez les consommateurs plus de lampes allumées à la fois que cela n’est prévu par la police d’abonnement.
  - L’organisation des usines électriques du canton de Zurich est d’un enseignement digne à retenir.
  - Il s’agit d’une entreprise autonome cantonale- ayant son siège à Zurich, qui construit et exploite des stations centrales lui appartenant, destinées à fournir de l’énergie à bon compte. Elle peut, en outre, participer à la création et à l’exploitation d’autres usines ou encore acheter du courant à des établissements privés. Elle doit subvenir elle-même à scs propres dépenses. Elle a toutefois la faculté de déroger à4 cette dernière règle, autant que la chose est nécessaire pour développer son exploitation et soutenir la concurrence. Toutes les avances éventuelles que l’entreprise en question reçoit de la caisse de l’État sont remboursables sur les excédents ultérieurs des recettes. Les crédits nécessaires pour la création, l’entretien et l’exploitation des stations centrales sont fournis par le conseil cantonal, lequel fixe l’intérêt payable sur les sommes par lui avancées à un taux correspondant au prix de revient de la fabrication du courant. Les différentes usines sont placées sous la haute surveillance du conseil cantonal, auquel elles soumettent chaque année leur rapport de gestion et leurs comptes.
  - La recherche des capitaux pour le lancement d’une affaire industrielle est toujours une opération laborieuse, qui crée beaucoup de soucis et demande du temps, de la ténacité, du tact de la part des créateurs, sur-
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- - MATÉRIAUX POUR L’ÉTUDE DE L’AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU 1049
  - t out si ces derniers n’ont pas par eux-mêmes une sit uai ion qui s’impose aux banquiers ou à l’épargne.
  - Dès que la personne qui lance une affaire présente une surface industrielle de bon aloi ou une fortune imposante, il lui arrive de réussir assez promptement, soit qu’elle sollicite l’appui et la collaboration de maisons financières, soit qu’elle s’adresse à un consortium d’entrepreneurs, ou simplement, qu’elle fasse appel au concours d’amis fortunés, pouvant réunir un capital plus ou moins important, d’après la confiance qu’elles ont dans l’affaire proposée ou dans la personnalité du solliciteur. Cette manière de procéder, qui est assez usitée, permet aussi d’amorcer des affaires de grande envergure en appliquant les premiers capitaux à la constitution d’une société d’études, qui limite ses dépenses aux travaux de recherches et à ceux d’exécution les plus urgents. Ce n’est que' plus tard, alors qu’arrivent les grosses dépenses, que l’on fait appel à l’épargne par des émissions confiées à des banques ou maisons financières.
  - Les entreprises de grande importance sont le plus souvent, engagées par de grosses maisons de construction ou des entrepreneurs qui font le capital 'par leurs propres fournitures,'mais qui, une fois l’affaire mise en marche, la transforment en une société anonyme, ce qui leur permet d’écouler leurs actions dans le public, réalisant ainsi un gain calculé à l’avance. On devine facilement que ce procédé ne laisse pas une liberté complète d’allure aux dirigeants de l’entreprise.
  - Lorsqu’une affaire est de moyenne importance, on peut aboutir en intéressant surtout et principalement les capit aux de la région, en s’adressant à toutes les bourses. Mais il faut savoir attirer, renseigner, intéresser, instruire, inciter le petit actionnaire par un exposé lucide, lui faisant toucher du doigt lés profits certains qu’il peut retirer de l’affaire dans un avenir plus ou moins éloigné. Dans ce cas, il est indispensable d’avoir avec soi des personnes de la localité, jouissant, d’une bonne réputation en affaires et capables d’en faine. On peut appuyer la présentation de l’entreprise des chiffres d’exploitation d’industries analogues ou identiques, ou de rapports ou opinions favorables émises par des personnes compétentes ou par des experts autorisés et qualifiés. Si le capital, par ce procédé, est on grande partie souscrit, il devient dès lors assez facile de le compléter par l’entremise des banques, dont la confiance dans l’affaire est éveillée par l’intérêt qu’y ont pris les habitants du pays.
  - Pour les affaires d’une grosse allure, comme les transports d’énergie à grande distance, les lignes de tramways électriques urbaines ou interurbaines, etc., il apparaît naturel de former plusieurs groupes de capitalistes, dans les régions traversées, par l’intermédiaire d’un groupe financier ou syndicat composé de commerçants, d’industriels, d’hommes d’affaires, d’agents ou de représentants de capitalistes, toutes personnes
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  - LA TECHNIQUE I>E LA HOUILLE BLANCHE
  - ayant, de l’argent, de l’influence, ou les deux. Il est évident que, dans celte occurrence, le petit actionnaire paie plus cher que quand il est direct emenl un des fondateurs ou des souscripteurs.
  - Au Congrès des applications de l'électricité de Marseille, des personnalités considérables du monde industriel, principalement MM. Mailloux el Loucheur, ont insisté sur certaines pratiques très-"utilisées en Amérique el par trop négligées en France. Ce sont d’abord les journaux qui, dans le nouveau monde, s’occupent de plus en plus de renseignements industriels et financiers de toutes sortes, et les journaux techniques qui suivent d’assez près ce qui se passe dans leurs industries. Il y a aussi des publications qui s’occupent spécialement et exclusivement de ces questions, en éveillant l’intérêt du public américain et en formant celui-ci aux questions d’exploitations et de réalisât ions industrielles.
  - Puis, c’est le rôle important de l’ingénieur-conseil, dont la conception que l’on a en Amérique est bien différente de celle qu’on se fait en Europe.. Là-bas, l’ingénieur-conseil, suivant l’acception la plus générale du mol,, sert d’arbitre et de guide ou de directeur des relations, négociations, ententes, marché^, contrats, liquidations, qui ont lieu entre l’acheteur et le vendeur. En Amérique, les services de L’ingénieur-conseil sont utilisés à toutes les périodes ou phases du développement d’un projet ou de sa réalisation indus! rielle, depuis la conception même du projet jusqu’aux essais de réception de l’installation et même durant l’exploitation. On lui demande surtout de donner son avis au point de vue « affaire financière » et parfois il s’appuie lui-même sur une étude technique préalable, pins ou moins approfondie, faite par un technicien. Si, à la suite de son rapport, on décide-de mettre l’affaire au jour, c’est lui qui « fera les devis, les plans, les spécifications, préliminaires et définitifs, qui établira ou approuvera les cahiers des charges., qui surveillera la construction, qui dirigera l’exécution des travaux, qui fera les essais de réception, qui autorisera les paiements, qui contrôlera tout, qui réglera tout, qui décidera tout, de la pari de l’acheteur ». Ses devoirs sont ceux d’un technicien doublé d’un homme d’affaires et de conscience. C’est un être neutre, attaché ou affilié à aucune industrie ou à aucun système ou procédé quelconque, d’une probité reconnue. Dans les affaires importantes, on demande à l’ingénieur-conseil d’abord un rapport préliminaire, qui a pour but principal de renseigner et de fixer le ou les promoteurs eux-mêmes sur la valeur et le mérite du projet dans le plus bref délai possible. C’est sur le vu de ce rapport préliminaire que les capitalistes, dont l’appui est recherché, décident ou non de suivre l’affaire plus avant ; alors intervient un rapport défini!if qui doit résister à toutes les analyses et, critiques pour entraîner les décisions ultimes. •
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- - CHAPITRE XIII
  - LES FORCES HYDRAULIQUES MONDIALES
  - 242. Moyens employés pour établir la puissance des chutes d’eau d'un pays. —Le système qui consiste à multiplier la quantité des eaux tombées sur un massif montagneux par la hauteur dont elles chutent ne représente pas l’énergie réellement utilisable. Il faudrait, pour une certitude complète,, connaître les débits minima des cours d’eau et tenir compte des difficultés physiques ou économiques qui sont de nature à rendre impossible l’établissement des installations hydrauliques. On ne pourra évaluer.avec quelque exactitude l’importance des forces hydrauliques que lorsque des jaugeages méthodiques nombreux et prolongés auront été effectués et que les rives des cours d’eau auront été dotées de lions nivellements avec repères d’attitude, travail qui de nos jours, >én France, est confié a.u Service des Grandes Forces hydrauliques ressortissant du ministère de l’Agriculture. Ce service a fonctionné et opère encore act uellement dans les Alpes françaises, dans les Pyrénées et le Massif Central, et nous avons fait connaître les moyens employés ainsi que les résultats obtenus (chapitre n) deoebouvrage. Successivement les travaux de ce service s’étendront aux autres régions de houille blanche de la France, et alors on se trouvera en présence d’éléments certains pour la meilleure et la complète réalisation des richesses hydrauliques de notre pays. Nous avons, d’autre part, et dans le même chapitre, relaté les moyens employés par le Bureau fédéral suisse, pour atteindre le même résultat.
  - J
  - 243. Puissance hydraulique de la région des Alpes françaises.
  - — Les Alpes françaises comprennent le massif du mont Blanc, les Alpes Grades, situées entre la vallée de la Tarent aise et celle de la Maurienne, célèbre par le pic de la Grande-Casse, les Alpes Dauphinoises avec les massifs de Belledonne et de la Meije qui encadrent la vallée de la Romanche, et enfin le massif du Pelvoux, qui termine la ligne des grandes altitudes.
  - Dans la région des Alpes, la configuration des vallées- et les facilités offertes à l’industrie ont fait que les grandes usines hydrauliques se sont
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tout d’abord installées sur la partie moyenne des cours d’eau. Celte situation des usines à des altitudes relativement peu élevées, dans une zone tempérée, et aussi l’alimentation .d’été, assurée par de grandes surfaces glaciaires, ont rendu la création de réservoirs beaucoup moins nécessaires. Les besoins toujours plus grands de nouvelles forces hydrauliques conduisent déjà à augmenter et régulariser la puissance des anciennes usines. On est donc conduit dans ces régions à aménager les réservoirs naturels existants ou même à en créer de toutes pièces.
  - M. Tavernier a évalué la richesse hydraulique des départements des Alpes françaises à 3.000.000 de chevaux pour la force minimum d’étiage et à 15.000.000 pour la force moyenne annuelle. Ce résultat est obtenu en multipliant la pente totale de chaque section de cours d’eau par les débits d’étiage et les débits moyens, défalcation faite des dotations concédées aux grands canaux d’irrigation.
  - Bergès a indiqué le chiffre de 5.000.000 de chevaux disponibles dans les Alpes, dont les rivières les plus connues sont l’Arc, l’Arve, le Drac, le Doron et la Romanche. Ce sont là évidemment des forces utilisables ; mais l’essentiel serait de connaître la proportion disponible dans des conditions d’art et d’économie déterminées.
  - Les Alpes françaises constituent incontestablement le réservoir le plus riche de houille blanche, la patrie de la houille blanche, selon la belle expression de M. Audebrand. De nombreuses et puissantes usines y ont été créées ces dernières années, tant pour la distribution de la force et de l’éclairage que pour l’électrochimie et l’éleclrométallurgie.
  - L’Arc, l’Arve et l’Isère (rivières torrentielles) possèdent des'usines supérieures à 12.000 IIP avec des hauteurs de chute ne dépassant pus 100 mètres. Les chutes aménagées de 300, 400, 500 mètres de hauteur et plus y sont déjà en nombre respectable ; quelques-unes d’entre elles atteignent des puissances de 8.000 HP. L’ensemble des forces utilisées a ce jour dans les Alpes dépasse 550.000 HP, et il y a en projet environ 600.000 chevaux, ce qui porterait l’ensemble de ces installations a 1.150.000 chevaux.
  - M. de la Brosse évalue l’ensemble des forces disponibles pour les quatre départements de la Haute-Savoie, de la Savoie, de l’Isère et des Hautes-Alpes à 1.000.000 de HP à l’étiage et 2.325.000 en eaux moyennes? Comme la superficie de ces quatre départements représente 2.466.560 hectares en nombre rond, on peut donc compter sur 1 cheval par hectare (en eaux moyennes). Ces départements ne représentent que la 215e partie de la surface totale de notre pays, mais ils sont les mieux pourvus en forces hydrauliques. Les évaluations pour les Alpes méridionales son! 4e 1.200.000 HP à l’étiage et 2.600.000 en eaux moyennes.
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- - LES FORCES HYDRAULIQUES MONDIALES
  - 1053:
  - 244. Région du Massif Central. — Le département, du Puy-de-Dôme possède des séries de chutes d’environ 10.000 HP et d’autres de 2.000 à 5.000 parfaitement utilisables, sans grandes retenues, par la simple utilisation de la pente, avec des conduit es forcées, à l'instar du massif alpin.
  - On a estimé que le Massif Central, les Pyrénées, les Vosges et le Jura contiennent des réserves susceptibles de. pouvoir fournir 5 millions de HP ; plus strictement on peut compter sur 1 million en basses eaux et 2 millions en eaux moyennes. Les installations réalisées ou en cours de construction dépassent 200.000 chevaux.
  - 245. Région des Pyrénées. —Cette région de notre pays ne possède pas, comme les Alpes françaises ou suisses, des massifs largement étalés susceptibles de recevoir des névés et de donner naissance à des masses glaciaires considérables. Les glaciers de quelque importance n’existent que dans la partie centrale, autour de la Maladetta, les autres glaciers n’étanl guère que des traînées de neiges amoncelées sur les flancs des montagnes par les remous des vents. Il en résulte que les puissances hydrauliques pyrénéennes, alimentées par les seules chutes des pluies, ont un régime caractérisé par des variations très irrégulières dont la correction ne peul être effectuée que par un réservoir régulateur ; mais ces réservoirs naturels sont rares, et la difficulté de les établir artificiellement est souvent énorme.
  - Dans les Pyrénées, le développement des chutes s’est surtout porté sur les hautes chutes des vallées supérieures, le cours moyen ét ant occupé depuis longtemps par de nombreuses petites industries qui gênent beaucoup la réunion de droits assez étendus pour permettre la création d’usines hydrauliques importantes.
  - Le profil des vallées, extrêmement raide à leur origine, favorise également la création des hautes chutes à faible débit. En raison de la faible étendue des surfaces glaciaires, les étiages d’été sont aussi accentuas et souvent de plus longue durée que les étiages d’hiver. Il en résulte que la création de réservoirs s’impose pour assurer à ces hautes chutes un rendement satisfaisant,d’ailleurs facilitéeparl’existence de nombreux lacs dans les haut es vallées aux altitudes voisines de 2.000 mètres. Celles aménagées à ce jour soit pour l’industrie, soit pour les transports de force et surtout Pour la traction électrique comportent pour la plupart l’adjonction de réservoirs de haute altitude.
  - D’après M. Turgan, dans les six départements front ières (Ariège, Aude, Haute-Garonne, Basses-Pyrénées, Hautes-Pyrénées et Pyrénées-Orien-tales), les usines hydrauliques existantes sur les rivières non navigables ni flottables représentaient, en 1890, une puissance brute de 93.400 HP ^partis en 5.728 usines dont la puissance moyenne n’était que de 17, 7IIP.
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  - LA TECHNIQUE DE LA MOUILLE BLANCHE
  - Selon M. Ader, ingénieur des ponts et chaussées,. les- rivières pyrénéennes (en dehors de celles qui descendent sur le Plateau Central), pourraient fournir 1.200.000 IIP correspondant sensiblement à 2.000.000 de HP en eaux moyennes. D’après- le même observateur, il y avait, en 190Ç^, 31.837 IIP répartis en 90 usines d’une puissance supérieure à 100 HP et 133.500 HP répartis-en 33 chutes inférieures à 100 IIP, soit, en 1 oui 165.337 HP.
  - Mais depuis-de grandes usines hydroélectriques se-sont créées-danncette région, notamment l’usine d’Auzat sur le Vicdessos, affluent de l’Ariège (20.000 IIP), l’usine d’Orlu, actuellement la plus haute chute en France -(940 mètres) et destinée à fournir 30.000 HP.
  - S'i, comme plus haut, nous admettons que le- chiffre de 165.337 HP représente les 10 0/0 des forces utilisables, avec un coefficient de 45 à 50 0/0 pour celles d’une- appropriation facile, on obtient le chiffre de 800.000 HP environ applicable à la région des Pyrénées.
  - 246. Bassin de la Normandie. — Les départements constituant ce bassin ont fait l’objet d’études spéciales, au point de vue de la captation des- forces hydrauliques, de la part. de M. Henri Bresse®, qui a d’ailleurs dressé de remarquables caries de celle grande région, que l’on peut consulter dans le livre qu’il a publié sur la. Houille mrle (1). Les renseignements qui suivent, concernant le bassin de la. Normandie, sent lirés de cet intéressant. ouvrage.
  - Le bassin de l’Orne a 116.275-hectares et un débit moyen (janvier et décembre) de 12m3,723 ; la Moyenne, 52.774 hectares et KO18,100 ; la Rille, 23.246 hectares et O-1113,845, et la Sarilie (dans le département de l’Orne), 71.995 hectares et 4m3,321.
  - Orne. — Aucun des cours d’eau du département de l’Orne n’est navigable ni flottable ; la chute la plus élevée est de 12 mètres et située sur la Viire} donnant environ 80 HP. Sur la ligne de faîie (de l’est à l’ouest), le versant sud s-’incline en pentes relativement douces, tandis que le versant nord tombe- brusquement à pic. Les vallées-du versant sud sont de nature rocheuse ; c’est dans ce dernier que l’om rencontre les établissements industriels hydrauliques (filial.ures, clouteries-, etc.). La force moyenne utilisable des usines hydrauliques du département de l’Orne est. de 1*0:000 HP, ce chiffre ne ténia ai pas compte-des port ions de rivières susceptibles de nouveaux aménagements.
  - Eure-et-Loir. — La configurât ion du sol de ce département se prête peu à- L’établissemenit d’usines hydrauliques. Les chutes n’y .atteignent pat*
  - P) La Houille verte, par Henri Bresson. Dunod et Pinat, éditeur?, Paris.
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- - LES FORCES HYDRAULIQUES MONDIALES
  - i or>5
  - 3 mètres de liauleur. L'a force moyenne utilisable des usines hydrauliques est évaluée à 4.000 IIP. ^
  - Sarlhe. — Ce département occupe le centre du versant sud du massif montagneux, et l’agriculture l’emporte sur l’indusîrie proprement dite. Les hauteurs de chute varient entre 0m,50 et lm,50, et les puissances y sont parfois de 150 HP. On trouve dans ce département un exemple de transport d’énergie électrique réunissant deux chutes voisines dans une seule et même usine.
  - La puissance moyenne utilisable s’élève à 14.000 IIP, dont 5.400 sui rivières navigables.
  - Mayenne. — Le bassin de la iivière la Mayenne est formé en grande partie de roches ou de terrains imperméables rendant les crues fréqueufes et abondantes. Les hauteurs de chutes varient entre 1 mètre et 3m,50. Le gros tribut des forces hydrauliques dans ce département est. fourni par les rivières navigables. On y rencontre l’importante usine de Rochefort, qui utilise trois chutes de 2m,75 de hauteur sur la partie navigable de la Mayenne ; les trois barrages, qui s’étendent sur 1 kilomètre de distance au plus, produisent une force de 800 HP. Le courant de 2.400 volts qui y est engendré alimente les fours électriques de la Compagnie la Néo-Mé! al-lurgie, propriétaire de l’usine de Roeheforl. Le nombre de chevaux hydrauliques utilisables dans le département de la Mayenne est’ de 15.000 à 16.000 HP, dont près de 13.000 IIP sur la seule rivière navigable du département de-la Mayenne.
  - Maine-el-Loire. — Après le confluent dé la Maine, la- Loire débite 450 mètres cubes à la seconde ; la Maine, 75 mètres cubes près-d’Angers, et la Mayenne, la Sari lie, le Loir et P Chut on y versent respectivement 10, 12, 10 et 6 mètres cubes à la seconde (chiffres moyens). Pour tout le déparlement, on trouve 4.500 IIP utilisables sur les rivières navigables et 5.000 sur les rivières non navigables ni flottables.
  - A Clieffes, un barrage établi sur la Sarlhe navigable permet d’ohtenir 200 HP sous une chute de lm,30.
  - Manche. — Dans ce département , les rivières sont peu longues, mais les chutes y atteignent des hauteurs de 4 à 5 mètres. Le centre du département est plat ; la région du Bocage constitue la partie accidentée du pays, et on peut facilement y établir des chutes de 12 mètres en- réunissant deux ou trois chutes. L’usine hydroélectrique de-Mor! ain utilise une chute de 15 mètres à l’aide d’une conduite forcée. Sur la Vire, à Thorigny..existe un.transport de force de 7km,500 à 5.000 volts. La puissance moyenne utilisable des usines hydrauliques est do 11.000 HP. dont la rivière navigable, la Vire, entre pour 600 1IP.
  - Calvados. — Le département du Calvados présente entre l’Eure et la Ihve des plateaux crayeux où les affluents des rivières principales sont
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  - rares. La plaine de Caen est peu accidentée. Cette région n’ofïre pas de chutes ; on les rencontre dans le Bocage, région aux roches granitiques. A Thury-Harcourt, sur la rivière l’Orne, le point culminant du départ e--ment (359 mètres), l’usine hydro-électrique produit du courant à 5.000 volts qui est transporté à 15 kilomètres. Les rivières du département du Calvados représentent 9.500 HP utilisables.
  - Eure. — Toutes les rivières de ce département sont tributaires de la Seine. Il ne présente que fort peu de ressources hydrauliques ; les liasses eaux de l’été et les crues de l’hiver, indépendamment de la faible pente des cours d’eau, en sont les raisons déterminantes.
  - Des deux barrages avec écluses établis dans le département de l'Eure,, celui de Poses est le plus important (§ 363).
  - L’Eure navigable, qui n’a que 19 kilomètres de longueur dans la traversée du département du même nom, ne compte pas moins de 26 usines hydrauliques. On a pu réaliser sur la Sebec, affluent de la Rille, une chut e dé 11 mètres, grâce aux coteaux escarpés de Rugles. L’usine hydroélectrique de Saussaie, sur l’Eure, comporte des alternateurs triphasés à 5.600 volts et fournit le courant électrique à plusieurs communes. Dans cette usine, comme moteurs de secours, on a eu recours à des moteurs à gaz pauvre.
  - Les rivières du département de l’Eure représentent 1.800 IIP environ,, dont 1.100 sur l’Eure.
  - 247. Évaluation de la richesse de la France en houille blanche.
  - — En 1913, on comptait 620.000 HP aménagés en basses eaux dont 75.000 seulement sur cours d’eau navigables, dont quatre usines de grande importance, et 545.000 sur les cours d’eau dont la force appartient à des particuliers. Gela représentait 15 0/0 des forces disponibles toute l’année. En 1915, la puissance installée dans les Alpes atteignait 718.000 chevaux se décomposant, d’après le Service des Grandes Forces hydrauliques, comme suit :
  - Bassins de l’Isère : 427.115 HP ; de la Durance, 112.165 HP ; de l’Arve, 59.370 HP ; Côtiers (Var, Argens, Roya), 40.100 HP ; du Rhône, 29.800 HP ; du Guiers, 15.620 HP ; des Dranses, 6.100 HP, de la Drôme et du Lez 470 HP ; du Fier, 26.680. Ces forces se répartissaient de la façon ci-après : force et lumière, 291.000 HP ; métallurgie électrique, 255.000 HP ; électrochimie, 147.000 HP ; traction, 16.900 HP ; diverses industries, 39.000 HP. Soit : 96 usines de 100 à 500 HP, 19 de 500 à 1.000 HP, 43 de 1.000 à 5.000 HP, 19 de 5.000 à 10.000 HP et 28 au-dessus de 10.000 IIP, soit, au total, 205 usines.
  - A l’heure actuelle, on compte, pour la totalité de la France, près de 1.500.000 HP captés, soit environ le septième des forces hydrauliques en
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  - eaux moyennes que les flancs de nos montagnes recèlent, et dont la moitié au moins pourrait être de facile mise en valeur. En admettant que 1 kilogramme de charbon donne le cheval-heure et que 8.000.000 de chevaux correspondent à 30 milliards de Ii P H, la richesse hydraulique de la France pourrait un jour balancer largement celle de nos houillères, avec celte différence que cette dernière ne peut aller qu’en s’affaiblissant. alors que la première paraît être de caractère inépuisable.
  - Avec des chevaux de dix-huit hçures, la houille blanche atteindrait une richesse double de celle de la houille noire, soit un mouvement annuel de près de 1.500 millions de francs. .
  - M. de La Brosse, partant de cette considération que les quatre départements de la région des Alpes, cités plus haut, donnent 1.000.000 de HP à l’étiage utilisables pour 24.665 kilomètres carrés, en déduit pour le reste de la France l’évaluation suivante (x) :
  - 1° Départements du sud-est depuis la Drôme jusqu’aux Alpes-Maritimes et les 6 départements de la bordure pyrénéenne (superficie, 63.166 kilomètres carrés), avec un coefficient de 1/2, soit 1.300.000 IIP ; 2° 12 départements du centre et 6 de l’est (superficie, 91.000 kilomètres carrés), avec un coefficient de 1/4, soit 900.000 HP ; 3° le reste dn territoire (357.000 kilomètres carrés) avec un coefficient de 1/10, soit 1.400.000 HP.
  - La France entière posséderait, ainsi un appareil hydraulique d’étiage de 4.000.000 de 11P, et pour le régime moyen 8.000.000 à 9.000.000 de IIP.
  - Des études postérieures plus précises ont fait reconnaître que ces évaluations sont encore inférieures à la réalité. Le service des Grandes Forces hydrauliques a évalué à 4.600.000 IIP la force hydraulique en basses eaux et à 9 ou à 10 millions de HP en régime moyen. La houille verte est représentée par une longueur de 13.000 kilomètres de rivières navigables et. de canaux denavigation, et on compte260.000kilomètres de cours d’eau non navigables, ni flottables, qui constituent le domaine de la houille blanche.
  - A défaut de recensement exact, on peut compter, avec les installations qui ont surgi sous le coup de fouet de la guerre, pour la France ent ière, su? près de 800.000 chevaux installés présentant plus de 600 millions de capitaux engagés, et que les projets en cours porteront à près de 900 millions.
  - Les industries électrochimiques entrent dans ces chiffres pour 14 0/0 environ, les industries électrométallurgiques pour 34 0/0, la traction,
  - (l) La puissance se répartit, ainsi :
  - Haute-Savoie... 100.000 IIP. éliajte. el 375.000 IIP, eaux moyennes
  - Savoie............. 320.000 ' - 650.000
  - Isf-re............. 350.000 — 800.000 -
  - Ilautes-Alpes... 300.000 — 500.000 —
  - 1.070.000 2.325.000
  - LA HOC II LL BLANCHE. —- T.
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  - l’éclairage et la forcé motrice électriques pour 50 0/0 et les indus!ries diverses pour 2 0/0. On peut dçmc sanstémérité affirmer que, d’ici quelques années, la puissance hydraulique aménagée'' atteindra 1.500.000 chevaux et le produit de la vente de l’énergie dépassera 100 millions par an.
  - La statistique officielle de 1912 classait comme suit la puissance uor-male des machines à vapeur en France.
  - A. Établissements industriels et agricoles. 3.235.115 HP (*)
  - li. Chemins de fer et tramways.............* 11.083.185
  - C. batellerie et navigation fluviale....... 546 ..330
  - Ensemble............ 14.864.630 HP
  - Fournissant 54 milliards de chevaux-heures, alors que les richesses hydrauliques en houille Flanche fournissent actLielfement 60 milliards de chevaux-heures (^2).\
  - 11 convient de remarquer que l’appareil à vapeur ne satisfait qu’à un horaire discontinu, que les machines à vapeur ne donnent leur pleine puissance qu’en un pelit nombre d’heures par jour, alors que les chutes hydrauliques permettent de faire un service de vingt-quatre heures toule l’année pour les forces d’étiage, et six à huit mois pour les forces moyennes.
  - 248. Évaluation des forces hydrauliques mondiales. — Actuellement, le nombre total de chevaux électriques mondiaux produits à l’aide des chutes hydrauliques est bien près d’atteindre 10 mdliors de HP (chutes aménagées), contre une disponibilité totale de 75 millions de chevaux. Il est d’ailleurs assez difficile de déterminer ce chiffre avec quelque exactitude, car, outre que les statistiques, dans certains pays, ne sont, pas tenues d’une façon bien minutieuse, la création de nouvelles usines hydrauliques se fait'avec, une telle rapidit é qu’un grand nombre échappe au recensement.
  - Les États-Unis viennent en tête avec 5 millions de chevaux et une réserve disponible de plus de 13 millions, puis la Norvège avec près de 1 million de IIP et 18 millions disponibles,suivie de laFranceet de l’Italie, la première avec 750.000 HP et 6 millions disponibles. La Suède arrive
  - P) La statistique officielle pour 1906 a relevé 61.533 établissements employant 79.567 machines à vapeur produisant 2.321.756 chevaux-vapeur. La répartition entre les différentes branches de l’industrie a été établie comme suit : fabrication des tissus et accessoires de vêtements, 20,8 0 /0 ; usines métallurgiques, 18 0/0; industrie des mines et carrières, 15,7 0/0; production de l’électricité, 10,6 0/0 ; industries alimentaires. 9,6 0 /0 ; industries du bâtiment, 7,2 0 /0 ; agriculture, 6,8 0 /0.
  - (2) Mais la guerre a amené la destruction de nombre d’établissemcntsdanslesrégions envahies. D’autre part il s’est créé une foule d’industries privées ou de guerre, depuis novembre 1914.
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  - avec 550.000 IIP et 675.000 à utiliser ; PAutrielie-IIoi;grie avec 515.000 et 6.460.000 disponibles.
  - La Suisse suit avec 450.000 IIP et une réserve de 2.500.000. L’Allemagne a 400.000 IIP environ installés et en réserve 1.425.000. Puis l’Espagne avec 300.000 IIP installés et 5 millions restant à ui iliser. La Grande-Bretagne a 100.000 IIP environ mis en service avec disponibilité d’environ 950.000 chevaux.
  - I. Les forces hydrauliques norvégiennes sont presque toutes d’appropriation facile en général, situées à peu de dist ance de la mer, et offrant l’avantage d’avoir un débit sensiblement constant par suite de l’existence do bassins fluviaux très étendus. Les grands froids qui régnent quelquefois à l’intérieur du pays ont peu d’influence sur le minimum du débit qui sert de base au calcul de la puissance des usines (1).
  - L’aménagement réalisé ou en construction des chutes de Skoj-.iakeseMs (105.000 HP), de Kraüger (160.000 IIP), de Trollhallen. et d’Elenas (3.30.000 IIP), de Schvaelgfos, (sur la rivière Tinné), qui fournit l’énergie à l’usine de Nottoden (fabrication des engrais élecîrolyi iques) (07.000 HP), île Rjukanfoss, sur la rivière Mann, et devant alimenter l’usine de Haaheim (195.000 IIP), de Boelfos, sur la rivière Nidelven (23.000 HP), de Wamma, sur le Gloinmen (70.000 HP), de Kykkelsrud (50.000 HP) avec transport à 60.000 volts, donnera une cavalerie formidable de près de 1 million de IIP.
  - L’usine de Yermork (450 mètres de chute) fournit 200.000 I IP. L’usine hydroélectrique de Svaelgfos utilise une chute naturelle au moyen d’un barrage de 47 mètres de hauteur. Un canal supérieur d’amenée, d’environ 6o0 mètres de long, construit la plupart du temps en tunnel, amène une quantité d’eau d’un volume d’environ 1.000 mètres cubes à la seconde à une écluse.
  - La conduite d’eau alimentant les turbines actuellement en service est constituée par quatre galeries perpendiculaires creusées dans le rocher, et se rejoignant avec le tunnel d’amenée presque horizontal. Devant ces galeries se trouvent les entrées des quatre turbines de 12.000 HP (décrit es au chapi're vii), qui sont parmi les plus grandes et les plus puissantes d’Europe, avec celles de Trollhàttan.
  - L’usine la plus importante est celle du fleuve Skien, qui est installée pour fournir 600.000 HP. Un réservoir emmagasine la retenue des eaux du lac Mjôsvand, jusqu’à concurrence d’une hauteur de 10 mètres, soit 600 millions de mètres cubes de liquide. La chute totale est de 550 mètres,
  - (l) D’après M. Iloltz, on peut utiliser dans le pays de Norvège, au régime moyen des eaux, 4 millions de chevaux, dont 1.250.0U0 existant dans la Norvège méridionale. Un cinquième de cette dernière est affecté à la production de l’énergie hydraulique.
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  - sur laquelle ou utilise présentement 220 mètres pour l'alimentation de J’usine centrale fournissant 120.000 HP. Les installations hydrauliques de cette usine commandées aux Établissements Escher Wvss et à la maison Voith, sont les plus puissantes du continent.
  - Les chut es du Morve, formées par le fleuve Numedack, sont distribuées sur une longueur de 9 kilomètres du parcours du fleuve représentant une différence de niveau totale de 420 mètres. En régularisant plusieurs lacs, on aurait durant les étiages 40 mètres cubes par seconde et on obtiendrait 163.000 chevaux aux turbines. La dépense d’installation est évaluée à 25 millions, faisant ressortir le cheval-an à l’usine à 150 francs. On transporterait 60.000 chevaux à Christiana.
  - Pour la Suède, les disponibilités sont évaluées à 6.750.000 HP. L’usine de Gullspang a une puissance de 120.000 chevaux ; celle d’Aelfk uleljy 45.000 HP et. celle de Trôlhattan, 150.000 HP. L’usine de Bôrjus, construite par l’Etat Suédois, comme celles de Trôlhattan et d’Aelf-karleby, a une puissance de 50.000 chevaux.
  - Sur la côte méridionale on trouve les usines électro-sidérurgiques cl’Arendal, les usines à nitrates d’expérimentation de la Badische Analin und Soda Fabrik, à Christiansand, les usines à nickel et d’aluminium près de la même vallée, l’usine à sodium de Vadheim, et plus au nord les usines de carbure, ferro-titianium et ferro-ehrome de Meraker.
  - Parmi les usines'destinées à la brillante industrie de l’azote, l’usine de Lienfos fournit 16.900 chevaux ; celle de Tinfos, 15.500 chevaux celle d’Aarlifos, 10.000 chevaux ; celles dites Rjukan I et Rjukan II, r.es-peètivement 120.000 et 107.000 chevaux, et celles en projet de Tyn (80.000 chevaux) et de Matre (80.000 chevaux).
  - Pour obtenir l’énergie nécessaire d’une façon économique à ses usines de produits chimiques (nitrates de chaux, d’ammoniaque, de potasse, de nitrite de soude, biphosphates, acide azotique, etc.), la Société de l’azole a organisé méthodiquement l’aménagement du massif duGausta, la plus haute montagne du sud de la Norvège (1.884 mètres). Nombre de rivières importantes, telles que la Maana, comportent de nombreuses chutes franchissant d’un bond jusqu’à 100 mètres de hauteur. On estime que l’ensemble des usines hydroélectriques de la Société norvégienne de l’azole atteindra le chiffre énorme de 540.000 chevaux. L’énergie provenant des chutes revient à un prix variant de 28 francs à 56 francs le cheval-an. chiffre qui ne peut être atteint qu’en un pays si particulièrement, privilégié.
  - Par contre les chutes de la Vuolle Ranaskortje (15.000 IIP), sur la Tome elf, de Harspranget (46.000 IIP), de Stora Sjofallet {11.000 IIP); de Portjusfallen (12.000 HP), d’Edforseu et de Porsiforsen (16.000 IIP) sur la Pite.elf, de Balforsen (15.000 IIP) sur Urne elf, d’Hammarforsnn cl
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  - 1 OG 1
  - do S’ adforseo (28.000 ci 29.000 IIP), sur l’Indals (df. so rencontrent dans dos régions éloignées de tout centre important.
  - L’usine de Trôlhâttan, située à 44 milles de Gottenlmrg, possède 8 génératrices de 7.000 kilowatts chacune ; les chutes de Cothemburg sur la rivière Gotha, peuvent fournir 59.000 IIP; quand l’installation seVa complètement régularisée, on pourra disposer de 200.000 HP.Les turbines et alternateurs ont une puissance de 12.500 HP unitaire. Les usines électrochimiques d’Albi et de Ringdalem, aménagées avec, des chutes respectives de 15m,85 et 22 mètres, fournissent ensemble.une puissance de 15.000 HP.*
  - #Le gouvernement suédois a décidé d’électrifier, pour utiliser l’énergie des chutes d’eau, toutes les lignes du nord de Stockolm ; il y aura de ce fait 5 stations génératrices et, 35sous-stations, et le réseau comprendra 2.150 kilomètres de lignes.
  - La Suède est maintenant réunie au Danemark par un câble sous-marin amenant le courant à travers le Oresund, pour l’alimentation des tramways du nord du Seeland, à Hellerup près de Copenhague. Il a une longueur de 5km,400, et il est à trois conducteurs de 70 millimètres carrés de section isolés au papier imprégné, sous plomb et armature en fils d’acier. Il a été essayé à 85.000 volts pour une tension de service de 25.000 volts.
  - De l’usine hydroélectrique de la Société des Forces motrices à Malrnô (Suède) pari une ligne à 50.000 volts qui aboutit à la sous-station d’ITel-singborg où la tension est abaissée à 25.000 volts. De celle sous-station part un câble souterrain qui est relié au câble sous-marin dans un poste do branchement à Palsjo sur l’Oresund.
  - IL Les Etals-Unis possèdent les plus longues transmissions de force. Une d’elles déliasse 400 kilomètres (Washington Watler Power C°), et de nombreuses installations ont une longueur supérieure à 170 kilomètres.' On utilise des tensions de 60.000 à 150.000 volts et plus et les puissances dépassent 100.000 kilowatts.
  - Le Nouveau Monde a, plus qu’aucun autre pays, développé l’utilisation' des richesses hydrauliques ; sur les 32 millions de chevaux consommés par an aux États-Unis, environ 24 millions 400.000 proviennent des machines à vapeur, 6 millions 800.000 de chutes d’eau et 800.000 de moteurs à gaz ou à essence: Sur ce total de 32 millions, 11 millions sont employés élect ri-quement. Tandis que la force totale utilisée double tous les dix ans, la force électrique est plus du double tous les cinq ans.
  - La superficie des États-Unis est aussi grande que l’Europe entière. La topographie du pays, les dimensions et le caractère des cours dkïau sont au moins aussi variés qu’en Europe. Au point de vue des États, le pays comprend 50 gouvernements souverains et districts.
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  - I.A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Dans certains États populeux et de grande superficie il n’y a presque point de forces hydrauliques.
  - Le Texas, d’une superficie plus grande que la France, n’a comparativement presque pas de forces hydrauliques exploitées ou à exploiter. Il en est de même dans le Dakota du nord. U y a de grandes étendues de territoires qui n’ont pas encore de moyens de transport modernes (l’Orégon par exemple). Les ressources en charbon sont en train de s’épuiser rapidement. La consommation annuelle dépasse 500 millions de loni.es ; l’anthracite disparaî' ra avant la fm du siècle et le prix du charbon augmente d’une façon persistante. Dans chaque État il est formé une commission pour le contrôle des forces hydrauliques, d’après des statuts qill envisagent le droit public de propriété et de contrôle.
  - Aux États-Unis, on pousse le développement des forces hydrauliques sur les grandes rivières navigables et sur les rivières et portions de rivières susceptibles d’amélioration artificielle en vue de la navigation commerciale.
  - Au point de vue utilisation, les États de New-York, de la Nouvelle Angleterre, du Mimsotta, du Wisconsin et de la Caroline méridionale détiennent les 88 0/0 du total.
  - D’après R. Brown, la puissance hydraulique susceptible d’une utilisation définitive serait de 15.000.000 de kilowatts. Actuellement, il y aurait d’installés, 5.000.000 de kilowatts et la force utilisée par des machines à vapeur serait trois fois plus forte.
  - Sur les forces inutilisées, 5 millions de kilowatts sont sur cours d’eau non navigables et 5 millions sur le domaine public.
  - D’après le professeur W.-C. Unwin, la puissance totale des chutes du Niagara s’élèverait à 7,millions de HP, et le Mississipi et ses tributaires pourraient en fournir 2 millions. C’est dans le New-Englapd que l’on a jusqu’ici tiré le meilleur parti des chutes d’eau ; dans le Far-West et dans les montagneuses Rocheuses, il y a encore énormément à faire. Dans l’État d’Alabana, on compte 300.000 kilowatts non utilisés ; dans l’État de Washington, 600.000 ; dans l’État de New-York, 250.000 ; dans l’État de Tennessee, 200.000 et dans le Connecticut, 50.000 kilowatts.
  - Le projet le plus, colossal à l’étude est celui de la construction d’une digue sur le Long Sault devant fournir 700.000 HP. Sa réalisation obligerait tous les navires, se rendant des lacs à la mer, à emprunter la voie des canaux ; cette entreprise, si la conférence internationale l’approuve, sera l’une des plus considérables de ce genre au monde.
  - Le tableau ci-après concerne les grandes installations réalisées, avec des tensions égales ou supérieures à 100.000 volts.
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- - NOM ET LIEU DE L’ÉTABLISSEMENT TENSION (en volts) MODE DE CONNEXION FRÉQUENCE LONGUEUR (en km) PUISSANCE DES MACHINES en K. V. A. section j en mm2 1 — 1 m nature l “ des 1 conducteurs ] ÉCARTEMENT normal UES CONDUCTEURS (en millimètres) NOMBRE d’éléments DES ISOI.ATEL'IIS de suspension NOMBRE DE CIRCUITS PROTECTION contre LA FOUDUE MISE en exploitation
  - Pacific Light and Power C°, Big Creek (Los Angeles) * 150 000 étoile 50 450 26 000 6x500 Al 230 9 2 2 fils de terre 1913
  - Au Sable El. C°, Michigan 140 000 triangle 60 315 9 000 3x 11 Cu 150 10 1 néant 1912
  - Southern Sierra Pow. 0°. Bishop Creek (Los Angeles) 140 000 triangle 60 350 26 000 6X160 Al 230 6 2 néant 1910
  - Mississipi River Power C°, Keokuk-lowa.... 110 000 étoile •J 5 225 108 000 6x154 Cu 250 7 2 1 fil de terre 1913
  - Georgia Pow. C”, Tallulah Falls 110 000 étoile 60 145 30 000 Ox 68 Cu 165 4 et 5 » 2 fils de terre 1912
  - Ontario Pow. C% Canada 110 000 étoile 25 450 18 800 6x101,5 6x 95 Al 180 8 2 2 et 3 fils de terre 1910
  - Grands Rapides-Mukegon Pow. C°, Michigan. 110 000 triangle 50 80 10 000 3X 3 1 Cu 165 5 i néant 1909
  - Washington Water Pow. C° 110 000 étoile 60 120 26 000 6x135 Al 210 4 2 2 fils de terre 1911
  - Sierra-San Francisco Pow. C°, Californie. .. 104 000 étoile 60 220 34 000 3x100 Cu 260 5 ï néant 1910
  - Yadkin River Pow. C°, Caroline du Nord... 10:1 ooo étoile 60 240 21 000 6x 54 Cu 200 6 -> 1 fil de terre 1912
  - Great Falls Watter Pow. C°, Montana Southern Pow. C°, Carolines du Nord et du Sud 102 000 Iriangle 60 210 21 000 6x100 Cu 200 6 9 4 tils de terre 1909
  - 1 00 00 étoile 60 1 200 100 000 variée variée 200 7 1 1 fii de terre 1910
  - Great Western Pow. C% CaLifornie 100 000 triangle 60 265 40 000 6x 11 6x 85 Cu 250 4 et 5 2 1 fil de terre 1909
  - Central Colorado Pow. C°, Colorado 100 000 triangle 60 205 16 000 3x126 Cu 250 4 1 2 fils de terre 1909
  - Shawinigqn Water and Pow. C°, Canada.... 100 000 triangle 60 145 28 000 6x126 Al 110 8 2 2 fils de terre 1911
  - Common Wealth Power Itailway C° Menico Nothern Pr. C“ Hydro Electric Power Commission et Ontario Stanislauss Power et C° Sans Francisco.... 140 000 110 000 110 000 104 000 triangle ot) 60 25 60 350 200 240 165 15 000 31 200 21 000 140 000
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  - V,
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - On estime qu’il passe à Niagara Falls en moyenne 25 millions de mètres cubes à l’heure qui pourraient donner lieu à la création de 3 à 5 millions de chevaux utilisables suivant les saisons. Les 9/10 de cette masse d’eau s’échappent par la cataracte canadienne et la frontière américaine passe au milieu de celle-ci. A Ontario, d’après la Commission canadienne de conservation, la puissance installée a été reconnue de 532.266 chevaux (enquête de 1910). Actuellement les usines installées sont capables de fournir les puissances suivantes. Sur la rive américaine : Niagara Falls Power C° avec 145.000 HP ; Niagara Falls Hydraulic Power C° avec 150.000 HP. Et sur la rive canadienne : Toronto Niagara Power C°, avec 125.000 HP ; Canadien Niagara Power C°, 100.000 IIP et l’Ontorio Power C° avec 225.000 chevaux.
  - L’installation la plus récente et la plus remarquable est celle de Big Creek à l’altitude de 2.100 mètres. L’énergie est transportée de l’usine génératrice à Los Angelos à la,tension de 150.000 volts, soit à la distance de 400 kilomètres. La puissance aménagée est act uellement de 100.000 chevaux, mais l’installation est prévue pour 400.000 chevaux.
  - L’usine de la Coosa River, à 40 kilomètres de Birmingham, est la première d’une série que fera la Albanna PowerC0. Cette installation, qui est actuellement de 125.000 chevaux, doit aussi être portée à 400.000 chevaux.
  - L’usine de Keokuk (Iowa), sur le Mississipi, contient 30 turbines de 10.000 chevaux et l’usine de Mount Shaste Power C°, sur le Petit River (Saeramento), transporte l’énergie à 360 kilomètres; cette dernière est une des plus grandes usines des États-Unis.
  - Une usine importante du Brésil est celle de Pirabv, où on a installé des turbines Pelton de 20.000 chevaux (!) en ut ilisant une chute de 375 mètres de hauteur. La puissance installée est de 94.000 chevaux. L’usine de Sao Paulo avec 67.000 chevaux installés, transporte l’énergie à la tension de 88.000 volts. Les unités motrices ont une puissance de 14.500 chevaux, sous une chute de 183 mètres de hauteur.
  - Il y a en tout actuellement plus de 30 usines employant des tensions égales ou supérieures à 100.000 volts. Toutes sont à courant triphasé, dont 40 0/0 à la fréquence 60 ; 30 0/0 à la fréquence 50 et la plupart des autres à la fréquence 25.
  - Le. Canada, dont la superficie est de 9.700.000 kilomètres carrés, est pourvu de lacs et de cours d’eau qui se continuent presque sans interruption de la chaîne montagneuse de Labrador aux montagnes d’Alaska.
  - D’après M. C.-H. Mitchell, la répartition par province de l’énergie hydraulique exploitée au Canada est la suivante :
  - P) Turbines Escher Wyss à axe vertical.
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  - LES FORCES HYDRAULIQUES MONDIALES
  - Nova-Scottia..................:....... 21.412 chevaux
  - New Brunswich.................../..... 19.390
  - Québec.................................. 320.000
  - Ontario.................................. 789.466
  - Manitoba.................................. 36.730
  - Alberta................................... 33.303
  - Britisch Colombia...............'..... 263.343
  - Vu Kon.................................... 12.000
  - Divers..................................... 345
  - Total.
  - 1.712.192
  - Les grandes installations hydrauliques de ce pays, en outre des usines installées sur le Niagara, dont les disponibilités sont évaluées à 17 millions de chevaux sont : sur le Saint-Laurent, centrale de 90.000 chevaux (fabrication de l’aluminium) ; sur le Saint-Thimothee, usine de 50.000 kilowatt s (transport de force) ; usine sur le Richelieu, 20.000 chevaux (transport de force) ; usine de Shawinigan, 150.000 chevaux (aluminium et carbures) ; usine du Grand-Merc, sur le Saint-Maurice, 30.000 chevaux (fabricat ion du papier) ; usine sur l’Ottava-River installée pour 84.000 chevaux ; usine sur le canal de Trent, 45.000 chevaux (transport de force) ; usines sur le lac Huron, 56.000 chevaux et le K- kabeka, 15.000 chevaux ; usine de Winnipeg, 22.000 chevaux ; usine de Pinawa Chaunel, 28.200 chevaux (traction électrique) ; t'usine de Slave, 80.000 chevaux sur le Jordan River, etc.
  - Dans la province de Québec, le gouvernement projette la construction d’une nouvelle digue sur le Saint-Maurice River, qui pourra, donner 650.000 chevaux.
  - Les rapides de Cèdres et ceux de Cascade pourront fournir 500.000 chevaux. La chute du Grand Merc à 19kIïl,5 au-dessus de celle de Shawinigan a upe force disponible de 100.000 chevaux. Le Grand Discharge possède de nombreux rapides pouvant fournir plus de 1 million de chevaux el l’Athwapmuchuan, 250.000 chevaux.
  - Pour la province d’Ontario, M. Aires donne les chiffres suivants, comme # forces hydrauliques disponibles : l’Ottava River cl ses affluents, 688.000 chevaux ; les affluents du Grand Lac, 446.000 chevaux ; poulies affluents des baies d’Hudson et de James, 1.750.000 chevaux et, poulies fleuves internationaux frontières, 2.045.000 chevaux, soit ensemble 4.929.000 chevaux dont 702.000 sont actuellement en service.
  - III. Ullalie, pauvre en charbon, est un des pays où la houille blanche est le plus mise en valeur ; elle a assisté depuis dix ans à un développement extraordinaire de ses richesses naturelles ; les nombreuses installations hydroélectriques qui utilisent ses cours d’eau en.font foi. Les chutes de 10.000 HP et plus s’y rencontrent en assez grand nombre ; Gênes,
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  - LA "TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 10.000 IIP ; Padcrno, 14.000 HP ; Vizzola, 20.000 IIP ; Lugure, 19.000 IIP (chute 360 mètres, 4 réservoirs de 6 millions de mètres cubes cors-truies sur l’Apennin de Parme et Massa, 16 kilomètres de canaux) ; Caf-faro, plus de 10.000 HP installés ; Tremonti (11.200 HP) et Piano d’Orle (32.000 IIP) sur le Pescara, avec transport à 88.000 volts ; Turbigo, sur le Naviglio Grande, 7.500 HP avec centrale thermique à la Stellenza, de 33.800 HP ; Cainpologno, sur la Poschiavino, 60.000 HP avec ligne à 50.000 volts et sous-stations à Lom zzo et Gastellenza à 159 kilomètres ; usines de Ponta du Preti, de Boussele.no, de Pian Frighera, de Cerés avec usines thermiques à Turin, l’ensemble représentant 36.600 IIP ; Tivoli, sur l’Amiene, 78.400 chevaux installés ; Subiaco, surl’Amiene, 16.000HP; Arci, 10.800 HP avec centrale thermique de San-Paolo, à Turin, de 25.000 HP ; Legna sur la Gasca, en Croatie, 45.000 HP ; Robblate, sur l’Adda, 24.000 HP; Sondrio, sur le Mallero, 13.000 HP; Bruzzio, sur la Poschiavino, 38.000 1IP ; Podesallo, sur le Cismon, 10.000 IIP et réseau à 60.000 volts ; Malnisio, sur la Gellina, 22.160 HP ; Valnerina, 12.000 HP ; Volturno-Naples, 12.000 HP, transport à 45.000 volts, etc. Sur l’Areto, on édifie des usines pour une puissance de 56.000 HP. Des installations importantes sont projetées Sur la Bormida, l’Orba inférieure, l’Orba supérieure, etc.
  - La Société électrique Bresciana a édifié les usines de Galvagèse, de Bar-gho, de Sabbis, de Dcgnogne, de Covoli, de Gravosoloso, de Mazzuno, de Cedignolo, représentant une puissance de 18.280 chevaux avec une usine thermique à Brescia de 10.000 chevaux. Le réseau comporte 790 kilomètres de lignes desservies à la tension de 40.000 volts.
  - La Société électrique Milani à Vérone a sur l’Adige une usine de 10.000 chevaux avec centrale thermique de 3.000 chevâux. Le réseau, à 40.000 volts, alimente les provinces de Vérone.
  - «I
  - Sur le Poglia, on trouve l’usine d’Isola (24.000 chevaux) et Cadegolo (23.000 chevaux) ; transport de force à 72.000 volts ; retenue de 12 millions de mètres cubes par le lac d’Arno.
  - Sur le Caffaro, l’usine électrochimique de Ponte (10.000 chevaux). Sur la Tosa, l’usine de Poppiano (10.800 chevaux).
  - Les usines de Goglio'(chute 523 mètres) et de Verampio, sur le Devero ont chacune une puissance de 20.000 chevaux, avec une retenue de 10 millions de mètres cubes sur le Cadelogo.
  - Nous signalerons comme usines projetées ou en cours d’exéctition : dans la province de Sila, une usine de 150.000 chevaux ; sur la rivière Turso, une usine de 10.000 chevaux et, sur la rivière Sechio, une usine de 15.000 chevaux.
  - La Société Dinamo a établi sur la Diveria et le Calvasca, avec une retenue de 5 millions de mètres cubes en utilisant le lac d’Avino, les usines de
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  - ' Yarzo donnant une puissance' de 23.000 chevaux. Le réseau est à 45.000 voit s.
  - La ville de Milan a formé sur l’Adda et la Roasco une cavalerie de 30.000 chevaux avec les usines de laPrese,deGrosolto-Terano (20.320 IIP) de Mazzo et de Roasco.
  - Sur l’Adda, on trouve aussi l’usine de Trezzo (11.250 chevaux), sur l’Anza, usine-de Piedimaleva (11.000 chevaux).
  - La régularisation des lacs du Mont-Cenis, où on a opéré une retenue de .G millions de mètres cubes, a permis.de tirer de la rivière Cenischia 11.680 chevaux à l’aide des usines de Novalisa et de Saluvaglio.
  - La ville de Turin a établi sur la Riparia l’usine de Ghurnente, d’une puissance de 18.000 chevaux, pour un transport, à 50.000 volls.
  - Les lacs du col de Trente, avec une retenue de 20 millions de mètres cubes, ont donné naissance aux usines de Giauma, de Rêvera, de Dal-mazzo (90.000 HP),. d’AIta-Roja (20.000 HP), sur la rivière Roja, fournissant ensemble 76.400 chevaux.
  - Sur-le Velino, deux importantes usines ont été créées ; l’usine électro-chimique (carbure) de Papigno de 30.000 chevaux et l’usine de Colestalle pour un transport à 75.000 volts.
  - Nous avons à citer aussi les importantes usines hydroélectriques de Montjovet, de Biaschina, Ticinetto et de Brasimone.
  - Un rapport du ministre de l’Agriculture, de l’Industrie et du Commerce de Rome évalue à 800.000 IIP la puissance que l’on peut emprunter aux cours d’eau de l’Italie centrale. Pour l’Italie entière, on compte 5.500.000 IIP disponibles, dont 5.000.000 utilisables et 400.000 installés, soit 8 0/0.
  - Avant peu ce dernier chiffre sera porté cà 680.000 chevaux, représentant un emploi de capitaux correspondant à 625 millions de francs. La Lombardie est la province d’Italie qui a le plus développé ses richesses hydrauliques.
  - D’après M. Perdoni, les débits d’étiage du Tibre, du Nera et du Velino sont respectivement de 202.666, 666.666 et 274.666 mètres cubes et les débits moyens, de 327.200, 1.126 et 343.333 mètres cubes.
  - U y a, dans les 58 provinces italiennes, 24.486 chutes d’eau qui ont ensemble une puissance moyenne de 2.500.000 HP, dont 38,37 0/0 dans le nord, 26,06 danjs le centre, 30,07 dans le sud, 5,45 en Sicile et 0,07 en Sardaigne. Dans cette estimation ne sont pas comprises les chutes qui pourraient être installées sur les grandes rivières, dont la puissance peut être estimée à 800.000 I4P environ, dont 170.000 sont installés. Le Tibre seul peut fournir près de*500.000 HP, dont 90.000 IIP sont aménagés.
  - Grâce à une régularisation rationnelle de l’écoulement des eaux et à l’établissement de barrages appropriés, on a réussi, particulièrement dans
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- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - ! 0.68
  - l’Italie du Nord, à donner satisfaction aux industries aussi bien qu’aux habitants des parties supérieures des bassins des différents fleuves et rivières, lesquels se servent en partie des eaux dans les exploitations agricoles (x).
  - IV. Suisse. — On comptait en Suisse, d’après la statistique officielle •de l’année 1906, 176 usines ayant des moteurs produisant l’énergie électrique d’une façon continue ou qui étaient utilisées comme secours. Sur ces 176 usines, 114 étaient avec installation uniquement hydraulique, et 62 avec usines thermiques de secours. Ces usines hydroélectriques fournissaient une puissance de 169.000 kilowatts. Un certain nombre d’entre elles se présentent avec des forces de 15.000,20.000 HP et plus.
  - Une statistique dressée par l’Union des Électriciens suisses donnait pour l’année 1909 les chiffres suivants :
  - Nombre total des entreprises électriques................ 675
  - Réparties comme suit :
  - Entreprises produisant elles-mêmes l’énergie 228
  - • » recevant l’énergie en partie................ 64
  - » recevant toute leur énergie................... 383
  - La puissance des entreprises hydrauliques correspondait à 111.426 kilowatts ; celle des entreprises thermiques et hydrauliques à 156.612 kilowatts et celle exclusivement thermique à 6.792 kilowatts.
  - D’après M. Bossard. actuellement, on compte 794 installations de pins de 20 HP représentant 306.148 HP en basses eaux, 478.916 HP en eaux moyennes et 775.550 HP en hautes eaux ; plus 6.055 installations de moins de 20 HP, soit 38.425 HP. La puissance en eaux moyennes de l’ensemble ressort à 517.341 HP. D’après M. Ghezzi, il resterait disponible 884.060 HP en basses eaux ; 1.402.770 LIP, neuf mois de l’année et 2.225.600 HP pendant t oute l’année, en supposant que l’on crée des réservoirs (par aménagement de lacs) emmagasinant pendant les époques de hautes eaux. Si aux 2.222.500, on ajoute les 306.148 indiqués par M. Bossard, en basses eaux, on obtient 2.532.000 HP disponibles toute l’année. La Suisse utiliserait donc à ce jour 21 0/0 de sa puissance disponible.
  - Quant aux tensions des transports, la plus grande partiè des usines emploient du courant à 7.000 et 10.000 volts, et une certaine quantité font usage de courants à 16.000 et 25.000 volts. Un antre lot, presque aussi important que celui des usines à 7.000 et 10.000 volts, n’use que du courant à 3.000 et 5.000 volts.
  - (b En Italie la taxe à la charge du producteur est basée sur le nombre d’habitants de la localité où est située l’usine ou desservie par elle. La taxe sur le consommateur •est de 6 centimes par kilowatt-heure, d’après les relevés des compteurs.
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  - M. Tissot estime que le capital engagé dans ces insl allations dépasse 250 millions.
  - Le grand nombre d’installations électriques avec usine génératrice, — au lieu de transports rayonnant à de grandes distances, — s’explique par ce fait que l’utilisation dos cours d’eau est réglementée par les lois cantonales, qui sont très différentes d’un canton àl’autre, ce cpii a eu souvent pour effet un morcellement et une utilisation peu rationnelle de la force disponible. Puis la plupart, ont été créées à une époque où l’on ne connaissait pas les grosses unités hydrauliques et électriques, c’est-à-dire avant l’apparition des usines de Chèvres et Rheinfelden qui ont été les premiers jalons posés dans la nouvelle voie.
  - Depuis, les usines de laBezenau et notamment deBrusio (36.000 HP, en 12 unités de 3.000 HP), celles sur le Lôntsch et la Biase.hina, celles de Genève et d’Augst pour l'alimentation de Bâle et des environs, sont foutes d’une puissance dépassant 20.000 IIP chacune, avec réserve à vapeur.
  - Celles projetées ou en cours de const ruction : usine de Schuplhein sur l’Emme, affluent de l’Aar (chute 130 mètres el 21.000 IIP) et réservoir de 5 millions de mètres cultes, usine d’Entlebuch (chute de 58m,50 el 2.600 HP), usine de Rùnding (chute de 146 mèt res et 72.000 IIP et réservoir de 9,9 millions de mètres cubes d’eau) dépassent encore ce chiffre.
  - La Suisse utilise aujourd’hui près de 600.000 HP dans ses stations centrales, dont 13 0/0 affectés à la traction électrique, 40 0/0 à l’éclairage et 24 0/0 à l’énergie motrice. Pour le canton de Berne, il reste à utiliser les chutes exploitables de l’Oberland, que l’on peut estimer à 50.000 I1P. Le Conseil fédéral et le Gouvernement du Tessin se sont mis d’accord pour la concession des chutes d’eau du lac Rit on el de Monte Pioltino, afin d’appliquer la traction électrique à'la ligne du Saint-Got hanl, usinosvacl uelle-ment en pleine exploitation.
  - V. L'Allemagne arrive avec 450.000 IIP environ, y compris la Prusse, mais on lui attribue près de 1.500.000 IIP utilisables. Dans eepays,la plus haute tension utilisée ne dépasse pas 30.000 volts.
  - La puissance totale du Rhin en basses eaux, eut re Bâle et. Vieux Brisach, est estimée à plus de 150.000 IIP. On projette de capter cet te force, partie en amont de Neuenberg, partie en aval, en créant trois chutes successives en amont et deux en aval. Pour commencer, le projet prévoit, la captation d’une partie de la puissance en amont de Neuenberg au moyen de deux usines de 32.000 HP et 33.000 IIP.
  - En 1910, les usines d’électricité ayant un caractère d’intérêt public étaient au nombre de 2.360, représentant une puissance de 1.200.000 kilowatts environ, sur lesquelles les usines hydrauliques entraient, pour Je chiffre 800.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - En 1913, c’est-à-dire dans l’espace de Irois ans, le nombre des usines d’électricité atteignait 4.000, avec une puissance de 2.095.666 kilowatts. On peut dire qu’aucun pays i>’avait vu un mouvement si considérable se produire en un espace de temps si court.
  - Ait nombre des grandes usines hydroélectriques installées en Allemagne nous avons à citer : les usines de Rheinfelden (30.000 chevaux, chute de 4ra,50), de Brême (12.000 chevaux, chute de 5 mètres), de Wilhern (30.000 chevaux, chute de 6 mètres), de Heimbach (8.000 chevaux, chute de 9m,50), etc.
  - VI. Autriche. — Le nombre des usines hydrauliques de ce pays représente pnviron la moitié de la totalité des usines de force motrice (221 contre 446). M. Otto Mayr évalue les disponibilités de l’empire autrichien à 5 millions de HP, dont 500.000 utilisés ou en voie d’utilisation.
  - ' L’aménagement du lac Millstaetter, au moyen de trois usines, donnera à lui seul 84.000 LIP. L’une de ces usines, établie sur la rivière Drau, sous une chute de 85 mètres, comportera 12 unités de 5.000 HP ; les deux autres, installées sur la rivière la Liesser, fourniront l’une 6.000 IIP, et l’autre 18.000 HP, pour commencer. Celle de 6.000 HP servira surtout à parer aux faiblesses des deux autres usines.
  - On doit aussi tirer des eaux de la Narenta (chute de 63 mètres) et de son affluent de droite, la Rama (Dalmatie) (chute de 120 mètres), 42.000 HP d’énergie électrique. ç
  - On projette une usine de 100.000 HP sur la rivière Gracka pour l’alimentation de Fiume et autres villes.
  - VII. Bavière. — On estime à 300.000 HP la puissance des chutes non encore utilisées. La nouvelle loi en vigueur depuis le 1er janvier 1908 (annulant et remplaçant celle du 28 mars 1852), qui régit l’expr<,>priation en faveur de l’État, des municipalités, etc., pour cause d’utilité publique, est appelée à donner un essor puissant aux entreprises de houille blanche. A ce jour, il y aurait environ 155.000 HP utilisé* par des turbines hydrauliques.
  - On se propose de barrer la vallée de l’Isar, de façon à créer un grand lac dont les eaux seraient amenées au lac de Walch-en, puis au lac Kochel, enfin ramenées dans l’Isar près de Wolfarischausen. On obtiendrait de cette manière une puissance de 96.000 HP.
  - Les chutes que l’on pourrait obtenir sur l’Alg, sur le Walchensée, sur le Reiszbach peuvent être utilisées économiquement ; les rapports officiels évaluent à 45.000 HP et à 56.000 IIP les forces que l’on pourrait tirer 'respectivement de l’Alg et du Walchensée.
  - D’après le conseiller ministériel Hersel, 246.000 chevaux peuvent êire obtenus des chutes situées au sud du Danube, permettant d’économiser 60 millions de francs de charbon par an.
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  - VIII. Grand-duché de Bade. — La puissance totale des elmt.es d’eau est évaluée à 507.557 IIP, dont 261.820 pour le Rhin, 24.110 pour le Neckar et 221.620 pour les rivières diverses de la Forêt Noire. Près du cinquième de ces forces est actuellement utilisé.
  - IX. Hongrie. — Énergie hydraulique disponible, 550.000 IIP, dont plus de 100.000 HP utilisés. '
  - X. La Grande-Bretagne figure actuellement pour 160.000 IIP. En Angleterre, on a installé dvs transports à 60.000 volts avec 1.000 francs de dépense par cheval fourni au consommateur. Dans ce pays, où le charbon est excessivement bon marché et où les chutes sont plutôt rares', la houille blanche ne peut faire qu’une médiocre concurrence à la houille noire. Les disponibilités sont évaluées à environ 950.000 chevaux.
  - XI. Espagne. — On estime à 300.000 IIP le nombre de chevaux installés. Les disponibilités do ce pays, d’après M. Garballo, sont de 5 millions de IIP, savoir 1.130.000 pour l’Ebre, 900.000 pour le Douro, 750.000 pour le Guadalquivir, 700.000 pour le Tage, 370.000 pour le Guadiana, 750.000 pour le Minho, 190.000 pour le Jucar, 110.000 pour le Ségura, et pour divers, 600.000.
  - La statistique de l’industrie électrique, pour l’année 1904, publiée par le ministère espagnol de l’Agriculture, de l’Industrie et du Commerce portait les indications ci-après :
  - Usines alimentant des services publics (lumière, force., (rae-
  - tion)........................ 796 usines 92.2' i kw
  - Usines privées.................. 354 — 7.2 ! I
  - Ensemble........'.. L 130 usines 99.517 !:\v
  - Dans cette quantité il existait :
  - 374 usines hydroélectriques avec une puissance totale de..... 52.810 HP
  - 155 — — avec secours thermiques à vapeur. ... 34.088
  - Ensemble...................... 87.904 111*
  - Selon la nature du courant, les usines se partageaient comme suit :
  - Courant continu .. N 684 installations 47.210 k\v
  - Courant monophasé.. .. 232 — 15.674
  - Courants biphasés 69 — 7. 162
  - Courants triphasés 134 — 23.028
  - Courant mixte 31 — 6.442
  - Totaux t.150 — 99.516 k\v
  - La statistique de juillet 1917 accuse une puissance utilisable de 6 millions de chevaux. En tant qu’usines concédées on compte 888.040 chevaux et 384.297 chevaux installés,et utilisés.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - L'Espagne possède plusieurs installations de transports de fbrce, pour des distances variant de 70 à 150 kilomètres et des puissances de 4.000 à 20.000 IIP. La tension utilisée est de 30.000 à 50.000 volts (usines de Ouintana-Martengalendez, de Prientolana, de Sizeron, de San-Quirico, de Gamdeinolas). L’usine hydroélectrique de Zamora, qui emploie les (-aux torrentueuses du Douro pour fournir le courant électrique à Zamora. Salamanque et Valladolid, fonctionne à 40.000 volts, avec une puissance de 5.000 HP.
  - La Société la plus importante est la Fuerzas y.Rieges qui dispose de 301.700 chevaux dont 35.283 installés. Un transport de 180 kilomètres fonctionne à 140.000 volts.
  - L’Énergia Electrica Catalana est concessionnaire de 200.000 chevaux dont 30.000 utilisés.
  - La ville de Bilbao est alimentée en énergie électrique par trois usines hydroélectriques (celle de Leizaran, sur la rivière de même nom, celles de Ouintana et de Puentelarra sur l’Ebre), fournissant ensemble 16.000 HP à la tension de 33.000 volts. La longueur totale des conducteurs à haut voltage de ces trois centrales est de 350 kilomètres. Sur le Guadiaro, entre Gaucin et San Pablo, la tension du courant produit, par l’usine de Malaga est de 52.000 volts.
  - La Sociedad hidroelectrica Espanola, qui dispose de 54.000 chevaux de force, a installé une usine hydroélectrique à Molinar d’une puissance de 35.000 HP ; la tension de distribution est de 70.000 volts et l’énergie est transportée à Valence (50 kilomètres), à Alcoy, à Carthagène (160 kilomètres) et à Madrid (240 kilomètres). Les alternateurs fonctionnent à 6.600 volts ; leur puissance individuelle est de 5.625 kilovolts-ampères.
  - La Sociedad General de Fuerzas hydroelectrica dispose d’une transmis sion d’énergie électrique à 140.000 volts (42.000 HP) par l’aménagement des chutes de Seros. La distribution' d’énergie alimente Barcelone, à 225 kilomètres.
  - L’usine de Gapdella, qui utilise une chute de 800 mètres de hauteur, alimente un transport de force à 60.000 volts.
  - Les forces hydrauliques des divers grands Jiios de la Catalogne el de tAragon peuvent se diviser en trois groupes :
  - 1° Rios du val d’Aran, descendant vers la France et constituant la Garonne ;
  - 2° Les Rios secondaires de la Catalogne descendant directement des Pyrénées Orientales ou de ses contreforts, vers la Méditerranée ;
  - 3° Les grands Rios des sommets des Pyrénées Orientales et se déversant: dans l’Ebre.
  - Les trois groupes comportent tous des chutes de grande, moyenne et liasse altitude.
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  - D’une façon générale, aux altitudes dépassant 2.200 à 2.300 mètres, les condensations atmosphériques sont très importantes dans toutes les vallées ouvertes du nord-ouest au sud-est, sur le versant'français, et du sud au nord et du sud-ouest au nord-est, sur le versant espagnol.
  - Elles donnent dans les très bonnes vallées des hauteurs d’eau annuelles utilisables de 3 mètres à 3m,50 et quelquefois 4 mètres dans les hautes vallées bien orientées. Ce régime paraît pouvoir être admis pour toute la haute région centrale comprise depuis le Vignemale à l’ouest jusqu’au Puigmal à l’est. Au delà du Puigmal, vers l’est, le régime général dominant cesse d’être le régime de l’Atlantique et c’est le régime méditerranéen, plus pluvieux que neigeux, analogue à celui de Gênes et des Apennins, qui domine.
  - Dans l’ensemble, et particulièrement dans les Pyrénées centrales et pour les altitudes au-dessus de 1.500 à 1.600 mètres, si le bassin versant d’une chute comprend plusieurs vallées d’orientations diverses, on peut toujours compter recevoir, comme moyenne, sur la surface totale du bassin versant supérieur, des tombées annuelles utilisables de lm,60 à lm,80 de hauteur, utilisables au mieux en créant de vastes réservoirs, capables d’absorber les fontes brusques de neige au printemps et les fontes de grêle et les eaux abondantes d’orages en été. Ces réserves d’ailleurs, selon M. Brilloin, sont techniquement faciles à créer dans les hautes régions, surtout par l’application des nouvelles cuirasses mobiles Deeauville.
  - Les études entreprises permettent d’évaluer l’ensemble des forces hydrauliques financièrement utilisables depuis le Rio Gallego jusqu’à la Méditerranée à 700.000 ou 800.000 chevaux pouvant, devenir presque constants à l’aide de réservoirs pratiques.
  - Les usines installées ou en cours d’exécution sont entre les mains de quatre grandes compagnies, représentant un ensemble de chutes pouvant donner 200.000 HP.
  - Nous donnons des indications succinctes sur ces diverses installations.
  - Chute de Pasleral. — Sur le Rio Ter, 160 mètres de chute, entre Sau et le Sellera. Barrage de 18 mètres de hauteur et 80 mètres de largeur à la tête. Réserve constituée par des bassins de montagne et un important réservoir en tête d’un canal, de 17 kilomètres de longueur-sur la rive droite du Rio, dont 7 tunnels.
  - L’usine hydroélectrique pourra fournir 22.000 à 25.000 HP pendant neuf mois et 10 à 12.000 pendant deux à trois mois.
  - Chutes de l’Esera. — Celle d’amont, dite d’Ell Run, fournira environ 12.000 à 18.000 chevaux. ’
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  - L’ensemble de la puissance hydraulique peut être évalué à 80.000 HP, rendus constants par les réserves.
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  - Châles du Rio Flamisell. — Ces chutes ont 800 mètres et 350 mètres de hauteur représentant, grâce à des réserves régulières, 40.000 chevaux.
  - Une station thermique compensatrice de 12.000 à 14.000 kilowatts est prévue à Badalone.
  - Chutes Sert, sur la moyenne Pallaresa. On les estime à 45.000 chevaux de puissance.
  - . XII. Finlande. — Près de 11 0/0 de la superficie de ce pays est couverte de lacs « le pays des mille lacs » selon le poète, particulièrement nombreux dans le centre et le sud. La rivière Kuneo, qui se jette dans le golfe de Bothnie, débite 160 mètres cubes en basses eaux et. passe à 570 mètres cubes en hautes eaux.
  - Le lac Nasyaroe a 100 kiloniètres de longueur. La chute naturelle de Tammerfos a un débit de 63 mètres cubes en basses eaux et 18 mètres de hauteur.
  - Le lac Paijanna a 250 kilomètres de longueur. La rivière Kymmene qui le traverse a 180 mètres cubes en basses eaux pour atteindre 400 mètres cubes en hautes eaux. Elle forme dans son parcours quatre grandes chutes naturelles pouvant donner 40.000 I1P. La rivière Vuexen a 148 kilomètres de longueur et 480 mètres cubes de débit en basses eaux. Elle franchit 13 chutes naturelles-pouvant donner 350.000 HP.
  - XIII. La Russie d’Europe a à peine effleuré sa colossale réserve de richesses hydrauliques (70 à 85.000 HP), car on a évalué les forces dont elle peut disposer à 11.000.000 de IIP.
  - Nous citerons comme installation récente l’usine hydroélectrique de Zeichour sur le Samour, fleuve important du versant nord-est du Caucase à proximité de Bakou. La hauteur de chute est de 100 mètres et la puissance de 25.000 chevaux, réalisée à l’aide de turbines de 5.000 HP chacune. Le transport d’énergie qui s’étend à 180 kilomètres est à la tension de 140.000 volts.
  - XIV. L’Alsace-Lorraine se présente avec une disponibilité de 120.000 HP, dont un quart environ aménagé.
  - XV. Le Wurtemberg entre dans la lice avec une cavalerie utilisable de 58.000 HP, dont 8.700 employés actuellement.
  - XVI. La Saxe s’offre à très peu près dans les mêmes conditions que le Wurtemberg.
  - XVII. Au Japon, dans les parties montagneuses, les rivières sont profondes, ét roites, rapides et on y a aménagé près de 200.000 HP.
  - On estime à 1.000.000 de HP la puissance totale des chutes du Japon. Parmi les chutes en exploitation, nous citerons celle de Kyoto (3.500 kilowatts, chute de 33 mètres avec un canal d’amenée de 11 kilomètres), celle de Tokio sur le Tamowaga (20.000 kilowatts, canalisés à 40.000 volts et envoyés à 40 kilomètres), celle de Ugigawa avec 18.000 kilowatts, tracs-
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  - portés à la tension de 60.000 volts, celle de Ilitakagawa qui, sous une cliul e de 23 mètres, produit du courant à 12.000 volts. Le barrage de retenue de ce dernier offre cette particularité qu’il sert à la fois à l’alimentation d’une conduite forcée de 2m,73 de diamètre, au flottage de trains de bois et à l’irrigation. L’usine hydroélectrique de Osaka produit une énergie de 32.000 kilowatts, transportés à une distance de 60 kilomètres, et ce le de Kyoto à 150 kilomètres de Tokio, fournit 100.000 IIP.
  - XVIII. Indes. — L’usine hydroélectrique de .Jhelum (Cachemire) uli-lise une chute Vie 120 mètres avec un débit de 17 mètres cubes,'^soit 20.000 IIP'; on y a installé des roues Pelton provenant de la Société Aimer Doble, de San-Franeisco, et des alternateurs de 1.000 kilowatts. Dans l’État de Mysore, on a aménagé sur la Gavéry deux chutes donnant ensemble 7.900 kilowatts.
  - La grande usine hydroélectrique de Bombay, qui utilise une chute de 590 mètres, possède 8 turbines tangentielles de 11.000 chevaux chaque.
  - XIX. Mexique. — Nous avons signalé dans l’introduction de cet ouvrage le transport de force de Nexaca, qui utilise les eaux de ce fleuve pour alimenter en énergie électrique la ville de Mexico au moyen d’une ligne triphasée de 270 kilomètres de longueur. Le Mexique possède d’ailleurs d’autres installations import antes à 60.000 volts, parmi lesquelles la chute du Duero, dans le Miehoacan, qui fournit 8.000 IIP, transportés à 177 kilomètres.
  - XX. Le Chili, qui présente une région très favorable à l’établissement d’usines hydroélectriques et qui peut être classé comme un des pays les plus riches en houille blanche, n’a encore,que quelques stations cent rales, t elles que les usines du Loa (2.500 HP), de Lot a (4.000 IIP), de Valparaiso (5.000 I1P), de Cardiapoal (15.000 HP, 40.000 volts), de Loja (10.000 IIP, 40.000 volts).,
  - L’usine de Clmqnimata, établie sur la côte Chilienne à Tocopilla, alimente un transport d’énergie de 30.000 kilowatts à la tension de 110.000 volts, en courant, triphasé.
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- - CHAPITRE XIV
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  - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU
  - I. — LÉGISLATION FRANÇAISE
  - 249. Régime antérieur des cours non navigables ni flottables. — Avant la promulgation de la loi du 8 avril 1898, à défaut de loi spéciale, la jurisprudence s’appuyait sur l’article 103 de la loi du 3 frimaire an VII, sur les articles 538, 561, 563, 644, 645, 713 et 714 du Code civil, et sur les lois du 29 avril 1845 et du 11 juillet 1847.
  - L’article 561 du Code civil attribue aux propriétaires riverains les îles et atterrissements, impliquant ainsi qu’ils sont l’accessoire du lit dont ils ont été formés, et que celui-ci, par voie de conséquence, ne saurait appartenir qu’aux riverains.
  - L’article 563 spécifie que le terrain abandonné par les eaux, cessant d’être chose commune, devient un bien vacant et sans maître, appartenant, à ce titre, à l’État, par application de l’article 713, et dont l’État propriétaire dispose pour indemniser les propriétaires envahis par la nouvelle direction de l’eau.
  - L’article 644 permet au riverain d’utiliser l’eau simplement à sou passage et à charge de la rendre, à la sortie de son fonds, à son cours ordinaire, si elle traverse son héritage. De là l’ingérence de l’Administration pour dire que la force motrice du cours d’eau n’appartient à personne et qu’elle peut la concéder à qui bon lui semble sans avoir à tenir compte des prétendus droits des riverains, surtout s’ils ne les ont pas déjà utilises. Ainsi la force motrice de l’eau est considérée comme res nullius.
  - L’article 645 donne aux tribunaux, en cas de contestation, le pouvoir de concilier les intérêts de l’agriculture avec le respect dû à la propriété, ü?auf à observer les règlements particuliers et locâux sur le cours et l’usage des eaux.
  - D’après l’article 714, le ht du cours d’eau ne rentrerait pas dans la catégorie des choses non susceptibles d’appropriation privée. C’est la jurisprudence formulée par la cour de cassation dans plusieurs de ses
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- - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU 1077
  - arrêts. D’autre pari, nombre (le cours d’appel ont déclaré que les riverains étaient propriétaires des eaux courantes et de leur' lit, ou que les riverains étaient propriétaires du lit et les eaux res nullius.
  - Le droit d’usage reconnu aux riverains par l’article 644 du Code civil ne pouvait être utilement exercé que si les bénéficiaires avaient la faculté de conduire l’eau sur leurs terres éloignées. La loi de 1845 a remédié à cette situation .en spécifiant que «tout propriétaire qui voudra se servir, pour l’irrigation de ses propriétés, des eaux naturelles ou artificielles dont il a droit de disposer, pourra obtenir le passage de ces eaux sur les fonds intermédiaires, à charge d’une juste et préalable indemnité... »
  - 11 s’agit donc bien ici de. l’établissement, d’une servitude sur un fonds au profit d’un autre fonds, par voie d’expropriation forcée. Mais, en dépit des termes formels de l’article 2 de ladite loi : « les propriétaires des fonds inférieurs devront recevoir les eaux... », la servitude d’écoulement est controversée et la jurisprudence paraît plutôt favorable à l’opinion contraire, d’après laquelle les juges auraient un pouvoir souverain pour apprécier si le fonds servant doit recevoir ou non l’écoulement de l’eau ayant, servi à l’irrigation. De même que le droit d’usage reconnu aux riverains par l’article 644 du Code civil ne pouvait être utilement exercé que si les bénéficiaires avaient la faculté de. conduire l’eau sur leurs terres éloignées, de même cette servitude d’aqueduc et d’écoulement aurait été destinée à rester inutilisable, si elle n’avait été complétée par la servitude d’appui. La loi du 11 juillet 1847 est venue compléter sur ce point., pour l’irrigation des propriétés, la loi de 1845. Mais l’article 1er de cette loi, qui accordait le droit d’appui sur la propriété du riverain opposé pour l’établissement des ouvrages d’art, nécessaires à la prise d’eau, a soulevé les mêmes controverses que pour l’écoulement de l’eau. Le tribunal a le même pouvoir d’appréciation touchant l’opportunité de l’établissement du barrage.-L’on conçoit aisément que des solutions si dissemblables aient donné lieu à des controverses, à des discussions et à des chicanes inépuisables.
  - Le législateur, pour mettre fin à de tels litiges, si nuisibles à l'industrie des forces hydrauliques, est enfin intervenu en promulguant la loi du 8 avril 1898, inscrite ddns le Code rural.
  - La loi de 1898 établit nettement que le lit de la rivière appartient au riverain. Le sol de la rivière s’ajoute à ses terres pour le calcul de l’impôt foncier et, si le cours d’eau est artificiellement détourné, les terrains qu'empruntent le nouveau lit ne cessant pas d’appartenir à son propriétaire, celui-ci ne subit pas U’exproprial ion ; il subit seulement une servitude d’aqueduc et il doit être indemnisé de ce dommage par le juge de paix, après expertise.
  - Quant à l’eau, comme dans le système de la jurisprudence avant 1898, elle reste une chose commune et cela résulte implicitement de l’article 2
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  - de la loi de 1898. Sous ce rapport, il faut doue s’en tenir à l’article 644 du Code civil, qui règle les droits de chaque propriétaire sur l’eau de la rivière qui borde ou traverse son héritage. Mais cet article distingue entre deux sortes de riverains : ceux dont, la propriété borde une eau courante et ceux dont cette eau traverse l’héritage ; le premier a évidemment droit à moins d’eau que le second et, en outre, la quantité d’eau à laquelle a droit chaque propriétaire est proportionnelle à l’étendue des terres qu’il possède. Le possesseur des deux rives peut utiliser à toutes fins l’eau qui traverse son fonds et non seulement en vue d’irriguer ses terres, mais par exemple à l’effet, d’appuyer un barrage sur les deux rives pour utiliser la force motrice de l’eau. C’est dans ce sens que la jurisprudence a interprété l’article 644 en étendant naturellement cette interprétation au bénéfice du propriétaire d’unè seule rive. C’est d’ailleurs grâce à elle que l’industrie hydroélectrique a pu naître et prospérer (x). Le droit, de riveraineté entraîne celui de l’usage de l’eafl à la guise du riverain, dans les limites de l’article 644 précité, à savoir de rendre l’eau à son cours ordinaire à la sortie de son fonds, après en avoir usé sans nuire à l’exercice des droits des coriverains d’amont et d’aval.
  - Pour résumer, nous dirons donc que l’eau des rivières non navigables ai flottables, tout en étant chose commune, est et. reste à la disposition des seuls riverains qui, propriétaires du lit depuis la loi de 1898, peuvent en interdire l’accès à quiconque, même à l’État, la propriété du lit entraînant celle de la pente.
  - Il ressort, de ces considérations que le riverain tient, de l’article 644 et de la loi de 1898, le droit incontestable d’utiliser à son profit la force hydraulique des cours d’eau non navigables ni flottables sur lesquels l’État n’a qu’un droit de police.
  - 250. Droits des riverains sur les cours d’eau non navigables et non flottables. — Ces droits sont définis par les articles 1 à 7 de la loi du 8 avril 1898. L’article deuxième est ainsi conçu : « Les riverains n’ont le droit, d’user de l’eau courante qui borde ou traverse leurs héritages que dans les limites déterminées par la loi. Ils sont tenus de se conformer, dans l’exercice de ce droit, aux dispositions des règlements et des autres décisions émanées de l’Administration. » L’article t roisième ajoute : « Le lit des cours d’eau non navigables et non ffottables appartient aux propriétaires des deux rives. Si les deux rives appartiennent à plusieurs propriétaires, chacun d’eux a la propriété de la moitié du lit suivant une ligne que l’on suppose tracée au milieu du cours d’eau, sauf titres ou prescrip-
  - (9 La Législation des eaux et les cours d'eau non navigables ni flottables, G. Tochon, avocat a la ocur d’appel de Paris, 1908. J. Dangon, éditeur.
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  - lions contraires ; chaque riverain a le droit de prendre dans les parties du lit qui lui appartient tous les produits naturels et d'en extraire de la vase, du sable et des pierres, à la condition de ne pas modifier le régime des eaux et. d’en exécuter le curage conformément aux règles établies par le cliapit re m du présent titre. » L’article 4 dit que : « Lorsque le lit d’un cours d’eau est abandonné, soit naturellement, soit par suite de travaux légalement exécutés, chaque riverain en reprend la libre disposition suivant les limites déterminées par l’article précédent. » Enfin l’article 5 abroge l’ancien article 503 du Code civil, en disposant que les propriétaires des fonds sur lesquels vient à passer le nouveau cours de la voie d’eau n'ont point droit comme indemnité à l'ancien lit, et peuvent seulement prendre les mesures nécessaires pour rétablir le cours primitif des eaux.
  - L’article 6 spécifie que lorsque, par suite des travaux légalement ordonnés, il y a lieu d’élargir le lit ou d’en ouvrir un nouveau, les propriétaires des terrains occupés ont droit à une indemnité à titre de Servitude de passage. Les contestations et le règlement des indemnités sont jugés en premier ressort par le juge de paix du canton. Enfin l’article 7 dit que la propriété des alluvions, relais, atterrissements. îles et îlots est et demeure régie parles dispositions des articles 556. 557. 559,561 et 562 du Code civil.
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  - 251. Réglementation des cours d’eau.— L’Administration a toujours le droit de régler l’usage de l’eau détourné^ d’un cours d’eau, quel qu’il soit ; à part ce droit, le propriétaire du lit. de l’étang ou de la dérivation est maître chez lui. L’administration exerce son contrôle par des mesures générales et des mesures individuelles. Les préfets sont compétents pour statuer sur les cours d’eau en tout ce qui concerne leur élargissement et leur curage (décret du 25 mars 1852, confirmé par celui du 13-avril 1861) ; ils peuvent ordonner la restitution au lit du cours d’eau de tous les terrains compris dans leur largeur normale, mais ils ne seraient plus compétents s’il était nécessaire de s’emparer, contre le gré des propriétaires, d’une portion des terrains riverains. L’Administration devrait alors recourir à l’expropriation pour cause d’utilité publique. Les préfets peuvent ordonner le recepage des arbres, des buissons, et la réparation des berges. ' _
  - Les conseils de préfecture règlent les contestations auxquelles peut donner lieu le curage ; ils décident, par exemple, si le riverain doit procéder au curage en amont ou en aval de sa propriété. Ils sont encore compétents pour statuer sur les indemnit és réclamées à raison des dommages que le curage cause aux propriétés riveraines, au cas où les travaux sont ordonnés par l’Administration.
  - En cas de construction de digués à élever dans les fleuves non navigables ni flottables, la nécessité en est constatée par le Gouvernement et
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  - la dépense supportée parles protégés en proportion de leur intérêt aux travaux, à moins .que le Gouvernement croie utile d’accorder des secours sur les fonds publics (art. 33, loi du 16 septembre 1807)•
  - La loi du 6 octobre 1791 et l’article du Code pénal punissent d’amende et même de prison les propriétaires d’usines qui, par la trop grande élévation des eaux, inondent les propriétés riveraines. Pour que-l'établissement de l’usine ou de la prise d’eau constituât une contravention, il faut que le cours d’eau sur lequel elle se trouve ait été l’objet d’un règlement d’eau spécial par l’autorité compétente et prohibant expressément toutes constructions dans les limites du lit des eaux.
  - La poursuite des délits et contraventions commis sur les cours d’eau non navigables ni flottables est portée devant les tribunaux de police municipale ou correctionnelle. ,
  - La loi de 1898 maintient l’article 644 du Code civil. Elle admet que le propriétaire d’une seule rive peut , aussi bien que celui dont le fonds est traversé par la rivière, sè servir de son droit d’usage non seulement en vue de l’irrigation, mais aussi en vue d’une utilisation indüstrielle. D’autre part, on a admis en pratique la cessibilité de ce droit d’usage et la possibilité de le séparer de la propriété du fonds. Pour certains travaux, le riverain peut agir sans rien demander à l’Administration. Pour d’autres, au contraire, il est contraint de lui demander une autorisation, en particulier les ouvrages destinés à l’établissement d’une prise d’eau en vue d’actionner une usine. L’autorité compétente pour accorder les autorisations est le préfet.
  - D’après la loi de 1898, le chef de l’État est seul compétent pour édicter des règlements généraux et le préfet peut seul accorder des autorisations individuelles. Quant aux maires, ils ne peuvent user des pouvoirs de réglementation que leur confère l’article 16 de la loi de 1898 qu’en cas de péril urgent et pour faire face à ce péril.
  - Dans tous les cas, lorsque l’Administration autorise une installation sur les cours d’eau non navigables ni flottables, les droits des tiers sont et demeurent réservés, puisqu’elle n’a pas à se préoccuper des intérêts privés lorsqu’elle autorise les travaux.
  - Les tiers lésés peuvent porter leurs’doléances devant les tribunaux civils.
  - 252. De la jouissance des eaux. — La jouissance des eaux par les riverains peut être l’objet de conventions ou règlements particuliers qui comprennent non seulement les contrats formels, mais encore les titres, les questions de prescription, etc. Ainsi les usiniers ont la faculté, d’un commun accord, dè régler entre eux le volume et la distribution des eaux, et, en cas de désaccord, c’est le tribunal, par application de l’arlicle 645
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  - du Gode civil, qui a mission de répartir le plus équitablement possible les eaux entre les riverains, en tenant compte de leur volume et. de leur plus ou moins grande utilité, de la nature et de l’imporlanee des besoins auxquels elles doivent être affectées, ainsi que de la longueur et de l’état des riverainetés respectives.
  - Pour savoir qui est propriétaire des biefs des canaux de dérivation, il est indispensable d’examiner le caractère du bief ou du canal litigieux. Par l’examen des titres ou des circonstances de fait et de lieu, on arrivera à connaître si on est en présence d’un cours d’eau naturel ou artificiel. Le plus souvent, l’œuvre de l’homme se détermine par la largeur et la profondeur uniformes de l’ouvrage, par des alignement s réel dignes, par de la terre placée sur les bords et en forme de talus. Au cas où le bief ne résulte pas d’un travail artificiel, cet ouvrage ne peut être considéré comme étant la propriété de l’usinier. Au cas où le bief a été creusé de main d’homme, il faut encore déterminer si le maître de l’usine s’en sert à un litre qui puisse l’autoriser à en user d’une façon exclusive, fait qui se présente quand l’usinier jouit du bief du canal comme propriétaire et quand il a sur le cours d’eau un droit de servitude ayant pour objet l’alimentation de son usine, tandis que la propriété appartient aux riverains. La nature du droit de l’usinier sur le bief du canal est établie par les titres ou par des faits de possession légale. Les règles sont les mêmes pour la propriété des francs bords des canaux d’amenée.
  - Le droit d’usage de l’article 644 du Gode civil est purement facultatif et on ne peut prescrire contre lui. Les règlements locaux édictés pour une région ou pour une portion du cours d’une rivière par f Administrât ion sont au-dessus de l’appréciation du juge. Ils s’imposent dès que les formes ont été observées.
  - Pour obtenir un règlement d’eau, iHaut que le bénéficiaire ait la possibilité matérielle de jouir de l’eau qui devra lui être attribuée et que l’eau qui reste, à sa disposition soit suffisante à son usage. Le règlement d’eau est un véritable jugement que rend le juge, en vertu de l’article 645, en statuant selon l’équité et en conciliant les intérêts de l’agriculture avec le respect dû à la propriété.
  - On admet qu’un propriétaire, qui a acquis par prescription trentchaire un droit de prise d’eau et une servitude d’aqueduc, peut changer la dest ination des eaux dans son fonds et s’en servir pour alimenter une usine. Le droit du'propriétaire ,de l’usine sur les eaux alimentaires contenues dans les canaux et biefs l’autorise à y faire tous les travaux nécessaires pour empêcher la perte et la filtration des eaux ; il est autorisé à déposer sur les rives le produit du curage çt les vases qui en proviennent.
  - En dehors des travaux collectifs d’endiguement, et là où l’administration ne juge pas utile de les entreprendre, les propriétaires riverains ont le
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  - droit d’exécuter, sur les bords des cours d’eau, des digues, des fascinages et des pilotis.
  - Le curage, — qui a pour but de rétablir ou de maintenir le libre cours des eaux, — doit être effectué à vif fond et à francs bords, ou autrement dit à vieux fond et à vieux bords. Les frais occasionnés par le curage et l’entretien des ouvrages sont supportés par lès riverains dans la mesure de leur intérêt, lequel s’apprécie par la situation de l’ùsine sur le cours d’eau et non d’après la valeur locative de l’établissement. Chaque riverain ou usinier peut faire opérer le curage le long de ses propriétés, pourvu qu’il n’entrave pas le libre cours des eaux et n’empiète pas sur le terrain d’aut rui. Le riverain peut même effectuer les travaux de curage au delà de sa propriété. Les frais en sont à sa charge et les produits du curage appartiennent à celui aux frais de qui est faite l’opération.
  - La personne qui établit une usine ou une prise d’eau sur une rivière ou un ruisseau non navigable ni flottable, sans en avoir obtenu la permission, ne s’expose à aucune poursuit e devant les juges de police ni à aucune répression personnelle. Elle court seulement le risque de voir son entreprise supprimée comme empêchant le libre cours des eaux.
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  - 253. Autorisations d’usines hydrauliques. — Les instructions des demandes en autorisation de prises d’eau sur les cours d’eau non navigables ni flottables sont tracées par les instructions organiques ministérielles, en date des 19 thermidor arnVI, 28 octobre 1841, 23 octobre 1851, 26 décembre 1884, et par décret du 1er août 1905, dont nous donnons une analyse plus loin. La circulaire du 23 octobre 1851 était accompagnée d’un programme pour la rédaction des pièces nécessaires à l’instruction des règlements d’eau et de sept modèles qui avaient trait : les deux premiers, aux enquêtes à ouvrir (première et deuxième enquêtes) ; le troisième et le quatrième, à la visite des lieux ; le cinquième et le sixième, aux projets de règlement, et le septième, au procès-verbal de récolement des travaux.
  - La circulaire du 26 décembre 1884 a apporté une modification aux modèles 5 èt 6.
  - Les travaux que nécessite l’utilisation des eaux doivent être régulièrement autorisés par l’Administration, que les lois des 22 décembre 1789, janvier 1790, 12-20 août 1790 et 28 septembre-6 octobre 1791 chargent de veiller à la conservation des rivières, au libre écoulement des eaux, ainsi qu’à leur répartition dans l’intérêt général.
  - Le .riverain dont le fond borde un cours d’eau peut y établir une usine en en obtenant l’autorisation nécessaire. Il le pourra encore quand il aura acquis par titre ou par prescription le droit d’usage du riverain situé en face de lui.
  - Les usines établies ou à établir sur des cours d’eau n’ont d’existence
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  - légale que si la construction ou l’exploitation en a été permise par l’autorité compétente. Le préfet a le droit d’autoriser les établissements à créer et de régulariser ceux existant sur les cours d’pau non navigables et non flottables (décret du 25 mars 1852).
  - L’autorisation administrative est nécessaire lorsqu’on fait subir aux ét ablissenlents un changement tel que le régime du cours d’eau en puisse ét re modifié.
  - Le décret du 1er août 1905 vise les articles 12, 41 et 43 de la loi du 8 avril 1898, sous la forme d’un règlement d’administrat ion publique,, ayant pour objet de déterminer la forme de l’instruct ion qui doit précéder les arrêtés des préfets relatifs aux autorisations de passage sur les rivières non navigables.
  - Il importe surtout de remarquer que ce décret comporte, sur la circulaire ministérielle du 28 octobre 1841, deux modifications intéressantes, savoir : 1° la suppression de la première enquête, remplacée par la visite de l’ingénieur, et 2° la nécessité, pour l’Administration, de consulter le ministre de l’Agriculture, lorsque la chute projetée d.evra avoir, en moyenne, une puissance supérieure à 1<00 poncelet s.
  - Les articles 1 à 3 du décret ci-avant visent la forme des demandes. L’article l?r stipule que les demandes concernant les objets ci-après doivent être adressées au préfet, sur papier timWté : a) établissement d’ouvrages intéressant le régime ou le mode d’écoulement des eaux ; b) régularisation de l’existence des usines et ouvrages établis sans permission et n’avant pas de titre légal ; c) révocation ou modification des permissions précédemment accordées (cours d’eau non navigables et non flottables) ; d) prises d’eau au moyen de machines lorsqu’il est constaté, qu’eu égard au volume des cours d’eau, elles n’auront pas pour effet d’en altérer le régime ; e) autorisations qui ne peuvent être accordées que par décret.
  - L’article 2 dit que, lorsqu’il s’agit d’une première autorisation, la demande'doit énoncer d’une manière distincte : les noms des cours d’eau et de la commune sur lesquels les ouvrages doivent être établis, les noms des établissements hydrauliques placés immédiatement en amont et en aval, l’usage auquel l’entreprise est destinée, les changements présumés que l’exécution des travaux doit apporter au niveau et au régime des eaux, soit en amont, soit én aval, enfin la durée probable des travaux sur les cours d’eau non navigables ni flottables • quand il est question d’un barrage comportant la submersion des rives en amont, la demande doit être accompagnée cHun projet complet du barrage, ainsi que d’un mémoire justifiant les dispositions projetées, en faisant connaître le mode de fonctionnement de l’ouvrage. Dans tous les cas, le permissionnaire doit, en outre, justifier qu’il a la libre disposition du sol sur lequel les ouvrages
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  - seront implantés, et notamment celle des rives dans les cas où un barrage doit être établi.
  - L’article 3 indique que, s’il s’agit de modifier ou de régulariser un établissement préexistant, le propriétaire doit fournir, autant que possible, outre les renseignements ci-dessus mentionnés, une copie des litres m vertu desquels cet établissement existe.
  - Les articles 4 à 15 ont trait à Y instruction des detnandes. Le préfet 1 rans-
  - 1 met la demande à l’ingénieur en chef compétent et celui-cbla fait parvenir
  - à l’ingénieur ordinaire, qui procède à la visite des lieux. Si les services d’ingénieurs de plusieurs départements sont intéressés, les préfets désignent celui à qui sera confiée l’affaire ; en cas de désaccord, le minis! iv désigne d’office (art. 4).
  - L’ingénieur ordinaire donne avis de sa visite aux maires des communes intéressées, lesquels annoncent la visite au moyen d’afïiehes. posées au lieu ordinaire d’affichage des actes administratifs et ensuite publiées à snn de trompe ou de caisse, formalités qui doivent être remplies au moins huit jours avant la date fixée pour la visite de l’ingénieur. De plus, ce dernier prévient directement le pétitionnaire, les présidents des syndicats s’il en . existe pour le cours d’eau, les mariniers les plus expérimentés s’il s’agit d’une rivière navigable ou flott able, et toutes autres personnes dont la présence lui paraît utile et. nUfessaire (art. 5).
  - Lors de sa visite, l’ingénieur ordinaire dresse un procès-verbal séamc tenante, dont il donne lecture aux personnes présentes, qui sont invitées à le signer et à y insérer sommairement leurs observations, si elles le jugent convenable. Dans ce procès-verbal*sont indiqués les repères que l’ingénieur a adoptés, les renseignements qu’il a recueillis, les résultats des expériences qu’il a faites et les conventions amiables qui auraient pu intervenir entre les intéressés (art. 6).
  - Les formalités prescrites par les articles 5 et 6 ne sont pas applicables aux demandes de prises d’eau par machines visées à l’article 1er du présent. décret, ainsi qu’aux cours d’eau non navigables ni flottables,'lorsque les ouvrages projetés ne comportent pas l’établissement de barrages et lorsque le préfet juge qu’ils ne sont pas de nature à modifier profondément le régime des eaux (art. 7).
  - L’article 8 mentionne'le rapport à dresser par l’ingénieur ordinaire, lequel est transmis à l’ingénieur en chef. Dans ce rapport, celui-là discute les oppositions et motive ses propositions relatives aux conditions techniques à imposer au pétitionnaire ; s’il conclut à l’autorisation, il joint à son rapport un projet de règlement , un plan et-des nivellements.
  - Le rapport et foutes les pièces de l’instruction sont envoyés, avec avis,
  - > par l’ingénieur en chef au préfet.
  - Ce dernier, dès lors, ordonné, par un arrêté, l’ouverture d’une enquête.
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  - Il indique que toutes les pièces d,e l'instruction sont déposées à la mairie de la commune où les travaux doivent être exécutés. Un registre destiné à recevoir les observations des intéressés est ouvert à ladite mairie. Si l’entreprise s’étend en dehors du territoire de la commune, l’arrêté désigne les autres communes dans lesquelles l’enquête doit être ouverte et aux mairies desquelles il sera déposé un dossier avec registre spécial (art. 9).
  - Cet arrêté préfectoral fixe le jour dé l’ouverture de l’enquête, qui a une durée de quinze jours, et- il est annoncé dans les mêmes formes que celles de la visite de l’ingénieur. L’accomplissement de ces formalités est certifié par les maires des communes où elles sont prescrites (art. 10).
  - A l’expiration du délai, les maires des communes transmettent les regist res, avec leur avis motivé, au préfet, qui consulte les ingénieurs sur les résultats de l’enquête. Si celle-ci a porté sur plusieurs départements, les résultats en sont centralisés par le préfet du département où sê trouve le siège principal de l’établissement (art. 11).
  - Si, d’après les résultats de l’enquête, les ingénieurs apportent à leurs premières dispositions quelque changement de nature à provoquer de nouvelles oppositions, il est procédé à une nouvelle enquête de quinze jours (art. 12).
  - Quand d’autres services publics sont intéressés à l’établissement , à la modification ou à la suppression de l’ouvrage, les chefs de ces services sont consultés, et., si l’ouvrage est compris* dans la catégorie des travaux mixtes, il est procédé à l’instruction suivant les règles édictées par les lois H décrets sur la matière. Dans le cas où l’affaire est portée devant la Commission mixte, la délibération prise par cette Commission est notifiée au préfet, s’il est compétent pour statuer (art. 13).
  - Enfin, après l’accomplissement de ces formalités, le préfet, statue, si l’affaire est de sa compétence.
  - S’il s’agit d’un barrage comportant, la submersion des rives en amont et si la chute projetée a une puissance supérieure à 100 poncelets, il en est référé au ministre de l’Agriculture, au préalable.
  - En cas de rejet de la demande, le préfet, notifie immédiatement sa décision motivée au. pétitionnaire.
  - Si l’autorisation doit être accordée par décret, le préfet, transmet le dossier avec ses propositions au ministre compétent (art. 14).
  - Sur les cours d’eau non navigables ni flottables, le préfet ne peut ouvrir l’instruction en révision cl’un règlement existant qu’avec l’assentiment du ministre de l’Agriculture.
  - Le récolemenl des Iravaux est, défini par l’article IG. A l’expiration du délai fixé par l’acte d’autorisation pour l’exécution des travaux, l’ingénieur ordinaire procède à la vérification de ceux-ci et rédige un procès-verbal de récolement en présence du pétitionnaire, des maires et des irité-
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  - rossés, convoqués à cet effet dans les formes établies par l’article 5 du décret. Le préfet, si les travaux sont exécutés conformément aux indira-tions de l'autorisation, prononce la réception ; sinon, il invite le pétitionnaire à régulariser sa situation. Dans le cas où les travaux sont de nature à causer des dommages, le pétitionnaire est mis.en demeure d’avoir à y remédier dans un délai déterminé ; si cette injonction reste sans effet, le v préfet prend les mesures nécessaires pour faire cesser le dommage et prononcer, s’il y a lieu, le retrait de l’autorisation.
  - Sur les cours d’eau non navigables ni flottables, lorsqu’il s’agit des entreprises visées au paragraphe 2 de l’article 14, toutes les fois que les travaux exécutés ne seront pas conformes aux conditions de l’autorisation, le préfet devra soumettre le procès-verbal de récolement au ministre de l’Agriculture, sauf, en cas d’urgence, à prendre des mesures comme celles spécifiées ci-avant.
  - Les articles 17 à 20 concernent des dispositions diverses ayant trait : 1° au retrait d’autorisation par application des articles 14 et 15 de la loi du 8 avril 1898 ; dans ce cas, il est statué dans les formes établies par les articles 9, 10, 11, 12, 13 et 14 du présent décret, et l’enquête s’ouvre sur les propositions formulées par les ingénieurs ; 2° au règlement d’offi<11 d’établissements existants non réglementés par le préfet, et cela soit sur la plainte des intéressés, soit sur la proposition des ingénieurs, après en avoir donné avis au propriétaire. Les règlements d’oiïice sont d’ailleurs soumis aux mêmes formalités que les demandes présentées par les parii-culiers.
  - Les dispositions du décret que nous venons d’analyser ne sont pas applicables aux autorisations d’établissements temporaires.
  - Lorsque le projet d’établissement a rapport dux rivières navigables et flottables, le préfet, après l’instruction, prend un arrêté qui décide l’admission ou le rejet de la demande dont il est adressé ampliation au ministre, conformément à la circulaire ministérielle du 27 juillet 1839. En cas de rejet, le pétitionnaire peut en appeler devant le ministre des Travaux publics. L’arrêté qui prononce l’admission peut être soumis au Conseil d’Etat (sauf si l’établissement a un caractère temporaire et provisoire), et il est statué, après avis du Conseil d’État, par un décret gouvernemental.
  - D’après le projet de loi voté par la Chambie des députés (16 juillet 1909),vies usines hydrauliques occupant le domaine public seraient divisées en usines autorisées et en usines concédées. La première catégorie concernerait les usines qui disposent d’une puissance brute en étiage d’au plus 200 kilowatts et qui n’ont pas pour objet principal le commerce de l’énergie. Toutes les autres usines seraient concédées.
  - Les usines autorisées continueraient à être régies par les lois et régit1-
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  - ineuts actuellement en vigueur. Tout en restant essentiellement précaires et révocables, les autorisations qui constituent leur titre ne seraienf, en aucun cas, valables pour une durée supérieure à cinquante années. En ce qui concerne les usines actuellement existantes, le délai de cinquante ans courrait à partir de la promulgation de la présente loi.
  - Les usines concédées feraient l’objet, d’une concession de durée déterminée, accordée au nom de l’État par un décret rendu en forme de règlement d’administration publique. Une loi ne serait nécessaire que lorsque les travaux d’appropriation de la force comporteraient le détournement des eaux de leur lit sur une longueur de 20 kilomètres, mesurée sur ce lit ou que la puissance brute dont l’usine pourra disposer dépasserait 15.000 kilowatts.
  - La concession investirait le titulaire, pour l’exécution des travaux définis au cahier des charges joint à l’autorisation, de tous les droits que les lois et règlements confèrent à l’administration en matière de travaux publics ; en particulier les usines concédées auraient le droit d’occuper les propriétés privées nécessaires à l’appui des ouvrages de retenue'ainsi qu’à l’établissement des canaux souterrains d’adduction et de fuite, conformément aux dispositions des projets régulièrement approuvés par l’administration ; s’il y avait lieu à expropriation, il y serait procédé conformément à la loi du 3 mai 1841, au nom de l’État et aux frais du concessionnaire,
  - Enfin toutes les usines actuellement existantes, qui ont été autorisées à titre précaire et révocable, et qui disposent d’une puissance brute eu étiage supérieure à 200 kilowatts ou qui ont pour objet principal le commerce d’énergie, seraient, dans un délai de cinq ans, à partir de la promulgation de la présente loi, placées sous le régime des usines concédées.
  - Le projet de loi que nous venons d’analyser est donné in extenso au paragraphe 256.
  - En ce t^ui concerne les établissements sur les cours d’eau non navigables ni flottables, l’autorisation indique qu’il doit être placé près de l’iisine, en un point désigné par l’ingénieur, un repère définitif et invariable dont le zéro indique seul le niveau légal de la retenue ; ledit repère doit toujours être accessible aux fonctionnaires publics ou aux intéressés. Dès que les eaux dépassent le niveau de la retenue, le permissionnaire doit lever ses vannes de décharge. L’acte d’autorisation fixe remplacement du déversoir, la longueur de ce déversoir, la hauteur et le dérasement de sa crête, soit en contre-bas du repère, soit suivant le plan de pente de l’eau retenue au niveau légal. Ces dispositions sont relatives au vannage de décharge pour que les vannes puissent être facilement levées au-dessus des plus hautes eaux. Enfin l’acte peut contenir des conditions spéciales motivées par l’état des lieux, par la nature du cours d’eau et du mécanisme hydraulique, l’encaissement et la rapidité plus ou moins grande des eaux. Le per-
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  - missionnaire doit se conformer à tous les règlements existants ou futurs sur la police des eaux, le mode de distribution et le partage des eaux, et les travaux, exécutés sous la surveillance des ingénieurs des ponts et chaussées, doivent être terminés dans un délai fixé. A l'expiration dudit délai, ^ingénieur rédige un procès-verbal de récolement aux frais du permissionnaire ; dans le.cas d’un partage d’eau entre l’agriculture et l’industrie, les ingénieurs chargés d’une semblable étude doivent rechercher la solution la plus avantageuse au point de vue de l’intérêt général.
  - Si les eaux sont domaniales, le chiffre de la redevance est déterminé dans l’arrêté du préfet.
  - Le permissionnaire est tenu d’effectuer le curage à vif fond du bief de l’usine dans toute i’étendue du remous, toutes les fois que la nécessité s’en fait sentir ou qu’il en est requis par l’autorité administrative.
  - Si les travaux exécutés sont conformes'aux dispositions prescrites, l’ingénieur propose la réception, et une expédition du procès-verbal de récolement reste déposée à la mairie de la commune de laquelle dépend le lieu de l’installation, aux termes du décret du'10 mai 1854. Les ingénieurs et les agents sous leurs ordres ont droit à l’allocation de frais de voyage et de séjour, lorsqu’ils procèdent, en dehors des limites de la commune de leur résidence, aux opérations de nivellement et de récolement. Il en est de même pour les vérifications ultérieures relatives aux points d’eau et aux ouvrages régulateurs, mais alors seulement si cette vérification a lieu à la demande d’un intéressé. Les états de frais sont.'réglés par le préfet et recouvrés comme en matière de contributions directes.
  - Les recours dirigés soit contre l’acte de l’Administration, soit contre les effets qu’entraîne sa mise en exécution, ont lieu par la voie contentieuse-au Conseil d’État ou par la voie purement administrative, dont le chef hiérarchique est le ministre des Travaux publics.
  - L’Administration, se basant sur les exigences'de l’intérêt public, s’attribue le droit de modifier et de révoquer au besoin les autorisations existantes, et les tiers intéressés peuvent provoquer la révision, le changement ou le retrait de l’autorisation. Dans l’exercice de son droit, l’Administration ne serait empêchée ni par une possession immémoriale ni par l’prigine du titre sur lequel cet état de chose repose.
  - En résumé, la première chose que doit faire un industriel qui veut s’établir sur un cours d’eau est de s’assurer le consentement de tous les riverains dont les droits pourraient se trouver compromis soit par le remous du barrage, soit par les dérivations usinières projetées. Il lui faut acquérir, en outre, bien entendu, les terrains nécessaires pour l’installation de l’usine. Il lui faut aussi — puisqu’il ne peut invoquer les servitudes des lois des 29 avril 1845 et 14 juillet 1847 [par lesquelles les riverains peuvent conduire sur les fonds non riverains les eaux d’irrigation dont ils ont le
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  - droit de disposer, en obtenant, moyennant indemnité, Je passage desdiies eaux à travers les fonds intermédiaires (services d’aqueducs), et aussi acquérir la faculté, toujours pour l’arrosage, d’appuyer sur la propriété du riverain opposé les ouvrages nécessaires à leur prise d’eau] — se procurer à l’amiable le droit de faire passer ses dérivations sur le terrain d’autrui et d’appuyer son barrage sur la rive opposée à la sienne (appuis de barrages). Il doit également obtenir le consentement des propriétaires supérieurs dont les fonds pourront se trouver submergés par la retenue de son barrage. Enfin il lui faut traiter avec tous les riverains auxquels le remous et la dérivation vont enlever en tout ou en partie le droit d’usage de l’eau, et pour cela, se faire céder par eux ou leurs droits de riveraine!é ou les terrains mêmes auxquels ces droits se trouvent, attachés.
  - L’instruction des demandes de services d’aqueducs, d’appuis de barrages pour les eaux d’irrigation, se fait dans les mêmes formes que celle de la réglementation des usines. La retenue peut être permanente ou intermittente ; dans ce dernier cas. le niveau légal de la retenue est remplacé par celui de la crête du barrage, qui limite les hausses réservées, et les> vannes doivent être disposées à l’instar de celles des usines hydrauliques.
  - Les voies de recours offertes aux intéressés par les arrêtés des préfets sont d’ordre gracieux et d’ordre contentieux. Dans le premier cas, il faut que le plaignant se trouve en présence d'une faute de l’Administration,et c’est le chef de l’État, fonctionnant au regard du préfet comme une sorte de tribunal du second degré, qui statue par décret, en s’éclairant de l’avis du Conseil d’Éîat. Le recours gracieux existe sans préjudice du recours contentieux pour excès de pouvoir. Hors le cas de l’intérêt général où l’hygiène et la sécurité sont en jeu, ou dans 1’hypothèse d’une faute du permissionnaire, l’autorisation ne peut être retirée sans indemnité.
  - Ainsi donne lieu à indemnité le retrait de l’autorisation, qui serait la conséquence d’une dérivation de la rivière, en amont des travaux autorisés, le retrait de l’autorisation qui serait ordonné par suit e des nouveaux travaux autorisés sur la rivière, au profit d’une collectivité ou d’un pari i-culier, la modification d’une autorisation pour les mêmes causes et enfin toute modification de même origine qui serait apportée à une usine fondée en titre. C’est le conseil de préfecture qui fixe l’indemnité ; mais, si les travaux exécutés l’ont été à la suite d’une expropriation, la procédure doit être suivie devant le jury de la loi de 1841.
  - La circulaire ministérielle du 3 juillet 1908 apporte quelques explications complémentaires, relativement à l’application du décret du 1er aoiV 1905, lesquelles nous résumons ci-après.
  - Dans ce document, le ministre de l’Agriculture rappelle aux préfets, qu’en vertu du décret du 1er août 1900, tous les arrêtés d’autorisation relatifs à des usines d’une puissance, supérieure à 100 poncelets doivent
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  - lui être soumis sans exception, avant d’être approuvés par l’autorité préfectorale. De plus, le ministre doit être avisé des demandes d'autorisation d’usines importantes dès qu’elles sont présentées aux préfets. Dans ces conditions, les ingénieurs du service hydraulique sont dans l’obligation d’adresser au ministre, dès l’instruction de d’affaire : une copie de la demande en autorisation d’usine, un extrait de la carte d’état-major indiquant l’emplacement de la prise d’eau, de la dérivation et de l’usine projetées, une noté (tirée des éléments mêmes fournis par le pétitionnaire) donnant la section de rivière comprise dans le remous du barrage et celle située en aval du canal de fuite où le régime des eaux sera sensiblement modifié par l’exploitation de l’usine, les entreprises d’utilité publique (canaux d’irrigation et de navigation, usines servant à la marche des services publics, etc.) dont le fonctionnement pourrait, être modifié par l’établissement projeté.
  - L’instruction ouverte dans les conditions prévues par le décret du 1er août 1905, dès qu’elle est terminée, doit être soumise à l’examen du ministre avant que le projet de règlement d’eau soit revêtu de l’approbation préfectorale.
  - Enfin le ministre appelle d’une façon toute particulière l’attention de l’Administration et des ingénieurs du service hydraulique sur ce point qu’ils doivent, pour les usines hydrauliques de grande puissance, interdire de la manière la plus absolue l’exécution de tous travaux empiétant sur le lit d’un cours d’eau non navigable ni flottable ou intéressant son régime, jusqu’au moment où ces travaux auront été régulièrement autorisés. Même lorsque les ouvrages en construction ne peuvent avoir aucune influence sur le régime ou le mode d’écoulement des eaux, le ministre demande à être mis au courant de ces travaux et à être renseigné sur leur état d’avancement, et leur destinai ion présumée.
  - Le besoin d’une exécution rapide des travaux pour les besoins de l’armement a fait sortir un projet de décret (janvier 1918) qui a pour objet d’une part de reformer l’ordonnance du 13 février 1834 et le décret du 1er août 1905 et d’autre part de réduire au minimum toutes les formalités relatives à l’instruction des demandes d’établissement d’usines hydroélectriques .sur les cours d’eau domaniaux, en imposant des délais de rigueur à tous les échelons de la procédure de l’instruction. Le lecteur trouvera au (§259) le résumé de cet intéressant projet de décret.
  - 254. Obligations des riverains et des usiniers. — Nous trouvons ces obligations formulées dans le Règlement d'administration publique édicté en vue de l’application de la loi du 8 avril 1898.
  - L’article 1er a trait au recepage des arbres, buissons et souches formant saillie, prescrit aux riverains. Les articles 2 et 3 assujettissent les riverai] s
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  - à recevoir sur leurs terrains les produits des curages et à livrer passage aux agents de VAdministration préposés à la surveillance des cours d’eau aii : i qu’aux entrepreneurs et ouvriers chargés du curage. Le droit de passage doit s’exercer autant que possible, en suivant la rive des cours d’eau. L’article 4 a pour but d’indiquer de la façon la plus générale quels sont les travaux dont Vexécution esi subordonnée à une autorisation préalable. Toutes les fois ou’un travail quelconque, permanent ou temporaire, est susceptible d’avoir une influence, soit sur le régime, soit sur l’écoulement des eaux, il ne doit' être entrepris qu’après avoir éié auparavant autorisé par l’Administrât ion.
  - L’article 5 vise les travaux dans le lit des cours d'eau qui intéressent nécessairement l’écoulement des eaux, et qui, à ce litre, ne peuvent être exécutés qu’après avoir été autorisés, qu’il s’agisse de barrages, d’épis ou même de simples terrassements ou de plantations. Le préfet est compétent pour accorder les autorisations nécessaires, d’après l’accomplissement des formalités prescrites par le décret du 1er août 1905. L’article v> s’applique aussi aux travaux qui, sans être complètement- dans le li , empiètent sur les limites naturelles du cours d’eau. Quand il ne s’agit que de réparations à des ouvrages précédemment autorisés, l’autorisation n’est pas exigible; elle ne le devient que s’il s’agit de modifications et même de simples réparations, si les ouvrages remis en état n’avaient pas été précédemment autorisés.
  - ’L’article 6 apporte une nouvelle exception au principe qui subordom e à une autorisation préalable l’exécution d’un travail quelconque dans le lit d’un cours d’eau. Cette tolérance concerne les extradions de vase, de sable et de pierres par les riverains. L’Administration fixe les conditions générales auxquelles est soumis l’exeivice de ce droit en vue d’assurer le libre écoulement des eaux, de sauvegarder la salubrité et de préserver les ouvrages publics, tels que ponts, digues, travaux deAIéfemse et d’alimentation de canaux, etc.
  - Les arrêtés préfectoraux indiquent que dans un délai de deux mois le préfet doit faire connaître au pétitionnaire si l’ouvrage projeté intéresse ou non le régime ou l’écoulement des eaux. Dans le cas de la négative, ou si dans le délai de deux mois il n’a pas reçu de réponse, le pétitionnaire peut exécuter l’ouvrage sans autre formalité. *
  - L’article 7 concerne les ouvrages au-dessus des cours d’eau ou les joignant ; il prescrit, pour leur établissement, des formalités que l’Administration a été amenée par l’expérience à adopter, t ant, dans l’intérêt général que dans celui des riverains. A cet égard, la circulaire du 17 juillet 1900 a été abrogée en ce qui concerne les ouvrages joignant le lit , car dans l'intérêt même des riverains, le ministre estime qu’il est préférable de ne pas maintenir un régime de liberté absolue. Les riverains doivent donc sou-
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  - mettre à F Administration, avant leur exécution, les dispositions qu’ils se proposent d’adopter. L’arrêté à prendre, si l’ouvrage doit faire l’objet d’une autorisai ion, est rendu, après enquête, dans les conditions prévues par le décret précit é.
  - L’article 8 est relatif aux prises et déversements d'eau. L’autorisation pour ces ouvrages n’est pas exigible, toutes les fois que le débit du cours d’eau n’est pas modifié d’une manière appréciable parl’établissementdesdit s ouvrages'. Mais l’autorisation préalable est indispensable quand les prises et déversements d’eau intéressent l’écoulement des eaux, que les ouvrages soient faits directement ou indirectement dans le cours d’eau et même s’ils ne devaient être que temporaires. Les hon-riverains, sauf ceux auxquels (les titres ont, par exception, conféré des droits sur les eaux, ne peuvent pratiquer de dérivations sur les rivières non navigables ni flottables qu’en vertu d’une déclaration d’utilité publique. D’autre part, les déversements susceptibles d’être autorisés par l’application du présent article ne concernant que des déversements d’eaux propres, ne rentrent pas dans la catégorie de ceux qui sont interdits par l’article 12 ci-après.
  - L’article 9 a trait aux obligations des usiniers et des usagers des barrages en ce qui concerne Vécoulement des eaux.
  - Pour toutes les usines réglementées ou non, il est : 1° interdit de placer aucune hausse sur les déversoirs et les vannes des usines, à l’effet d’éviter que les usiniers ne puissent surélever, à l’insu de l’administration, le niveau de leurs retenues ; 2° les usiniers sont rendus responsables de la suréléva-t ion des eaux, tant que les vannes de décharge ne sont pas levées à toute hauteur ; 3° la vidange des retenues ou lâchures ne doit avoir lieu, pour les usines comportant des retenues qui emmagasinent un volume considérable, qu’en prenant toutes les précautions nécessaires pour éviter une inondation à l’aval. Enfin l’obligation d’entretenir en bon état les ouvrages sujets à réglementation, vise tout particulièrement les barrages-réservoirs .
  - Pour les usines non pourvues dé titres réglementaires les eaux ne doivent pas dépasser le dessus du déversoir ou de la vanne.de décharge la moins élevée, s’il n’existe pas de déversoir. Les barrages non autorisés ne peuvent être tolérés, lorsqu’ils ne remplissent pas les conditions précédentes, que s’ils sont construits de façon à être emportés par la première crue. Enfin lés usiniers et les usagers des usines non réglementées ne sont responsables de la surélévation des eaux, soit qu’elle provienne du défaut de manœuvre de leurs vannes, soit qu’elle résulte de la trop grande hauteur du déversoir ou de l’insuffisance des ouvrages de décharge.
  - La responsabilité pénale, s’il s’agit d’usines réglementées, n’existe que lorsque la manœuvre des vannes n’a pas été faite en temps utile et l’usinier ne pont qu’être rendu civilement responsable vis-à-vis des tiers eii
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  - cas de dommages résultant de dispositions défectueuses dés ouvrages fixés par T Administrât ion.
  - Art. 10. — 11 prescrit aux usiniers et aux usagers de barrages l’obligation de tenir leurs vannes ouvertes, pour Vexécution et la réception des travaux *de curage, aux jours et heures fixés par les arrêtés préfectoraux.
  - Art. 11. — Cet article impose aux usiniers et aux usagers des prises, indépendamment des obligat ions qui peuvent résulter pour eux des règlements généraux de répartition des eaux entre l'agriculture et l'industrie et de leurs règlements particuliers, l'observation de diverses prescriptioi s relativement à la transmission des eaux. Ces prescriptions visent la protection de la salubrité publique, l'alimentation en eau des populations d’aval, l’abreuvement de leurs bestiaux et la satisfaction de leurs besoins domestiques.
  - L’Administration, dans ses règlements d’eau individuels, pour sauvegarder ces intérêts, introduit des mesures spéciales, quand il s’agit de prises importantes ou d’usines établies sur des cours d’eau à faible débit où la marche par écluséès est normale. Pour les grandes usines hydroélectriques comportant des dérivations de plusieurs kilomètres, l’Administration manifeste plus spécialement son intervention, en attribuant aux intérêts agricoles et industriels de toute la partie du cours d’eau un caractère « d’intérêt général », par applicat ion des termes de la loi des 12-20 août 1790.
  - Art. 12. — Cet article a pour but d’interdire diverses opérations qui pourraient avoir, soit directement, soit indirectement, une influence nuisible sur les cours d’eau ; il vise aussi les dépôts, et d’une manière générale les déversements quels qu’ils soient qui pourraient gêner l’écoulement des eaux, la salubrité publique et la conservation du poisson. L’Administra-tion a l’obligation de veiller à ce que la qualité des eayx ne soit altérée et, que leur nature et leur tempérament ne soient modifiées de façon à rendre leur utilisation impossible.
  - Quant aux égouts, qui ont manifestement pour objet des. déversements rentrant dans la catégorie de ceux qui sont interdits, ils ne peuvent en principe être exécutés qu’en vertu d’une déclaration d’utilité publique. Cependant lorsque les égouts, par leur composition et leur volume, ne sont pas de nature à influer, à une époque quelconque de l’année, d’une manière sensible sur la qualité des eaux des cours d’eau où ils sont effectués, ils peuvent être assimilés aux écoulements d’eaux propres et. réglementés dans les mêmes conditions.
  - Art. 13. — Cet article est relatif aux gardes-rivières, qui peuvent être institués lorsque l’ensemble des intéressés ou seulement un certain nombre d’entre eux ont pris l’engagement d’assurer le paiement de leur traitement. Les départements et les communes peuvent d’ailleurs, s’ils le
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  - LA TECUNïOUE DE I,A DOUILLE BLANCHE
  - jugx:t convenable, accorder des subventions pour aider les intéresses à faire face à cette dépense.
  - Art. 14. — L’avant-dernier article du règlement de police concerne la répression des contraventions. Le tribunal compétent est généralement le tribunal de simple police ; cependant l’infraction commise peut, dans certains cas, être poursuivie devant le tribunal correctionnel, notamment si elle rentre dans l’un des cas prévus par les articles 457 du Code pénal et Ode la loi des 28 septembre-6 octobre 1791. Si, par exemple, un usinier cause des dommages par suite de la hauteur excessive de son déversoir, par suite du défaut ou de l’insuffisance de levée de ses vannes de décharge, s’il transmet ses eaux d’une manière nuisible ou altère directement ou indirectement leur qualité. Indépendamment de l’action répressive devant . les tribunaux de police pourinfraclion auxrèglemenissurlapolice des eaux, des poursuites devant le conseil de préfecture peuvent être exercées si les faits délictueux constituent des contraventions de grande voirie (dommages causés par une inondation à des routes nationales, à des canaux de navigation, à des chemins de fer, à des travaux d’endiguement, etc.). Les tribunaux ont dans leur attribution de juger l’opportunité de la démolition des ouvrages nuisibles par les soins de l’Administration et aux frais des contrevenants.
  - Les ta’xes pour le recouvrement des dépenses sont recouvrées comme en matière de contributions directes.
  - Les arrêtés préfectoraux portent que les contraventions sont constatées au moyen de procès-verbaux dressés par les gardes-rivières, dûment assermentés et commissionnés par les sous-préfets, ou par tout autre agent de l’autorité ayant qualité à cet effet. Les procès-verbaux sont affirmés dans les trois jours de leur date devant le maire ou le juge de paix, soit de la résidence de l’agent, soit du lieu de contravention. Ils sont enregistrés dans un délai de quatre jours après l’affirmation et déférés aux juridictions compétentes. Copie de chaque procès-verbal est remise, par l’agent qui l’a dressé, au maire de la commune et notifié par celui-ci au contrevenant avec sommation, s’il y a lieu, de faire cesser immédiatement le dommage.
  - Art. 15. — Cet article dernier prescrit la publication et Vaffichage du règlement de police, sous insertion au Bullefin des actes administratifs et charge l’ingénieur en chef, les sous-préfets et les maires d’en surveiller l’exécution (1).
  - 255. Analyse du projet de loi ministériel des 15 Janvier 1904-
  - C) Nous ne donnons pas l’analyse de la circulaire ministérielle du 1er juin 1906, ainsi que le modèle, d’arrêté préfectoral qui la complète, par la raison que ces documents sont implicitement contenus dans l’analyse du règlement d’administration ci-dessus. 9
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- - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU 1095
  - 12 Juin 1906.— Les cours d’eau flottables ou navigables font en France partie du domaine de l’É at, et un riverain ne peu! y établir un récepteur hydraulique quelconque que s’il en obtient l'autorisation, autorisation d’ailleurs précaire et révocable, le plus souvent sans indemnité (1). Pour les cours d’eau non flott ables et non navigables, le riverain n’a à demander de permission à l’État que s’il modifie le cours du lit, et une fois qu’il l’a obtenue, celle-ci est pratiquement irrévocable. Il peut donc faire toutes installations qu’il juge utiles, sous la réserve des droits des tiers.
  - D’après la loi de 1898, que nous avons exposée, il est certain que le lit des cours d’eau non navigables ni flottables appartient aujourd’hui aux riverains. Les usines peuvent se constituer en se conformant aux articles 644 et 645 du Code civil et à la loi du 8 avril 1898, si leur créateur peut à l’amiable réunir entre ses mains les droits réclamés par l’Adminis-tration préfectorale, pour donner son autorisation de police générale ; on voit donc que la loi de 1898 n’a rien innové et, par suite, rien statué.
  - D’autre part, elle est muette sur les droits que l’on cherche à attribuer aux industriels de houille blanche pour les préserver des obstacles créés par la résistance ou l’inertie des riverains, dans l’intérêt du développement des forces hydrauliques, c’est-à-dire de l’augmentation de la richesse err général.
  - Le Congrès de la Houille blanche, qui eut lieu à Grenoble en septembre 1902, montra la nécessité d’apporter certaines modifications à la législation existante, en raison de la gravité des intérêts et de l’importance des besoins correspondant au développement considérable pris par l’industrie hydroélectrique, grâce au transport électrique de l’énergie des chutes d’eau.
  - De nombreux projets y furent examinés et discutés. Par la suite, à la Société d’études législatives de Paris, à la Société des ingénieurs civils, au Congrès des entrepreneurs des travaux publics, au Congrès de Toulouse, et dans quantité de chambres de commercera question fil l’objet, de nombreuses discussions.
  - Le ministre de l’Agriculture, qui a dans ses attributions les cours d’eau non navigables ni flottables, sur lesquels sont situées la presque totalité des chutes d’eau de montagne, estimant que toutes les opinions avaient eu le temps de se manifester, institua une Commission, composée des auteurs des principaux systèmes préconisés en vue de l’utilisation des forces hydrauliques, de représentants de l’industrie hydroélectrique, de jurisconsultes, d’ingénieurs et de membres de la Société nationale d’Agri-eulture de France. Cette Commission a élaboré le projet de loi que nous allons analyser succinctement. - *
  - (2) Voir (§236) le projet de loi voté par la Chambre des députés.
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  - Ce projet comporte vingt-deux articles. Il crée ou laisse subsister les quatre genres d’usines hydrauliques suivantes :
  - a) Usines privées ordinaires, telles qu’elles existent aujourd’hui et telles qu’elles pourront continuer à être établies ;
  - b) Usines privées privilégiées, créées par la loi nouvelle ;
  - c) Usines d’utilité publique autonomes, également de création nouvelle ;
  - d) Usines publiques du type ancien formant partie intégrante d’entl'éprises, bénéficiant des dispositions de la loi nouvelle.
  - L’exposé des motifs dit : « La liberté de l’industrie serait sauvegardée et les intérêts industriels recevraient la même consécration et la même prérogative que celles que les intérêts agricoles avaient reçues dès lo; g-temps. Ces derniers ne seraient pas sacrifiés, même en présence des intérêts industriels ; tout le jeu des restitutions en nature, des réserves et des indemnités en est un sûr garant. Les intérêts spéciaux des riverains seraient protégés comme ils le sont actuellement, sauf la conversion, en certains cas, de leurs droits en indemnités, et cela vis-à-vis des usines publiques comme des usines privées. Il serait pourvu aux intérêts généraux et à ceux des services publics par toutes les réserves et les droits de réquisition que nous signalons plus loin. Enfin, l’intérêt du public consommateur de l’énergie aurait cette garantie que la distribution de force à l’industrie serait rangée explicitement, par une disposition générale, dans les entreprises susceptibles d’être organisées en services publics, et que la concurrence faite par les usines d’utilité publique au bloc des usines privées empêcherait les prix de coalition de s’établir... »
  - Usines hydrauliques privées privilégiées. — La loi nouvelle veut que cette catégorie d’usines qu’elle crée, tout en étant propriété absolue de l’ayant droit, soit autorisée par un décret rendu en Conseil d’État.
  - Pour obtenir la permission, le demandeur devra être possesseur des terrains nécessaires à l’emplacement de l’usine, d’une des rives de l’emplacement du barrage projeté et des droits appartenant aux riverains sur le cinquième au moins de la longueur des rives dans la section intéressée. L’autôrisation serait donnée sous la réserve des droits des tiers, droits qui, comme nous l’avons dit, pourront, en certains cas, être transformés en indemnités. La loi prévoit des réserves pour ce qui concerne l’irrigation et les nécessités de services publics.
  - Les usines bénéficieraient de l’application des lois de 1845 et 1847 pour les servitudes d’aqueducs et d’appuis de barrage, et elles pourraient imposer, à des conditions déterminées, aux terres riveraines, la submersion occasionnée par la retenue du barrage.
  - Les tribunaux civils statueraient soit sur les restitutions d’èau en nature, soit sur les indemnités à accorder.
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- - LÉGISLATION EI RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU i007
  - Seraient compétents pour obtenir l’autorisation : un particulier, ure société ou une association syndicale des riverains, ces derniers pouvant céder leurs droits, une fois la chute juriquediment constituée, à titre temporaire ou définitif.
  - Usines hydrauliques d’utiliié publique autonomes. — Ces usines seraient soumises à la déclaration d’utilité publique spéciale, au moyen d’une loi, et à un acte de concession, par décret du Conseil d’État. Seraient compétents pour la concession avec faculté de rétrocession aux départemei ts : les communes et les syndicats de communes.
  - L’expropriation serait déclarée d’office pour les terrains nécessaires à l’établissement de l’usine.
  - A l’expiration de la concession, l’établissement ferait retour à l’État, sans indemnité.
  - L’expression autonome, appliquée à cette catégorie d’usines que la nouvelle loi crée, s’explique en ce sens que, quoique ces usines seraient, placées sous la puissance administrative, leur service propre ne serait pas forcément lié au service public qu’elles auraient mission d’assurer, l’affectation de l’énergie de l’usine hydraulique pouvant trouver d’autres débouchés que celui primitif en vue duquel elle s’est établie. Son caractère d’autonomie réside surtout dans la qualité que la loi lui accorde : à savoir d’être à la fois fournisseur des services publics (chemins de fer, tramways, distributions publiques de lumière, de force) et de l’industrie privée. L’usine hydraulique revêtirait ainsi un caractère essentiellement mixte.
  - L’usine d’utilité publique jouirait des mêmes privilèges que l’usine privée au point de vue de la création de la chute, et des mêmes servit ucles (servitudes de passage, d’aqueduc, d’appui de barrage, d’occupation du lit et de submersion des rives), sauf indemnité. Si, lors de la déclaration d’utilité publique, des riverains avaient des droits exercés contraires à l’établissement et au fonctionnement de l’usine, la nouvelle loi les abolit avec indemnité.
  - Travaux d'amélioration du régime des cours d’eau. — Les travaux jugés nécessaires pour régulariser le* débit des grandes chutes (réservoirs, barrages, etc.) pourront être effectués par des associations syndicales libres ou autorisées, lorsque plusieurs usines occupent le lit du cours d’eau. Dans le cas d’associations autorisées, celles-ci auront le droit de réclamer une indemnité de plus-value aux propriétaires de terrains et usines ne faisant pas partie de l’association et ayant profité directement des améliorations apportées au régime du cours d’eau.
  - Le règlement d’administration publique, qui complétera la loi, vise : 1° les pièces à joindre à la demande en vue de la création d’une usine hydraulique privée dont les fondateurs estiment avoir besoin de pouvoirs de contrainte et de servitudes, ainsi que les règles à suivre pour constater
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  - I,A TE HfNTOUE DE LA. HOUILLE BLANCHE
  - le dépôt de la demande et en fixer la date, —• un constat d’huissier pourrai: remplacer le récépissé en cas de refus ; — 2° le mode de constatation de l’exécution des travaux dans le délai fixé à l’article 3 de la loi (Auiori-salion donnée par décrel en Conseil d’Etal. Pouvoirs de VAdministration dans cette autorisation. Usines privées) et les formes dans lesquelles ce délai pourra être provoqué en eas de retard résultant de force majeure ; 3° le mode de notification et d’instruction des demandes en concurrence d’usines privées, les délais dans lesquels les modifications apportées aux demandes en cours d’instruction pourront être prises en considération pour l’exercice de droits de préférence ; 4° le mode de constatation de la prescription prévue aux derniers paragraphes de l’article 6 (Réserves en faveur des entreprises d'utilité publique et réquisitions en faveur des services publics, délais, usines privées) ; 5° les formes des enquêtes auxquelles serait soumise la modification de l’affectation de l’énergie des usines publiques par application de l’article 14 (liaison d'être des usines déclarées d’utilité publique’ leur autonomie vis-à-vis des services publics et leur caractère mixte ‘ conditions de leur création) ; 6° les formes dans lesquelles les intéressés seraient admis à faire valoir leurs titres aux indemnités prévues par ‘l’article 17.(Situation des riverains vis-à-vis de l’usine déclarée d’utilité publique).
  - Ce règlement d’administration publique n’empêchera pas la rédaction d’un cahier des charges-type pour les concessions d’usines d’utilité publique autonomes, prévues à l’article 13 (Forme et régime général de la concession imposée aux usines d’utilité publique autonomes).
  - En résumé, le projet de loi que nous venons d’analyser laisse l’industriel libre d’usebde l’ancien régime ou de recourir à la nouvelle législation, qui donne le pouvoir d’expropriation au concessionnaire de la chute.
  - Lrts usiniers qui voudront_bénéficier des dispositions du régime proposé s’adresseront soit aux usines privées dites privilégiées, soit aux usines d'utilité publique ou autonomes.
  - Les services d’aqueducs et d’appuis de barrage sont analogues à ceux établis en faveur de l’agriculture (lois de 1845 et 1847). Enfin les industriels pourront imposer aux terres riveraines la submersion, dans certaines conditions provenant de la retenue du barrage.
  - La demande en permission d’établir une usine (usine privilégiée) n’est plus adressée au préfet, mais au Conseil d’État, et les usines d’utilité publique sont soumises aux formalités administratives de la concession. *
  - Projet de loi ministériel du 12 juin 1906. — Le projet de loi que nous venons d’analyser a été repris*à nouveau le 12 juin 1906 par le ministre de l’Agriculture, dans les mêmes termes et renvoyé à une commission spéciale. Le texte élaboré par cette commission n’apporte au projet de loi que
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  - des modifications de détail qui ont fait l’objet d’un rapport déposé à la Chambre le 21 février 1908, que nous relatons ci-après.
  - Dans sa première rédaction, le projet du Gouvernement fixait à un cinquième la fract ion des .droits de riveraine! é que le demandeur devait posséder ; elle est maintenant portée à un tiers, « sans tenir compte, pour le calcul de ce tiers, des parties appari enant au domaine publie de l’É' at, des départements et des communes ».
  - Pour l’article 3, il est spécifié que le Conseil d’Élat statue comme bien fondé des oppositions. Article 4 : la nouvelle rédaction dit que la priorité serait accordée au demandeur qui justifierait « d’une fraction des droits appartenant aux riverains, plus importante que celle dont dispose aucun de ces riverains ».
  - Pour donner plus d’élasticité au texte de l’article 6 et permettre à l’Administration, au lieu d’exercer sa réquisition dans l,es conditions y stipulées, de conclure simplement avec l’industriel un. contrat de fournitures d’énergie à des prix avantageux pour les services publics, le nouveau projet porte le paragraphe additif suivant : « L’Administration pourra renoncer à tout ou partie de son droit de réquisition moyennant la fourniture à prix réduit, d’accord avec l’usinier, de l’énergie nécessaire à des services publics. Les modifications au droit de réquisition et le traité de fourniture seront approuvés par un décret, rendu en Conseil d’État, sur le rapporl du ministre de l’Agriculture et des ministres aux départements desquels ressortissent les services intéressés.
  - Remarquons que le législateur compte entourer l’exercice du droit de réquisition, accordé à l’Administration, de toutes sortes de précautions ; il est limité à dix ans et devra être autorisé « par an décret motivé, rendu en Conseil d’Etat sur le rapport du ministre de l’Agriculture et des ministres aux départements desquels ressortissent les services intéressés ». Il est entendu, ajoute le rapporteur, que le droit de réquisition ne s’étend pas aux machines à vapeur de secours installées par l’usinier pour subvenir aux défaillances possibles des machines hydroélectriques.
  - Les paragraphes 4, 5, 6, 7 de l’article 9 sont supprimés (les droits 0011-“ férés par ces paragraphes étant inscrits dans la loi du 15 juin 1906 sur les distributions d’énergie électrique) ; la nouvelle rédaction étend simplement à l’industriel d’une usine privilégiée le bénéfice des servitudes de l’article 12, paragraphe 3, de la loi de 1906.
  - Relativement à l’article 10, le nouveau projet stipule que le propriétaire des fonds grevés des.servitudes d’aqueduc et d’appuis de barrage a le droit d’exiger de l’industriel l’achat des terrains submergés quels qu’ils soient. En outre il donne à l’industriel, pour les canaux souterrains, la même faculté que pour les canaux à ciel ouvert. A l’énumération de l’article 22,- après l’État, les départements et les communes, la nouvelle
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  - 1.A TEClIMOt'E DE LA HOUILLE BLANCHE
  - rédaction ajoute « les personnes qui pourraient être liées avec elles par un acte de concession ».
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  - Dans sa conclusion, le rapporteur appelle l’attention de l’Adniinistration sur deux points : 1° la tendance du Conseil d’État à déclasser des cours d’eau navigables, parce qu’on n’y pratique plus, en fait, ni la navigation ni le flottage, tendance dont les effets sont désastreux pour le domaine public ; 2° l’urgence qu’il y aurait pour les collectivités d’utiliser au plus tôt la faculté qui leur est donnée d’installer des usines publiques autonomes, afin de prévenir tout accaparement de l’énergie électrique et d’assurer, dès maintenant , aux services publics une part raisonnable des richesses hydrauliques renfermées dans les rivières non navigables, ni flottables. M. Lebrun, le rapporteur de la loi, préconise pour cela l’institution de commissions régionales où seraient représentés l’État, le service des Ponts et Chaussées, ceux de l’Hydraulique agricole et des Eaux et Forêts, les conseils généraux, les sociétés d’agriculture. Ces commissions instituées sur place veilleraient à assurer, dès que le besoin s’en ferait sentir, l’alimentation des services publics de la région (x).
  - 256. Projet de loi sur les usines du domaine public. — La
  - Chambre des députés, dans sa séance du 16 juillet 1909, a adopté la loi suivante :
  - Titre Ier. — Classification des usines.
  - « Art. 1er. — Les usines hydrauliques, établies sur les cours d’eau et canaux du domaine public, se divisent en usines autorisées et en usines concédées.
  - « Art. 2. —-Sont classées comme usines autorisées, les usines qui disposent d’une puissance brute en étiage d’au plus 200 kilowatts, et qui n’ont pas pour objet principal le commerce de l’énergie.
  - « Toutes les autres usines sont concédées. »
  - Titre II. — Usines autorisées.
  - « Art. 3. — Les usines autorisées continuent à être régies par les lois
  - (x) Les Lois et décrets parus depuis cette époque sont les suivants :
  - Loi du 9 avril 1908 sur les cours d’eau non nav igables.
  - Loi du 21 avril 1906 sur la protection des sites classés.
  - La circulaire ministérielle du 1er juin 1906 sur la police des rivières non navigables ni flottables.
  - La circulaire complémentaire du 1er mai 1907.
  - Le décret du 13 juillet 1906 sur les redevances pour les concessions et prises d’eau. Loi du 8 avril 1910 fixant la détermination des cours d’eau du domaine fluvial.
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- - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU
  - 1101
  - et, règlements actuellement en vigueur. Tout en restant essentiellement précaires et révocables, les autorisations qui constituent leur titre ne sont, en aucun cas, valables pour une durée supérieure à cinquante ans.
  - « A l’expiration de ce délai, si l’autorisation n’est pas renouvelée, le permissionnaire est tenu, au choix de l’Administration, soit de rétablir les lieux dans l’état primitif, soit d’abandonner à l’É al, sans indemnité, ceux de ses ouvrages qui sont établis sur le domaine public fluvial.
  - « Art. 4. — En ce qui concerne les usines actuellement existantes, le délai de cinquante ans fixé à l’article précédent courra à partir de la promulgation de la présent e loi.
  - «^Art. 5. — Les usines autorisées peuvent être exceptionnellement admises à vendre au public leurs excédents d’énergie ou leurs résidus d’exploitation. Les conditions de l’autorisation sont déterminées dans chaque cas par un arrêté du ministre des Travaux publics. »
  - Titre III. — Usines concédées.
  - « Art. 6. — La force motrice destinée à alimenter les usines concédées fait l’objet d’une durée déterminée avec cahier des charges conforme à un ou plusieurs types approuvés par décret rendu en Conseil d’É at, sauf les dérogations ou modifications qui'seraient expressément spécifiées dans l’acte de concession.
  - « La concession est accordée au nom de l’Etat par un décret rendu en forme de règlement d’administration publique. Une loi est nécessaire lorsque les travaux d’appropriation de la force comportent le détournement des eaux de leur lit naturel sur une longueur de 20 kilomètres, mesurée suivant ce lit, ou que la puissance brute dont l’usine pourra disposer à l’étiage dépassera 15.000 kilowatts.
  - « Les modifications apportées ultérieurement à l’emploi et à la répartition de la force hydraulique sont autorisées par décret rendu en Conseil d’É1 at après enquête.
  - « Ces dispositions ne s’appliquent pas aux usines cpii font partie intégrante d’entreprises déclarées d’utilité publique, et pour lesquelles un modèle de •règlement spécial sera arrêté par décret rendu en Conseil d’Éfat.
  - « Art. 7. — La concession investit le titulaire pour l'exécution des travaux définis au cahier des charges, et pour ces travaux seulement, de tous les droits (pie les lois et règlements confèrent à l’Administration en matière de travaux publics. Le concessionnaire demeure en même temps soumis à toutes les obligations qui dérivent pour l’Administration de ces» lois et règlement s.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - « S’il y a lieu à. expropriation, il y est procédé conformément à la loi du 3 mai 1841, au nom de l’État et aux frais du concessionnaire.
  - « Art. 8. — Les usines concédées ont le droit d’occuper les propriétés privées nécessaires à l’appui des ouvrages de retenue ainsi qu’à rétablissement des canaux souterrains d’adduction et de fuite, conformément aux dispositions des projets régulièrement approuvés par l’Administration.
  - « L’exercice de ces servitudes doit être précédé d’une notification directe aux intéressés et d’une enquête spéciale dans chacune des commîmes où doivent être établis les ouvrages précités.
  - « Les indemnités qui pourraient être dues de ce chef sont réglées en premier ressort par le tribunal civil ; s’il y a expertise, le tribunal peut ne nommer qu’un seul expert.
  - « Art. 9. — Le cahier des charges des usines concédées détermine notamment :
  - « 1° La destination de l’usine ;
  - « 2° La durée de la concession ;
  - « 3° Les ouvrages, terrains, bâtiments et engins de toute nature constituant les dépendances immobilières de la concession ;
  - « 4° Le règlement d’eau de l’usine et, en particulier, les mesures intéressant la navigation ou le flottage, la protection contre les inondâtioi.s, la salubrité publique, Palimentation des populations riveraines, les nécessités de l’irrigation, la conservation et la libre circulation du poisson, la protection des paysages ;
  - « 5° Le montant de la redevance due à l’État pour la prise d’eau et, s’il y a lieu, la contribution afférente à l’utilisation des ouvrages déjà établis par l’État, dans l’intérêt de la navigation ou du flottage, ainsi que les autres conditions financières de la concession ;
  - « 6° Le montant du cautionnement ;
  - a, 7° Les tarifs maxima à percevoir pourla vente au public de l’énergie ;
  - « 8° Les réserves en eau ou en force stipulées au profit des services publics, ainsi que les conditions auxquelles elles devront être mises à la disposition de ces services ;
  - « 9° Les conditions dans lesquelles devra pouvoir être exercé le rachat par l’autorité concédant e ;
  - « 10° Et d’une manière générale les droits et obligations du concessionnaire,-tant pendant la durée de la concession qu’à son expiration ;
  - « Art. 10. — Les ouvrages, terrains, bâtiments et engins de toute nature, déterminés au cahier des charges comme constituant les dépendances immobilières de la concession, fontp artie du domaine public ; ils sont assimilés aux ouvrages de la grande voirie, notamment au point d<* vue de la répression des*contraventions. Les contraventions sont passibles d’une amende de 16 à 300 francs.
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  - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU
  - « Art. 11. — Au moment où la concession prend fin, l’État entre gratuitement-, et par le fàit même, en possession des dépendances du domaine public telles qu’elles sont définies à l’article précédent.
  - « Art. 12. — Les usines qui,font partie intégrante d’entreprises d’ut ilr é publique, et les usines concédées qui n’ont pas pour objet principal le commerce de l’énergie, peuvent, à toute époque, vendre et employer leurs excédents d’énergie et leurs résidus d’exploitation aux conditions fixées par un décret rendu en Conseil d’État sur le rapport du minist re des Travaux publics.
  - « Art. 13. — Les usines actuellement existantes, qui ont été autorisées à titre précaire et révocable, et qui disposent d’une puissance brute en étiage supérieure à 200 kilowatts ou qui ont pour objet principal le com-fnerce de l’énergie, seront, dans un délai de cinq ans, à partir de la promulgation de la présente loi, placées sous le régime des usines concédées.
  - « Toutefois, la concession leur sera toujours accordée par décret. »
  - Titre IV. —Dispositions générales.
  - « Art. 14. — Les cours d’eau ou parties de cours d’eau, ainsi que les canaux du domaine public, auxquels s’applique la présente loi, sont :
  - « 1° Ceux qui figurent au tableau annexé à l’ordonnance du 10 juillet 1835, en tenant compte des modifications apportées à ce tableau par les décrets postérieurs de classement et de déclassement ;
  - « 2° Ceux qui sont entrés dans le domaine public à la suite de l'exécution de travaux déclarés d’utilité publique ou d’actes de rat liât.
  - « Les cours d’eau, portions de cours d’eau et canaux aii si définis, ne pourront être distraits du domaine public qu’en vertu d’une loi.
  - « Toutes actions en reconnaissance de droit s acquis sur les cours d’eau compris au paragraphe 1 ci-dessus, devront, à peine de forclusion, être introduites dans le délai d’un an à partir de la promulgation de la présente loi.
  - « Art. 15. — Les redevances domaniales, à imposer aux usines autorisées, sont établies conformément à l’article 44 de la loi du 8 avril 1898 et aux règlements rendus ou à rendre en exécution de cet article. Ces règlements.devront déterminer les conditions spéciales auxquelles seront fixées les redevances applicables aux usines établies sur les canaux du domaine public.
  - « Art. 16. — Des règlements d’administration rendus sur le rapport du ministre des Travaux publics détermineront :
  - « 1° Le modèle du règlement d’eau pour les usines autorisées ;
  - « 2° Le texte-du cahier des charges type des usines concédées ;
  - « 3° La forme de l’instruction des projets et de leur approbation ;
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- - 1104
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - « 4° Los formes.des différentes enquêtes relatives à l’autorisation ou à la concession des usines, à rétablissement des servitudes spéciales d’appui et. de passage ;
  - « 5° L’organisation du contrôle des usines concédées, contrôle dont les frais sont à la charge des concessionnaires ;
  - « G° Les conditions générales de mise en vente des excédents d’énergie et des résidus d’exploitation dans les cas prévus aux articles 5 et 12 ;
  - « 7° Et, en général, toutes les mesures nécessaires à l’application de la présente loi.
  - « Art. 17. — Les dispositions de la présente loi ne s’appliquent pas aux usines ayant une existence légale.
  - « Art. 18. —- Sont abrogées toutes les dispositions de loi ou de règlement contraires à la présente loi. »
  - Le Sénat, dans sa séance du 20 novembre 1913, discutant le projet ci-avant, en seconde lecture a apporté les modifications ci-après : .
  - Arl. G. — Une loi de concession est nécessaire dès que le détournement des eaux de leur lit naturel atteint une longueur de 10 kilomètres et que la puissance brute de l’usine à l’étiage, dépasse 5.000 kilowatts.
  - Arl. 8. — En cas d’expertise, il y est procédé conformément aux articles 303, 304 et 305 du code de procédure civile.
  - Arl. 11. — Dans les cinq ans qui précèdent l’expiration de la concession, il peut être procédé, par décret rendu en Conseil d’État, à l’institution d’une concession nouvelle. Le-concessionnaire actuel a un droit de préférence à conditions équivalentes. Si, deux ans'avant l’expiration, aucune concession nouvelle n’a été instituée, l’État peut accorder la prorogation de la concession pour une nouvelle durée de dix ans.
  - Arl. 14. -— Deux ou plusieurs départements ou communes pourront être demandeurs pour une exploitation en commun, soit entre départements, soit entre communes, soit entre départements et communes.
  - Arl. IG.—-A toute époque, une contribution peut être réclamée dans les formes déterminées par la loi du 16 septembre 1807 aux usines autorisées ou concédées tant pour l’établissement que pour l’entretien des barrages ou autres ouvrages établis ou à établir et dont les dites usines retireraient un avantage.
  - Dérivation à /’étranger de l’énergie électrique. — Le projet de loi voté par le Sénat, mais non encore promulgué, analysé dans le paragraphe ci-avant, a. par son article 17, inséré la clause du transport de l’énergie électrique à l’étranger. Cet article 17 spécifie que « la dérivation h l’étranger de l’énergie électrique produite en France par des usines hydrauliques établies sur les cours d’eau appartenant au domaine public est interdite sous réserve des traités internationaux. Par exception, un décret rendu en Conseil d’Etat.pourra autoriser pour une durée de vingt ans au maximum, mais renouvelable, le transport de la force électrique à l’étranger >\
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  - 257. Loi de finanças du 28 saptsmbre 1916 (1).— Elle autorise la-participation de l’État à l’établissement sur les cours d’eau des deux catégories d’usines hydrauliques appelées à vendre de l’énergie et devant faire l’objet d’une concession de travaux publics par application de la loi du 27 juillet 1910 (art. 13 de la loi de finances). Cette disposition a été complétée par l’article 4 de la loi du 29 juin 1917 indiquant la participation de l’État à toute création d’usine intéressant la défense nationale.
  - 258. Projet de loi sur les cours d’eau navigables et non navigables (juillet 1917). — 11 a pour but l’utilisation de l’énergie d >s cours d’eau, la distinction entre les rivières navigables et flottables et celles qui n’ont pas ces caractères perd ici non seulement son caractère mais devient une gêne. L’exploitation de l’énergie des cours d’eau domaniaux est d’ailleurs contrariée par les principes mêmes qui dominent l’administration du domaine public, que l’on caractérise par les expressions suggestives : instabilité et perpétuité des entreprises.
  - L’exploitation de l’énergie des rivières non domaniales se heurte à des questions de droit d’usage des eaux qui ont trop souvent fait le jeu de spéculation; parfois stériles et malsaines, préjudiciables pour les exploitants et l’intérêt général.
  - La nouvelle législation envisage les dispositions permettant d’une part de porter remède aux inconvénients que nous.venons de signaler et d’autre part d’assurer la mise en valeur de l’énergie des eaux dans les conditions techniques et économiques les plus conformes à l’intérêt général.
  - Son but est d’instituer un régime complet d’aménagement et d’exploitation des forces hydrauliques. Ce n’est plus d’après l’importance et la nature juridique des cours d’eau que le rôle de l’autorité publique est déterminée, c’est d’après l’importance et la destination de la force aménagée. Au point de vue du régime, la loi établit l’unité de direction, quelle que soit la nature du cours d’eau, par la création d’un service nouveau avec à sa tête un sous-secrétaire d’État spécial rattaché à la présidence du Conseil des ministres (x). (*)
  - (*) Pour lef usines intéressant la Défense nationale, la guerre a permis l’application d’une réglementation nouvelle concernant les réquisitions et li simpl fl ation des formalités d’occupation des propriétés privées pour l’exécution des travaux déclarés d’utilité publique avec urgence (lai du 28 mai 1915) commentée parla circulaire du Ministre de la Guerre, du 4 mai 1916.
  - Le Ministre de l’armement et des munitions a été chargé par le décret du 22 décembre 1916 de l’aménagement et de l’utilisation des forces hydrauliques des cours d’eau non navigables, ni flottables. Un service spécial, chargé d’assurer l’exécution du décret, a été rattaché à l’organisation générale de la production.
  - L’administration de l’hydraulique agricole de laquelle dépendent les cours d’eau non navigables, continua à relever du ministre de l’agriculture. Le service de la navigation et de l’entretien des rivières domaniales reste intégralement sous la direction du ministre des travaux publics.
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  - I.
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- - 110(5 T.A TECHNIQUE DE IA IIOEILI.E BLANCHE
  - Les dispositions principales de la nouvelle loi sont les suivantes :
  - a) Toute utilisation de l’énergie hydraulique est désormais subordonnée à une intervention de la puissance publique. Sous le régime actuel, les concessions ou autorisations accordées par l’administration sur les dépendances du domaine public ne comportent aucun transport puisque la domanialité publique est exclusive de tous droits réels. La concession d’exploitation de la force hydraulique, l’autorisation, désormais nécessaire d’utiliser l’énergie de tout cours d’eau, doivent conserver ou revêtir le caractère d’actes d’autorité qui appartient présentement aux concessions de prises d’eau, aux concessions de permis de ch s -e, etc. ;
  - / b) Les conditions de concession ou d’autorisation sont différentes suivant l’importance de l’énergie aménagée ; suivant l’objet, le régime de la concession s’applique à toutes les entreprises qui ont pour but le fonctionnement des services publics; suivant la force aménagée il s’applique aux entreprises dont la puissance dépasse 500 kilowatts. Toutes les autres entreprises restent soumises au régime de l’autorisation. Les concessions sont stipulées au nom de l’État, comme le sont aujourd’hui les conditions imposées en retour des permissions des concessions d’occupation du domaine public. Dans l’octroi des autorisations aussi bien que des concessions, il sera tenu compte des plans généraux d’aménagement par vallée et par bassin. Il a semblé ainsi indispensable de prévoir et? d’organiser conformément à des plans d’ensemble l’exploitation générale des forces hydrauliques, par un examen comparatif des besoins de l’agriculture, des services publics et des entreprises ind- strielles et cela à l’effet d’éviter le gaspillage et le mauvais emploi des forces hydrauliques qui se peuvent tirer d’une vallée ou même d’une région.
  - c) Les concessions seules, à raison de leur importance ou de leur objet, bénéficient d’un ensemble de prérogatives ordinairement'réservées aux travaux publics, et dont la plupart sont étendues à l’exploitation minière par la loi de 1910. Des servitudes administratives spéciales sont instituées en faveur des concessionnaires, elles leur procureront le plus souvent toutes les facilités nécessaires à l’installation de leurs usines.
  - ' Le recours à l’expropriation n’est cependant accordé qu’après déclaration d’utilité publique, laquelle n’aurait raison d’être accordée que si l’intérêt économique de la nation le justifie. Donc la loi consacre ce principe, qu’il est d’intérêt national que l’énergie des chutes d’eau soit mise en valeur au même titre que les minéraux que le sol renferme.
  - La loi tient compte d’une manière complète des usages antérieurs que les riverains ont pu faire des droits que le code civil leur accorde sur les rivières non navigables. Les droits non ^xercés sont eux-mêmes pris en considération. Cette clause est l’équivalence de la redevance tréfoncière des mines. La redevance de riveraineté des chutes variera suivant la
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  - mesure dans laquelle les riverains conserveront la faculté d’irriguer leurs propriétés, si le cahier des charges, exige, à cet effet, le maintien dans le cours d’eau d’un débit suffisant.
  - En outre des indemnités aux voisins pour les droits qui peuvent être lésés et du paiement d’une redevance de riveraineté, le concessionnaire d’énergie hydraulique est tenu de payer une redevance fiscale proportionnelle à la force utilisée (droit de statistique) et une redevance contractuelle déterminée par un cahier des charges (x). Cette dernière varie suivant l’usage qui doit être fait de l’énergie aménagée. S’il s’agit d’entreprises ayant pour objet le commerce de la force, l’État participera directement aux bénéfices ; s’il s’agit d’entreprises qui utilisent elles-mêmes la force aménagée, la participation aux bénéfices est remplacée par une stipulation de redevance proportionnelle au nombre de kilowatts-heures produits. Les redevances des deux types peuvent d’ailleurs se cumuler.
  - Les modalités diverses dont les redevances sont susceptibles, leur pro-gressité, leur révision périodique, les sanctions contre l’inobservation des conventions et des règlements, et d’une manière générale, tous les détails des clauses et conditions à insérer dans les actes de concession font l’objet de commentaires particuliers dans la rédaction des articles. L’État se réserve, en tout temps, le droit de rachat à charge d’indemnité compensatrice ; ce en vue de ménager les intérêts supérieurs des collectivités nationales, départementales ou communales.
  - d) Les redevances contractuelles seront déterminées en tenant compte des fournitures d’eau et d’énergi'e en nature qui seront exigées au profit, soit des services publics de l’État, des départements ou des. communes, soit des associations syndicales ou des collectivités agricoles. Les réserves en énergie n’offriront pas moins d’intérêt en assurant le développement des irrigations et assainissements par voie de pompages ainsi que celui des multiples emplois de l’électricité en agriculture ;
  - e) Le régime de l’autorisation, applicable aux exploitations de faible importance, non destinées à l’alimentation des services publics, quand il s’appliquera aux eaux domaniales, ne diffère de l’État antérieur que de ce que la durée est limitée à soixante-quinze ans, d’ailleurs renouvelable et de ce que la taxe de statistique lui est applicable sans préjudice des redevances actuellement existantes.
  - Lorsque le régime d’autorisation vise les cours d’eau non navigables, les autorisations d’exploitation s’ajoutent aux règlements d’eau ; elles (*)
  - (*) Les industriels feront ainsi l'économie des frais considérables que leur occasionnaient les exigences abusives des riverains, qui prenaient en effet pour base îles indemnités à réclamer non pas le préjudice qu’ils subissaient par le fait des installations empiétant sur leur domaine, mais le profit que les industriels escomptaient de ces installations.
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- - 1108 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - sont temporaires et taxées comme les précédentes ; elles restent soumises aux conditions de suppression prévues par la loi du 8 avril 1908 sur le régime des eaux.
  - /) Les dispositions transitoires destinées à assurer, sans créer de choquantes inégalités, le respect des situations acquises ont en la matière, une très grande importance. Elles conserveront leur effet pendant de nombreuses années.
  - Ainsi le patrimoine des exploitants aura le caractère d’un droit temporaire ressemblant moins à la propriété qu’à l’emphytéose au terme convenu, soixante-quinze ans; les installations hydrauliques feront retour à l’Etat qui pourra, soit les concéder ou les autoriser à nouveau, soit les exploiter directement par les moyens de la régie simple ou intéressée, soit en exiger la suppression s’il s’agit de simple autorisation.
  - En ce qui concerne les entreprises existantes, on conserve la perpétuité pour les exploitations d’importance très réduite, qui ne dépassent pas 50 kilowatts, et pour les chutes supérieures à 50 kilowatts, à quelque catégorie qu’elles appartiennent, la perpétuité est abolie. Mais on les maintient pendant soixante-quinze ans sous le régime actuel, échappant ainsi à toute redevance, sauf le droit de statistique, et à l’expiration de ce terme, les installations hydrauliques de ces entreprises deviennent la propriété de l’État moyennant une indemnité qui ne pourra dépasser le quart de leur valeur.
  - 259. Décret du Ministre des Travaux publics et des Transports réformant l’ordonnance du 13 février 1834 et le décret du 1èr août 1905 (Octobre 1917). — Depuis 1914, l’établissement d’usines hydrauliques destinées à assurer le fonctionnement des services publics sur les cours d’eau du domaine public peut,en vertu d’une jurisprudence acceptée par le Conseil d’État, donner lieu à concession de travaux publics. Le.décret susvisé a pour but de réduire au minimum toutes les formalités relatives à l’instruction des demandes d’établissement d’usines hydrauliques sur les cours d’eau domaniaux et d’imposer à tous les degrés des délais pour l’étude et la solution des affaires de ce genre.
  - Art 2. — Les demandes d’établissement d’usines hydroélectriques sur les fleuves et rivières du domaine public doivent être adressées au Ministre des Travaux publics et des Transports.
  - Art 4. — Cet article donne l’énumération des plans, mémoires descriptifs, devis, tarifs maximum de la vente de l’énergie électrique devant accompagner la demande.
  - Art 5. — Dans les huit jours qui suivent l’enregistrement de la demande le ministre transmet celle-ci à l’ingénieur en chef des forces hydrauliques dans le ou les départements intéressés.
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  - Art. 6. — L’ingénieur en chef fait connaître son avis motivé au ministre, qui décide s’il y a lieu de suivre ou d’abandonner.
  - Arl. 7. — Si le ministre décid 1 de suivre l’affaire, le demandeur est invité par l’ingénieur en chef à fournir les dossiers nécessaires aux conférences avec les services intéressés et aux enquêtes, et s’il y a lieu, les dessins des installations à établir sur le domaine public. Le pétitionnaire a un délai de deux mois pour faire le nécessaire.
  - Les services intéressés (x) doivent faire connaître leurs observations au plus tard dans le mois qui suit la clôture de l’enquête. L’ingénieur en chef envoie au ministre des Travaux publics et des Transports ses propositions motivant la prise en considération et la mise à l’enquête.
  - Arl. 8. — Le ministre susvisé décide, s’il y a lieu, la mise à l’enquête.
  - Art. 9.— Le préfet après en.'ente avec l’ingénieur en chef fixe la date de l’ouverture de l’enquête et en nomme les membres. Cet arrêté est affiché dans toutes les communes riveraines du cours d’eau,depuis la limite du remous jusqu’à l’extrémité aval du canal de fuite.
  - Arl. 10. — La Commission d’enquête comporte trois membres au moins et sept au plus, choisis parmi les principaux agriculteurs et industriels de la région.
  - Art. 11. — Huit jours au plus tard après la date de l’ouverture de l’enquête, l’ingénieur en chef fait procéder à la visite des lieux. Il doit être préalablement fait la publicité nécessaire par les soins des maires des communes.
  - Art. 12. — L’ingénieur procède à la visite des lieux en présence des maires ou de leurs représentants et des intéressés ou de leurs mandataires, et il dresse procès-verbal de ladite visite.
  - Arl. 13.—Le projet, ainsi que les registres destinés à recevoir les observations auxquelles peut donner lieu l’entreprise projetée, restent déposés pendant quinze jours à la mairie de chaque commune.
  - Arl. 14. — Dans les dix jours qui suivent l’expiration du délai de quinze jours ci-dessus fixé, la Commission d’enquête se réunit sur la convocation du préfet. Elle donne son avis et procès-verbal en est dressé. Huit*jours après la clôture de ce procès-verbal le Président adresse le dossier au préfet qui le transmet immédiatement à l’ingénieur en chef.
  - Arl. 15. — Les conseils généraux des départements où la prise est faite doivent donner leur avis dans le délai de u.; mois à compter du jour où ils auront été consultés. Les procès-verbaux des communes intéressées par le projet doivent être adressés au préfet dans le délai de un mois à dater de
  - P) Services de la navigation et des inondations hydrauliques, des améliorations agricoles et pastorales, des i'oiêts et delà pêche, etc.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - la communication du dossier, faute de quoi, la ou les communes seront considérées comme acquiesçantes au projet présenté.
  - Art. 17. -— Dans le délai de deux mois, à compter de la clôture de l’enquête, l’ingénieur en chef transmet au préfet le dossier avec son rapport.
  - Art. 18. -— Dans le délai de huit jours, le préfet transmet le dossier au ministre dés Travaux publics et des Transports avec son avis.
  - Art.s 19. — Après consultation du Conseil supérieur des Travaux publics et l’avis difministrç des Finances, la déclaration d’utilité publique est prononcée, et s’il y a lieu, la concession accordée par une loi, s’il s’agit de travaux visés au premier alinéa de l’article 1er de la loi du 27 juillet 1870, ou par un décret rendu en conseil d’État, si les travaux projetés rentrent dans la catégorie de ceux qui sont visés au deuxième alinéa de l’article 1er de ladite loi.
  - Art. 20. — Les demandes concernant les travaux désignés aux articles 41 et 43 de la loi du 8 avril 1898 qui ne rentreraient pas dans la catégorie des grands travaux publics visés par l’article 1er de la loi du 27 juillet 1870 sont adressées au préfet qui en informe dans un délai de huit jours le ministre des Travaux publics et des Transports. Elles sont établies conformément aux articles 3 et 4 du présent décret. Et le préfet, dans la huitaine, transmet la demande à l’ingénieur en chef des forces hydrauliques. Celui-ci transmet immédiatement la demande à l’ingénieur ordinaire, qui ouvre, s’il y a lieu, les conférences avec les services intéressés et procède dans le mois qui suit, à la visite des lieux, comme il est dit aux articles 11 et 12 du présent décret. Les communes ont un mois, à compter de la communication qui leur a été faite , pour le renvoi des pièces au préfet. Un mois au plus après la visite des lieux, les ingénieurs closent les conférences avêc les services intéressés et huit jours au plus après la clôture des conférences, l’ingénieur ordinaire adresse à l’ingénieur en chef son rapport. Si celui-ci est favorable, l’ingénieur ordinaire y joint un projet de réglement. Dans le délai de huit jours, l’ingénieur en chef transmet au préfet et huit jours après, au plus tard, le préfet envoie le dossier au ministre des Travaux publics et des Transports, avec son avis.
  - Le ministre des Travaux publics et des Transports, après avoir consulté le Conseil supérieur des Travaux publics et sur l’avis du ministre des Finances, adresse le dossier au Conseil d’État. L’autorisation est accordée par décret, conformément à l'article 43 de la loi du 8 avril 1898.
  - IL — LÉGISLATIONS ÉTRANGÈRES
  - 260. — Dans ces dernières, années, il s’est dessiné un mouvement assez intense chez toutes les nations depuis que l’on s’est aperçu de la valeur incomparable des forces hydrauliques.
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  - Ou sent une mainmise de plus en plus accentuée par les Élats sur ces richesses nouvelles. Le monopole d'État apparaît en certains cas, mais son vrai rôle consiste plutôt, .dans son droit d’intensifier la mise en valeur des chutes d’eau soit pour ses services publies, soit pour l’industrie privée, et empêcher le gaspillage et le monopole entre les mains de certains groupes privés.
  - Législation anglaise. — L’Angleterre a gardé le principe traditionnel de propriété privée à tous les cours d’eau au delà du point atteint par le flux et le reflux de la marée. L’eau courante, quoique réputée publici juris, est susceptible d’appropriations individuelles par l’effet d’une occupation actuelle. Tout riverain a le droit de tirer parti du cours d’eau, soit que les deux rives lui appartiennent, soit qu’elles apparliennent-'à des propriétaires différents. Le waier course autorise son titulaire à détourner une partie de l’eau pour irriguer ses propriétés ou actionner une usine.
  - La Couronne n’a des droits que sur les cours d’eaunavigables recouvert s et, baignés par le flot et sur les estuaires et bras de mer. Sur les autres cours d’eau, il peut y avoir, outre les droits précités, on droit de navigation au profit du public,provenant d’un usage immémorial ou d’un acte du Parlement.
  - L’État n’a pratiquement rien fait pour réglementer l’appropriation des cours d’eau en vue de l’utilisation de la force hydraulique et les atteintes aux droits acquis des propriétaires riverains.
  - Législation autrichienne. — Loi d’Empire du 30 mai 1869 et diverses autres lois qui l’ont suivie. Les eaux soumises au domaine public s’ét endent à toutes les eaux courantes.
  - Ce n’est qu’exceptionnellement que les droits privés sont reconnus. Dans ce cas, le riverain peut détourner 1 eau d’un cours d’eau, à condition de la rendre à son lit primitif ; il doit respecter le droit similaire des autres usagers et tenir compte des considérations d’ordre public en vertu desquelles l’eau est indispensable. L’expropriation pour cause d’industrie privée est inscrite dans la loi.
  - Au point de vue du choix du concessionnaire, entre plusieurs projets en concurrencera préférence est donnée à celui le plus important au point de vue économique. La durée de la concession est de soixante ans pour les particuliers et quatre-vingt-dix ans.pour l’État, les provinces ou les communes avec facilité de renouvellement.
  - Législation italienne. — La rapidité avec laquelle l’industrie des hautes chutes d’eau s’est, développée en Italie s’explique par le manque de combustible minéral : en effet, tandis que ce pays en consomme aujourd’hui pour plus de 6 millions de tonnes par an, il n’en produit guère plus de 30.000 tonnes, et elle doit exporter annuellement 150 millions de francs en numéraire pour combler ce déficit. D autre part, l’État est venu en
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  - I A TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - aide à la jeune industrie en faisant voter la loi vraiment providentielle qui oblige les propriétaires d’un terrain découvert à laisser les conduites électriques le traverser et qui détermine la procédure à suivre pour s’accorder sur les indemnités à payer.
  - En Italie, les cours d’eau font partie du domaine public. Les Royales Constitutions, le Code Albert in de 1838 et le Code civil italien de 1865 ont successivement Consacré ce principe. L’article 598 italien établit le droit d’aqueduc sur les propriétés des tiers pour les usages agricoles et industriels. L’indemnité de base est la valeur réelle augmentée de un cinquième. La loi du 10. août 1884 établit le canone (redevance) et la durée des concessions, qui sont d’ailleurs renouvelables indéfiniment. Le décret-règlement du 26 novembre 1893 attribue la concession par préférence au premier demandeur, sauf le cas d’intérêt public.
  - Le projet de loi relatif aux dérivations d’eau présenté le 6 mars 1907 au Sénat dispose dans son article 2 que le Gouvernement peut, sur l’avis favorable de la commission centrale permanente chargée d’examiner les concessions d’eau, se réserver tout cours d’eau pour une durée maximum de quinze années'. Cette réserve suspend les demandes émanées des particuliers, mais elle ne fait pas obstacle à la concession de dérivation si le concessionnaire s’oblige.à fournir au prix courant l’énergie nécessaire aux services, en faveur desquels l’État avait réservé son droit.
  - Des-concessions perpétuelles peuvent être accordées par une loi et les çoncessions temporaires le sont par déeret royal ou par arrêté préfe< -toral. Cette dernière n’excède pas trente ans avec droit de renouvellement.
  - Les fleuves et torrents font partie du domaine public et le Code civil n’accorde un droit d’usage que sur les eaux courantes non comprises dans cette désignation. Les list es d’eaux publiques dressées en vertu de la loi du 10 août 1884, du règlement du 26 novembre 1893 et la loi du 25 juillet 1904 y classent non seulement les fleuves et. torrents, mais les affluents directs qui leur apportent une notable contribution d’eau.
  - La part de la propriété riveraine se t rouve fort restreinte. La procédure est réglée par décrets royaux du 11 juin 1899 et 28 janvier 1909 créant une commission chargée de l’examen préventif des demandes de dérivation d’eau et une commission pour les réserves hydrauliques dans l’intérêt des chemins de fer.
  - La loi du 12 juillet 1908 augmente la durée de concession. La loi du 7 juin 1894 réglemente le transport de force.
  - Législation suisse. — Sauf quatre cantons (Glaris, Zoug, Neuchâtel et. Bâle-Ville) les autres admettent en faveur de l’État la présomption de propriété des cours d’eau et quelques-uns même lui attribuent toutes les forces hydrauliques. Les quatre cantons ci-avant admettent plus ou inoii.s au profit des riverains la propriété des cours d’eau.
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- - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS 1)’eAU 1113
  - La loi Bernoise admet la concession à durée illimitée en faveur des communes ou en faveur des sociétés dont les parts sont exclusivement possédées par l’État ou les communes. Dans les autres cas, la durée est de cinquante ans avec deux renouvellements de vingt-cinq ans. La loi fédérale fixe à quatre-vingts années la durée de concession.
  - La loi fédérale suisse du 22 décembre 1916 assure la prépondérance de l’intérêt général sur les intérêts privés dans l’aménagement des forces hydrauliques.
  - Elle témoigne d’une tendance marquée, selon M. G. Tochon, à la centralisation de tous les services s’occupant des eaux et h la mise à la disposition de la collectivité des rés'erves d’énergie contenues dans les rivières et les torrents. L’autorité détient le droit de contrôle et de réglementation > pour la meilleure utilisation des forces hydrauliques.
  - Au point de vue spécial de l’électrification des chemins de fer, il est déterminé des réserves auxquelles il n’est autorisé de toucher qu’à des conditions précaires et révocables. Le ministre dispose en toute autorité des forces hydrauliques.
  - Pour les dérivations d’eau et d’énergie électrique à l’étranger, la loi reconnaît le principe d’une indemnité au profit de la collectivité du lieu de la dérivation. Parmi les demandeurs en concession, on choisit les projets qui servent le mieux l’intérêt public en même temps que la meilleure utilisation des cours d’eau. L’usinier ne peut être dépossédé de sa concession que .pour motif d’utilité publique et moyennant indemnité. La redevance annuelle et les taxes ne peuvent excéder au total 3 francs par cheval théorique.
  - La loi institue un Conseil supérieur qui connaît de l’étude de chaque affaire et dont l’intervention a un rôle des plus prépondérants.
  - L’article 1er pose le principe général : là Confédération exerce la haute surveillance sur l’utilisation des forces hydrauliques des cours d’eau publics ou privés.
  - Le Conseil fédéral édicte les dispositions propres à assurer et développer l’utilisation des forces hydrauliques. La Confédération a donc le droit de contrôle et de réglementation sur les, cours d’eau qui résulte de la teneur de l’article 5. Pour les sections de cours d’eau touchant à là frontière nationale, il est créé un régime spécial ; c’est à la Confédération qu’il appartient de constituer les droits d’utilisation ou d’autoriser la communauté qui en dispose à les mettre en valeur elle-même.
  - Lp Conseil fédéral peut décréter la régularisation du niveau et de l’écoulement des lacs ainsi que la création de bassins d’accumulation, en répar-tissant d’office la dépense entre la Confédération et les divers cantons. Toute cette réglementation s’applique aux cours, d’eau, publics. Pour les
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  - cours d’eau privés, la Confédération accorde l’expropriation de la force si le canton s’y oppose et d’une manière générale la Confédération exerce vis-à vis des cours d’eau privés le même droit de réglementation que vis-à-vis des cours d’eau publics.
  - L’autorité compétente pour accorder la concession est celle qui a le droit de disposer de la force hydraulique (Canton ou Confédération); il ne peut y avoir dépossession, sauf pour cause d’utilité publique et moyennant indemnité.
  - La redevance annuelle et les taxes ne peuvent excéder, au total. 6 francs par cheval théorique. La durée de la concession ne peut excéder quatre-vingt-cinq ans ; elle peut*être renouvelable, avec ou.sans retour à fin de concession.
  - La Suisse a complété sa législation par une loi destinée à protéger ses forces hydrauliques contre leur exportation à l’étranger, sous forme d’énergie électrique, qui, comme l’on sait, peut se transporter à des distances considérables.
  - L’article 1er stipule que toute dérivation à l’étranger d’énergie électrique ne peut avoir lieu sans l’autorisation du Conseil fédéral ; l’article 3 explique que cette autorisation ne peut d’ailleurs être donnée que si la force hydraulique visée n’a pas son emploi en Suisse, et la durée de la concession ne peut excéder vingt-six ans. Enfin, le Conseil fédéral a le droit, à tout instant, de retirer ladite autorisation moyennant indemnité, et c’est le tribunal fédéral qui juge les contestations dans le cas de discussion de la valeur de l’indemnité,
  - Législation allemande. — Chez cette nation, il existe deux catégories de pays : ceux où domine le principe de propriété des eaux qui sont les plus nombreux et les plus importants et ceux où domine le principe de publicité. Ce dernier déclare eaux publiques (où il n’existe aucun droit privé) les eaux de tous les cours d’eau dignes de ce nom. Le tréfonds appartient jusqu’à la ligne médiane au propriétaire de la rive, lequel a le droit d’en user comme il veut. Mais il ne peut faire usage de l’eau que dans la mesure où il ne porte aucun préjudice au droit similaire des riverains inférieurs. L’État exerce un contrôle dans l’intérêt commun des usagers, et les contestations qui peuvent surgir ressortissent en général à la juridiction, administrative. L’autorité de police peut interdire dans l’intérêt des autres riverains toute utilisation qui n’est pas légalement justifiée.
  - L’établissement des usines hydrauliques est soumis à la formalité de la concession, accordée par l’autorité compétente.
  - Législation portugaise. t— Le propriétaire d’un fonds traversé par l’eau courante a le droit de modifier ou de déplacer le lit au plafond du cours d’eau, à la condition de ne pas nuire aux propriétés situées en amont et de
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- - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU 1115-
  - ne pas changer en aval le point de sortie-de l’eau non employée. Chaque riverain a le droit, d’user de l’eau pour une quantité proportionnelle à l’étendue et aux besoins de ses propriétés.
  - Législation norvégienne. — Un projet de loi gouvernemental qui est actuellement en discussion tend d’une manière générale à empêcher les capitalistes étrangers de s’approprier, dans une mesure par trop grande,, des forces naturelles du pays.
  - Aux termes de la loi du 4 août 1911, les concessions d’eau sont accordées pour quarante ans au moins et quatre-vingts ans au plus. Ce laps de temps expiré, la propriété concédée fait retour à l’État. Le droit de retour porte également sur l’usine centrale et avec son outillage et ses accessoires. Les concessions sont accordées par décret royal, et l’autorisation du storting doit être obtenue s’il s’agit de grandes régularisations^ou de gros intérêts opposés en jeu. Elles sont données de préférence aux syndicats de propriétaires de chutes'd’eau. Elles comportent le droit d’expropriation.
  - La loi du 18 septembre 1909 fixe que, sans l’agrément du minist ère compétent, le concessionnaire ne pourra passer aucun contrat ayant pour objet la majoration artificielle des prix de vente de l’énergie électrique dans le pays, et il ne pourra non plus vendre du courant à un pays étranger. Le concessionnaire devra s’engager à fournir, le cas échéant, à la municipalité intéressée, 5 0/0 de l’énergie qu’il produira.
  - Législation suédoise. — Tout riverain a le droit de s’approprier l’eau qui se trouve sur son fonds, d’y établir une usine, à la condition de ne pas nuire à autrui. La loi autorise l’appui de barrage, avec indemnité, ainsi que le droit d’usage du barrage pour le riverain qui souffre la servitude sans l’utiliser. Si un barrage menace une propriété d’inondation ou de manque d’eau dans des conditions telles que le dommage qui en résulte n’est pas comparable à l’utilité des ouvrages qui le produisent, ces ouvrages peuvent être construits moyennant une indemnité de la pleine valeur de la propriété et de moitié en sus. Certaines rivières sont soumises à un droit public sur une partie de leur largeur pour la navigation, le flottage et le passage des poissons. Le droit des riverains comme st ipulé ci-avarit serait appelé Û être modifié et à être remplacé par des dispositions spéciales destinées à sauvegarder l’intérêt public. Un projet de loi à l’étude aurait pour but d’accorder à l’Administration le droit de réunir en un seul établissement une série de chutes, appartenant à plusieurs propriétaires, lorsqu’il y aurait un intérêt économique justifié à décider cette réunion.
  - Les fleuves sont, propriété du domaine public. Les utilisations spéciales doivent être l’objet d’une autorisation ou concession administrative sans préjudice des droits des tiers et sous réserve des droits des particuliers. Les
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- - 1116 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - autorisations sont sujettes à expropriation forcée pour cause d’utilité publique.
  - La concession comprend celle des terrains du domaine public nécessaire pour l’établissement des travaux de captation, des canaux et aqueducs.
  - La loi de 1900 sur les installations électriques a créé la 'servitude de passage pour les lignes aériennes pour le transport de l’énergie électrique.
  - Législation espagnole. — Loi du 13 juin 1879. Le riverain a le droit d’utiliser les eaux des rivières qui coulent sur son fonds, mais l’excédent de ces eaux rentre dans le domaine public, et alors leur usage est soumis au régime de concession perpétuelle.
  - Législation russe. — Les riverains jouissent des cours d’eau de manière à ne pas se nuire les uns les autres. La loi n’exige pas l’appui de barrage. Tout propriétaire peut exiger de ses voisins, placés en aval, que, par des constructions ou barrages, ils n’élèvent, pas le niveau de l’eau au point d’inonder ses terres ou d’arrêter son usine.
  - Législation danoise. — Les riverains peuvent se servir de l’eau courante pour l’irrigation, à condition de rendre l’eau à son cours naturel sans passer chez autrui. Chacun d’eux a droit à la moitié de l’eau. Mais l’Administration peut modifier cette proportion du consentement du propriétaire opposé et autoriser cet usage au profit d’autres propriétaires que les riverains. Le droit d’appui de barrage sur la rive opposée peut être demandé à l’Administration. Toutes les questions de droit sont du domaine clés tribunaux.
  - Les utilisations spéciales doivent être l’objet d’une autorisation ou concession administrative sans préjudice des droits des tiers et sous réserve des droits des particuliers. Les autorisations sont sujettes à expropriation forcée pour cause d’utilité publique. La concession comprend celle des terrains du domaine public nécessaire pour l’établissement des travaux de captation des canaux et des aqueducs.
  - La loi de 1900 sur les installations électriques a créé la servitude de passage pour les lignes aériennes pour le transport de l’énergie électrique.
  - Loi hongroise. — La loi du 23 juin 1885 dispose que la rive et le lit des eaux sont la propriété des riverains pour tous les cours d’eau, navigables et flottables ou non. Les riverains ont le droit d’usage sur l’eau ; mais, pour le mettre à profit, ils doivent en obtenir la concession de l’Administration.
  - Législation bavaroise. — Les rivières servant à la navigation ou au flottage sont la propriété publique de l’État. Les autres sont des eaux privées placées en principe sous le régime de la propriété des riverains. La loi du
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- - LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION DES COURS D’EAU 1117
  - 13 août 1910 admet un droit d’expropriation pour les non-propriétaires en vue de certains buts d’utilité publique. L’arîiole 157 admet, qu’un cours cPeau privé non utilisé par les ayants droit, après mise en demeure avec délai déterminé, revient propriété publique.
  - Législation prussienne. — La loi de 1913 maintient l’idée de propriété des riverains sur les cours d’eau de deuxième et troisième ordre, mais elle admet en même temps que l’État peut donner sur ces cours d’eau des concessions en vue de l’utilisation des forces hydrauliques, tout en ménageant autant que possible tous les droits existants. Les cours d’eau du premier ordre sont les cours d’eau navigables, qui appartiennent à l’Élat; les cours de deuxième ordre, ce sont les cours d’eau non navigables présentant de l’intérêt au point de vue des forces hydrauliques ; les cours d’eau de troisième ordre sont ceux qui ne sont pas classés dans les deux premières catégories ; sur ces deux dernières catégories, la propriété appartient en principe aux riverains.
  - La concession peut être donnée sans que l’entreprise ait à poursuivre un but d’utilité publique. De préférencp la concession est donnée aux projets présentant le plus d’intérêt au poifit de vue de l’utilité publique et économique.
  - Législation du grand-duché de Bade. 1— Même législation que pour la Bavière, mais en attribuant aux communes la propriété des cours d’eau naturels non publics.
  - Législation canadienne. — L’article 400 du Code civil canadien reproduit les dispositions de l’article 538 du Code civil français, rangeant dans le domaine public les rivières navigables ou flottables. Pour les autres rivières, les riverains ont la propriété du lit et des berges et le droit à l’usdge des eaux. Partout où est admis un droit de riveraineté, ce système exclut toute concession et toute limitation de durée de droits.
  - Ce système a cela d’avantageux qu’il peut écarter l’arbitraire administratif sur les points où il paraîtrait dangereux et ainsi donner à l’industrie privée la sécurité, la stabilité dont elle a besoin.
  - Législation des Elals-Unis. — L’approbation du Congrès fédéral (États de l^st) est réservée pour tout établissement à faire dans le lit des cours d’eau navigables. Dans les états de l’ouest, c’esl; en général, le droit de concession qui a prévalu.
  - Les concessions sont à durée fixe.
  - 'Législation de l'Etat de Californie. — Les lois du 8 avril 1911 et du 2 juin 1912 (x) régissent la matière. L’Élat concède toute utilisation d’eau
  - (a) Le système de concession aux États-Unis a arrêté d’une façon très fâcheuse le développement des forces hydrauliques sur les cours d’eau susceptibles de-concession, comme n’offrant pas à l’industrie la stabilité pour les capitaux considérables nécessaires à la création des grandes usines hydrauliques.
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  - LA TECHXIOUE DE LA HOUILLE B LAN JM E
  - dont on n’a pats encore pris possession sous les systèmes antérieurs. Le concessionnaire doit respecter les installations existantes et indemniser les riverains n’ayant pas fait usage de leurs droits.
  - La durée des concessions est de quarante années.
  - Législation badoise. — Même législation cpie la Prusse. Dans les actes de, concessions, il est stipulé des restrictions en faveur de l’agriculture, de la navigation, du flolt.age et de la pêche.
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- - CHAPITRE XV
  - ÉTUDES D’USINES
  - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 261. Rôle des usines hydroélectriques dans la Défense Nationale. — L’utilisation dès chutes d’eau pour la Défense Nationale, en présence des besoins énormes des services d’approvisionnemenl des armées, en munitions notamment, a apporté à l’industrie do guerre un appoint tel qu’elle a pu balancer le manque de charbon qui provenait de nos charbonnages du Nord occupés par l’ennemi et nos importations de houille westphalienne.
  - Toute l’énergie disponible dans nos usines hydroélectriques, on dehors des besoins d’énergie des services publics et des fabrications indispensables à la vie nationale, a été absorbée. En outre des usines se sont considérablement agrandies et il s’en est créé de toutes pièces.
  - Certaines usines ont transformé leur équipement en vue de la fabrication dé produits réclamés par l’administration de la guerre.
  - D’autres ont utilisé directement la pression provenant des chutes pour l’actionneraient de puissantes presses faisant l’emboutissage des obus.
  - Un plan de mise en valeur de chutes d’eau dans les Alpes, les Pyrénées et le Massif Central élaboré et mis à exécution a porté sur une puissance de 50.000 à 60.000 chevaux maximum.
  - Certaines installations qui avaient été interrompues pendant la guerre, ont été reprises et le gouvernement est venu puissamment en aide aux industriels non seulement en leur facilitant l’approvisionnement des matériaux dont ils avaient besoin, de la main-d’œuvre de prisonniers de guerre, mais encore en mettant à leur disposition les ressources pécuniaires nécessaires sous forme d’avances remboursables par annuit és après la cessation dès hostilités.
  - On peut dire aujourd’hui que la plupart de nos gros torrents ont été mobilisés pour la Défense de la Patrie. Maintenant que la victoire a terrassé nos ennemis, nos torrents vont reporter leur activité dévorante
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - du temps de guerre sod à continuer la fabrication d’engins de guerre des linée à rendre plus forte que jamais la France avertie, soit à continuer les fabrications de temps de paix pour lesquelles elles étaient créées,soit à alimenter de nouvelles industries suggérées par l’esprit de la victoire économique, de façon à donner, par l’union de toutes les forces, une vitalité formidable à une nouvelle France pour la porter à des destinées de prospérité insoupçonnées sans la guerre.
  - Naturellement le four électrique devait jouer un rôle considérable dans nos fabrications de guerre, qui comme l’on sait est surtout utilisé dans les usines .hydroélectriques ; ainsi l’armement de guerre a fait appel à nos gîtes de houille blanche pour donner naissance à la production des projectiles sans charbon.
  - A l’usine d’Auzat (§ 410) on a transformé complètement l’équipement du temps d’avant-guerre en vue de l’obtention de produits explosifs clilo-rat és.
  - L’usine de Soulom (§ 394) a disposé de ses 10.500 chevaux de puissance pour l’alimentation d’une usine de produits chimiques fabriquant de l’acide nitrique synthétique.
  - La préparation de la fonte par la réduction électrique des .minerais est d’une application courante à l’usine hydroélectrique de Livet (§ 349). On utilise des fours de 4.500 chevaux avec récupération de la chaleur des gaz.
  - La préparation du fer électrolytique permet déjà de fabriquer des tuyaux et des tôles qui se traduisent par une résistance élevée, un allongement considérable et une grande perméabilité. L’électrométallurgie a multiplié ses fabrications d’aciers de ferro-alliages, de l’aluminium, du magnésium et l’électrochimie a donné lieu à des découvertes nouvelles du plus haut intérêt. Le sodium est fabriqué maintenant en partant du chlorure de sodium ; l’hydrolithe est tiré du calcium ; la préparation des persulfates d’ammonium,des chromâtes, de la céruse, des ferro-cyanures, du potassium, du phosphore, des sels de baryte a fait dans toutes ces branches de la chimie d’importants progrès. Là potasse électrolytique, les permanganates, les oxydes de zinc peuvent se préparer facilement avec un emploi rationnel des basses températures.
  - L'3 procédé Keller de fontes synthétiques qui a permis d’obtenir, par fusion électrique recarburante et épuratrice des tournures d’acier, la fonte peu earburée extra-résistante, nécessaire à la fabrication des projectiles, a été utilisé en grand par l’administration de la Guerre. Sous cette impulsion, l’usine hydroélectrique de Livet sur la Romanche (§ 349) s’est agrandie d’une façon remarquable, car la puissance totale de cette usine atteint maintenant près de 35.000 chevaux.
  - La Compagnie des Forges et Aciéries électriques Paul Girod avec ses sept usines, dont l’usine principale est à Ugine, par suite de sa con-
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  - AVANT-PROJETS d’ÙSINES HYDROÉEECTRIOUES
  - tribution à la fabrication des engins de guerre, a porté le chiffre de la puissance de ses usines à 45.000 chevaux. Les quatre usines hydroélectriques de Yenthon et de Queige sur le Doron de Beaufort, de Bionnay et de Saint-Gervais sur le Bonnard ont leur énergie électrique concentrée à l’usine de Ugine au moyen de lignes à haute tension.
  - L’usine de ferro-alliages comporte 20 tours électriques Girod et elle alimente de ses produits les aciéries françaises et un nombre important d’aciéries des pays alliés. L’ancienne installation a été considérablement agrandie avec la création de la Compagnie des Forges et Aciéries électriques Paul Girod, par l’établissement de laminoirs, de forges, d’ateliers
  - Fig. 721. — Usines de Lancey. Canalisations de liante pression.
  - d’usinage, de traitements thermiques, de moulages d’acier et d’importants ateliers de fabrication d’obus de guerre. Dans cette nouvelle partie de l’aciérie, huit fours à acier pouvant fournir des coulées de 25 tonnes fonctionnent nuit et jour. Lés diverses fabrications ont été développées au point d’atteindre un tonnage journalier décuple de celui d’avant-guerre, et les installations nouvelles se poursuivent encore.
  - De plus il a été créé à Épierre (Savoie) un atelier spécial pour l’emboutissage d’obus de petits calibres.
  - Près de 5.000 ouvriers ou ouvrières sont maintenant occupés dans les établissements Paul Girod, dont la fondation ne remonte pas à moins de
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  - I.
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  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - dix ans. On peut dire qu’ils occupent le premier rang en France dans l’élec trosidérurgie.
  - Les usines de Lancey, avec le concours des aciéries et forges de Fii
  - Fig. /22. — Usines de Lancey. Arrivée à l’usine des canalisations à haute pression.
  - miny ( fig. 716 à 722),ont créé de toutes pièces des ateliers métallurgiques employant près de 10.000 ouvriers à la fabrication des obus de guerre
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  - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - * y
  - de divers calibres. L’eau sous-pression'de 50 kilogrammes agit direrte-
  - Fig. 723. — Entrepôt d’aciers. Usines Bergès.
  - Fig. 724. — Batterie de l'ours à réchauffer.
  - meilleur des presses hydrauliques verticales de 1.000 tonnes. A cet effet
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- - 11-4 LA 'technique de la houille blanche
  - ûne nouvelle installation thermique à vapeur de 2.500 chevaux a él
  - Fig. 726. — Tours de finition des obus. / adjointe à l’usine hydroélectrique. L’usine électro-métallurgique de Bri
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  - AYANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - gnoud, en collaboration aussi avec les aciéries et forges de Firminy, a pris un important développement ; le nombre de fours est actuellement de 14, et la puissance de. l’usine qui était de 6.000 chevaux avant
  - Fig. 727. — Fabrication des obus. Ateliers des-presses verticales (Usines Berges).
  - guerre a été portée à 14.000 chevaux. Une u*sine modèle de blanchiment de coton pour le service des poudres a été créée de toutes pièces ; la production journalière de coton à nitrer est de plus de 12tonnes. Cet établis sementoccupe 1.300 ouvriers. ^
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- - 1126 LA TECHNIQUE UE LA HOUILLE BLANCHE
  - Dans.le pays noir du bassin houiller de Saint-É+ienne,'où Ton compte tant d’établissements métallurgiques, les aciéries de Saint-Chamond qui •y occupent la première place ont porté, sous le coup de fouet de'la guerre, au paroxysme leur production. Notre fameux canon de 400,dont l’obus est plus puissant que celui du 420 allemand, règne en maître, à côté des tourelles, des blindages et autres produits de cette grandiose installation.
  - Les usines hydroélectriques du centre ont contribué avec tous leurs éléments eux-mêmes intensifiés à la prodigieuse vitalité des aciéries de Saint-Chamond, dont presque toute l’activité de la sidérurgie française dépend de cette grande entreprise.
  - La métallurgie du zinc a pris un développement considérable. On peut traiter les minerais sans grillage préalable et l’utilisation de matières peu riches avec le minimum strict de charbon (usine d’Epierre).
  - Des essais ont démontré comme prochaine l’utilisation au four électrique des minerais de cuivre sulfurés ou oxydés, ainsi que la fabrication du nickel par l’électrolyse.
  - Des usines inachevées ont été terminées et de nouvelles ont surgi un peu de toutes parts. L’usine de Fond de France, dans la vallée du Bréda avec ses 10.000 chevaux, les usines du Cvrtillard, de la Ferrière sur le Bréda (4.400 HP), l’usine d’Arvillard avec ses 11.000 chevaux, l’usine du Val de Fier (25.000 à 30.000 chevaux), l’usine de la Goule Noire (5.000 HP), l’usine de l’Escancière, l’usine de Rivier d’Allemont (15.000 HP), les usines de Fontan et du Largue sur la Durance (ensemble 20.000 HP), l’usine de Lance, sur le Lignon, l’usine de Chevenoz sur la Dranse d’Abondance, l’usine de Tencin dans le Grésivàudan (3.000 HP), l’usine de Château Arnoux, sur la Durance (25.000 HP), l’usine du Poet (15.000 HP), J’usine de Beaumont-Monteüx sur la Basse Isère (28.500 HP), l’usine de Pont-de-Claix (10.000 I1P) sur la Romanche, l’usine nouvelle de Séchi-lienne (3.000 IIP), l’usine d’Avrieux sur Modane (8.000 HP), l’usine de Truyère, dans le massif central, l’usine de Bès (25.000 HP), l’usine de Sélune (2.000 HP) témoignent de l’activité dévorante qui a été mise au service du développement des forces hydrauliques.
  - Qu’il nous soit permis d’adresser notre salut respectueux et reconnaissant à la Femme d’usine de la grande guerre qui, à l’appel de la Patrie en danger,a répondu en donnant toutes ses forces et a accepté de collaborer à des travaux si rudes pour ses bras fragiles. Plus de 1 million de femmes françaises de toutes les conditions sociales ont ainsi compris la nécessité du travail à l’arrière du fr^nt. de bataille, en transformant la sublime devise « Vaincre ou Mourir » en celle qui pouvait plus efficacement s’appliquer à leur ardent désir de sauver la vie de la Nation « Travailler ou Mourir ». En cette guerre, qui a tout, transformé, qui a vu tant de bouleversements, de changements dans les idées et les conceptions, le spec-
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  - tacle de la femme au travail du tu- restera comme un des plus extraordinaires et des plus consolants. L’humanité, reconnaissante du grand nombre de vies combattantes qu’elles ont prot égées, inscrira la gloire immortelle qu’elles se sont acquise.
  - Il est à prévoir que les nouvelles installations verront, au moins pendant quelque temps, leurs frais d’aménagement croître en raison de l’augmentation du loyer de l’argent et du coût de la main-d’éeuvre. Mais, étant donnés les hauts prix qu’atteignent et qu’atteindront, les charbons, l’énergie hydraulique continuera, comme par le passé, à être la moins coûteuse.
  - Déjà certains établissements industriels importants, qui, jusqu’ici,ne consommaient que de la houille ont commencé à ut iliser les chut es d’eau en montagne. Ainsi qn ont fait les aciéries de Firminy en utilisant l’énergie électrique de l’usine de Riouperoux sur la Romanche. Cette puissanle firme se propose en outre d’édifier une importante usine hydroélectrique dans le Massif Central.
  - La Société métallurgique ds Pamiers dispos' d’une contribution dépassant 10.000 chevaux répartie en s p! usines hydroélectriques installées sur des affluents ds l’Ariègc. La Su iété métallurgique de Penir-roya crée d’importantes usines hydroélectriques, entre autres celle de Saint-Lary en cours d’installation.
  - Puis ne verrons-nous pas nombre d’industries du Nord et de l’Est, qui devront être réédifiées, s’installer dans les Alpes et les Pyrénées, en raison des avantages qu’elles pourront y trouver.
  - I. ÉTUDE D’UNE USINE HYDROÉLECTRIQUE AVEC TRANSPORT D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - Chute nette: 150 mètres. — Puissance installée: U.000 HP.
  - Tension: 50.000 volts.
  - I. — Aménagements hydrauliques.
  - 262. Bases du projet — La rivière à aménager en vue de. la création de l’usine hydraulique est d’allure torrentielle.
  - Nous prévoyons donc une réserve d'eau pour parer aux époque- de faiblesse de débit. En outre, pour assurer une régularisation plu- sûre et augmenter en même temps le rendement économique de l’installation, il est adjoint à l’usine hydraulique une ré-erve thermique à vapeur.
  - Le transport de force électrique s’étendant à une dNtance.de 70 kilo -mètres de l’usine génératrice, la ten>ion adoptée est d3 30.000 volts en courant triphasé:
  - Débit du cours d’eau. — Les hauteur- de pluie du bassin versant qui a
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- - 1128
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - une superficie de 32.000 hectares, donnent une moyenne (pour l’année) de 0,630. En prenant 0,50 pour le coefficient d’absorption annuel'(chiffre moyen), on obtient pour le débit de la rivière :
  - 0,630 X 320.000.000 X 0,50 = 100.000.000 mètres cubes en nombre rond. Par suite le débit moyen peut être estimé à :
  - —————- — 3 16 mètres cubes à la seconde.
  - 365 X 24 X 60 X 60 ’
  - ' Quant au débit minimum, on peut le fixer comme suit en adoptant le chiffre de 5 litres par kilomètre carré, alors on a :
  - 300 X 5 = 1.500 litres à la seconde. *
  - Le débit en temps de crue peut atteindre 170 mètres cubes, soit 54 fois le débit moyen.
  - Nous supposons une rivière, pour nous mettre dans le cas le plus général, non encore étudiée par le Service des Grandes Forces hydrauliques, où à défaut on peut consulter les données recueillies par le Service des Ponts et Chaussées.
  - Nous admettrons donc que l’on aura relevé à très peu près des chiffres concordants avec ceux que nous venons d’indiquer.
  - En outre, nous estimons qu’il convient de procéder à un contrôle à
  - Section A
  - Section B
  - Flotteur Nf1 N'I N'3 /V%
  - Fig. 728.
  - l’aide de jaugeages effectués, par exemple au moyen de flotteurs de surface, en opérant dans deux sections de la rivière.
  - Soient {fig. 728) ces deux sections. On a relevé par exemple les vitesses suivantes : '
  - Flotteur n° 1 = 0m,32 ; flotteur n° 2 — 0m,34 et flotteur n° 3 = 0m,40. Les vitesses à adopter étant les 0,8 des vitesses à la surface, on aura : flotteur n° 1 = 0m,25 ; flotteur n° 2 = 0m,27 ; flotteur n° 3 = 0m,32.
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- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES 1129
  - Les débits seront par suite respectivement, dans les deux sections, ceux-ci après :
  - Section A :
  - a = 2,56 X 0,25 = 0m3,640 \ \
  - b = 5,04 X 0,27 == lm3,360 '3m3,780 J
  - c = 5,58 X 0,32 = lm3,780 ) / Moyenne :
  - Section B : l 3,780 4- 5.415
  - / —-----:------. == 4m3
  - a = 4,16 X 0,25 = im3,040 ) . 1 • 2
  - b = 4,53 X 0,27 = lm3,220 5m3,415 \
  - c = 9,86 X 0,32 = 3m3,155 ) J
  - L’opération du jaugeage étant supposée faite en période de gros débit (mois de novembre), le chiffre de 3m3,160 peut donc être considéré comme bon.
  - Gomme il nous est indispensable, pour pouvoir évaluer la capacité de la réserve de la retenue, de connaître les débits mensuels, à défaut de renseignements administratifs, on peut les évaluer comme suit, d’après les hauteurs moyennes de plui- mei suelles tt les coeffi< ici ts d'absorption correspondant a chacun de ces mois, selon le tableau ci-après :
  - MOIS HAUTEUR DE PLUTE moyenne COEFFICIENT d’absorption BÉNIS MOTENS en mètres cubes par seconde DÉBITS M E N S U E L fi en mètres cubes OBSERVATION
  - Janvier 21 »/» 0,65 1,69 4.370.000
  - Février. 33 0,65 2,65 6.850.000
  - Mars 48 0,50 2,96 7.630.000
  - Avril 64 0,50 3,96 10.230.000
  - Mai ... . 67 0,50 4,15 10.700.000
  - Juin 67 0,20 1,66 4.300.000
  - Juillet 55 0,20 1^36 3.500.000
  - Août 65 0,20 1,61. 4.200.000
  - Septembre 35 0,65 2,80 7.250.000
  - Octobre - 74 0,65 5,90 15.200.000
  - Novembre 36 0,65 4,597 11.923.000
  - Décembre 46 0,65 3,701 9.600.000
  - Moyen Moyenne
  - 629 0,50 ' 3,160
  - 263. Capacité du réservoir de retenue. — La hauteur de chute brute que nous pouvon^déterminer au moyen d’un canal d’amenée de 9 kilomètres de longueur est de 154 mètres. La perte due par le fait de ce dernier auquel nous donnons une pente de 0,0005 par mètre est de 4m,50. 11 reste donc disponible 149m,50. Si nous nous fixons une puissance de 14.000 chevaux de 11 heures, utilisables toute l’année avant les turbines, le débit nécessaire pour assurer une telle puissance est :
  - O = 1^-000 X 75_ _ ^ m£tres cubes par seconde en nombre rond.
  - w 149,50 X 1.000
- p.1129 - vue 1175/1252
- - 1130 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Par suite, pour 27 jours par mois de 11 heures et pour 14.000 HP, la quantité d’eau à débiter mensuellement est :
  - 7 X 3.600 X 27 X H — 7.483.000 mètres cubes.
  - Nous prévoyons une installation thermique de 3.000 HP effectifs à utiliser en ligne et fonctionnant 3 à 4 mois de l’année ; son équivalent en eau a pour valeur :
  - 7.483.000 X 3.000 X 100
  - 14.000 X 80
  - = 2.000.000 mètres cubes en nombre rond.
  - Nous avons à compenser le manque d’eau de certains mois par le jeu de la réserve d’eau emmagasinée et quand celle-ci sera insuffisante nous pourrons faire appel à l’usine de secours à vapeur.
  - Le tableau suivant montre la régulation ainsi obtenue :
  - MOIS DÉBIT de LA RIVIÈRE en mètres cubes
  - Janvier 4.370.000
  - Février 6.850.000
  - Mars 7.650.000
  - . Avril 10.230.000
  - Mai 10.700.000
  - Juin. >•. 4.300.000
  - Juillet ,.. 3.500.000
  - Août 4.200.000
  - Septembre .... 7.250.000
  - Octobre 15.200.000
  - Novembre 11.923.000
  - Décembre 9..600.000
  - DÉBIT à' ASSURER en mètres cubes SIGNE de l’échange EAU FOURNIE par •LE RÉSERVOIR en mètres cubes
  - 7.485.000 + 3.115.000
  - »/ + 635.000
  - » 165.000
  - 2.745.000
  - » 3.215.000
  - + 1.860.000
  - » + 1.325.000
  - + 1.860.000
  - + 2.125.000
  - + 1.860.000
  - + 1.425.000
  - » + 235.000
  - » 7.715.000
  - » — 4.438.000
  - » — 2.115.000
  - i
  - EAU RESTANT
  - au
  - RÉSERVOIR OBSERVATION
  - en
  - mètres cubes !
  - 4.185.000 3.550.000 i
  - 3.715.000 6.460.000 7.300.000 Le canal de dé-
  - charge agit.
  - 5.875.000 Fournie par usine à vapeur
  - 3.750.000 idem
  - 2.325.000 idem •
  - 2.090.000 7.300.000 7.300.000 7.300.000 Le canal de décharge agit.
  - Comme le montre le tableau, le réservoir ne descend jamais au-dessous de 2.090.000 mètres cube^ environ ; or en mettant la prise d’eau à 15 mètres au-dessous du seuil ^ la quantité d’eau laissée est de 2.628.500 mètres cube .
  - La (fig. 729)-représente les profils en travers nos 0, 1,2, 3, 4 et 5 pris le long du bassin de retenue, le profil n° 0 étant célui correspondant à remplacement du barrage.
  - Les superficies respectives de ces profils sont les suivantes :
  - Profil n° 0 = 5.005 mètres subies ; profil n° 1 = 5.810 mètres cubes ; profil n° 2 = 2.880 mètres cubes ; profil n° 3 = 910 mètres cubes ; profil n° 4 = 975 mètres cubes ; profil n° 5 = 534 mètres cubes et profil n° 6 = 164 mètres cubes.
  - A S-”
- p.1130 - vue 1176/1252
- - 1131
  - AVANT-PROJETS ü’uSINES HYDROÉLECTRIQUES
  - Si nous portons en abscisses des longjeurs représentant les distances entre les' dits profils et en ordonnées les superficies de ces mêmes profils
  - PROFIL AI* O
  - PROFIL N'f
  - 099.50
  - Surface 5&Wm*
  - PROFIL N- 5
  - PROFIL N*- £
  - PROFIL Nf5
  - PROFIL A/?4
  - 699. 50
  - Fig. 729.
  - ifig- 7’25), nous aurons le moyen de déterminer le volume total de l’eau fine peut emmagasiner le réservoir.
- p.1131 - vue 1177/1252
- - 1132
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 910)
  - On aura par suite :.
  - = 470 l?3ii>±»-00a + (i00 (B-MO + 2.880) + ^ &Æ-----------,
  - . + IMJli."») + 620eLtm + (M* + 104) 7 33, 830 m,
  - Z Z JLi .
  - Si nous nous reportons aux profils en travers (fig. 730) n° 0, n° 1, n° 2, n° 3,‘i)° 4 et n° 5 du bassin de retenue, les sections disponibles sont respectivement : 2.600, 3.650, 1.880, 820, 950 et 460 mètres carrés.
  - Le volume V disponible est donc représenté par :
  - V= ^ (3.0-50+2.600)+ ^ (3:650+1.880)
  - + ^ 11880+820)+ ~ (820+950)+ (950 + 450) = 4.671.500 mètres cubes.
  - Il y a donc lieu de laisser au réservoir une quantité d’eau égale à :
  - 7.300.000 — 4.671.500 = 2.628.500.
  - qui confirme les prévisions du tableau précédent.
  - 264. Barrage. — Stabilité. — Cet ouvrage est prévu pour 48 mètres de hauteur et 241 mètres de longueur au sommet.
  - Nous adoptons un profil triangulaire (fig. 731) avec parement vertical à l’amont.
  - La poussée Q de l’ean’appliqnée au tiers inférieur de la hauteur a pour valeW :
  - 1.000 X H2 _ 1.000 X 48 X 48 2 1 â
  - L150.000 kg.
  - Le mouvement M de renversement dû à la potissée de l’eau par rapport à l’arête A, qui doit faire équilibre au poids P de la maçonnerie a pour expression : /
  - M =
  - 1.150.000 X 48 3
  - 18.400.000 km.
  - En prenant la densité de la maçonnerie égale à "2.200 et en admettant un coefficient de sécurité égal à .2, on a :
  - 18.400.000
  - S X 2,200 X x
  - fl ’
- p.1132 - vue 1178/1252
- - 1133
  - avant-projets d’usines hydroélectriques S, section ABC, x distance du centre de gravité à l’arête A. On trouve :
  - c AB X H 2 AB
  - s= —5— ;* = —
  - Alors*: >
  - 18.400.000 X 2 = | X AB X 2.200 X ;
  - ou :
  - et
  - 1$.400.000
  - 48X2.200 X2 X AB2 .
  - AB
  - _ A/l 8.400.0( ““ V 48 XE2.S
  - 12
  - OOP X 12 2
  - X£2.200 x 2
  - = v t .04r» = :î2m,'io
  - _ 15.50—
  - -4.0Q_}______________23,ÛO_ _
  - Fig. 731.
  - Cube de maçonnerie. — Suivant l’épure donnant le tracé, nous décomposons le profil en traveis n° 0 en 9 tranches correspondant chacune à une section moyenne du profil du barrage. Ces tranches ont respec-
- p.1133 - vue 1179/1252
- - 1134
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - iivement pour hauteurs, longueurs et volumes les chiffres suivants :
  - Tranche n° 1... 9m,30 25m 1.300 mètres cubes
  - — n° 2..'. .. 20 23 3.650 —
  - — n° 3.... . 31,30 13 5.550 —
  - — n° 4... , 44,30 28 23.500 —
  - — n° 3..,, .. 32 20 20.640 —
  - — n° 6.... . 43,50 20,40 17.400 —
  - — n° 7.... . 28,50 40 12.120 —
  - — il0 8..., . 12,50 40 '5.400 —
  - — n° 9.... 9,30 30 2.130 —
  - Le cube totil ressort donc à 92.000 mètres cubes en chiffres ronds.
  - 265. Canal d'amenée. — Ainsi qu’il a été dit plus haut, cet ouvrage a 9 kilomètres dé longueur sans plafond et 500 mètres de longueur fonces en tunnel, avec une pente de 0^,0005 par mètre. La (fig. 732) représentela section de la partie du canal à ciel ouveit.
  - Pour le calcul de celle-ci nous posons :
  - S
  - *D2
  - —;* =
  - t>
  - D diamètre de la section, .en la supposant-circulaire, S section, p périmètre mouillé et R le rayon moyen. Nous prenons pour valeur de la vitesse moyenne, U = 0m,80 et pour le débit Q = 6 mètres cubes.
  - Nous avons :
  - U3 == 2.300 R X 1, 4
  - •>
  - d’où :
- p.1134 - vue 1180/1252
- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉI.ECTRIQl'ES
  - 1 1 35
  - D’où
  - et
  - D;i
  - 256 Q2
  - 256 X 36
  - 2.500 Xü2XI 2.500 X 9,9 X 0,0005
  - on a alors
  - D = v/738=3m,80;
  - R =
  - 3,80
  - = 0,05
  - Et la section du trapèze a pour valeur :
  - S
  - Q JL
  - ü 0,80
  - = 7m2,50.
  - à
  - Fig. 733.
  - Nous prenons la section trapézoïdale de meilleure utilisation dans lequel on a : h = a cos a et h — 2 R = lm,90 (fig. 733).
  - Il nous reste à vérifier si ces conditions vérifient bien les calculs ci-avant :
  - Alors :
  - S _ a,06 -L 1,68 x 1 90 _ 6m2>40 ;
  - p - 5,06 + 1,68 = 6,74; R = ^ = ^=0,95 -et
  - u = «Jo =»”-93-
  - Nous sommes donc dans des conditions acceptables. La partie du canal en souterrain sera ét ablie selon les dimensions et la forme indiquées par h (fig. 724).
  - D’autre part le canal à ciel ouvert a à franchir une vallée de 43 mètres de profondeur sur 280 mètres de longueur qui nécessite l’établissement d’un siphon métallique représenté par la (fig. 73.»). *
- p.1135 - vue 1181/1252
- - 1136
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Pour calculer: le diamètre du tuysiu, qui doit débiter 6 mètres cubes à
  - la seconde, nous admettons une perte de charge de et nous voyons
  - que la demi-longueur de la canalisation est de 138 mètres.
  - Nous avons donc :
  - Q = 6 mètres cubes; J = —- = 0,43 ;
  - 100
  - L = 138 mètres.
  - de/ ouverL
  - Fig. 735.
  - Alors :
  - • 1 1 . '
  - „ (0,0023 x L X Q2)3 (0,0025 X 138 X 36)B" J
  - • “ J - ÔÂF ~ - (28’7)
  - 28 7
  - Log. 1) = log. -y- = 0,2914 et D = lm,95.
  - 266. Galene de dérivation. — Pour rét&bl’ssement du barrage, il est nécessaire de mettre à sec la rivière et de détourner ses eaux. A cet effet nous prévoyons la construction d’une galerie souterraine, laquelle servira, une fois le barrage construit, de galerie de décharge pour l’évacuation des eaux de crues, évitant ainsi d’établir un déversoir de surface, disposition qui a l’avantage de favoriser la conservation et l’entretien du barrage en maçonnerie.
  - Cette galerie est calculée pour évacuer 170 mètres cubes à la seconde ; elle devra donc débiter 170 — 6 = 164 mètres cubes (6 mètres cubes,
  - débit du canal d'amenée), ce qui représente une section de
  - 164
  - 4
  - — 41 mètres
  - carrés, la vitesse adoptée étant de 4 mètres, en raison du pou de temps que durent les crues et de la nature du roc. Les vannes commandant cette ^galerie, au nombre de 3, seront mues électriquement. La pression sur chaque vanne sera de 42.000 kilogrammes environ par mètre carré de surface, soit au total une pression de 42.000 X 41 = 1.722.000 kilogrammes. On les établira pour supporter chacune 650 tonnes.
  - Chambre de mise en charge. <— La (fig. 736) représente schématiquement la disposition adoptée. Le canal d’amenée déverse dans deux com-
- p.1136 - vue 1182/1252
- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES 1137
  - partiments identiques, de 15 mètres de longueur sur 20 mètres de largeur et 3 mètres de profondeur.
  - 267. Conduites forcées. — La (fig. 737) montre schématiquement la disposition de l’installation des tuyauteries sous pression. La longueur développée d’une conduite peut être prise de 350 mètres.
  - Dans ce cas nous avons :
  - Q =: 6 mètres cubes; L -=350 mètres; J. perte de charge —
  - 2 X 150 100
  - = 3 mètres, la hauteur de chute étant de 150 mètres.
  - Gomme première approximation on a :
  - D _ (0.0025 X 350 X 36)Fi _ (0,0025 X 350 X 36):i _ ^ ^ J 3
  - Log. D = log. = 0,204 et 1) = 1“,21.
  - D’après la formule de Darcy, on obtiéndrait :
  - D = \J6,4846 6, X ji avec b{ = 0,000253 + =0,0002583
  - d’où : _____________________
  - D=(/6,48*6X 0,0002583 X
  - avec ; »
  - J = J- = 0,0085.
  - Donc :
  - D = lm,47
  - LA HOUILLE BLANCHI'.. ------
  - soit 1) = lm,50.
- p.1137 - vue 1183/1252
- - 1138 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Nous décomposons la conduite en deux files constituées par des tuyaux en acier de 1 mètre de diamètre correspondant à la moitié de la section totale.
  - IL — Coût des travaux de captage.
  - i
  - 268. Barrage. — Maçonnerie de moellons ordinaire avec moitié de chaux hydraulique en fondation et en élévation (350 kilogrammes de ciment), prix 16 francs le mètre cube; faces du barrage,moellons tétués par assisses réglées à joints réguliers, 27 francs le mètre cube ; parements en maçonnerie de pierre de taille granitique, 55 francs le mètre cube ; maçonnerie de moellons pour têtes des aqueducs cintrés du barrage, puits de prise, 45 francs le mètre cube soit prix moyen égale20 francs le mètre cube.
  - Maçonnerie ordinaire 92.000 mètres cubes à 20 francs........... 1.840.000 fr.
  - Enduit en ciment Portland de 4 centimètres épaisseur 5.000m2
  - • à 4 francs................................................... 20.000 —
  - ' Déblais de fouilles, fondations, décapements dans le roc à 4 fr.
  - le mètre cube = 60.000 X 4..................................... 240.000 —
  - Parements de maçonneries, taille des parements, lits, joints pour face aval du barrage (supplément) 5.000 mètres carrés à 2 francs...............................................’..... _ 10.000 —
  - Total................ 2.092.000 fr.
  - Divers
  - Passerelle métallique de 90 mètres de longueur sur 4 mètres de
  - largeur.............................................. 15.000 fr.
  - — maçonnerie de chaux hydraulique pour mur de pro-
  - tection du barrage................................... 10.000 —
  - — vannes de décharge sur le barrage.................. 15.000 —
  - — échelle à poisson............................•..... * 10.000 —
  - — puits de prise d'eau et mur de garde du barrage. .... 50.000 —
  - Total général............ 2.205.000 fr.
  - Chemin d’accès. — Pour ce chemin, qui a une longueur de 9 kilomètres, nous tablons sur le prix de revient à l’État des chemins vicinaux, soit 9'kilomètres à 12.000 francs — 108.000 francs.
  - r
  - 269. Canal cl’amenée. — 1° Canal à ciel ouvert.
  - Déblai dans le roc :
  - 6,10 X 2,30 2
  - - 7 mètres cubes.
  - Maçonnerie de chaux hydraulique :
  - 2,10 X 0,40 +
  - 1,85X2,10
  - 9
  - 0,30 X 2,70......
  - Ensemble
  - = 2m3,78
  - = 0 ,81 3m3,59
- p.1138 - vue 1184/1252
- - 1 i 39
  - AVANT-PROJETS d’uSINES HYDROÉLECTRIQUES
  - Radier en béton de chaux hydraulique : 6m,10 X 0m,20 = 1 «13,20. Prix du mètre courailt :
  - Fouille dans le roc ou autre terrain, charge, décharge (moyenne
  - 2 fr. 50 le mètre cube) = 2m3,78 à 2 fr. 50...................... 7 fr.
  - Maçonnerie de chaux hydraulique 3m3,59 à 14 francs................. 50 —
  - Radier lm3,20 à 20................................................. 24 _____
  - Ensemble.................. 81 IV.
  - 2° Galerie en tunnel :
  - Déblai dans le roc au mètre courant :
  - \
  - 5m,G0 X 2m,20 -f 5m,80 X 2m,30 = 25m3,66 Revêtement en ciment et garnissage :
  - 4m,10 X 0,30 XH 5,50 X 0m,30 -f 5®,60 X 0m,20 4m3,14
  - Déblai dans le roc en souterrain compris toute sujétion, 2om,66
  - à 12 francs................................................. 307 fr. 00
  - Chappe en béton de chaux hydraulique, 4m,14 à 20 francs...... 82 fr. 80
  - Ensemble............... 390 fr. 90
  - 3° Siphon :
  - Diamètre intérieur des tuyaux = lm,50. Longueur, 276 mètres.
  - Soit 1.108 kg X 2 X 276 = 611.600 kg à 0 fr. 55.................. . 336.388 fr.
  - Massifs d’ancrages, soupapes, clapets automatiques............... 30.000 —
  - Total...................... 366.388* fr.
  - “•Ensemble
  - 8.724 mètres à ciel ouvert à 81 francs....•....... 706.664 fr.
  - 500 — en galerie à 390 fr. 70................. 195.350 —
  - 276 — en siphon...............................- 336.388 —
  - Total.................. 1.238.402 fr.
  - 4° Galerie de dérivation :
  - Le cube de déblai dans'le roc est par mètre courant 41 mètres cubes et pour 350 mètres = 14.350 mètres cubes. x Coûl :
  - Déblai 14.350 mètres cubes à 12 francs................... 172.200 fr.
  - Vannes et treuils........................................ 15.000 —
  - Maison de garde.......................................... 10.000 —
  - Total................... 197.200 fr.
- p.1139 - vue 1185/1252
- - 1140 LA TECHNIQUE DE LA* HOUILLE BLANCHE
  - 5° Chambre de mise en charge. — En nous reportant à la (/?</. 731), on voit que le cube de maçonnerie s’établit comme suit :
  - (34,50 X 3 + 20 X 3) 3 -f 23 X 34,50 X 60 + 2,50 X 1,50 X 3 = 978“3
  - Et les déblais : ' '
  - 27m X 34m,50 X 3m,60 = 3.653 mètres cubes.
  - Coûl :
  - 978 mètres cubes maçonnerie de chaux hydraulique à 20 fr. = 19.560 fr.
  - Déblais dans le roc pour la fouille, 3.553 mètres cubes à 2 fr. 50. 9.132 fr.
  - Vannes de prise d’eau, crépines, toiles métalliques, échelles de visite, barrières, siphons de vidange, cheminée d’équilibre, etc. . 25.000
  - Total................ 53.692 fr.
  - 270. Conduites forcées.
  - 2 hiles de tuyaux de 1 mètre de diamètre pesant 552 kilos au
  - mètre courant soit 700 mètres X 552 k. X 0 fr. 55 posés... 212.500 fr.
  - Clapets automatiques, joints, massifs d’ancrage................... 35.000
  - Total.................. 247.500 fr.
  - Récapitulation
  - Barrage et ouvrages accessoires.................... ......... 2.205.000 fr.
  - Chemin d’accès............................................... 108.000
  - Canal d’amenée................................................ 1.238.402
  - Galerie de dérivation.......................................... 197.200
  - Chambre de mise en charge......................................... 53.692
  - Conduites forcées............................................. 247.500
  - Ensemble.................... 4.049.791 fr.
  - Soit par cheval installé
  - 4.049.794
  - 14.000
  - = 290 francs.
  - Avec droits de riveraine!é, de passage et d’émplanta' ion : 330 à 350 francs.
  - III. — Usine génératrice (fig. 738).
  - L’installation comporte 4 groupes turbo-alternateurs de 3 000 chevaux chacun et 2 groupes semblables de 1.500 chevaux, dont un de réserve, fonctionnant sous la tension de 3.000 volts et à la fréquence 50 périodes par seconde. Deux groupes turbo-dynamos de 300 chevaux utiles fournissent le courant d’excitation à la tension de 240 volts. Les bâtiments
- p.1140 - vue 1186/1252
- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES I i 1 1
  - constituant l’usine génératrice sont au nombre de quatre, savoir : celui des machines, de 60 mètres de longueur sur 30 mètres de large ; celui des transformateurs, magasins, ateliers, laboratoire de60 mètres sur 12 métrés ; celui pour les bureaux et logements du personnel et le bâtiment pour la direction.
  - Le courant triphasé à 3.000 volts fourni par les alternateurs est survolté à 30.000 volts par 6 transformateurs de 1.500 kilowatts utiles, à isolement à bain d’huile et refroidissement artificiel.
  - Taré cjA //erna/enr
  - jl.t----L_
  - $------1 — i----5-
  - I :
  - K i Sa/le c/es Machines
  - Atelier
  - Fig. 738.
  - Le tableau de distribution est divisé en trois parties : en haut, sont les panneaux d’excitation et ceux des-alternateurs (basse tension) ; au milieu, sont les panneaux de couplage de- alternateur', des interrupteurs primaires des transformateurs (moyenne tension) et enfin, en bas, enfermés dans des niches en maçonnerie, la haute tension, départ des lignes, interrupteurs à cornes, etci
  - Coûl de F installation. . ^ -
  - 1° Matériel hydraulique.
  - 4 turbines principales de 3.000 HP sous 150 mètres de chute, turbines horizontales à injections partielles ; régulateursautoma-
- p.1141 - vue 1187/1252
- - 1142 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - tiques et régulateurs à main; appareils de réglage de la pression aux vannes; vannes d’arrêt et de décharge, manomètres,
  - tachymètres, tuyauteries et accessoires à 45.000 francs..... 180.000 fr.
  - •2 turbines de 1.500 HP avec tous accessoires 4 27.000 francs.... 54.000
  - 2 turbines de 300 HP pour les excitatrices à 6^000 francs..... 12.000
  - 1 pont roulant de 15 tonnes...........•...................... 15.000
  - Montage de la partie hydraulique.............................. 22.000
  - 2" Matériel électrique.
  - 4alternateurs, 3.000 H utiles, tension 3.000 volts, à 90.G00fr.. 360.000
  - 2 alternateurs 1.500 HP utiles à 50.000 francs.......... . 100.000 fr.
  - Ces prix comprennent la mise en place des machines.
  - 2 dynamos de 300 HP utiles à 15.000 francs.................... 30.000
  - 6 transformateurs volts etlS.OOOkilowattsà 45.000 francs. 270.000
  - Tableau de distribution....*.................................. 100 000
  - Câblage divers dans l’usine, montage et accessoires........... 50.000
  - Outillage divers, atelier et magasins................ .......... 40.000
  - 3° Bâtiments.
  - bâtiment salle des machines, 1.800 mètres carrés à 120 francs.. 216.000
  - -- pour les transformateurs, etc., 840mètrescarrés àlOO fr. 84.000
  - — des bureaux et logements du personnel 120m2 à 120 fr. 14.400
  - — pour la direction 200 mètres carrés à 130 francs.... 26.000
  - Total oenéral.......... 1.573.0C0 fr.
  - Cour intérieure
  - Personnel
  - Buraux
  - — 10,00------
  - Atelier
  - Salle des Chaudière^.
  - _ 50,00 _
  - Salle -des 'Machines
  - Tableau
- p.1142 - vue 1188/1252
- - AVANT-PROJETS ü’üSINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 1143
  - IV. — Usine de secours à vapeur {fig. 739).
  - 272.Cette installation Comporte trois groupes turbo-alternateurs à courant triphasé, 3.000 volt^, 50 périodes et de 1.000 chevaux chacun ; trois groupes transformateurs élèvent la tension à 30.000 volts pour la marche en parallèle avec rusine génératrice hydraulique.
  - En tablant sur une consommation de 8 kilogrammes de vapeur par cheval utile, il faut compter sur une vaporisatien de 24.000 kilogrammes à l’heure. Les chaudières multitubulaires vaporisant facilement 16 kilogrammes de vapeur par mètre carré de surface de chauffe, il faut donc prévoir une surface de chauffe de 1.500 mètres carrés, représentés par 7 chaudières de 220 mètres carrés.
  - Devis de l’usine thermique
  - 3 Turbines à vapeur de 1.000HP,12kg de pressionà80.000fr. 240.000 fr.
  - Fondations des dites turbines.............................. 40.000
  - 3 Alternateurs 3.000 volts, 1.000 HP, à 40.000 francs..... 120.000
  - 7 Chaudières tubulaires de 220m2 à 12.000.................. 84.000
  - Massifs des chaudières..................................... 33.000
  - Tuyauterie des turbines et d’alimentation................ 45.000
  - 1 Pont roulant de 15 tonnes............................... 15.000
  - 2 Machines à vapeur verticales de 100 HP pour les excitatrices. 20.000
  - 2 Dynamos excitatrices, 240 volts.....................-... . 12.000
  - 1 Tableau de distribution comprenant : 3 panneaux d’excitatrices, 3 panneaux de couplage d’alternateurs et 3 panneaux pour les trensformateurs survolteurs................. 50.000
  - 3 Transformateurs triphasés de 1.000 HP utilesà20.000francs. 60.000
  - Câblage, pompes, accessoires divers........................ 20.000
  - Atelier de réparation et magasin........................... 25.000
  - Parafoudres et limiteurs, montage de l’usine............... 55.000
  - Local des machines =800 mètres carrés à 80 francs......... 64.000
  - — des chaudières, 750 — à 40 — ........ 30.000
  - — logements, 172 — à 120 — ........ 21.000
  - — ateliers, bureaux, 172 — à.100 — ........ 17.200
  - Cheminée d’usine (25m hr).................................. 30.000
  - Terrain ................................................... mémoire
  - Total général............. 983.200 fr.
  - V. — Ligne de transport d’énergie électrique.
  - Nous avons déjà mentionné que le transport d’énergie avait lieu -à la tension de 30.000 volts et en courant triphasé.
  - 273. Calcul de la ligne. — 1° Conducteurs. -— Les différents tronçons indiqués schématiquement sur la (fig. 740) donnent en faisant le produit des chevaux transportés par les distances*les chiffres suivants :
- p.1143 - vue 1189/1252
- - nu
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Ie1' Tronçon A à B (11J100 HP) = 11 X 26 = 286
  - 2* — B à C (10.000 » ) = 10 X 21 = 210
  - 3e — C à D (7.000 » ) = . ~ X 2,5 = 17,5 . 591
  - 4e — D à E (5.000 » ) = 5 X 14,5 = 72,5 1
  - 5e ~ C à F (1.000 » ) = 1X5 = 5 1
  - Si on s’impose une perte d’énergie maximum de 5 0/0, on calcule chaque tronçon proportionnellement au produit de la puissance transportée par le nombre de kilomètres qu’il représente.
  - 5000 H P.
  - J4,5 kpn,
  - 1000 H P
  - HOOûHP
  - Fig. 740.
  - On a donc pour le 1er tronçon : perte
  - 2e
  - 3e —
  - _5_ 286
  - 100 X 591 ^_v210 100 591
  - 591
  - 7^X^=0,61 0/0
  - 2,42 0/0 1,77 0/0 0,15 0/0
  - 100
  - 5
  - 591
  - 5
  - 100 x mît = °'42 °/°
  - Soient : E elï. la tension entre fils = 30.000 volts, I efï. le courant dans chaque conducteur de la ligne et cos a == 0,85, W la puissance aux bornes, / la longueur d’un fil de ligne, p la perte consentie et S la section d’un conducteur en millimètres carrés.
  - Pour déterminer la section du fil nous appliquons la formule :
  - s___-100 wx l _ , w x l
  - 57 E2 eff. cos2 ç X p ’ E2 eff, X cos2 <p Xp'
  - \
  - Pour le premier tronçon on a donc :
  - c . 8.250.000 watts X 26.000 „ ,
  - S = l,7o X ~ ----- ô—-------o---------5 d ou
  - 30.000' X 0,8b2 X 2,42
  - S —r 230 mm2_
  - Nous composons la section au moyen de trois fils de 78mm2,5 chacun
- p.1144 - vue 1190/1252
- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 1145
  - (10 millimètres de diamètre), qui pèse 699 kilogrammes au kilomètre’ soit pour les trois conducteurs disposés en quantité 699 X 3 = 2.097 kilogrammes, et pour les trois phases, 2.097 x 3 == 6.291 kilogrammes au kilomètre.
  - Par suite le premier tronçon donnera lieu à un poids de cuivre égal à 26 x 6.291 = 163.566 kilogrammes.
  - 8.250.000
  - L’intensité I du courant = ------------ = 324 ampères. Et la densité
  - 30.000 X 0,85 1
  - de courant
  - 324
  - 235^5
  - = 1,36 ampère par millimètre carré.
  - En opérant de la même façon, on trouve :
  - 2e tronçon, poids du cuivre = 132.000 kilogr.
  - 3e — — = 13.300 —
  - 4e — — — . 91.000 —
  - oe — — = 31.300 —
  - Soit ensemble 423.000 kilogrammes en nombre rond.
  - 2° Poteaux. — Nous adoptons les poteaux représentés par la fur to, savoir par kilomètre de ligne :
  - 15 poteaux de 10 mètres de hauteur, 7 de 12 mètres, 2 de 14 mètres et 2 de 16 mètres, soit un poteau tous les 40 mètres environ.
  - 3° Station à Farrivée. — Nous avons vu que l’on disposait de 14.000 chevaux bruts avant les turbines. En prenant les chiffres usuels de rendement, savoir : turbo-alternateurs, 0,80 ; transformateurs au départ, 0,97 ; ligne, 0,95, le rendement total aux bornes des transformateurs à l’arrivée est par suite
  - p =: 0,80 X 0,97 X 0,93 =0,74 en noinlue rond.
  - La puissance réelle est donc :
  - 14-000 X 0,74 = 10.360 chevaux de 11 heures.
  - 11 faudra donc disposer de 7.500 kilowatts avec des rapports de-----,
  - 30.000
  - 240 500
  - 30.000 °U 30.000'
  - 274. Coût de /’installation. — La longueur -impie de la ligne e.-t de 69 kilomètres.
- p.1145 - vue 1191/1252
- - 1146
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 432 tonnes de cuivre à 2.500 francs....................... 1.080.000 fr.
  - 26 X 69 = 1.794 poteaux, prix.moyen 80 francs............. 143.520
  - 235 X 69 = 16.115 isolateurs triple cloche à 4 francs..... 64.460
  - Pose de la ligne, 150 francs le kilom., soit 9 X 69 X 130 fr.., 93.150
  - Consoles en fer, contrefiches, parafoudres................ 20.000
  - Interrupteurs haute tension, filets, prises de terre, plaques... 20.000
  - Indemnités pour plantation de supports sur propriétés privées 15.000
  - Déplacements de supports, élagage, fausses manœuvres et imprévu......................................................... 20.000
  - Ensemble............................ 1.456.130 fr.
  - Transformateurs à l'arrivée, 7,500 kw, compris tout l’appareillage à haute tension........................................ 250.000 fr.
  - Bâtiments pour lesdits....................................... 5Q..OOO
  - Total général ....................... 1.756.130 fr.
  - Frais d'études et achat de riverainetés.
  - Frais d’études, de déplacements et divers................. 150.000 fr.
  - Achat de riveraineté et de terrains pour emplacements des ouvrages d’art et de l’usine ......................-......... 600.000
  - Total................................ 750.000 fr.
  - Récapitulation des dépenses.
  - Travaux de captation hydrauliques.................\......... 4.049.794 fr.
  - Usine génératrice............................................. 1.573.000
  - Usine à vapeur de secours................................... ' 983.200
  - Ligne de transport d’énergie électrique........................ 1.756.130
  - Frais d’études, achat de riverainetés et de terrains........ 750.000
  - Ensemble............................... 9.112.124 ir.
  - Coût du cheval utilisable = ^ * — 911 f,21
  - 10.000
  - q 112 124
  - Coût du cheval installé =. = 650 francs.
  - 14.000
  - VI. — Étude financière.
  - \
  - 275. Dépenses d’exploitation.
  - 1° Amortissements. — Nous adoptons comme taux, les chiffres suivants : barrage, galerie de dérivation : quarante ans ; chemins d’accès, maison de garde, canal d’amenée, chambre d’eau, bâtiments divers : trente ans ; siphon, conduites forcées : vingt ans ; machines et appareils de l’usine hydroélectrique, de l’usine à vapeur, ligne électrique : quinze ans.
  - Barrage........
  - Chemin d’accès
  - 2.205.000
  - 40
  - 108.000
  - 30
  - 197.200
  - 55.625 fr. 3.600 —
  - Galerie de dérivation
  - 40
  - 4.930 -
- p.1146 - vue 1192/1252
- - AVANT-PROJETS D USINES HYDROÉLECTRIOUES
  - 872 014
  - Canal d’amenée............................. ............
  - c. . 366.388
  - 1 20 •
  - , ' „ 53.692
  - 30
  - Conduites forcées.............................
  - „ 1.232.600
  - Machines, usine hydroélectrique.................... —..
  - . 340.400
  - Batiments — ......................—
  - „ . , 821.000
  - Machines, usine a vapeur........................... —--
  - ' . 162.200
  - Batiments — —-
  - , , ,. 1.671.130
  - Appareillage et cuivre de la ligne................. ^..
  - „ 50 000
  - Batiment des transformateurs....................... —..
  - 1147 29.067 — 18.320 — 1.790 — 12.375 — 82.173 -11.346 — 75.000 — 5.406 — 111.408 — 1.666 —
  - Total.............................. 412.706 fr.
  - 2° Personnel. Main-d'œuvre.
  - Usine hydroélectrique 35.000 fr. j
  - Usine thermique .. 20.000 — f 175.000
  - Ligne de transport et sous-station 55.000 —
  - Direction. — Administration 3° Frais de bureau, redevances, impôts et divers. 65.000 — ! 40.000
  - 4° Frais d'entretien.
  - Barrage, usine, canalë’amenée 50.000 fr. \
  - Huile, graisse, chiffons, lampes, etc., 10.000 — i
  - Charhon pour l’usine thermique 81.000 — > 191-0.00
  - Huile, graisse, chiffons, lampes, etc 10.000 — 1
  - Ligne de transport 5° Intérêts du capital 6 0/0 40.000 — f J 546.720
  - Total 1.365.426 fr.
  - 276. Recettes.
  - Le cheval-an de 11 heures peut être vendu à un prix moyen de 200 francs.
  - Soit 10.000 X 200 = 2.000.000 de francs..................... 2.000.000 fr.
  - Différence ou bénéfice............... 634.574 fr.
  - Le rendement de l'affaire ressort dans ces conditions à 13 0/0 du capital, compris intérêt à 6 0/0.
  - Ce rendement peut être amélioré en utilisant l’usine à vapeur la nuit et par des contrats permettant une augmentation du prix du chevaLan, Il est possible alors de faire arriver le rendement au chiffre de 17 à-18 0/0.
  - c
- p.1147 - vue 1193/1252
- - 1148
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - II. — PROJETD’USINE HYDROÉLECTRIQUE AU MOYEND’UN BARRAGE FIXE ET D’UNE PRISE D’EAU DANS LA DURANCE A SISTERON
  - Usine hydraulique de Fontbéton et usine hydroélectrique des Bons-Enfants.
  - 277. Caractéristique des aménagements hydrauliques (Voir planch/' XI, fig. 1 à 8). — Cette installation, en outre de son utilité comme puissance d’énergie électrique, présente les avantages suivants : régularisation du régime de la Durance en aval de Sisteron, relèvement du débit du cours d’eau en été et enfin contribution au développement de l’agriculture locale par une importante dérivation a’eau d’arrosage.
  - La concession demandée par notre collègue et ami M. Justin Blanc s’étend du confluent du torrent de Beynon (où la Société des forces motrices de la Haute-Durance rend les eaux) au confluent du Jabron (au lieu dit les « Bons-Enfants », commune d’Entrepierre).
  - L’aménagement hydraulique comporte comme ouvrages principaux : un barrage-réservoir en maçonnerie, une prise d’eau, une usine hydraulique (dite de Fontbéton), pour les usages agricoles, un canal d'amenée, une conduite forcée et une usine génératrice hydroélectrique (dite des Bons-Enfants).
  - L’usine de Fontbéton peut fournir une chute de 5m,50 et celle des Bons Enfants utiliser une pression hydraulique de 60m,50 environ entre les plans d’eau à l’aval du canal d’amenée et au bief aval de la Durance.
  - Le remous des eaux provoqué par le barrage se manifeste jusqu’à 14 kilomètres en amont de cet ouvrage, un peu en aval du canal de fuite de Beynon, couvrant une étendue de 800. hectares de superficie.
  - Sur cette réserve, une tranche de 5m,50, représentant un emmagasi-nement de 42 millions et demi de mètres cubes d’eau est destinée à améliorer le régime de la Durance et à alimenter les canaux d’irrigation de la région, aux époques de pénurie d’eau. i
  - 278. Barrage-réservoir. — La (fig. 8,planche XI), montre le jeu de la crue de printemps de la Durance, pendant la fonte des neiges (maximum vers le 1er juin) et de la crue d’automne (maximum vers le 10 novembre), que les affluents d’aval influencent peu. Le barrage projeté ne devant en aucun cas apporter une aggravation quelconque au régime des crues d’aval, le débit fourni par ses vannes s’établit comme suit : 1° lorsque celles-ci évacueront un débit supérieur à celui instantané de la rivière, cet écoulement devra se produire sans détermination de crue dangereuse ; 2° lorsque le débit instantané atteindra à l’aval la valeur de crue dange-
- p.1148 - vue 1194/1252
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  - Calculs des Profils-types.
  - r il Jecéiot utile JB*. Ptrtmth mouillt —ta * Rayon trtoyer | Paroi \(£J?f) ‘V «Sf* t/itei t m l' Débits 1 i ûÀ
  - d o,3o 47. *5 19,90 9,37 l/sse SU6 2,1$ 101,158
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  - Profil de1 la skchop de jaugeage Ouvert et Souterrain}
  - /iiù Utihsitien U* lr rés/rve.
  - VIII. Courbes de débit el d ’uii/isalion de fa choie.
  - Sondage N-i
  - . ÏK
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- p.n.n. - vue 1195/1252
- - Planche XI
  - PROJET
  - D'USiNES HYDRO-ELECTRIpUES oeFONBETONEtdESBON5-ENFMTS w* la DURANCE
  - Conduit*» For<«'e». , d
  - 3 Tuyiux d« «•
  - Boâjio Chimbr* de Mise en chorée
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  - Calculs des Profils - iypes.
  - Ne fcF II Je ch u utile jal Pertrreir mouille to i Rayon moyen | Paroii (£J?L) ‘V V*. V/tess * nt. > , Débits Obsl”'
  - 4 o,3o kl AS 19.90 t,3l lisse Si 16 Z./5 101,158 H 1
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  - V. Ensemble des Ouvrages dam ménagement
  - de la chute
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  - du acverSoir
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  - II _ Profil en long general
  - Usine de Fonbeipn
  - j^ol z-is
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  - Avon
  - Vannes de gardé et de reg/a i
  - SVannes Stoney de 15 métrés Passerelle
  - ProfiJ mtx-l*.
  - Profil dans poudma/ues
  - VI.
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  - Profil en parois verticales
  - H accordement lZjUa.^6.7a.1d!
  - Canal én souterrain
  - D r-, (Ÿ*u te brute de forage)
  - Profils- types du Canal
  - Z 7 7 d j/ / 1^'
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  - Débits accumulés. Utilisation de le réserve.
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  - VIII. Courbes de débit et d'ulllt'salron de /a chute .
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  - III _ Barrage eê Ouvrages d'évacuation de crues.
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  - Berge (SOU,jS) Mise en charge (eau 503 Si)
  - Ligne
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  - Prise de Château Arnoux
  - USA.
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  - i ** ««
  - IV. Profit de lassieite du Barrage.
  - Pacoret _ La Houille Blanche .-Page 1148 .
  - DUNOD & PIN AT, éditeurs, 47 et 48 quai des grands-Ar.gustins, Paris
- pl.11 - vue 1196/1252
- p.n.n. - vue 1197/1252
- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES 1 149*
  - reuse, les vannes ne devront laisser passer que ce débit, tout en conservant la réserve intacte.
  - Nous verrons plus loin que le système ingénieux de dégravement adopté, qui utilise la crue de printemps, permet de satisfaire à ces conditions, étant donné que les crues de printemps ne déterminent pas d’inondations.
  - Le débit minimum de la Durance à Sisteron est de 15 mètres cubes pendant 61 jours, de 15 à 50 mètres cubes pendant 40 jours, 50 à 90 mètres cubes pendant 91 jours et supérieur à 90 mètres cubes pendant 172 jours. Le débit maximum de 90 mètres cubes est celui adopté pour le calcul du canal de dérivation et la puissance de l’usine génératrice.
  - L’emplacement du barrage a été choisi dans une partie resserrée entredeux collines rocheuses au lieu dit « Fontbéton », dont la direction est telle qu’il a fallu donner en plan un rayon de courbure de 1 kilomètre, facilitant la dilatation de l’ouvrage. On observera que c’est là un minimum pour un ouvrage de cette importance dont l’arc a 660 mètres de longueur.
  - La hauteur totale du mur du barrage est de 50 mètres et son épaisseur, au pied, de 47m,40, sa largeur au sommet de 3 mètres. La crête de l’ouvrage est à la cote 516 et la retenue légale à la ®bte 515,50.
  - Le volume d’eau retenu par le barrage est de 124.112.000 mètres cubes et le cube de la réserve devant régulariser le débit est de 42.663.500 mètres cubes.
  - Toute la. cuvette rive gauche se trouve formée de schistes imperméables ainsi que la rive droite, sauf en un point de cette dernière, à la partie supérieure, où on trouve des .poudingues ou conglomérat de graviers cimentés naturellement entre eux. Aucune fuite importante n’est donc pas susceptible de se produire.
  - Les travaux provisoires en vue de l’édification du barrage proprement dit comportent un barrage-batardeau et deux canaux pour la dérivation des eaux de la Durance, de 30 mètres carrés de section, suffisants pour l’évacuation des crues.
  - Pour donner une étanchéité relative au bief, la surface de la retenue provisoire sera fréquemment saupoudrée d’argile pulvérisée à l’effet de colmater le fond de la cuvette, ce qui laissera libre d’eau l’emplacement des fouilles à exécuter en aval, principalement pour les ancrages ( fig. 4, planché XI) du mur' du barrage définitif. Ces travaux seront exécutés pendant l’étiage d’hiver, soit d’octobre à mars. Les canaux dont il est parlé ci-avant pouvant débiter ensemble 250 mètres cubes sont donc largement suffisants puisque pendant l’époque d’étiage le débit ne dépasse pas 60 mètres cubes.
  - Pendant les crues, on pourra exécuter les fouilles et les maçonneries au-dessus des hautes eaux jusqu’à ce qu’on puisse reprendre les travaux
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- - 1154
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - A la cote 500, — 14 — 310 W = 2 ,60
  - — — 15 — 250 W = 2 ,75
  - — — 16 — 650 W = 1 ,08
  - A la cote 493, — 17 — 320 W — 2 ,80
  - La vitesse de marche des graviers s’accélère donc à mesure que le niveau s’abaisse ; l’on peut ainsi concevoir qu’üne chasse prolongée de 48 heures, après la vidange de la réserve, peut opérer un nettoyage complet des dépôts de graviers.
  - En résumé, la méthode envisagée consiste à vider^le-réservoir de la retenue dès l’annonce, d’une crue importante, de façon que les eaux 11e trouvent plus dans l’étendue du bief que des sections telles que la vitesse de l’eau au fond y <*oit partout supérieure à 0m,60.
  - Pour évaluer le temps nécessaire pour le remplissage du réservoir, en supposant le débit de la rivière 'égal à 250 mètres cubas à îa^seconde, et étant donné qu’il suffit de 50 mètres cubes pour l’alimentation des usines, on voit que l’on dispose de 200 mètres cubes, soit 720.000 mètres cubes à l’heure.
  - Admettons que le volume approximatif compris entre les robinets-vannes et la cote (515,50), soit de 96.000.000 mètres cubes, il faudra pour obtenir le niveau (510), la réserve agricole étant de 42.000.000 de mètres cubes :
  - 96 000.000 — 42.000.000 720.000
  - — 73 heures.
  - Pour déterminer le temps de chômage de l’usine nécessaire pour opérer le dégravement il y a lieu d’abord de ne pas tenir compte du temps employé à la vidange de la réserve agricole, par la raison que l’usine fonctionnera tant que le niveau de l’eau n’aura pas baissé au-dessous de la cote (510).
  - La durée de chômage est par suite donnée par la sommation des operations ci-après :
  - Yidange du réservoir calculée à.................... 13 heures
  - Temps nécessaire au dégravement calculé à.......... 48 —
  - Temps nécessaire au remplissage calculé à.......... 75 —
  - Ensemble ........ ............ 138 heures
  - Temps parfaitement admissible car il est inférieur à la duree normale des chômages d’usines annuels.
  - .11 est intéressant de se rendre compte de la dépense à laquelle peu!' donner lieu l’opération du dégravement.
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- - AYANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES 1155
  - L’usine génératrice représentant une consommation de 45.000 kilowatts-heures, on a pour la durée du chômage
  - - 45.000 X 138 heures 6.210.000 kilowatts-heures.
  - qui, à raison de 0 fr. 20 le kilowatt-heure, donnent 124.200 francs.
  - Çr///e
  - Manchon ngidt
  - Fig. 742. — Usine de Fontbeton. — Élévations.
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- - 1150 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - en rivière au moment de la deuxième campagne d’hiver. C’est alors que l’on procédera è la pose des robinets-vannes de fond-destinés à l’évacuation des crues, et de cette façon poursuivre sans interruption l’exécution du mur-barrage dont le-cube de maçonnerie représente 371.672 mètres cubes et des autres ouvrages d’adduction.
  - 279. Canal d’amenée. — Cet ouvrage (Planche XI, fig. 5 et 7) a une longueur totale de 12.054 mètres dont 4.879 mètres en souterrain. La côte du radier est de (505,38) è l’extrémité aval. Le canal est presque entièrement creusé, pour les parties à ciel ouvert, dans les poudingues pléis! ocènestrès durs et un revêtement en ciment armé de 0m,10 d’épaisseur lui assurera une étanchéité parfaite.
  - La pente du canal est prévue à 0m,30 par kilomètre dans les parties à ciel ouvert et à 0m,88 par kilomètre dans les ouvrages d’art et dans la partie en tunnel. La voie ferrée de Marseille à Grenoble est traversée au moyen d’un siphon constitué par trois tubes métalliques de 4m,50 de diamètre, ainsi que les traversées des routes nationales uos 85 et 93. Deux aqueducs sont jetés au-dessus des torrents du Buech et du Jabron, le premier ayant une longueur de 340 mètres et le second 280 mètres.
  - La section du canal est de 45 mètres carrés pour un débit de 100 mètres cubes.
  - La (fig. 6, planche XI), montre les différents profils adoptés tant pour les parties à ciel oùvert que pour celles en souterrain.
  - 280. Chambre de mise en charge. — Le radier du canal d’amenée à
  - l’extrémité aval est à la cote (505,38), constituant le niveau de l’eau dans la chambre de mise en charge, laquelle comporte une grille et. trois vannes d’isolement des conduites forcées. #
  - A 50 mètres en avant de la chambre de pression est disposée une chambre dont le trop plein se déverse dans un bassin amortisseur de 5 mètres de profondeur creusé dans une ancienne carrière de pierres de calcaire très dur. Ouverte du côté du torrent du Jabron, les eaux de cette chambre seront conduites par l’échancrure dans un chenal de 100 mètres de longueur environ.
  - 281. Conduites forcées. — Le niveau de l’eau dans la chambre de mise en charge étant è la cote 505,38, et le canal de fuite de l’usine génératrice étant a la cote 444,75,1a hauteur de chute brute est donc de 60m,53> utilisée au moyen de trois conduites métalliques de 4m,50 de diamètre ayant une épaisseur maximum de 38 a 40 millimètres. La longueur de chacun destuyaux estde212m,50. Celle du canal de fuite est de 145 mètres.
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- - AYANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 1151
  - 282. Dégravement des apports solides de la Durance. —
  - Le système adopté pour l’évacuation des apports des crues comporte deux opérations réalisées simultanément, savoir : dévasement par des robinets-vannes disposés dans le corps du barrage et dégravement partiel
  - à l’amont sous l’appel des vannes et du canal de décharge et enlèvement
  - des graviers par procédé mécanique.
  - Les robinets-vannes, au nombre de 20, de 2m,50jde diamètre ( fig. 3, planche XI) sont disposés par groupes de quatre ; les deux groupes extrême-, représentant 8 robinets, sont installés à 22 mètres au-des«ous
  - Fig. 741.
  - de la crête, les deux groupes adjacents, à 31 mètres et enfin le groupe central, aussi à 31 mètres. Leur emplacement est prévu du côte opposé à la prise d’eau, à l’eflet de rejeter les graviers le plus loin possible de cette dernière, et la disposition en gradins a pour objectif d’éviter la création dans le barrage d’un plan horizontal de moindre résistance. Ges robinets-vannes contribuent en outre à la stabilité de l’ouvrage par l’adjonction de 1.500.000 kilogrammes de maçonneries que nécessite leur installation. Constitués par un corps sphérique ( fig. 741) contenant urne lentille de même forme disposée de façon à pouvoir évoluer de 90°, < es robinets-vannes présentent à l’écoulemept un orifice en prolongement de celui du tuyau adducteur et ils ne peuvent laisser passer entre la lentille et son envçloppe que du sable ou du gravier très fin sans aucun inconvénient pour leur fonctionnement. Un cercle en fonte scellé dans la paroi du barrage autour du tuyau adducteur sert de siège à un capot d’isolement, en
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- - 115e
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - cas de réparation d’un robinet, dont l’enlèvement est opéré à l’aide d’une grue roulante de 20 tonnes.
  - La manœuvre des robinets peut s’opérer soit à la main à l’aide d’un volant, soit au moyen d’un moteur électrique ; dans ce dernier cas la fermeture ou l’ouverture n’exigent que vingt minutes chacune.
  - L’emploi des robinets a été préféré à celui de vannes Stoney installées dans le barrage même, par la raison que ces dernières avec une hauteur de 18 mètres seraient peu faciles à manœuvrer et présenteraient l’inconvénient de couper le corps du barrage.
  - Les débits des crues en amont du barrage étant de 1.000 mètres cubes, on pourra toujours, a l’aide de l’ouverture des robinets-vannes qui sont susceptibles d’évacuer 2.000 mètres cubes, conserver dans le réservoir formé par le barrage un niveau sensiblement constant. Lqs limons seront alors entraînés grâce à la vitesse du courant et les graviers, arrivant à l’extrémité du remous, soit à 14 kilomètres en amont, continueront à rouler jusqu’au point où la vitesse de fond W sera inferieure à la vitesse déterminant le transport des dits graviers.
  - En effet on a : •
  - W = 0,60 par seconde pour les graviers.
  - Appelons v la vitesse moyenne dans la section considérée de la nappe et V la vitesse à la surface, on a : *
  - W - 0,7”) V ; w ;= 0,60 V et v = 0,80 V.
  - Le tableau suivant fournit les valeurs de v etWpour differentes sections mouillées jusqu’aux cotes de retenue (515m,50) et (510 mètres).
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- - AVANT-PROJETS d’.USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 1153
  - NUMÉROS des PROFILS DISTANCES cumulées DES PROFILS à partir du canal de fuite de Beynon SECTIONS par uû de '2 aux re 515,50 dOUILLÉES e crue nètres tenues 510,00 SECTION de la réserve agricole VIT avec 515 moyenne V ESSES D charge d’ 50 au fond w ' ü GOURA eau aux c 510 moyenne V NT Dtes 00 au fond 10
  - va. m- m- m. m. m. m.
  - 1 » 420 420 » 2,38 1,78 2,38 1,78
  - 2 300 286 241,2 44,8 3,58 2,68 4,15 3,12
  - 3 600 439,8 322,4 117,48 2,41 1,81 3,10 2,32
  - 4 900 572,3 406,4 165,87 1,75 1,31 2,45 1,84
  - 5 1 200 612,6 368,4 244,20 1,62 1,22 2,68 2,01
  - 6 1 500 947,7 362,5 585,29 1,05 0,79 2,69 2,02
  - 7 1 800 930,0 448,4 481,95 1,07 0,79 2,22 1,67
  - 8 2 400 2 170,5 945,8 1 244,70 0,44 0,33 1,05 0,79
  - 9 3 200 3 027,8 1 132,8 1 895,00 0,36 0,27 0,88 0,66
  - 10 4 000 5 131,0 2 037,2 3 093,75 0,18 0,14 0,49 0,37
  - 11 4 600 3 467,1 1 394,6 2 062,50 0,29 0,22 0,73 0,36
  - 12 5 440 3 752,5 2 030,9 1 721,50 0,27 0,21 0,49 0,23
  - 13 6 700 5 288.4 2 222,2 3 066,20 0,18 0,14 0,48 0,48
  - 14 . 7 500 6 029,6 3.297,6 2 732,12 0,16 0,12 0,30 0,18
  - 15 7 700 3 229,3 4 560,1 1 669,25 0,30 0,23 0,64 0,08
  - 16 8 100 6 486,4 4 107,1 2 382,87 0,14 0,11 0,24 0,09
  - n 8 860 13 653,8 9 535,6 4 118,12 0,07 0,05 0,10 0,11
  - 18 9 740 12 188,9 8 163,9 4 025,00 0,08 0,06 0,12 0,05
  - 19 10 620 12 286,9 9 666,7 4 620,00 0,08 0,06 0,14 0,05
  - 20 11 120 20 092,3 13 497,0 6 095,37 0,05 0,04 0,07 0,08
  - 21 11 920 18 321,8 13 656,5 4 665,37 0,06 0,05 0,07 0,06
  - 22 12 240 13 651,2 9 945,6 3 705,52 0,07 0,05 0,10 —
  - 23 13 040 18 105,3 12 764,8 5 340,10 0,06 0,05 0,08
  - Barrage . — — — — — —
  - Ainsi pour un appel des robinets-vannes de 1.000 mètres cubes, les graviers de la crue seront poussés jusqu’en aval du profil 7, c’est-à-dire à 2.000 mètres au moins en aval du canal de fuite de Beynon, limite du remous quand le réservoir de retenue est plein. Et si on prolonge l’appel au moyen des vannes en abaissant le plan d’eau de retenue de la cote (515,50) à la cote (510) il se produit un affouillement énergique du lit de la Durance en amont du torrent de Beynon et en aval jusqu’au profil 7, et les graviers appelés jusqu’au profil 9, soit à 3.200 mètres du canal de fuite de Beynon.
  - Lorsque les 42 millions de mètres cubes de la réserve agricole seront épuisés, le niveau de la retenue sera à la côte (510). Alors l’extrémité du remous sera reporté à 1.896 mètres en aval et l’appel des robinets-vannes déterminera, en amont du nouveau remous, une vitesse supérieure à la vitesse d’équilibre et par suite les graviers seront entraînés plus loin en aval jusqu’au delà du profil 9, où la vitesse de fond est de 0m,66.
  - En continuant à abaisser le plan d’eau on voit que :
  - A la cote 505, au profil 11 où la section est de 326m2 W = 2m,80
  - — — 12 — 380 W = 2 ,10
  - — — 13 — 595 W = 1 ,20
  - 73
  - LA HOUILLE BLANCHE,
  - I.
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- - 1156
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE-
  - En admettant que cette opération ait lieu tous les cinq ans (1), la dépense annuelle revient à 25.000 francs environ.
  - 283. Fonctionnement des usines de Fontbeton et des Bons-Enfants. —- Immédiatement à l’aval du barrage est installée l’usine de Fonlbelon. Son emplacement et sa disposition sont donnes (pl. XI, fig. 5 et 5) et 1 s (fig. 742 et 743). Elle comporte six turbines de 1.000 IIP cha-
  - cune ; son canal de fuite constitue la naissance du canal d'amenée de l’usine hydroélectrique des Bons-Enfants.
  - L'usine hydroélectrique des Bons-Enfanls (Pl. XI, fig. .> et / fig. 7 14 ('I, 745) comporte six turbines principales de 13.000 IIP et trou-turbines de 1.000 IIP pour Pactionnement des excitatrices.
  - I. M. l’ingénieur William estime que le débit solide de la Durance, en gravieiS * Roussel,, est de 197.000 mètres cubes, soit pour 5 ans moins de 1 million de me *e cubes, équivalant à environ 1 0/0 de la capacité du réservoir de Fontbeton.
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- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 1157
  - Fig. 744. — Usine desiBons-Enfanls. Élévation.
  - Fig. 745. — Usine des Bons-Enfants. Élévation.
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- - 1158 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - Le matériel des deux usines pourra produire une puissance totale de 87.800 HP, dont 7.300 par l’usine de Fontbétori et 80.500 par l’usine des Bons-Enfants.
  - En nous reportant aux courbes de débit et de l’utilisation des eaux ( fig. 8, pl. XI), on voit que le nombre de chevaux disponibles est pen-
  - dant : 3 jours 60.000 x 3 2.592.000 chevaux-heures
  - 71 — 50.000 X 71 = 51.120.000 —
  - 5 55.000 X 5 zzr 3.960.000 —
  - 11 - | 65.000 X 11 = 10.296.000 —
  - 12 - 75.000 X 12 12.960.000 —
  - 141 f 90.000 X 141 — 182.736.000
  - 28 24 X 60 w 100 x 80.000 X 28 = 32.256.000 —
  - 36 — 88.000 X 36 35.481.61)0 ' —
  - 49 — 90.000 X 49 63.564.000 —
  - 9 — 70.000 X 9 = 9.072.000 —
  - 365 jours ! Ensemble. . .. 404.037.600 chevaux-heures
  - Soit en kilowatts :
  - 404.037.600 X 0,736 = 297.371.573 kwh.
  - Le chômage pendant six jours pleins donne lieu à une diminution de 7.760.000 ; il reste donc disponible 289.595.673 kilowatts-heures.
  - On peut de ce fait utiliser 30.000.000 kilowatts-heures en courant de pointes pour l’éclairage, sojt de la chute du jour à minuit, le reste employé selon les besoins d’utilisation divers (force motrice, électro-chimie, électrométallurgie, etc.).
  - 284. Projet financier. Évaluation du capital.
  - Coûts du barrage-réservoir, du canal d’amenée et de l'usine
  - hydro-électrique des Bons-Enfants............................ 27.000.000 fr.
  - [Voir spécification au paragr. V (Devis)].
  - Frais d’études et de constitution de la Société............. 4.050.000
  - Intérêts du capital pendant le cours de la construction..... 2.987 500
  - Primes et fonds de roulement................................ 662.500 __
  - Montant du caimtal.................. 36.000.000 fr-
  - Ce capital peut être créé comme suit :
  - 20.000 actions de 500 francs............................... 10.000.000 lu
  - 52.000' obligations de 500 francs, émises à 475 francs, remboursables en 50 ans.*........................................ 26.000.Q0jL—-
  - 36.000.000 fr-
  - Somme égale
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- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 1159
  - En tablant sur une durée d’exploitation de 80 ans, on pent en répartir les diverses périodes comme suit :
  - lre Période: Construction.................................. 4 ans
  - 2e — Période de pleine exploitation................. 5 —
  - 3e Amortissement des obligations.................. 50 —
  - 4e — Amortissement des actions...............;............. 21 —
  - Ensemble.............................. 80 ans
  - Nous avons vu que l’usine au moment de sa pleine exploitation peut-disposer de 290.000.000 de kilowatts-heures.
  - Dans la région, le courant permanent se vend à des prix variant, en temps normal, de 0 fr. 023 à 0 fr. 039, le courant de pointes 0 fr. 038 à 0 fr. 056 et les résidus 0 fr. 018 le kilowatt-heure.
  - En tablant sur les prix respectifs de 0 fr. 03 et de 0 fr. 012, on obtient :
  - 30.000.000 kwh à 0f,03 ............................... 900.000 fr.
  - 260.000.000 kwh à 0f,012.................................. 3.120.000
  - Total..../............................ 4.020.000 fr.
  - On peut alors établir les résultats de l’exploitation annuelle pendant la troisième période comme il suit :
  - Recettes................................... 4.000.000 fr
  - Dépenses :
  - Frais d’exploitation .............................5.
  - Intérêts et amortissements des obligations 5,477 0/0.....
  - Amortissement 10 0/0 sur 1a. valeur du matériel..........
  - Amortissement 1 0/0 sur les travaux d’art..................
  - Frais d’administration.....................................
  - Ensemble.............................
  - Bénéfices: 4.000.000 — 2.434.000 = 1.560.000 fr.
  - Répartition :
  - 5 0/0, réserve légale...........’.......... 78.000 fr
  - Intérêts à 5 0/0 sur 10.000.000 fr. (actions)... 500.000,
  - 10 0/0 au Conseil d’administration............. 156.000
  - Superdividende et réserves..................... 826.000
  - Total égal............. 1.560.000 fr.
  - Au point de vue des frais d’exploitation nous rappellerons que les usines de la Brillanne et de Ventavon respectivement de 12.000 et 25.000 chevaux de puissance se présentent avec des dépenses égales d’exploitation qui sont les'suivantes :
  - 330.000 fr.
  - 1.424.202 450.000 180.000
  - 50.000
  - 2.434.202 fr.
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- - J 160 la technique de i.a houille blanche
  - Personnel : 15 hommes y compris le chef de service............. 40.000 fr.
  - Réparations du matériel hydroélectrique........................ 30.000
  - Graissage.................................................. ' 10.000
  - Entretien du canal et de la prise.......................... 15.000
  - Entretien des bâtiments....................................... 5.000
  - 100.000 fr.
  - Frais divers, accidents, grosses réparations, etc......... 100.000
  - Total.................................... 200.000 fr.
  - Nous pouvons donc exceptionnellement établir les frais d’exploitation de l’usine des Bons-Enfaits de la façon suivat te :
  - Personnel : 18 hommes.......................................... 45.000 fr.
  - Entretien du matériel hydroélectrique......................... 35.000
  - Graissage..................................................... 15.000
  - Entretien des bâtiments........................................ 5.000.
  - Entretien du barrage et du canal............................... 20.000
  - Ensemble................................. 120.000 fr.
  - Soit en doublant: 240.000..................................... 240.000 fr.
  - Si nous ajoutons les dépenses spéciales ci-après:
  - Dégravement.................................................... 60.000
  - Entretien du matériel de dragage............................... 10.000
  - Entretien des enrochements en rivière du barrage............... 20.000
  - On obtient la somme de........................................ 330.000 fr.
  - que nous avons fait figurer dans l’exposé financier.
  - 285. Devis général. — Les prix qui sont fixés ci-après sont ceux qui devaient être pratiqués à la veille de la guerre. Nous les conservons, tels quels, la majoration qu’ils devraient supporter actuellement ne pouvant être déterminée d’une façon précise.
  - Les maçonneries sont prévues pour supporter une pression de 7 kilogrammes par centimètre carré, soit 1/10 de l’effort devant produire la rupture, couramment obtenu par un pilonnage mécanique fait à la main, pilonnage qui d’ailleurs peimet de supprimer la tôle d’étanchéité sur la surface amont du barrage.
  - Les matériaux propres à la construction se trouvent sur place et tirés de bancs de graviers faciles à exploiter.
  - 1° Prix unitaires
  - Déblais de graviei s, jusqu'à 6m,50 de profondeur. Le mètre cube. 4 fr.
  - Déblais de poudingues au pic et à la mine. — . 8 à 9 fr.
  - Déblais de terres de toute nature. — . 3 à 5
  - Déblais de schiste au pic et à la mine. — . 8 à 10
  - Ces prix comprennenttoute sujestion et transport à une distance de 300 mètres.
  - M.açonnerie de béton de ciment à prise lente. — . 20
  - Tôles d'acier de 3 millimètres pour garnitures. Le kilo.... 0 fr. 59
  - Enrochements. Le mètre cube................................ 15 fr.
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- - 1161
  - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 2° Barrage-réservoir
  - Déblais de graviers.................
  - Déblais de poudingues...............
  - Déblais de terre.....................
  - Déblais de schistes...'..............
  - Maçonnerie de béton de ciment.......
  - Tôles de garniture...................
  - Enrochements en aval du barrage et
  - sous les robinets-vannes..........
  - Barrage-batardeau provisoire........
  - Canaux d’évacuation des crues provisoires..............................
  - Vannes de prise d'eau provisoires....
  - Total. ..
  - 50.000 m. c. à 4 fr. 200.000 fr.
  - 2.500 - a 8 — 20.000
  - 44.000 - à 3 — 132.000
  - 15.000 - à 8 — 120.000
  - 371.672 - à 20 — 7.435.240
  - 560.000 k. à 0 fr .50 280.000
  - 6.600 m. c. à 15 fr. ' 09.000
  - 51.000 - à 4 — 216.000
  - 18.000 — a 8 144.000
  - 2 à 15.000 — 30.000
  - 9.608.240 fr.
  - 3° Robinets-vannes pour l’évacuation des graviers
  - Robinet sphérique en fonte de 2m,50 d’orifice manœuvre ble à la main ou au moteur avec n écanisme de ccmniai.de par double s< cteur à vis sans fin et engrenages (poids 47.000 kiîogren mes).
  - Tuyaux en tôle de 25 mètres de longueur, 2m,50 de diamètre,
  - 8 millimètres d'épaisseur. Poids 18.000 kilos.
  - Siège en fonte pour capots, 1.000 kilos.
  - Ensemble, 66.000 kilos. 45.500 I ^ ^
  - Emballage et transport 2.500 (
  - Soit 20 robinets-vannes à 48.000 fr...................... 960.000 fr.
  - 20 Moteurs de 20 HP à 1.750 fr........................... 35.000
  - 1 Grue roulante de 20 tonnes............................ 30.000
  - 2 Capots de rechange à 2.500 fr......................... 5.000
  - Passerelle pour le mécanisme.................................. 12.000
  - Montage de l’ensemble du matériel............................. 40.000
  - Ensemble.............. 1.082.000 fr.
  - 4° Usine de fontebon
  - Déblais de terre. 1.000 m. c. à 4 fr. 4.000 fr.
  - Déblais de poudingue 2.000 — à 9 — 18.000
  - Déblais de schistes 1.000 — à 9 — 9.000
  - Fondations en béton déciment 600 — à 20 — 12.000
  - Murs de revêtement du réservoir de
  - mise en charge et du bassin de fuite. 576 — à 15 — 8.640
  - Radiers des bassins 400 — à 20 — 8.000
  - Ensemble 59.640 fr.
  - 5° Avant canal (prise d’eau.)
  - Déblais de toute pâture 12.500 m. c. cà 5 fi'. 62.500 fr.
  - Murs de revêtement 2.500 — à 20 — 50.000
  - Grille de 9 m. de hauteur et 100 m. longueur 30.000
  - Passerelle de manœuvre. 10.000
  - Estacade flottante 5.000
  - Ensemble.
  - 162.900 fr.
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- - 1162 LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 6° Tunnel de garde (prise d’eau)
  - Déblai de schiste 5.000 à 10 fr...........................
  - Revêtement en béton de ciment armé de 0m,10 épaisseur
  - 2.000 m. c. à 10 fr.....................................
  - Vannes de garde et de réglage, 2 à T.500 fp............
  - Ensemble................
  - . 7° Canal d’amenée (a ciel ouvert)
  - Déblai sur une longueur de 7.174in,50 = 473.517 m. c. à 5 fr. Maçonnerie ordinaire à laehaux du Teil 15.600 m. c. à 15 fr. Revêtement en ciment armé de 0m,10 d’épaisseur sur une
  - section de 22 in2 par mètre courant, 157.839 m2 à 10 fr.
  - Passages :
  - En siphon de la route nationale n° 285, 3 tuyaux de 4m,50... En siphon — — . n° 93 et de la voie ferrée...
  - Du chemin de grande communication n° 4....................
  - De 7 chemins vicinaux par des ponceaux de 4 mètres
  - 7 à 8.000 fr............................................
  - Du torrent de Gironde (aqueduc).........................
  - ün ravin de Bousquettes'..................................
  - Du Bouesch, pont-canal sur 340 m. à 1.200 fr..............
  - Du Jabron, pont-canal sur 280 m. à 1.200 fr...............
  - Ensemble.....................
  - 8° Canal d’amenée (souterrain-)
  - 1° Tunnel
  - Déblai de toute nature (4.046 mètres de longueur et 48 mètres
  - carrés de section) 194.208m3 à 12 fr....................
  - Voûte en maçonnerie sur 3.000m. Iongueur3.000m3à 160 fr..
  - Revêtement en béton de ciment armé, 67.163m2 à 10 fr......
  - Cheminées d’aération, 2 à 2.500 fr........................
  - Murs de tête du souterrain 2 à 4.000 fr...................
  - Vannes de fermeture et de réglage 2 à 15.000 fr...........
  - 2° Tunnel
  - Déblais sur une longueur de 190 mètres, 9.120 m. c. à 12 fr.
  - Revêtement en béton de ciment armé 3.154 m2 à 10 fr.......
  - Murs de tête du souterrain, 2 à 4.000 fr..................
  - Ensemble................
  - 9° Déversoir et bassin amortisseur
  - Déversoir de 150 mètres de développement..................
  - Aménagement du bassin (ancienne carrière).................
  - Chenal de déversement.....................................
  - Ensemble....................
  - 10° Bassin et chambres de mise en charge
  - Déblai de rocher 2.8 I0m. c. à 10 fr.................. .v;..
  - Radiers du bassin et des chambres 560m2 à 10 fr...........
  - Mur de soutènement des parois, 150 m. c. à 22 fr..........
  - Massif de tête des conduites sous pression 3.500 m. c. à 22 fr.
  - Grille de 25 mètres de longueur...........................
  - Vannes de distribution et accessoires 3 à 8.000...........
  - Chemins d’accès...........................................
  - Ensemble...............
  - 50.000 fr.
  - 20.000 15.000 247.900 fr.
  - 2.36.7.585 fr. 234.000
  - 1.578.390 .
  - 55.000.
  - 90.000
  - 18.000
  - 56.000 3.500 3.000 408.000 336.000 5.149.175 fr
  - 2.330.496 fr. 480.000 671.636 5.000 8.000 30.000
  - 109.440
  - 31.540
  - 8.000
  - 3.574.112 fr.
  - 40.000 fr. 8.000 25-000 73.000 fr
  - 28.000 fr. 5.600 3.300 77.000 r 10.000 24.000 2.000 __ 149.9ÔÔlr.
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- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 11° Conduites sous pression
  - Déblais pour les fondations des massifs d’ancrage
  - 6.000 m. c. à 9 fr.....................................
  - Massifs en béton de ciment, 9.000 m. c. à 20 fr..........
  - Trois tuyaux en tôle d'acier de 4m,50 de diamètre,
  - 3.460.000 kilos à 0 fr. 52.............................
  - Ensemble..............
  - 12° Usine des bons-enfants (usine génératrice)
  - Fondations. Déblais (usine, bassin et canal de fuite)
  - 34.640 m. c. à 8 fr....................................
  - Massifs des turbines et des machines électriques 5.800 m. c.
  - à 20 fr................................................
  - Radier du bassin et du canal de fuite 5.500m2 à 5 fr.....
  - Revêtement des talus du canal de fuite 700m2 à 15 fr....
  - Musoir du canal de fuite en pavés 250m2 à 15 fr..........
  - Digues en terre perrayées 4.000m2 à 5 fr.................
  - Enrochement du fuyant 600 t. à 12 fr.....................
  - Bâtiments de l’usine 1.600m2 à 150 fr. .................
  - 6 Turbines de 13.000 HP et accessoires ..................
  - 3 Turbines de 1.000 HP et accessoires....................
  - Partie, électrique corrrespondant à la puissance des turbines.
  - Ensemble................ ..............................
  - Ensemble...........
  - 13° Divers
  - Bâtiments pour le personnel..
  - Épuisement des fouilles.....
  - Matériel de dragage.........
  - Achat de terrains. Indemnités
  - Ensemble
  - Récapitulation
  - Barrage réservoir....................
  - Robinets vannes......................
  - Usine de Fontbéton...................
  - Prise d’eau (avant-canal)...........
  - — (tunnel de garde)..............
  - Canal d’amenée (à ciel ouvert)........
  - — — (souterrain).............
  - Déversoir et bassin amortisseur.....
  - Bassin et chambres de mise en charge
  - Conduites sous pression.............
  - Usine des Bons-Enfants...............
  - Divers..........^.............. ....
  - Imprévus............................
  - 1163
  - 54.000 fr. - 180.000
  - 1.799.200 2.033.200 fr.
  - 277.120 fr.
  - 116.000
  - 275.000
  - 10.500
  - 3.750
  - 20.000
  - 7.200
  - 240.000
  - 700.000
  - 700.000
  - 900.000
  - 2.372.070
  - 26.000 fr 100.000 154.463 1.660.000
  - 1.940.463 fr.
  - 9.698.240 fr. 1.082.000 59.640
  - 162.900 85.000
  - 5.149.475
  - 3.574.112
  - 73.000
  - 149.900 2.033.200 2.372.070 1.940.463
  - 620.000
  - Total
  - 27.000.000 fr.
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- - 1164
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - III. - PROJET D’AMÉNAGEMENT DES DRANSES (Haute-Savoie) (<)
  - 286. Régime et débits de la rivière. -— Les trois chutes étudiées'sont toutes trois situées sur la Dranse principale, qui se déverse dans le lac Léman, entre Thonon et Amphion-les-Bains. .
  - Le régime de cette rivière est parfaitement connu : les basses eaux ont lieu de décembre à la mi-février ; les eaux moyennes, de la mi-février à la mi-juin et de la mi-août à décembre et les grandes eaux, de la mi-juin à la mi-août.
  - La Dranse, à Bioge, a un débit de 12me,5 à la seconde pendant 165 jours par an ; entre 12mc,5 et 4mc,950 pendant 170 jours et se maintient à 4mc,950 pendant 30 jours.
  - La Dranse, à la Beaume, a un débit de 4mc,750 pendant 169 jours ; entre 4mc,750 et 2mc,980 pendant 170 jours et un peu moins de 2mc,980 pendant 30 jours.
  - 287. Puissance des chutes étudiées.— La chute supérieure a son barrage projeté à Jotty (Planche XII), et son déversoir au confluent des Dranses d’Abondance et de Morzine; la hauteur de chute utile étant de 87m,50, la puissance maximum sur l’arbre des turbines (eaux moyennes) est de 4.550 chevaux pendant 285 jours et la puissance minim un (étiage) de 2.895 HP, durant 80 jours.
  - La chute moyenne a son barrage projeté à Bioge, et son déversoir au pont de la Douceur ; la hauteur de chute étant de 91 mètres, la puissance maximum est de 9.800 HP et la puissance miniin m de 5.105 HP.
  - La chute inférieure a son barrage projeté au déversoir de la chute moyenne, et son déversoir en amont de Vongy ; la hauteur de chute étant de 28 mètres, la puissance maximum est de 3.020 HP et la puissance minimum de 1.570 HP.
  - Les trois chutes ensemble peuvent donner environ 17.370 HP en chevaux moyens et 9.570 HP d’étrage.
  - 288. Régularisation du régime de la rivière. — Il est possible de régulariser d’une façon économique le débit alimentant les trois chutes par l’établissement d’une réserve hydraulique en amont de la chute supérieure. Le mur du barrage réservoir qui serait à édifier dans un endroit très resserré du lit de la rivière ne serait pas coûteux, de construction et les droits de riverainetés, peu élevés en raison de l’escarpement des rives et de l’alti- (*)
  - (*) Ce projet avait été présenté par l’auteur avant les constructions de l’usine hydroélectrique de Bonnevaux.
- p.1164 - vue 1213/1252
- - Fig. 2
  - aq r.qrri’humt. [jlkbcmAnnr.,
  - du barrage
  - ] I! I ! !
  - Fig. 18. Profil N° 3 (voir fig. 7)
- p.n.n. - vue 1214/1252
- - Planche XII
  - PROJET D’AMÉNAGEMENT DE LA RIVIÈRE LA DRANSE
  - Pacoret _ La Houille Blanche. -Tage 1164
  - DU IST O D & PI NAT, Éditeurs, 47 et 49 auai des grands-Augustins, Paris
  - Courtier & C‘*. 43, rue de Don*e-qce, Pari*
- pl.12 - vue 1215/1252
- - Schéma di
  - Chûte supérieure • Fig. 4. Plan général ds la prise d'eau Echelle de 0,00066 p. ro.
  - Chambre de cécantaUflO-____|
  - i>a ccnfluent délai
  - Chûte supérieure Fig. 7. Plan de situation.du Château d'eau v
  - Echelle de 0,0006.6 p. m.
  - Chûte inférieure
  - Fig. 10. Usines de traitement et voies de raccordement au P. L. M. Echelle de 0,0006 p. m.
  - Courtier 8c C1*, 43.
  - de Dotifcerque, paris
  - r-La firanse (Rir)
- p.n.n. - vue 1216/1252
- - AYANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - 1165
  - tude des terrains. On pourrait ainsi emmagasiner entre les lieux dits « Le Pont du Diable » et « Le Pont des Gyss » une réserve de 4 millions de mètres cubes. De cette façon le débit aux basses eaux pourrait être augmenté de 1.800 litres à la seconde : alors la puissance minimum de l’ensemble des chutes atteindrait 134)00 HP. Avec une réserve thermique de 2.000 HP, on serait assuré d’une puissance minimum de 15.000 HP. En eaux moyennes, la puissance s’élèverait à 24.000 HP environ.
  - 289. Châles supplémentaires. — La partie supérieure de la Dranse de rzineMo se prête facilement.à l’aménagement d’une quatrième chute sous une dénivellation d’environ 160 mètres, régularisable avec peu de dépenses, par le jeu d’une réserve naturelle, le lac de Montriond. D.e ce fait on pourrait capter une nouvelle force hydraulique de 10.000 IIP environ. Enfin il serait possible aussi d’aménager économiquement une cinquième chute sous32 mètres de hauteur, sur la Dranse d’Abondance, permettant d’utiliser une puissance de 1.000 HP;
  - L’ensemble des cinq chutes porterait ainsi la puissance minimum utilisable à 25.000 IIP et la puissance maximum à 35.000 HP.
  - 290. Coût des travaux pour les trois chutes étudiées. — Le coût de l’aménagement hydraulique des trois chutes étudiées se divise comme suit :
  - TRAVAUX DART (Prix cVavant guerre
  - Chute supérieure (C)... 1.125.000 fr.
  - — moyenne (R)... * 2.300.000 •>
  - — inférieure (A)... 000.000 MATÉRIEL HYDRAULIQUE »
  - Chute (C) 137.000 fr.
  - - (B) 192.000 »
  - - (A) 118.000 Ensemble
  - 4.32”».000 fr.
  - 447.000 fr.'
  - 4.772.000 fr.
  - Le prix de revient du cheval hydraulique sur l’arbre des turbines revient ainsi à 280 francs pour la puissance maximum et à 498 francs pour la puissance minimum, soit en moyenne 390 francs.
  - Au point de vue de l’utilisation industrielle de la force motrice des chutes, il a été envisagé trois solutions.
  - 291. Création d'une grande usine mixte éleclromêlalhirgique et électrochimique. — La situation des chutes a paru particulièrement propice à l’établissement d’une Usine spécialisée à lu fabrication des aciers titanes, des aciers spéciaux et des nitrates.
- p.1165 - vue 1217/1252
- - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 1 166
  - La puissance correspondant .aux 9.570 HP constants (régime de la rivière non régularisée) serait absorbée pour la fabrication des aciers et la puissance correspondant au régime périodique, soit 7.800 HP appliquée à la production de nitrates.
  - La' production prévue serait : 12.000 tonnes par an d’aciers titanes, 3.000 tonnes d’aciers fins et 3.000 tonnes de nitrates.
  - L’écoulement de ces produits ne peut donner lieu à aucune hésitation.
  - Les dépenses d’installation d’une pareille usine ont été évalu 'es comme suit :
  - Aménagement hydraulique des trois chutes (voir plus haut) 4.772.000 fr.
  - Matériel électrique (alternateurs, transformateurs, etc.). 477.000 »
  - Fours électriques, appareils de manutention, cornues, matériel de forge et de confection, laminoirs, presses hydrauliques, enfourneuses électriques, matériel de fabrication, de transport, etc........................................ 1.030.000 »
  - Ensemble..................... 0.279.000 fr.
  - Avec les droits de rivera in été s et les frais d’etudes, fonds de roulement, frais de constitution de la société exploitante, il faudrait compter sur un capital d’environ 9 millions pour réaliser cette entreprise.
  - Les dépenses de fabrication sont estimées comme suit :
  - a) Pour les 12.000 tonnes, d’aciers titanes................... 2.633.000 Ir.
  - b) Pour les 3.000 tonnes d’aciers fins........................... 1.085.000 »
  - c) Pour les 3.000 tonnes de nitrates............................. 340.000 »
  - Ensemble.................. 1.058.000 fr.
  - Le* recettes se traduisent comire suit :
  - a) 12.000 tonnes à 4.000 francs............................... 4.800.000(fr.
  - b) 3.000 tonnes à 1.000 francs............................... 3.000.000 »
  - c) 3.000 tonnes à 250 francs....................................... 850.000 »
  - Ensemble....................... 8.650.000 fr.
  - Le bénéfice net ressortirait à environ 2 paillions, qui peimettraient de rémunérer largement le capital à engager.
  - 292. Création d’ une usine de transport d'énergie* électrique et d’une usine éleclrochimique. — On a envisagé une autre solution, plus immédiatement réalisable, ayant en vue la vente du courant électrique au moyen d’un transport d’énergie dans la région de Lyon et de Saint-Étienne et l’établissement d’une usine électrochimique pour l’utilisation des chevaux périodiques.
- p.1166 - vue 1218/1252
- - AVANT-PROJETS D’USINES HYDROÉLECTRIQUES 1167
  - Dans cette hypothèse les dépenses d’installation se chiffrent comme suit :
  - Aménagement hydraulique des chutes (comme plus haut)... 4.772.000 fr.
  - Usine génératrice (matériel électrique)................... 620.000 »
  - Usine électrochimique....................................... 533.000 »
  - Ligne de transport d’énergie électrique.................. 1.919.000 »
  - Usine thermique de secours.................................. 600.000 »
  - Ensemble............. 8.346.000 fr.
  - soit un capital d’environ 10 millions.
  - Les recettes se traduiraient comme ci-après :
  - Éclairage, force motrice, tramways, etc. :
  - 30.200.000 kw.-h. (période de début)........................ 4.150.000 fr.
  - Électrochimie : 14.720.000 kw.-h.............................. # 736.000 »
  - 4.886.000 fr.
  - Lés frais d’exploitation et les frais généraux ont été évalués à 3.683.000 fr.
  - Il resterait donc comme bénéfice net.... ;.................... 1.203.000 fr.
  - soit du 12 0/0.
  - Les lignes de tramways en Haute-Savoie pouvant être alimentées par la ligne de transport d’énergie projetée sont les suivantes :
  - Ligne Annecy-Saint-Julien : 40 kilomètres ;
  - Ligne Annecy-Seyssel : 40 kilomètres ;
  - Ligne Lugrin-Évian-Douvaine et Hermance : 43 kilomètres.
  - Ces trois lignes représentent une consommation de plus de 3 millions ffe kilowatts au prix de 0 fr. 06 le kilowatt-heure.
  - Un deuxième réseau,'en préparation, aura 100 kilomètres de longueur.
  - 293. Création d'une verrerie électrique. — Au lieu d’installer une usine électrochimique au pied des chutes, comme il est spécifié ci-avant, on pourrait alimenter par la ligne de transport une verrerie électrique à créer, à environ 48 kilomètres du pied des chutes.
  - En effet, il existe de puissants gisements de silice sur le versant nord du mont Salève, à proximité du futur tramway d’Annecy à Saint-Julien, gisements qui n’ont pu être exploités jusqu’ici faute de moyens de transports économiques. L’exploitation de ces gisements peut avoir lieu à ciel ouvert ou par galeries. Cette verrerie exigerait pour son fonctionnement une puissance de 2.500 à 3.000 kilowatts aux bornes des fours. La dépense d’installation, en se basant sur une production journalière de 8.000 à 9.000 kilogrammes de verre fournis par trois fours de fusion et trois fours à recuire, s’élèverait à environ 750.000 francs.
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- - 1168
  - LA TECHNIQUE DE LA HOUILLE BLANCHE
  - 294. Usine hydroélectrique de la Bridoire. — Nous complétons ce chapitre par la présentation d’une usine installée pour les besoins do la guerre et appartenant à la Société Générale de force et de lumière.
  - L’intérêt (ju’olïre cette installation réside surtout dans la partie électrique réalisée par les célèbres établissements Schneider et bié et qui constitue un type des plus récents et des plus complets dans cet ordre de choses.
  - LTsine de la Bridoire comporte, au point de vue hydraulique,
  - , 4 turbines Piccard-Pietet de 2.000 chevaux chaque, à axe horizontal, attaquant directement par manchon d’accouplement un alternateur de 1.700 K. V. A., 4.000 volts, 50 périodes, tournant à 428 tours à la minute.
  - Le bâtiment principal comprend essentiellement la salle des machines dans laquelle sont installés, en plus des groupes générateurs et des groupes d’excitation, les pupitres de commande et les panneaux de contrôle. A ce bâtiment en est accolé un autre qui renferme les transformateurs et le poste de distribution.
  - Les caractéristiques de l’aménagement électrique sont les suivantes.
  - Le service des alternateurs est assuré par deux groupes d’excitatrices de chacun 120 kilowatts à 500 tours-minute sous 115 volts, chacun de ces groupes étant capable de fournir l’excitation des quatre alterna-' teurs précités.
  - Entre les massifs de fondation des alternateurs, au sous-sol, et le mur voisin du bâtiment principal, on a disposé quatre caissons, en fers profilés, comprenant, chacun l’appareillage d’un alternateur et au-dessus de chaque caisson, mais dans la salle des machines, se trouve le pupitre correspondant portant les leviers et les volants de commande mécanique à distance des divers appareils.
  - Le rez-de-chaussée du bâtiment annexé est occupé principalement par deux jeux de barres omnibus à 4.000 volts disposés dans un châssis léger en fers profilés portant également les appareils de sectionnement a 4.000 volts des alternateurs et des transformateurs, ces derniers au nombre de quatre et de 1.700 K. V. A. chaque.
  - Le second étage du bâtiment annexé, le premier étant occupé par les transformateurs, contient l’appareillage à 45.000 volts (devant etre porté plus tard à 60.000 volts). Actuellement il n’existe que deux départs de lignes. Toutes les canalisations à 45.000 volts sont formées de tubes de laiton portés par des isolateurs coniques en porcelaine ayant tous satisfaits à l’essai diélectrique sous 100.000 volts.
  - Les [fiy. 746 à 752) permettent de se rendre compte de tous les détails de l’installation électrique dont le fonctionnement a donne entière satisfaction à la Société Générale de force et de lumière, depun la mise en marche de la Centrale, soit depuis mars 1917.
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- - Planche XIII
  - CARTE DES PRINCIPALES USINES
  - HYDRO-ELECTRIQUES delà Réapon des ALPES
  - les Usines sont représentées par
  - dos Cere/es de surfaces proportionnelles eus. puissances, /e die/ne ire en m/J/i-rneires est donne per /express/on :
  - P puissance en chevaux. lt Cercle intérieur cornespon a' * puissance minimum (basses eauxjt le Carde extérieur a /a puissance instai/ée LEGEWDE Force et lumière Electrochimie et EJeclremeiaJJury/1 1 1 Industries diverses
  - Usines existantes Puissances iota/es Minimum 215000 tfi>
  - Installées 74/0.0004P.
  - Usines en const°n ou concédées (Q) 100.000 IP
  - Usines à l’étude ou projetées 0£; ; 700.0oo tp
  - Echelle= a^oôioob
  - Pacoret. Le Houille Blenche, Page 1168 dunod & pinat, Sa,te™, « et 49 ,ud a» gr.»ds-teg»sii«s. p.m
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- - PLANCHE XIII bis.
  - Annexes A, B et C de la Planche XIII
  - PRINCIPALES USINES HYDROÉLECTRIQUES DE LA RÉGION DES ALPES EN 1916
  - CARTE des ' PRINCIPALES USINES HYDRO-ELECTRIQUES
  - de la FLegion des Alpes en 1916.
  - Légende
  - Annexe C
  - Oisans * Région de Grenoble
  - Memes Indications que sur U Carte princ/pa/e
  - IOBIE Dupin,
  - Echelle : ' __
  - 30CU>00______
  - . Annexe A
  - jRecjion féyel etd« SlGerv5L c/" ^
  - '• $/ NSSSfjl* Foy**" NCF,
  - X* '/ i / Aei Æateoujr
  - Arjrjexe B
  - A\aunenne et Région d'AI/e*arc
  - *Lcs Sept Ls.t
  - Cofypso\
  - Pacoret. La Houille Blanche, p. 1168.
- pl.13bis - vue 1223/1252
- p.n.n. - vue 1224/1252
- - LA HOUILLE BLANCHE.
  - Voltmètre \
  - Rciai éventuel
  - Panneau pour départ é ôOOOOvolts
  - Reiai Vue arriére.
  - Synchroniseury
  - tbobine déclenctf 1 disjoncteur „
  - Paimeau pour alternateur
  - Fig. 746. — Usine hydroélectrique de la Bridoire. — Panneaux des appareils de mesure (alternateur).
  - AVANT-PROJETS D’USINES HYDRO-ÉLECTRIOUES 1169
- p.1169 - vue 1225/1252
- - fi fi ]
  - Vae en élévation suivant A.B,C a1 du jeu de secüonneurs CjE
  - Symétrique aux qéçùormeurs AT} vers les barres/N^l i- //
  - iJeudeseçügnneurs Magrini
  - Takersdeja ttwmsÀ de com^desrhémats J
  - Vue en pi;
  - Trernsmissim ç* mécanique 'des rhéostats ,mî| jpJjsa —
  - Ifère l'alternateur iéîMflawiiateaiS^
  - terres C.R 3S«4
  - Barrés d'excitation
  - W^W/mWfW/^W-
  - Fig. 747. — Usine hydroélectrique de la Bridoire. — Ensemble d’un caisson d’alternateur. — Sectionneurs tripolaircs et baria s a 4030 volts.
- p.dbl.n.n. - vue 1226/1252
- - ; Cotcpe suivant EF
  - IM
  - Fig. 748. — Usine hydroélectrique de la Bridoire. — Ensemble du pupitre et commande du rhéostat de champ d’alternateur.
  - Vue de face : Sectiorneurs ABC Vue de profil : Sectionn^urs D A
  - et inverses» cuhucxioüs au* carres omnious
  - Vue en plan suivant a b
  - ' Vüe de profil : S^ctionneurs B el descente aux barres, omnibus du caniveau
  - fers'/es pup/tres ______||
  - Fig. 749. — Usine hydroélectrique de la Bridoire. —Sectionneurs tripolairés et barres
  - à 4000 volts.
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- - #
  - 74'
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- - El mi ton suivant AB
  - Coupe suivant IJ
  - AL I.II.III.IV—A/îeraaîeurs 1700KVA-èOOOr-50v-ê28%i T. I.II.III.IV...Transformateurs 1100KVA'&000/dSQOO?-50v. .
  - È. Excitatrices 120kws USV 5oor
  - D. 1 II Départs &5000v
  - C_____________Couplage des barres tâogo r
  - T.T Transformateurs monophasés de tension iSOOO/iOOt
  - R. • Rhéostats ÿe champ d'alternateurs 6 ~
  - Fig. 752. — Uâine hydroélectrique de la'Bridoire. — Ensemble de l’installation.
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- - -v:.; -v^yT^wv
  - A
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- - ERRATA
  - 1185
  - Fig. 194 (Page 358,,).
  - Fig. 196. — Page 364. — Lire sur le cliché :
  - à la vanne au lieu de à la ccme.
  - Fig. 504 bis. — Page 721.
  - Coupe d’un pivot annulaire.— Type supérieur Singrün.
  - LA HOUILLE BLANCHE. --- I.
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- - .r
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- - TABLE DES MATIÈRES
  - TOME I
  - CRÉATION ET AMÉNAGEMENT DES CHUTES D’EAU ET DES USINES HYDROÉLECTRIQUES
  - Pages.
  - Argument..........................................................
  - Préface de m. A. Blondel..........................................
  - Introduction. — Historique de la Houille Blanche. Considérations
  - TECHNIQUES ET ÉCONOMIQUES....................................... I
  - ‘chapitre I
  - Formation et régime des cours d’eau
  - i. — Notions générales
  - 1. Nature des eaux..................................*..................... 37
  - 2. Classification des cours d’eau ...................................... 38
  - 3. Actton dynamique des cours d’eau..................................... 39
  - 4. Glaciers.......................................'..................... 44
  - 5. Charrois des eaux torrentielles....................................... 48
  - 6. Hauteurs d’eau de pluie annuelles....................................... 51
  - 7. Débits d’étiage des cours d’eau de montagne et di- plaine............... 55
  - 8. Débits moyens .......................................................... 58
  - v
  - II. — Hydrographie panoramique des grandes régions mondiales
  - DE HOUILLE BLANCHE
  - 9. Région des Alpes....................................................... 62
  - 10. Régidn des Pyrénées................................................... 69
  - 11. La Suisse.............................................................. 74
  - 12. L’Italie............................................................. 78
  - 13. Amérique, méridionale........'......-.................................. 84
  - 14. Amérique septentrionale.................................................. 87
  - 15. Région des pays Scandinave?.............................................. 91
- p.n.n. - vue 1233/1252
- - i 188
  - TABLE DES MATIÈRES
  - CHAPITRE II
  - Hydrologie des bassins de montagne
  - i. — Caractéristiques des cours d’eau
  - Pages.
  - 16. Graphiques des débits .............................................. . 93
  - 17. Relations entre les "débits des cours d’eau et la pluie reçue par leurs bas-
  - sins ............................................................... 99
  - 18. Relations entrp les crues et les pluies qui les produisent............. 104
  - 19. Services d’études et d’annonces des crues dans divers pays............. 109
  - ii. — Régularisation du régime des cours d’eau
  - 20. Action des-forêts-............... . -.........'............. ...... 116
  - 21. Action des lacs ...................................................... 119
  - 22. Réservoirs artificiels............................................. 124
  - 23. Régularisation au moyen de la puissance totale que l’on peut tirer des
  - cours d’eau ainsi que de leurs affluents........................ 130
  - •
  - in. — Services d’études et d’évaluation des forces hydrauliques
  - 24. Services d’études des grandes forces hydrauliques en France........ 132
  - 25. Services de l’évaluation des forces hydrauliques en Suisse......... 154
  - 26. Services des forces hydrauliques belges au Bas Congo............... 161
  - iv. — Régime des principaux cours d’eau de France sur lesquels ont été
  - CRÉÉES DE GRANDES FORCES HYDRAULIQUES.. USINES ÉTABLIES, EN COUR)» DE CONSTRUCTION OU PROJETÉES.
  - 27. Le Rhône............................................................. I69
  - 28.. L’Isère............................................................... 178
  - 29. LeDrac.......................................................*..... lSi
  - 30. L’Arve ................................................................ l8^
  - 31. L’Arc.....•........................................................ 184
  - 32. LeGiffre...................................................*....... 186
  - 33. La Romanche........................................................... l89
  - 34. Le Bréda. Le Gérnon. . ............................................... 1"
  - 35. Le Dorôn de Bozel.............•.................................... 191
  - 36. L’Arly.................................................................. 1"
  - 37. Le Guiers ............................................................ I94
  - 38. Le Doubs. — La Vâîloirette. — Le Furon. — L’Ain. — Rivières de l’Avey-
  - ron ................................................................ I94
  - 39. Le Fier. Les Dranses................................................... I97
  - 40. La Durance........................................................... I99
  - 41. Le Var. — L’Argens. — Le Verdon. — La Rova............................. 205
  - 42. La Loire...............................‘........................... 209
  - 43. L’Ariè^e............................................................... 210
  - 44. Le Vicdessos. — L’Orlu............................................... 212
  - 45. Le Cher. — La Garonne. La Dordogne. — La Vézère. — L’Allier. —
  - Le Lot.—-La Creuse.—................................................ 213
  - 46. L’Adour. — La Têt. — L’Orb. — L’Aude, le Tarn et l’Hérault. — Région
  - des Gaves........................................................ 222
  - 47.. L’utilisation du Rhin entre Scliaffouse et Bâle....................... 225
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- - TABLE DES MATIÈRES 1189
  - CHAPITRE III Canaux
  - Pages.
  - 48. Équations du mouvement varié et du mouvement uniforme ............ 231
  - 49. Influence des parois............................................... 234
  - 50. Profils des canaux............................................... 237
  - 51. Remous............................................................ 244
  - 52. Calcul des canaux d’amcnée. — Applicat ions numériques.......... 247
  - CHAPITRE IV
  - Jaugeage des cours d’eau, des canaux et des turbines
  - <
  - i. — Jaugeage par la mesure des vitesses
  - 53. Jaugeage par flotteurs.......................................... 254
  - 54. Jaugeage au moyen des hydromel res................................ 259 -
  - 55. Installation et contrôle des appareils de jaugeage................. 274
  - 56. Détermination des pentes superficielles et des courbes de débit.... 285
  - il — Jaugeage par déversoirs
  - 57. Orifices en déversoirs.......................................... 296
  - 58. Déversoirs à minces parois...................................... 299
  - 59. Établissement des déversoirs.................................... 302
  - ni. — Jaugeage par vann^
  - 60. Méthodes diverses de jaugeage................................... 306
  - iv. — Mesure des vitesses daxs les conduites d’eau sous pression
  - 61. Méthode des ondes colorées......................................... 311
  - 62. Méthode des jaugeages chimiques................................... 311
  - 63. Méthodes Parenty-Rellet.......................................... 314
  - 64. Méthode Venturi.................................................... 315
  - CHAPITRE V
  - Conduites forcées
  - i. — Formules pour la détermination du diamètre des conduites
  - 65. Mouvement de l’eau dans les tuyaux................................ 323
  - 66. Conduites à diamètre constant..................................... 324
  - 67. Conduites à diamètre variable..................................... 332
  - 68. Détermination du débit correspondant au travail maximum à l’issue aval
  - d’une conduite donnée........................................... 337
  - il — Construction des tuyaux
  - 69. Tuyaux en tôle..................................................... 338
  - 70. Travail de la tôle dans les clouures -> . ......................... 346
  - 71. Conduites en ciment armé......................................... 347
- p.1189 - vue 1235/1252
- - 1190
  - TABLE DES MATIÈRES
  - in. — Coups dp: bélier dans les conduites d’eau
  - Pages.
  - 72. Théorie du coup de bélier............................................... 358
  - 73. Dispositifs de protection contre les coups de bélier.................... 366
  - iv. — Épaisseur des tuyaux
  - 74. Conduites à diamètre constant....................................... 384
  - 75. Formules et abaques pour la détermination des épaisseurs des tuyaux. 388
  - 76. Conduites à diamètres variables....................,................ 392
  - v. — Installation des conduites
  - 77. Causes de déformation des conduites forcées....................K . .. 393
  - 78. Tracé des conduites.................................................. 395
  - 79. Pose des conduites.................................................. 396
  - 80. Appuis et ancrages des conduites.................................... 414
  - 81. Applications numériques....................................._....... 419
  - CHAPITRE VI
  - Barrages
  - i. — Établissement f.t rôle des barrages
  - 82. Réglementation des barrages ........................................ 425
  - 83. Digues en terre..................................................... 431
  - 84. Barrages en béton ordinaire.. ...................................... 441
  - 85. Barrages en acier................................................... 445
  - 86. Barrages creux en béton armé........................................ 448
  - 87. Barrages mobiles.................................................... 457
  - h. — Gros barrages en maçonnerie
  - 88. Conditions d’établissement des ouvrages................................ 487
  - 89. Barrages-réservoirs................................................. 493
  - 90. Barrages évidés....................................................... 500
  - 91. Calculs et capacités des réservoirs. . . .............................. 500
  - in. — Calcul des barrages, méthodes diverses
  - 92. Généralités ........................................................... 503
  - 93. Conditions de stabilit é............................................... 504
  - 94. Loi du trapèze..................................................... 507
  - 95. Construction graphique................................................. 509
  - 96. Mét hode Lévy..............f................................'....... 512
  - 97. Méthodes Bouvier et Guillemain. Pelletreau et Hetier, Wegmann....... 517
  - 98. Courbes de pression dans un profil normal.....’..................... 521
  - 99. Barrages en voûtes.................................................. 522
  - 100. Efforts à admettre dans le travail des matériaux................... 524
  - 101. Coût des barrages.................................................. 526
  - 102. Utilisation des barrages pour la production de l’énergie électrique en vue
  - dés usages agricoles............................................ 527
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- - TABLE DES MATIÈRES
  - mu
  - iv. — 'J'ypks de barrages-réservoirs de grande capacité
  - . Pages.
  - 103. Barrage-réservoir du Goulïre-d’Enfer (Loire)............................ 528
  - L04. Barrage de Lignon (Loire)............................................. 529
  - 105. Barrage du Gouzon (Loire)............................................ 529
  - 106. Barrage-réservoir de l’Êchapre (Loire)....'............... .•........ 532
  - 107. Barrage-réservoir du Ternay (Ardèche)................................ 532
  - 108. Barrage-réservoir de la Crileppe (Belgique) ......................... 534
  - 109. Barrage-réservoir François-Joseph (Bohême) .......................... 534
  - 110. Barrage-réservoir du Lagolungo (Italie) ................................ 535
  - 111. Barrage-réservoir du Vyrnwy (Grande-Bretagne) .......................... 535
  - 112. Barrage-réservoir du Thirlmère (Grande-Bretagne) ....................... 536
  - 113. Barrage de Barossa (Australie)....................................... 536
  - 114. Barrage-réservoir d’Olive Bridge (Amérique).......................... 537
  - 115. Nouveau barrage du Croton (New-York)................................. 537
  - 116. Barrage-réservoir de Marklissa (Haute-Silésie)....................... 540
  - 117. Barrage de Ponte délia Serra (Italie) . ............................ 519
  - 118. Barrage des Dardennes (Bouches-du-Rhône)............................. 552
  - 119. Types de profils calculés.......................................,... 557
  - CHAPITRE VII
  - Récepteurs hydrauliques. — Turbines
  - i. — Caractères généraux des turbines
  - 120. Classification des turbines........................................... 565
  - 121. Turbines à axe vertical et turbines à axe horizontal.................... 568
  - ii. — Turbines centrifuges
  - 122. Fonctionnement des turbines centrifuges................................ 569
  - 123. Équation des turbines centrifuges...................................... 571
  - 124. Types de turbines centrifuges........................................... 576
  - 125. Données de construction................................................. 584
  - 126. Hydropneumatisation..................................................... 585
  - ni. — Turbines centripètes, turbines Francis
  - 127. Fonctionnement des turbines centripètes................................. 585
  - 128. Équation des turbines centripètes....................................... 590
  - 129. Types de turbines centripètes.......................................... 594
  - 130. Tubes d’aspiration.................................................... 522
  - 131. Application numérique. — Calcul des turbines de l’usine de Jonage (tur-
  - bine radiale centripète) ........................................... 5^3
  - iv. — Turbines parallèles
  - 132. Fonctionnement des turbines parallèles.................................. 626
  - 133. Équation des turbines parallèles........................................ 533
  - 134. Tracé des aubes......................................................... 537
  - 135. Données de construction................................................. 639
  - 136. Turbines semblables.............................................• • • • ®40
  - v. — Turbines mixtes
  - 137. Fonctionnement des turbines mixles ou américaines....................... 640
  - 138. Tracé des aubes......................................................... 642
- p.1191 - vue 1237/1252
- - 1192 TABLE DES MATIÈRES
  - Pages.
  - 139. Types de turbines mixtes.............................................. 6f5
  - 140. Construction en série des turbines mixtes à grande vitesse............ 656
  - vi. — Turbines tangentielles ou roues Peltox
  - 141. Fonctionnement des roues vives à réaction ............................ 668
  - 142. Types de roues Pelton ................................................ 677
  - 143. Pertes d’énergie dans les turbines.................................... 683
  - vn. — Formules nouvelles pour le calcul des turbines
  - 144. Turbines à pression variable.......................................... 688
  - ,145. Influence des divers facteurs entrant dans les nouvelles formules . .. 691
  - 146. Turbines à libre déviation. Turbines Girard .......................... 693
  - 147. Applications numériques............................................... 693
  - vin. — Méthodes graphiques pour l’établissement des turbines
  - 148. Exposés analytiques................................................... 69a
  - 149. Tracés géométriques................................................... 699
  - 150. Efforts dynamiques.................................................... 702
  - 151. Influence de l’angle a et du degré de réaction sur les éléments du fonction-
  - nement.............................................................. 703
  - 152. Fonctions caractéristiques des turbines............................. . 705
  - CHAPITRE VIII
  - Installation des turbines
  - i. — Vannages et pivots
  - 153. Vannages divers des turbines.......................................... 708
  - 154. Pivots divers. Calculs................................................ 712
  - il —- Mise en place des turbines _
  - 155. Montage des turbines ................................................. 721
  - 156. Accouplement des turbines............................................. 734
  - ni. — Application des différents systèmes de turbines
  - 157. Utilisation des turbines selon le débit et la hauteur de chute........ 736
  - 158. Renforceurs de puissance pour chute d’eau ........................ 760
  - 159. Usure anormale des turbines....................................... 762
  - iv. — Essais des turbine-s
  - 160. Essais au frein..................................................... 764
  - 161. Caractéristiques expérimentales....................................... 766
  - 162. Installations pour les essais de turbines ............................ 769
  - 163. Nouvelles installations d’essais préconisées en France................ 774
  - .164. Méthode d’essai chimique.............................................. 778
  - CHAPITRE IX
  - Réglage des turbines
  - 165. Rôle des régulateurs de vitesse....................................... 780
  - 166. Équation du réglage de la vitesse des Lurbines ....................... 781
- p.1192 - vue 1238/1252
- - TABLE DES MATIÈRES ' 1193
  - Pages.
  - 167. Régulateurs mécaniques............................................... 784
  - 168. Régulateurs hydrauliques............................................ 791
  - 169. Régulateurs électriques............................................. 800
  - 170. Régulateurs de pression............................................. 802
  - 171. Régulateurs à frein.................................................. 810
  - 172. Régulateurs absorbeurs à frein hydraulique........................... 811
  - 173. Hydrotachymèlres..................................................... 814
  - CHAPITRE X
  - Création des chutes. — Travaux de dérivation et d’aménagement
  - 174. Examen et étude du cours d’eau au point de vue de remplacement de
  - l’usine............................................................ 824
  - i. — Établissement des profils
  - 175. Profils en long .. . ............................................ 827
  - 176. Profils en travers ................................................ 833
  - 177. Nouveaux profils en long..................-...................... 836
  - il — Barrages et prises d’eau
  - 178. Emplacement du barrage ........................................... . . 841
  - 179. Détermination du débit............................................... 842
  - 180. Calcul de l’appareil déversoir de l’usine de Jonage.................. 843
  - 181. Barrages sur rivières navigables..................................... 846
  - 182. Prises d’eau pour force motrice..................................... 848
  - 183. Échelles à poissons . ........................................... 855
  - 184. Établissement des prises d’eau ..................’.....).....'... 861
  - 185. Déglaçage des cours d’eau......................................... 869
  - 186. Comparaison entre usines établies sur rivière de plaine et sur rivière tor-
  - rentielle...................................................... 871
  - . in. — Canaux et bassins
  - 187. Canaux d’amenée. — Tunnels........................................... 875
  - 188. Chambres de prise en charge......................................... 879
  - 189. Détermination des oscillations de niveau au bassin de charge......... 886
  - 190. Bassins-xJc déeaubation. — Réservoirs artificiels.................. . 889
  - iv. — Vannes et grilles
  - 191. Vannes. — Types divers. — C dculs................................. 892
  - 192. Grilles.............................................................. 912
  - v. — Travaux et installations accessoires
  - 193. Travaux de curage.................................................... 9^9
  - 194. Endiguements.. ...................................................... 929
  - 195. Rectifications des cours d’eau....................................... 922
  - 196. Chemins d’accès.................................................... 922
  - 197. Évacua leurs......................................................... 927
  - 198. Appareils accessoires.._......................................... 930
- p.1193 - vue 1239/1252
- - 1194
  - TABLE DES MATIÈRES
  - CHAPITRE XI
  - Régularisation des usines hydrauliques au moyen des lacs ou réservoirs naturels
  - i. — Cours d’eau régularisés par des lacs
  - Pages.
  - 199. Volumes d’eau à ei'n ma "usiner...................................... 932
  - 200. Régularisation des cours d’eau de Lancey et de Saint-Mury par l’aména-
  - gement des lacs C.rozet et Blanc (Isère) ......................... 935
  - 201. Régularisation du régime de la rivière la Veste par l’aménagement des lacs
  - de son bassin (Hautes-Pyrénées)................................... 937
  - 202. Régularisation du bassin des Sept-Laux (Isère)........................ 941
  - 203. Régularisation du torrent le Doron par l'aménagement du lac^le la Gi-
  - rotte.............................................................. 943
  - 204. Régularisation de la rivière La Têt............................... 944
  - 205. Régularisation du fleuve Congo (Projet)............................... 947
  - ii. — Exemples de lacs régularisés ou ex cours de régularisation
  - 200. Lac d’Annecy (Haute-Savoie)'............................ . ........... 948
  - 207. Lac de Genève (Suisse)............................................... 35 2
  - 208. Lac de Lugano (Suisse)................................................. 953
  - 209. Lac de Constance (Allemagne).......................................... 954
  - 210. Lac de Joux (Suisse).................................................. 355
  - 211. Lac de Ghallain (Ain) ................................................. 955
  - 212. Lac du Bourget (Savoie) .............................................. 256
  - 213. Lac de Paladru ( Isère)........................................... 957
  - 214. Lac de la Girolle (Savoie)............................................ 957
  - 215. Lacs Troutet Coquitlan (Étals-Unis) ................................ 958
  - 216. Lac de Paschiavo (Suisse)............................................. 958
  - 217. Lacs du bassin deBarèges............................................... 960
  - 218. Aménagement de la Vallée d’Aure et de la vallée d’Ossau dans les Pyré-
  - nées ......'...................................................... 961
  - 219. Lacs ou réservoirs compensateurs..................................... 963
  - 220. Jurisprudence des lacs............................................... 966
  - CHAPITRE XI1
  - Matériaux pour l’étude de l’aménagement des chutes d’eau et de l’établissement des Usines hydroélectriques
  - i. — Conditions d’établissement des usines hydroélectriques
  - 221. Chevaux permanents et chevaux périodiques .......................... 968
  - 222. Moyens de parer aux variations de débit et de hauteur d’une chute. Tam-
  - ponnage hydraulique............................................... 971
  - 223. Répartition du débit entre plusieurs usines.......................... 977
  - 224. Répartition des eaux d’un bassin..................................... 979
  - 225. Utilisation de l’énergie résiduelle d’une chute ...................... 980
  - 226. Zones d’action des usines noires et des usines blanches............... 983
  - 227. Détermination de la puissance rationnelle d’une chut c d’eau.......... 988
  - 228.. Emplacement de l’usine..................i............................ 990
  - 229. Association des chutes. — Installations d’usines de secours........... 991
  - 230. Choix des turbines.................................................... 997
  - 231. Bâtiments. — Postes à haute tension.................................. 1001
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- - TABLE DES MATIÈRES
  - 1195
  - Prix de revient et de vente de l’énergie électrique
  - Pages.
  - 232. Avantages économiques des usines hydrauliques....................: . . 1017
  - 233. Dépenses de premier établissement des usines hydroélectriques........ 1022
  - 234. Coûts d’installation de quelques usines hydroélectriques ........... 1027
  - 235. Prix de venlè de l’énergie électrique............................... 1033
  - 236. Prix de revient et taux d'amortissement applicables aux usines hvdroélec-
  - triqûes .......................................................... 1036
  - 237. Impôts et redevances des usines hydroélectriques.................... 1039
  - 238. Prix des matériaux pour constructions .............................. 1043
  - 4239. Qualités des matériaux pour constructions.................................... 1044
  - 240. Formalités administratives.................................................... 1046
  - 241. Ressources financières........................................................ 1046
  - * CHAPITRE XIII <
  - Les forces hydrauliques mondiales
  - 242. Moyens employés pour établir la puissance des chutes d’eau d’un pays .... 1051
  - 243. Puissance hydraulique de la région des Alpes françaises............. 1051
  - 244. Région du Massif central.................................................... 1053
  - 245. Région des Pyrénées........................................................... 1053
  - 246. Bassin de la Normandie........................................................ 1054
  - 247. Évalualion de la richesse de la France en houille blanche..................... 1056
  - 248. Évaluation des forces hydrauliques mondiales.................................. 1058
  - CHAPITRE XIV
  - Législation et réglementation des cours d'eau
  - i. — Législation française
  - 249. Régime antérieur des cours d’eau non navigables ni flottables........ . 1076
  - 250. Droits des riverains sur les cours d’eau non navigables ni flol tables........ 1078
  - "251. Réglementation des cours d’eau............................................... 1079
  - 252. De la jouissance des eaux..................................................... 1080
  - 253. Autorisations d’usines hydrauliques............»....................• 1082
  - 254. - Obligations des riverains et des usiniers................................... 1090
  - 255. Analyse du projet de loi des 15 janvier 1904 et 12 juin 1906 ....... 1094
  - 256. Projet de loi sur lês usines du domaine public (16 juillet 1909).............. 1100
  - 257. Lois de finance du 28 septembre 1916......................................... 1105
  - 258. Projet de loi sur les cours d’eau navigables et non navigables (juillet 1917). 1105
  - 259. Décret en vue des autorisations administratives (6 oct obre 1917) .. 1108
  - 260. Législations étrangères ............................................ H 10
  - CHAPITRE XV
  - Études d’usines. — Avant-projets d’usines hydroélectriques
  - 261. Rôle des usines hydroélectriques dans la Défense nationale.................... 1119
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- - 1196
  - TABLE DES MATIÈRES
  - I. — Étude d’une usine hydro-électrique avec transport d’énergie électrique
  - I. -- TRAVAUX D’AMÉNAGEMENT HYDRAULIQUE
  - Pages.
  - 262. Bases du projet..................................................... 1127
  - 263. Capacité du réservoir de retenue................................... 1129
  - 264. Barrage.....................................................*....... 1132
  - 205. Canal d’amenée...................................................... 1134
  - 206. Galerie de dérivation............................................... 1136
  - 267. Conduites forcées.................................................... 1137-
  - ii. — Coût des travaux de captage
  - 208. Coût du barrage........................,.......^.............'....... 1138
  - 269. Coût du canal d’amenée et des chambres d’eau........................ 1138
  - 270. Coût des conduites forcées.......................................... 1140
  - ni. — Usine génératrice
  - 271. Coût de l’installation........... .................................. 11*1
  - iv. — Usine de secours
  - 272. Coût de l’installation.............................................. 1143
  - v. — Ligne de transport d’énergie électrique
  - 273. Calcul des conducteurs............................................... 1143
  - 274. Coût de l’installation............................................... 1145
  - vi. — Étude financière
  - 275. Dépenses d’exploitation. . . ......................................... 1146
  - 276. Recettes et bénéfices................................................ 1147'
  - II. — Projet d’usine hydro-élëctrique au moyen d’un barrage fixe ET d’une PRISE d’eau DANS LA DüRANCE. (USINES DE FONTBETON et des Bons Enfants).
  - 277. Caractéristique des aménagements hydrauliques ...................... 1148
  - 278. Barrage-réservqir.................... . i........................... 1148
  - 279. Canal d’amenée.............r........................................ 1150
  - 280. Chambre de mise en charge........................................... 1150
  - 281 . Conduites forcées....... a. ........................................ 1150
  - 282. Dégravement des apports solides de la Durance .......... ........... 1151
  - 283. Fonctionnement des usines de Fontbeton et des Bons-Enfant^.......... 1156
  - 284. Projet financier. — Évaluation du capital........................... 1158
  - 285. Devis général....................................................... 1160
  - III. — Projet d’aménagement des Dranses (Haute-Savoie)
  - 286. Régime et débit de la rivière............................................ 1164
  - 287. .Puissance des chutes étudiées ..................................... 1164
- p.1196 - vue 1242/1252
- - TABLE DES MATIÈRES 1197
  - Pages.
  - 288. Régularisation de la rivière............................................ 1164
  - 289. Chutes supplémentaires...........•........'........‘.................. 1165
  - 290. Coût des travaux pour les trois chutes étudiées........................ 1165
  - 291. Création d’une grande usine mixte électrornétallurgique et électrochimique 1165
  - 292. Création d’une usine de transport d’énergie électrique et d’une usine élec-
  - trochimique ........................................................ 1166
  - 293. Création d’une verrerie-électrique....................T............... 1167
  - IV. — Usine d’installation moderne
  - 294. Usine hydroélectrique de la Bridoire...........................'...... 1168
  - 1295. Errata.............................................................. 1185
  - < -
  - FIN
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  - Maintien du libre écoulement des eaux. Curages. Faucardements. Suppression des obstacles-m l’écoulement des eaux. Endiguements. Défenses des-rives. Travaux d etanchement et de désobstruction. Législation des travaux divers. Annexes.
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  - Tome III. — Assainissements et dessèchements. Colmatage. Polders, drainage, utilisation agricole des eaux d'égout. Annexes, ln-16 12 x 18 de 563 p., avec 279 fig. et 2 planches. Reliure souple................................................. L5 fr.
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  - Colmatages : Généralités. Polders ; Généralités. Drainages : Généralités. Systèmes divers de drains. Projets de drainage. Exécution des travaux de drainage, drainages spéciaux. Législation du drainage. Utilisation agricole des eaux d'égout.
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  - Les distributions publiques d’énergie électrique en France, par J.-A. Montpellier. ln-4° 19 x 28 de 568 pages, avec plus de 100 cartes et fig. Cartonné. 25 fr. La partie principale de cet ouvrage est constituée par la nomenclature des usines génératrices, classées par département. Pour chacune d’elles, on a donné la nature du courant produit et.de la force motrice utilisée, ainsi que la liste des localités qu’elles desservent. Pour les usines importantes, il a été ajouté des renseignements techniques.
  - JPour 2.912 localités pourvues d'une distribution publique d’énergie électrique, indépendamment des renseignements géographiques relatifs à chacune de ces localités, ainsi que du chiffre delà population, on a donné la liste des principales industries susceptibles d’utiliser l’énergie électrique. Quant aux usines hydraulico-électriques, le nom du cours d’eau qui les alimente a été soigneusement indiqué.
  - Indépendamment de la carte d’ensemble de chaque département, de nombreuses cartes de détail donnent le tracé des grands réseaux de distribution. Plusieurs tableaux statistiques et une liste alphabétique de toutes les localités terminent ce travail.
  - Les industries électriques d’hier et de demain. L'enseignement de Vélectricité industrielle, par Maurice Soubrier, ancien élève de l’Ecole Polytechnique, professeur suppléant au Conservatoire des Arts et Métiers. Annexe d'André Blondel, membre de
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  - La production de l'énergie-. Le réseau électrique français. La houille blanche. Utilisation des gaz de four à coke. L’utilisation de l'énergie. Electrochimie. Traction sur voies ferrées. Ealairage, chauffage. Equipement électrique des ateliers, ports, gares, etc. Le point de vue de l’organisation et du commerce. La formation du personnel et de ses cadres. Apprentissage. Enseignement technique. Laboratoires,
  - Cours élémentaire d’électricité industrielle, par P. Robekjot, professeur à l’Ecole pratique d’industrie de Reims. Préface de P. Janet, directeur de l'Ecole supérieure d’Electricité. 2e édit, ln-16 13 x 21 de xn-491 p., avec 448 fig. Cart... 10 fr.
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