O = 1.77 LU \/ U
le coefficient m croit de 0.60 jusqu’à 0.67, depuis le dernier cas jusqu’à celui où la largeur du déversoir devient égale à celle du cours d'eau, en d'autres termes jusqu’à celui où le déversoir se change eu un barrage; on a donc alors
Q = 1.96 LU y iï
Si la vitesse V à la surface du courant mesurée à l’aide d’un flotteur à quelque distance en amont du barrage ou du déversoir, était assez grande pour ne pouvoir être négligée, le coefficient ni changerait encore et l’on aurait, pour les deux cas, en tenant compte de V,
Q = 1.93 LH v II +0.115 V*
Les torrents présentent souvent en plusieurs points de leur cours des barrages naturels dont la crête est assez aiguë pour que l’on puisse se permettre d’appliquer immédiatement les formules ci-dessus qui fournissent alors des approximations.
Si la crête d’un tel barrage était au-dessous du niveau des eaux d’aval d’une quantité A', A étant la différence des niveaux des eaux pris à quelque distance à l’aval et à l’amont du barrage, on pourrait encore, au moins dans une reconnaissance, évaluer à peu près le débit par la relation approximative
Observations sur le jaugeage des cours d’eau. Lorsqu’il s'agit de l’établissement d’une usine, l’opération «lu jaugeage doit avoir pour but de déterminer le volume d'eau dont celte usine pourra disposer pendant le plus grand nombre de jours de l’année, et non la moyenne entre les plus hautes et les plus basses eaux. C’est, en cfiol, d’aprcs ce \ olumc habituel que les règlements administratifs détermineront les hauteurs des déversoirs et, eu général, la situation et la grandeur des orifices d’évacuation. Il en résulte que toute augmentation
COURS D’EAU. no
au delà de ce volume, loin de profiter en général à l’usine, lui nuira1 le plus souvent en gonflant les eaux à l’aval, et diminuant ainsi la chute disponible dont la limite supérieure s’élève peu. C’est ce qui a fait dire avec raison que le jaugeage fait pendant les eaux habituelles donnait le maximum et non la valeur moyenne de la puissance utilisable des cours d’eau. ( Viollet, Établissement des usines hydrauliques. )
Effets des obstacles et des sinuosités. Un obstacle isolé opposé au cours des eaux les gonfle à l’amont et accélère leur vitesse à l’aval, et si le fond peut céder sous l'influence de la noavellc vitesse, il se produit un alfouillemcnl.
Un éperon insubmersible saillant sur une rive détermine des tournoiements tant à l’amont qu’à l'aval , des afi'ouiliements à la pointe si le fond peut céder, des atterrissements dans l’angle aval de l’éperon avec la rive et quelquefois même à l’amont
Un coude commencé tend à se prononcer de plus en plus. Le courant attaque la berge concave qui devient plus verticale. Il prend, au pied de celle berge, plus de profondeur et plus de vitesse et il dépose les matériaux entraînés du côté de la berge convcxo qui s’atterrit.
Lorsque le vallon est trop étroit pour que les contours puissent prendre un développement assez grand et diminuer suflisamment la pente et la vitesse, le lit est continuellement modifié et les contours transportés en avant.
Exhaussement produit par un rétrécissement. On obtient une valeur approchée x d’un tel exhaussement en le faisant égal à la différence entre les hauteurs dues aux vitesses de surface avant et après l’établissement de l’ouvrage qui rétrécit le lit.
Soient donc :
L la largeur du cours d’eau avant son rétrécissement ;
l celle de l’espace rétréci;
V vitesse moyenne de surface en ce dernier point sensiblement
U étant la vitesse moyenne;
v vitesse à la surface lorsque le cours d’eau était libre = -j- u;
h profondeur de l’eau en ce pniut à la même époque.
la sectionélail alors LA;
le rétrécissement opéré, elle deviendra l [h-^-x), ou plutôt ml (h x),
m étant le cocflieicnt de contraction à l’entrée de l’espace rétréci,
les vitesses moyennes étant en raison inverse des sections, on a
U : u :: LA : ml (h -j- x) :: Y : c
d’oii
cl. A
ml (A-j-x).
La hauteur duc à celte vitesse est 0.051 v 2 La hauteur due à v = 0.051 v'1.
On a donc pour la différence de ces hauteurs ou l'exhaussement x
(mf (A -fx)j
LA
■ Pour calculera;, on néglige d'abord x dans le second membre, on tire de l’équation une première valeur approchée de x qu'on introduit dans ce second membre, on calcule une nouvelle valeur de x qui devient plus approchée, et ainsi de suite.
Lorsque le rétrécissement est causé par un pont, m — 0.855 si les avant-becs des piles présentent carrément leur face antérieure au courant, m — 0.95 lorsqu’ils lui présentent un angle aigu.
Cet exhaussement donne lieu, sous les arches, a des cataractes souvent extraordinaires pendant les crues. M. Vicat a pu mesurer l’une d’elles, au pont de Souillac, qui ne s’élevait pas à moins de 2ni.62. Il remarque que, à part les considérations de coup d’œil et de durée, les avant-becs triangulaires sont très préférables aux circulaires, sur les rivières rapides.
Conservation et défense des rives. On conserve cl l’on défend les rives d’un cours d’eau : 1» par des plantations de gazon et arbres aquatiques et flexibles, comme le saule, dont les racines s’épanouissent superficiellement et forment réseau; 2° par des enrochements en gros blocs jetés au-devant des talus qu’on veut garantir. Ces enrochements se composent de moellons plats posant sur le sol par leur grande base, et assez pesants pour u’élre point entraînés par lecouranl, sous l’action de la pente. Lorsque le lit s'affouille en avant de ces masses, elles descendent dans les creux -, on recharge alors l’enrochement. A défaut de pierres de dimensions suffisantes, on emploie des paniers d’osier qu’on remplit de cailloux et de menues pierres. 3° ci) traçant un sillon dans le sable sous l etiagc, y fondant en pierres sèches un massif que l'on consolidera par deux ou trois lignes de pieux équidistants de 1”*, en appuyant contre ce massif, qui s’opposera ainsi au glissement, le pied d'un péré auquel on donnera trois de base sur deux de hauteur. 4° par des revêtements en charpente, à la condition d’employer des pieux très longs pour maintenir le pied de ces revêtements, et lorsque, d’ailleurs, les affouillemcnts sont peu à craindre ; mais ces sortes d’ouvrages sont coûteux, et de premier établissement et d’entretien. 5° par des tin âges. 6» par des
épis oa éperons saillants sur la rive, submersibles ou insubmersibles, exécutés, d’ailleurs, en enrochements, charpentes, fascinages ou combinaisons mixtes de ces matériaux. On calcule qu’un épi garantit à l’amont une longueul*double., et à l’aval une longueur triple de sa saillie sur la rive. Ce moven de défense est souvent peu efficace, et lorsqu’il réussit à protéger l’une des rives, il devient toujours agressif pour la rive opposée, et même pour la première vers laquelle le courant revient à l’aval de l’épi établi.
Législation des cours 'l'eau; dispositions principaks.Lvs lits des cours d’eau navigables ou flottables su rira ins et radeaux, appartiennent à l’Etat à partir du point de leurs cours où ils le deviennent effectivement.
— L’Etat est également propriétaire du lit des bras des cours d’eau désignés ci dessus, quand bien même ces bras ne seraient ni navigables ni flottables. — Les lits des cours d’eau qui ne sont ni navigables ni flottables sur trains ou radeaux, appartiennent aux propriétaires riverains. La pente des cours d’eau, de quelque nature qu’ils soient, ou (pour mieux rendre la pensée des législateurs) le travail de toutes les eaux courantes appartient à l’Etat, — qui le concède à certaines conditions. — Toutefois, celui dont la propriété borde un cours d’eau naturel non navigable ni flottable sur trains, peut, sans autorisation spèciale, s'en servir, à son passage, pour l’irrigralion de ses propriétés, à condition : 1° de ne détourner que le volume nécessaire à la fécondité; 2° de n’opérer ce détournement que par desimples saignées et sans l’aide d’aucun ouvrageen rivière ; 3° de rendre l’eau à la sortie de ses fonds à son cours ordinaire. — Ce droit d’irrigation ne se perd point par la prescription. — Les fonds inférieurs sont assujettis à recevoir les eaux qui découlent naturellement des fonds plus élevés sans que la main de l’homme ait contribué à cet écoulement.— Nul barrage, nul ouvrage servant à relever le niveau primitif d’un cours d’eau quelconque ne peut être établi sans une autorisation de l’administration competente. — Celui qui se propose d’établir un barrage sur un cours d’eau quelconque, doit être propriétaire des deux rives, quand bien même le barrage ne devrait s’enraciner que sur une seule. — L’autorité, qui possède seule le droit de concéder le travail des eaux courantes, conserve celui de retirer la concession ou d’en modifier les conditions en vertu de motifs d’intérét général, et ce avec ou sans indemnité aux concessionnaires, suivant des cas peu nettement définis. — Quand l’autorisation d’établir une usine sur quelque cours d'eau que ce soit a été accordée, il n’est pas permis de changer la destination de cette usine sans une nouvelle autorisation, lonj même que le changement de destination n’apporterait aucune différence quant au volume ou à la chute déjà concédés.
— Bien qu’un propriétaire dlusine se soit strictement conformé à toutes les clauses d’une concession, au règlement d’eau que l’administration compétente lui a prescrit, si un dommage quelconque
était causé à des tiers par l’effet môme de la stricte exécution des règlements administratifs, le propriétaire serait tenu à la réparation de ces dommages et ce, sans recours aucun t^mlre ['administration ou contre ses agents. — « Tout concessionnaire doit se rappeler qu’il k ne suffit pas qu’il se conforme aux conditions de l'ordonnance « royale, il faut encore qu’il s’assure que ses constructions ne porle- « ront pas préjudice à ses voisins; sans cela il court des risques qui « peuvent lui devenir funestes. » (Favard de Laugladc.) Dura lux, sed lex!