APRÈS TROIS ANS

Chenal sinueux, un peu plus profond entre la première et la deuxiome digue.

Chenal droit, plus profond entre la deuxième et la troisième digue.

Dans Tendroit le plus étroit du lit se forme un atterrissemeot.

APRÈS SEPT AMS.

Chenal encore plus sinueux , moins profond que le chenal primitif.

Chenal très-sinueux, moins profond que le chenal primitif.

Affouillement assez profond à Pamont des digues extrêmes.

L'atterrissement est remplacé par le thalweg.

Atterrissement à Tamont de la digue du milieu.

Approfondissement de plus d*un mètre entre les tètes des digues et la rive gauche.

Atterrissements à Tamontdes dignes extrêmes.

Affouillement au même point.

Retour, à peu près, à Tétat primitif.

Il résulte de ces effets comparés que les digues n*ODt poiot amené la ri? ière à un état fixe, et qu'elles n^étaient ni assez longues, ni assez rapprochées , d'où Ton peut inférer que , dans Thypothése fort hasardée où le thalweg de la Loire pourrait rester dans une direction rectiligne qull n'affecte nulle part, le rapprochement des digues devrait être tel qu'elles seraient plus dispendieuses qu'une seule digue longitudinale raccordée à la rive droite.

Rien ne prouve, d'ailleurs que les sondes faites soient les limites des variations qui ont eu lieu entre les époques fort éloignées où elles ont été prises, et qu'il n'ait pas existé des états intermédiaires du lit tout différents de ceux qui ont été constatés.

Lorsqu'une rivière a un régime stable ou à peu près constant, on conçoit que la forme sur les ri? ières du lit est en rapport avcc l'action du courant, de telle sorte que le fond résiste à la

k tond très- ^

mobile. vitessc. Si daus une telle rivière, on rétrécit le lit a l'étiage, la vitesse étant augmentée

et la relation qui existait depuis longtemps entre cette vitesse et la profondeur étant altérée, on peut s'attendre à un approfondissement; mais si l'on opère sur une rivière aussi variable que la Loire en vitesse, en profondeur et en pente , qui, dans un mois, dans une semaine quelquefois , transporte d'elle-même son thalweg à droite et à gauche.

les conséquences ne sont plus applicables. Il n*est pas nécessaire de rétrécir le lit artificiellement pour qu'il s'approfondisse , il s'approfondit quelquefois spontanément. Il y a donc des causes de perturbation du régime qui nous sont inconnues, ou que nous ne pou- ¥ons apprécier, et qui produisent les changements que nous observons. Or, pouvons- nous dire que ces causes incessamment agissantes ne contrarieront point les effets que nous attendons et que nous serions en droit d'attendre d'une rivière à régime régulier?

Une difficulté d'exécution que présentent les digues transversales qui doivent déplacer loconvéniem le thalweg , lorsqu'elles en occupent elles-mêmes l'emplacement , c'est que , jusqu'à ce ?rnu?thâiw^ • que l'effet sur le fond soit complet , la navigation est en quelque sorte interrompue. i^îméllorer.

Si , comme il arrive le plus souvent, il n'y a que quelques parties d'une rivière où la ^j ^^^ profondeur soit insuffisante , on peut rétrécir le lit d'étiage dans ces parties en forçant la loncitudinaies. rivière à couler entre deux digues longitudinales rattachées aux deux rives en amont et en aval des hauts-fonds. Ces ouvrages doivent s'élever peu au-dessus de l'étiage ; parce qu'on doit supposer que la rivière ne manque de profondeur qu'à cette époque, et qu'il hni éviter une trop grande vitesse entre les digues dans les faibles crues , et de trop grands affouillements. Par cette opération , on diminue la largeur de la section et la hau* teur augmente. Cependant le premier effet de ces digues qui opposent un obstacle au courant est une contraction qui relève le plan d'eau en amont et rabaisse en aval ; la pente augmente donc sur le haut-fond , d'où résulte une plus grande vitesse nuisible à l'accroissement de hauteur désiré et peut-être aussi au halage; il est vrai qu'elle a souvent un avantage, celui d'approfondir le lit s'il est peu résistant; mais les matières entraînées peuvent se déposer en aval là où les digues s'écartent pour rejoindre les berges.

On peut aussi n'avoir qu'une seule digue rapprochée convenablement d'une des berges qu'il faut défendre puisqu'elle est soumise à une plus grande vitesse.

Le rétrécissement par digues longitudinales vient d'être appliqué récemment sur plu- ^^^^ ,3 Loire sieurs rivières. On en avait un exemple très-ancien dans le duit d'Orléans, exécuté depuis plus d'un siècle au-dessus du vieux pont de cette ville , et prolongé dernièrement , d'abord en amont, puis en aval (fîg. 108).

C'est une digue submersible aaa de 800 mètres de longueur environ , qui réduit à 80 mètres de largeur et à 100 mètres près du pont, le lit d'étiage de la Loire, lequel est maintenu sur la rive droite par le perré du quai de la ville. Quoique la profondeur de ce chenal ne soit pas constante , elle a toujours été suffisante jusqu'à présent pour la navigation. Mais des bancs de sable se sont souvent formés immédiatement en aval ; de sorte que dans cette partie , le thalweg ne se trouvant pas dans le prolongement de celui du doit, les bateaux éprouvent parfois de la gêne en quittant le chenal pour ne pas se jeter sur le banc.

En ISSi'f on a exécuté un autre duit bbb sur 4 100 mètres environ de longueur , laissant le même débouché à la Loire et se trouvant en amont du premier , sans toutefois s'y réunir. L'effet de ce duit a été d'ouvrir un nouveau chenal dans une grève appuyée sur an perré en prolongement du précédent.

En 1838, on a prolongé l'ancien duit en aval , suivant ce sur près de 1,200 mètres. La

rivière est encore maintenue sur la droite par le perré du quai. La passe que devait procurer ce dernier duit n'a pu être ouverte par le courant sur toute la longueur ; un banc de gros gravier et cailloux avait résisté et on était occupé à le draguer quand j'ai visité les duits.

Ce système de digues submersibles à 0"',60 au-dessus de l'étiage forme un long chenal de plus de 3,000 mètres de longueur et de 80 à 100 mètres de largeur entre elles et les quais perreiés de la ville. Les irrégularités des quais, le défaut de jonction avec l'ancien duit, enfin la nécessité de ménager un espace convenable au port d'Orléans que le dernier duit comprend , donnent lieu à des largeurs inégales de débouché qui facilitent les dépots de sables qui se sont formés en 1839.

Dans la Sur la Moselle , aux deux hauts-fonds dits de la Haute-Ham ( fia. 3,4. 5 ) . on a exé-

cuté vers 1836 deux rétrécissements; l'un par une seule digue longitudinale, rapprochée d'une berge ; l'autre par deux digues parallèles distantes entre elles de 30 mètres ; elles dépassaient l'étiage de O^'.OO.

Le premier n'a pas eu de succès ; il y a eu approfondissement sur un point du chenal et atterrissement sur un autre; le haut-fond n'est que déplacé. On attribue ce résultat à l'insuffisance de hauteur de la berge conservée, qui, n'étant effectivement qu'un banc plat, offrait un grand débouché à l'eau dès qu'elle excédait l'étiage de 0°',20 à O^jSO, et amortissait la vitesse dans le chenal.

Le second rétrécissement a réussi . £n voici les diverses circonstances :

Les deux digues, unies aux berges en amont par deux parties circulaires et terminées en aval sans raccordement , avaient 230 mètres de longueur , et laissaient entre elles un chenal de 30 mètres de largeur. Achevées en août 1836 , il a été reconnu , en octobre suivant : 1"* que la profondeur d'eau , qui avant les travaux était moyennement de 0°^y64y et au minimum de &^y^0^ avait été portée moyennement à l^'flO, et au minimum à 0"»,87 ; 2*» que la vitesse à la surface , qui était da 1"*,40 , était portée à 2",60 ; 3« que le gonflement en amont des digues était de 0"*,20 en étiage , de 0",23 quand l'étiage était dépassé de 0",50, puis diminuait jusqu'à disparaître à I",00 au-dessus de l'étiage; 4** enfin, qu'il s'était formé en aval des digues un banc de 8,000 mètres cubes, provenant de l'approfondissement effectué dans le chenal, évalué à 5,000 mètres cubes, lequel banc commençant en aval des digues, bifurquait le thalweg , le réduisait à O'",?^ au lieu de 0°»,88 , et s'élevait à son milieu jusqu'à 0",50 au-dessous de l'étiage.

Tels ont été les premiers effets; mais au mois d'août 1837, après avoir dragué dans le banc une passe d*un mètre de hauteur d'eau sur 30 mètres de largeur, la vitesse n'était plus que de 1°*,60, et le gonflement en amont était nul. Plus tard, en février 1838, après plusieurs crues , la partie draguée conservait sa profondeur ainsi que le chenal. En définitive, l'étiage était partout le même qu'avant les travaux, le fond seul avait changé.

Dans la presque totalité du chenal entre digues, le tuf inafi^ouillable sur lequel coule souvent la Moselle a été mis à découvert ; on pourrait peut-être penser que ce fond dur a arrêté les afi^ouillements, et attribuer à sa résistance le succès de l'opération; mais

plusieurs autres rétrécissements semblables exécutés sur des parties de la même riTîère où le tuf n'existait pas , n'en ont pas moins réussi.

Les digues longitudinales augmentant beaucoup la vitesse d'étiage et des faibles crues dans le principe, il est probable qu'on devra se borner à une amélioration de 0°',20à0»»80 de hauteur d'eau. En dépassant cette limite, outre la gène qu'éprouverait la remonte des bateaux , il serait à craindre qu'une grande vitesse créée sur un point où elle n'existait pas , n'amenât des perturbations notables et des changements inattendus dans le lit.

La eonstruction de ces digues de rétrécissement doit être simple et économique , puis- constmciion qu'elles s'étendent sur de grandes longueurs. Elles doivent être fondées d'autant plus **** ^'*"*'* bas au-dessous du fond, que celui-ci est peu résistant; car dans l'intérieur du chenal on doit s'attendre à l'approfondissement, et à l'extérieur les digues sont exposées à être affouillées à leur pied par déversement des crues qui les débordent. Tous les duits d'Orléans ont éprouvé plusieurs avaries par cette dernière cause.

Un massif de sable ou gravier garni extérieurement en moellon est le système le plus simplelfig. i et/7^. 109). On drague deux fossés parallèles en rejetant les matériaux dans l'intervalle pour former le noyau ; on jette des moellons dans les fossés et sur les talus, dont les pieds se trouvent ainsi assurés. On paremente en perré toute la partie des talus au-dessus de l'étiage , et on termine le sommet en hérisson. Quelquefois on commence par battre une ou deux files de pieux liernés avant l'échouage des moellons.

Sur la Mîdouze et la Garonne , les rétrécissements s'opèrent en combinant les digues Dj^uei irao*. longitudinales avec les transversales. Ces ouvrages sont d'une construction légère; mais loni^^dllLaes ils sont soutenus par des atterrissements qui se forment promptelnent, et qu'on fixe par des plantations.

Les digues transversales de la Midouze (fig. 76), espacées à 40 mètres les unes des autres, sont en lignes droites un peu inclinées aux rives ; partant de chacune d'elles ou la Midouze. d'une seule, elles s'avancent dans la rivière, où elles étaient, dans le principe , termi* nées en forme de T {fig. 77 , 78).

Elles sont formées d'une seule ligne de forts piquets enfoncés d'environ Im^SO dans le sable , et entrelacés de clayons ; dans l'intervalle de deux digues , on place deux files d'arbres échoués. Ces épis clayonnés et ces écbouages élevés de 0°',30 à 0°',40 au-dessus de rétiage déterminent des ensablements à la fin des crues. Lorsque ceux-ci sont assez élevés, on les consolide par des plantations en boutures de saules et peupliers > et des semis de foin et bruyère.

Ces digues submersibles sont, dans leur origine, des obstacles au courant qui les affènOle, on a remarqué que les afi^ouiliements étaient moins fréquents , lorsque les épis étaient inclinés d'un dixième au courant que lorsqu'ils lui étaient perpendiculaires ; ainsi on retroore dans ces clayons , tout perméables et flexibles qu'ils sont , les mêmes effets préjodiciables qu'on a remarqués dans les digues submersibles de la Loire; mais leur rapprochement empêche la déviation du courant.

Le système de ces travaux légers et économiques consiste à adoucir ; sans les redres-

5i COURS DE CONSTRUCTION.

ser , Jes fortes el nombreuses sinuosités de la rivière, à la diriger sur les atterrissements des ances convexes , et à la forcer , en quelque sorte , à s'y former uu nouveau lit , rédai ^ à 24°>,00 de largeur^ d*où il résulte une profondeur de 0»,75 à l'étiage.

Ces travaux , éprouvés par dix années d'expérience , ont réussi partout où le lit était très-large et les rives peu élevées ; dans le cas contraire , les crues ne pouvant s'étendre en dehors de rives artiricielles et y amortir leur vitesse , produisaient plus ou moins de ravages sur les T des parties concaves. On a dû les convertir en deux digues longitudinales continues, et fortifier le pied par des enrochements sur plusieurs points contre lesquels le courant se portait avec plus de force qu'ailleurs , sans que cela pût être attribué à aucune cause particulière.

On a dû aussi adoucir les talus des anciennes berges, qui, lorsqu'ils étaient trop abruptes, déterminaient le creusement d'un faux lit à leui* pied.

On a remarqué enfin qu'il était avantageux de ne commencer les digues continues d'une rive convexe prononcée, que lorsque les atterrissements de la digue concave opposée étaient bien déterminés.

Ces modifications du premier système ont porté quelque atteinte à son caractère distinctif qui était l'économie.

Nous devons aussi faire observer que les anciens clayons disparaissent peu à peu par pourriture; mais qu'ils sont heureusement remplacés dans leur effet par les racines des plantations.

Dans la Ga- Qn a fait aussi des digues submersibles clayonnées dans la Garonne , mais plus résistantes que celles de la Midouze, attendu la force des eaux de la rivière {fig. 12! , 128, 129,130).

Les plus faibles sont composées d*un seul rang de pieux clayonnés^ les autres sont formées de deux files de pieux à 1",10 d'intervalle, éloignées entre elles de 1«,90. Les pieux 5 enfoncés de 2"*,00 à S°^,00 dans le sable , sont enlacés de clayons formant un encof ' frement qu'on remplit de gravier, et dont le pied est protégé par des enrochements extérieurs , et quelquefois en dessous par des saucissons bourrés de gravier , moins chers que le moellon. Ces digues, établies dans des profondeurs d'eau qui vont jusqu'à 4"',00, dépassent l'étiage de lm,30. Des boutures de saule, implantées dans le sable à travers les clayons, prennent racines, fortifient le système, surmontent les digues et les in* diquent, dans les crues , aux bateliers.

Ces digues résistent à des crues de 8 à 9 mètres ; elles seraient compromises par les affouillemcnts, si le danger n'était diminué par les enrochements qui descendent au fur et a mesure que se forment les excavations , lesquelles ont d'ailleurs pour limite le tuf sur lequel coule la Garonne.

Les digues transversales sont à peu près perpendiculaires aux rives ; elles s'avancent quelquefois à plus de 100 mètres dans le fleuve, jusqu'à la rencontre de deux digues longitudinales continues qui contiennent le courant dans les courbures qu'on veut lui faire suivre. Ces rives artificielles laissent entre elles un chenal de 180 mètres de largeur en aval du Lot, et de 160 mètres en aval du Tarn.

Des aUerrissements se ferment promptement entre les berges et les digues. On y foit des plantations; celles-ci sont indispensables, non-seulement pour fixer les atterrissementS; mais encore pour les exhausser et pouvoir y placer le chemin de halage. En six ans, ils atteignent une hauteur de 5°',00 au-dessus de Téliage. Ces résultats hâtifs ^dus à l'abondance du limon des eaux de la Garonne, et principalement à l'activité de la végé< tation dans le midi de la France , ne s'obtiendraient pas dans toutes les rivières.

Ici , de même que dans la Midouze , les digues peuvent être considérées comme des moyens d'obtenir l'atterrissement; leur existence n'est indispensable que dans les commencements pour protéger les alluvions qu'elles retiennent; et si celles-ci et les plantations ne venaient point en aide aux digues dont la construction est faible , l'adoption de ce système entraînerait à une grande dépense d'entretien.

Nous donnerons comme exemple la description sommaire des travaux exécutés à l'un des maigres de la Garonne, les plus difficiles à traiter. En 1836, on fit les épis doubles de a en z {fig. 121 , 129); ensuite un épi simple {fig. 130), en remontant de b vers 5; mais en ayant soin de laisser une ouverture oz de 20 mètres, où la navigation suivait le thalweg existant xœx. En même temps, on dragua un chenal mn de 5 mètres de largeur et de 1 mètre de profondeur pour y amener le courant. Ensuite on revint en oz qu'on diminua progressivement. Au fur et à mesure que cette espèce de pertuis était rétrécie, il y avait gonflement en amont, et lorsque le niveau fut élevé de 0"',50, le courant se jeta dans le chenal factice pour former un nouveau thalweg y/i/ al^irson ferma oz en y travaillant jour et nuit. Dans l'année 4837 , on exécuta les épis simples hc , et fg et l'épi double de. Enfin, en 1838, on fit les épis simples hfetia. Les ensablements, provoqués dès le commencement des travaux par les épis de raccordement qui accompagnaient les digues longitudinales, se formèrent progressivement, et s'entendirent jusque dans le faux bras contournant le banc de gravier. Ils étaient immédiatement fixés par des plantations. En même temps un profond thalweg se creusait. Ces mouvements du lit sont constatés par les deux lignes de sondes de l'ancien et du nouveau thalweg et par les profils rêtueiv[fiy. 122, 423, 124, 125, 126).

On a combiné les rétrécissements avec les draguages. C'est ce qui a eu lieu sur la Meuse , Récrécissement un peu en aval de l'embouchure du canal des Ardennes. Le lit a été rétréci sur 750 mètres «▼«««««■aguage. par une digue longitudinale rapprochée de 21 mètres de la rive gauche en partie défendue par un perré. Le sommet de la digue n'est qu'à 0°',20 au-dessus de l'étiage. Un draguage de 8 000 mètres cubes a procuré au chenal une profondeur uniforme de 1 mètre qui n*a pas varié après des crues et une débâcle. L'étiage a d'ailleurs été relevé de 0°',05 à Om.OO et la vitesse actuelle dans le chenal est de 1"',50.

Les rétrécissements qui redressent les sinuosités des rivières et augmentent leur profondeur, ne peuvent s'appliquer qu'à celles où ces modifications ne produiraient pas Qoe trop grande vitesse.

Souvent ils ont l'inconvénient d'entraver la navigation dans les anciens thalwegs qu'ils doivent fermer, et on est presque toujours dans Tobligation d'ouvrir, ou au moins de provoquer les nouveaux à la drague sans attendre l'eflFet des courants.

urpeur Le premier problème à résoudre dans les rétrécissements, est la largeur à donner au ment». ' chenal* Les formules d'hydraulique offrent peu de secours. La formule du mouvement uniforme, c'est-à-dire à lit régulier, est évidemment hors d'application ; et la formule du mouvement permanent ne peut servir que quand on connaît le changement opéré en un point, ce qui est précisément la question. On sera donc réduit aux indications données par la rivière dans les parties où la navigation trouve assez d'eau et où le régime est régulier, ou à faire des hypothèses pour faciliter le calcul.

Ainsi, pour les rétrécissements de la Moselle, on a supposé : 1"* que les largeurs pourraient être prises pour les périmètres mouillés ; 2"" que les vitesses des sections diverses étaient en raison inverse des racines cubes des largeurs ; 3"* que les rétrécissements relevaient le plan d'eau parallèlement, c'est-à-dire sans en changer la pente.

Ces hypothèses admises, et les données étant que la Moselle, à l'étiage, présentait généralement sur les hauts-fonds une largeur de 110 mètres, une hauteur d'eau de 0°", 25, et une vitesse moyenne de 1", 10, on a trouvé que pour une largeur rétrécie à 30 mètres, il y aurait une profondeur d'eau de 0*», 60 et une vitesse à la surface de 2», 09; dans l'exemple que nous avons cité la profondeur a été plus grande et la vitesse s'est élevée à 2*°, 60 ; et en définitive, par suite des affouillements, la profondeur a été partout de 1 mètre et la vitesse s'est réduite à i'^.W. Les résultats ont donc été assez éloignés des prévisions.

Nous ne parlerons pas du rétrécissement des rivières par des digues insubmersibles , l'expérience du Pô, del'Arno, et récemment celle de la Lintz, faisant voir que le résultat définitif est l'exhaussement du fond.