CONSTRUCTION DES BARRAGES DÉVERSOIRS

Trois types

de profils

des barrages.

Déversoirs

à parois

verticales.

Tablette du glacis.

Remblais en amont.

La forme des barrages déversoirs et l'espèce de matériaux qu'on y emploie diffèrent beaucoup ; il y a peu de constructions aussi variées. Eu égard au profil, elles peuvent se rapporter à trois types principaux : les déversoirs à parois verticales, à longs glacis inclinés et à gradins. Eu égard aux matériaux on peut distinguer les barragesen maçonnerie, eu béton» en enrochements parementés, en encoffrements de charpente remplis avec Tun des massifs précédents.

Lorsque les déversoirs sont à parois verticales des deux côtés, et qu'ils ne sont point contenus entre pieux et palplanches, ils sont en maçonnerie avec mortier , bien pare* mentée, et recouverte d'un glacis en contre-pente légère [fig. \Z% 451).

La construction de ces glacis exige des soins particuliers. Les pierres de tablette doivent être de fortes dimensions pour résister au choc des glaçons qui flottent souvent dans rétiage d'hiver. De plus, dans les {grandes gelées qui ont lieu avec les basses-eaux , les joints verticaux presque toujours dégarnis sont remplis d'eau, laquelle venant à geler, écarte, soulève ou fait éclater les pierres ; aussi , outre les crampons, appareille-t-oo souvent les pierres des glacis en queue d'aronde.

Dans les rivières roulant des graviers qui franchissent les barrages, il faut que les pierres du glacis soient assez dures pour résister au frottement.

On protège assez souvent les déversoirs verticaux par des remblais p|rtant du fond en amont et arrivant en pente douce jusqu'au sommet du barrage [fig. 138) ; ils le rendent plus étanche; ils empêchent les glaçons, les arbres, et autres corps entratnés parle courant, de heurter la tablette et de la ruiner. Nous avons vu que souvent ces remblais étaient compromis, et devaient être recouverts de gros moellons.

Ëpaisseur du mastif.

Risbermes.

Lorsque le massif est enfermé entre pieux et palplanches ou bordages» on peut le for- En encoflb«. mer de pierres perdues, parementées an glacis ou recouvertes par des bordages {fig. 145, e^radiemem 147).

Quelquefois, malgré les palplanches, le massif est en maçonnerie de mortier ou en béton.

Les pieux et palplanches sont indispensables lorsque les déversoirs sont fondés sur le gravier, le sable, la glaise ou autre terrain peu solide ; si le fond de la rivière est de rocher, on peut y placer immédiatement les fondations sans autres précautions.

En général, on a donné à ces déversoirs une épaisseur presque égale à leur hauteur au-dessus du fond de la rivière, c'est-à-dire à la hauteur des remblais mouillés et de Teau quils peuventavoir à supporter.

Les déversoirs à parements verticaux ont été quelquefois accompagnés de risbermes en aval, mais ces massif ont presque toujours été détruits par les affouiliements. Parmi des exemples nombreux je citerai les deux suivants :

La risberme a a {fig. 143), fondée sur le tuf en aval d'un barrage de Tlsle, a été ruinée par les affouillements dans lesquels le barrage a été lui-même renversé, bien que les maçonneries de ces ouvrages fussent excellentes, ainsi qu'on peut en juger par les parties qui restèrent longtemps en place [fig. 141, 142).

Une risberme oa {/ïg. 147), de 9 mètres de longueur, placée au pied d'un barrage de FAisne, d*un débouché insuffisant, a été emportée peu de temps après que le barrage fut livrée la rivière. Elle fut promptement remplacée par un affouillement de 2°',30 (dont 1*,30 dans la craie) qu'on dut combler par un volumineux enrochement.

Lorsqu'on adopte la fdrme des longs glacis inclinés vers l'aval {fig. 134, 135), le massif peut être fait en pierres perdues jusqu'à l'étiage, et en maçonnerie sans mortier au-dessus; il est contenu, en amont et en aval, par deux files de pieux en travers de la rivière , et quelquefois par d'autres placés dans la direction de la plus grande pente du glacis. Ces pieux sont liernés ou moisés dans les deux sens,un peu au-dessous du niveau dcTétiage, puis coiffés de chapeaux qui affleurent le glacis. Celui-ci est formé de gros moellons smillés, bien serrés entre eux et les chapeaux, soutenus à la crête et au pied par les liernes; cette disposition sépare le parement en cases, s'oppose à des dégradations générales, et les limite aux encadrements qu'on peut d'ailleurs diminuer par d'autres pièces perpendiculaires aux chapeaux (barrages de l'Oise, de la Moselle, de la Meurthe, de la Sarre, etc.).

Les travaux de construction marchent ainsi : rivièi'e détournée ^ s'il est possible , et , dans le cas contraire, battage des pieux ; pose des moises au niveau d'étiage , massif à pierres perdues; massif à pierres sèches jusqu'à 0° , 00 à O*" , 70 au-dessous du glacis; reeépage des pieux, pose des chapeaux, et enfin glacis.

La partie à^ierres perdues demande des soins: elle doit être faite par lits généraux etSQccessifs avec des moellons de médiocre grosseur entre lesquels on cherchera à pousser des menues pierres ou cailloux répandus sur chaque lit.

La charpente des glacis et les têtes des pieux sont quelquefois à sec , des plantes et

Déversoirs

à longs glacis

inelioés ver»

Ta val.

En cnrochemeat et en char|>ente.

PcniedagUcIt

Clicis Mtl-

78 rOtTRS DE CONSTRUCTION.

des insectes s'y logenl el les bois se pourrissent assez promplemerit. Le remplacemenL des pièces est difficile : les moellons rendent impossible le battage de nouveaus pieux , et gênent Tenture des anciens. Pour remédier à cetinconTénient, on a imaginé de cacher les bois dans l'épaisseur du massif qui les |)réserTe du dessèchement ; mais alors pour obtenirunglacisresistant.il faul y employer de gros libages de O'°,60à0»,70 de queue [fig. 13jt).

On a chei'ché aussi à relier les chapeaux aux pieux par des tenons à queue d'aronde, retenus avec des cle^ (Ad- ^^^)- '^^'' <' ^^^ hon de n'employer que le moins de ferrures possible au parement des glacis : elles sont bientôt oiyilées et rongées.

Pour terminer les massifs , on place en amont un laïus d'enrochement. En aval on plante des pieux entre lesquels on jette de gros blocs de pierre, de manière à cootinuer jusqu'au fond le talus du glacis [fig. I3i).

( Ces barrages à pierres saches ont une perméabilité qui dure quelquefois longtemps. L'eau qui les pénètre, soumise à lu pression d'amont, jaillit à travers les joints du glacis, soulève el déplace les pierres de parements {fig. 194). Delà l'utilité des encadrements de charpente qui arrêtent les dégradations et les empêchent de s'étendre. On hilte l'époque de parfaite imperméabilité de ces barrages: 1" en n'y employant que des pierres de médiocre grosseur ; 2° en battant deux files de palplanches, une en amont l'autre en avai; quoique celles-ci ne soient pas bien joinlives, elles arrâteot les gros graviers, et par suite les petits et le sable.

Néanmoins la charpente n'est pas indispensable non plus que les pieux, quand le fond est très-dur et lorsqu'on peut encastrer le pied du glacis dans le rocher et employer de grosses pierres, comme sur te Blavet.

On fait aussi des déversoirs à longs glacis inclinés vers l'aval en maçonnerie ordinaire. On peut alors revêtir le glacis en grandes dalles cramponnées; on peut retenir le pied avec une file de pieux liernés (barrage de Nancy [fig. 152).

Enfin on peut faire des déversoirs de même profil en remplissant des eocoffremeots de charpente en béton et en recouvrant le glacis d'un plancher (Tarn, /îj. 131).

Dans tous ces profils le talus des glacis vers l'aval est de ô à S , très-peu ont moins.

Nous devons aussi ranger dans celte dernière catégorie les déversoirs dont les glacis sont convexes, ou concaves, ou l'un el l'autre (barrage de Metz, fig. IH; de Brives, fig. 160; de Villemur. fig. 148; sur le Wear, pg- l*»)- Us n'officnt aucune garantie de plus pour la solidité, el ils ont l'inconvénient certain d'exiger des pierres de taille d'un appareil difficile. Les glacis convexes offrent une cause de dégradation particulière, car une conséquence de celte forme est une épaisseur des pierres de taille , plus petite en queue qu'en parement. H est Jonc plus facile à l'eau, lorsqu'elle pénètre le massif, de les dégager et de les pousser dehors. Quand une pierre est enlevée, toutes celles qui '•'appuient sur elle ont bientôt le même sort.

Enfin , pour alténuer les effets de la chute , oo a imaginé de la diviser el de construire les glacis en gradins sur lesquels leau déverse successivement {(ig. *39, HO. 14S et 146).

' En géoént , les barrages de ce genre sodI ea eDcoffremeot de charpente avec deux D trois chutes au plus. Les glacis inférieurs sont revêtus en planchers doubles pour recevoir le choc de l'eau. L'intérieur est remph en pierres sèches , ou en maçoonerie , ou en béloa.

Quelquefois , lorsque les chutes sont faibles, oa se contente de parementer la raaçoiiaerie en pierres sèches dans le glacis

Dans les rivières dont les crues sont violentes et soudaines , on trouve dans les envoffrements la facilité de construire les barrages par parties séparées et protégées contre les courants par des parois en charpente ; lorsqu'une crue interrompt les travaux, les avaries se bornent à la case en construction, et ne s'élendenl pas au reste du massif. Toutefois cette marche du travail demande de grandes précauLions , si le fond peut s'affouitler par le rétrécissement du lit.

Les dégradations auxquelles sont sujets les barrages déversoirs, soûl dues à L'action de l'eau et des corps qu'elle entraîne sur le corps dti barrage, ou sur le fond de la rivière adjacent au déversoir.

Nous avons déjà examiné les effets de la poussée sur les pierres de massif et des glacis ; nousavons dit aussi que les cailloux et les glaces entraînés par les crues flottaient, usaient, frappaient les glacis ; les glaces et les arbres ne bornent pas là leur attaque ; précipités dans ta cataracte, ils y tourbillonnent quelquefois longtemps avant de continuer leur ruute , et battent en brèche le parement d'aval du barrage,

Les affouillements étant la cause du renversement des barrages, examinons comment ils sont produits dans les déversoirs de diverses formes.

Observons d'abord que ces accidents ont lieu pendant tes crues ; c'est donc à ce moment qu'il faut considérer l'action de l'eau sur le fond et non lors de l'étiage. D'après cette réflexion . il est inutile de tenir compte de la direction générale des barrages; [luisquc nous savons que dans les crues les lilets d'eau sont en très-grande partie parallèles à l'axe de la rivière , quelle que soit la forme oblique ou courbe du déversoir.

En second lieu, nous devons distinguer deux époques ; celle où la crue déverse réellement sur la crête du glacis, l'autre où la crue s'élevant davantage elface ta chute. Dans le premier cas la cataracte affecte une courbe d'abord convexe sur le glacis, [lais concave dans le bas de la chute; j'ai presque toujours remarqué que la surface de ccUe concavité était plus basse que le niveau d'aval de la rivière . et cela quelle que fût Ij forme dn déversoir. La différence est quelquefois égale à la cbule réelle entre les deux bassins. Voici , je crois , comment les choses se passent.

La tranche déversant sa l/ig. US), pénétrant dans le Huide d'aval qui lui résiste faiblement, trouve un obstacle absolu sur le fond dont elle suit la direction. L'eau d'aval, comprise dans l'espace triangulaire cab, ne peut s'y maintenir; elle est entraînée par vommunicaiiùn latérale dans la cataracte , et cet espace se viderait entièrement si , par suite de l'abaissement du niveau en b au-dessous de celui d'aval ic a . il ne s'établissait un contre-courant amenant toujours de nouvelle eau d'aval , laquelle est entraînée à «0 tour. Il y a un courant inférieur b o , dans un sens , et un contre-courant supérieur

ludueDce Au ilétcnolr »or le) lR)uilI«-

l.ei barrieei

» COCHS DE CONSTBUCTION-

inersibles, qui ont l'inconvÉnient de rùtrâdr le débouché et d'augmenter les inondatinm

en amoQt .

Assez généralement, on pratique un pertuis dans les déversoirs , soit pour le flottage'- ' soit pour mettre le lit supérieur à sec. Cetle ouverture est d'un graad secours lors de I» coostructioD des barrages ; au moment de fermer la retenue , elle sert au passage de li rivière qui générait beaucoup le travail et Fernit uti affouillement dans l'emplacement dela fermeture. Dans le cas d'un seul pertuisi, il n'est pas indispensable qu'il soit ourert dans les crues, parce qu'ordinairement il augmente peu le débouché total.

Lorsqu'un barrage est adjacent à une écluse, on a à examiner sur quelle partie du bajoyer du large il convient de l'appuyer.

Si on le place à l'aval , le sas étant vide la plupart du temps, le bajoyer supporle presque toujours la pression de la retenue , et même davantage quand on vide le bief inférieur. De plus, si le barrage est perpendiculaire au bajoyer, il y a devant l'aval de l'écluse uD grand tournant à axe vertical, qui en gène l'accession et où se déposent les matières entraînées par les crues.

Si le barrage est placé à l'amont , le bajoyer du large ne supporte la pression de la retenue que loi-sque le sas est plein. Mais les effets de la chute du barrage ayant lieu le long du bajoyer, en fatiguent la maçonnerie, et peuvent affouillerleR fondations.

Ainsi la nouvelli^ branche du barrage de l'tle ayant été placée k l'amont de la nouvelle écluse, sur un tuf qui n'était pas assez résistant, la chute du barrage détermina un affouiliementaupieddubajoyerdu large eldu barrage; i! en résulta, après une grande crue du Tarn, et lorsque le sas était rempli, la rupture du bajoyer et le renversement immédiat du pan de mur correspondant au creuK de l'affouillemeut (/}</. SOI, 202, 203etS]S].

Lorsqu'il y a un pertuis d'écoulement dans le barrage . où doit-on le placer?

S'il est contre l'écluse , le courant détermine un grand tournant et une agitation qai en gênent les abords ; il en résulte aussi un affouillement qui peut compromettre les fondations du bajoyer si te barrage est placé en amont , et dont les parties détachées se déposent dans l'axe prolongé de l'écluse.

Si le pertuis est contre la rive opposée à l'écluse, le courant produit ordinairement un tournant qui entame la berge plus ou moins, et des atterrissements assez considérables ont lieu dans l'axe de la rivière.

La meilleure place du pertuis paraît être au milieu des barrages ; mais alors , pour y arriver et en faire la manœuvre, il faut un pont de service qui peut gêner dans les hautes eaux et être emporté dans les débâcles; il faut d'ailleurs construire deux culées , tandis que chacune des positions précédentes n'en exige qu'une.

Tous ces inconvénients disparaissent si le pertuis n'a qu'une petite ouverture par rapport au débouché des grandes eaux, puisqu'alors on peut se dispenser de l'ouvrir dans les crues , et qu'il n'a plus d'autre but que de vider la retenue supérieure en éliage ou de servir au flottage.

XAVIGATION DES RrvrÉRES.