CHAPITRE XIX

VOIE d'eau des canaux.

Les canaux étant des voies d'eau, il serait convenable de les ouvrir suivant la forme qui vote d'eau des donnerait la moindre résistance au sillage des bateaux , de même qu'on trace les routes «^^Q^u^* pour le plus facile mouvement des voitures ; et pour résoudre le problème , il faudrait eonnaltre les lois de la résistance de l'eau contre les bateaux.

Il n'y a pas encore bien longtemps qu'on admettait : V que la résistance croissait comme le carré de la vitesse ; 2"" qu'elle augmentait quand le canal était plus étroit.

Des expériences faites très en petit par les académiciens d'Alembert et Bossut, ont donné lieu à Dubuat d'établir une formule empirique dans laquelle il a cherché à comprendre ces expériences. R étant la résistance cherchée et r celle d'un bateau dans un fluide indéfini , il pose :

section canal , ^ section bateau *^

Toutefois , R n'était égal à r que quand la largeur du canal à la ligne d'eau est plus grande que celle du bateau dans le rapport de 4,50 à 1,00.

Si on voulait satisfaire à cette condition dans les canaux ordinaires ^ il faudrait augineoter leur largeur de 8 mètres , ce qui augmenterait la dépense dans une forte proportion ^ tandis qu'on n'aurait diminué la résistance que du tiers, en admettant toutefois l'exactitude de la formule.

D*un autre côté , si on augmente beaucoup la section du canal par rapport à celle du bateau, il semble que la formule devient inapplicable puisqu'alors le dénominateur peut ^treplus grand que le numérateur, auquel cas la résistance serait plus petite dans le

I« COrnS DE CONSTRTTCTION.

canal que dans un fluide indéfini , ce qui est contraire aux hypothèses et expérienn

académiciens , ainsi qu'aux mouvements ordinaires des bateaui.

Ainsi, on dit qu'on a trouvé par expérience que les bateaux du petit canal de Honkland en Ecosse, passant dans le grand canal de Forth and Clyde, éprouvaient a diminution de résistance d'un cinquième , les sections sont à peu près ainsi :

CaD9l MonklGiid. . . . 1D.5 7,20 1,50 13.37

CanilFurUi4ndClyclC. . IT.O 8,30 9,70 S4.

Il Forlb and Clfde.

résultat évidemment insignitianL pour le canal de Forlh et Clyde.

Il paraît donc qu'il faut se borner à la condition de faire croiser deut batcwht. TW»tefois , dans certains canaux è grande section , pour diminuer la résistance et augmenter le moins possible les déblais, on s'est borné à élargir la partie supérieure de la voie d'eau en formant une petite banquette noyée [fig. 481 ).

Mais les lois admises d'après les expériences citées sont loin d'être générales, et D'ëtaient, à ce qu'il parait, qu'un résultat particuliur des relations existant dans les données de ces expériences, \ savoir les grandeurs des bateaux, des canaux et des vitesses} celles-ci n'avaient pas dépassé l^iGO; or des expériences f.iites en Angleterre sur des bateaux ordinaires et avec des vitesses depuis {",00 jusqu'à 5'",00 (dont nous avons déjà parlé) ont appris que dans les canaux, les résistances ne croissent pas autant que les carrés des vitesses lorsque celles-ci dépassent 2 métrés; et des expériences récentes ont fait voir que si, pour de faibles vitesses la résistance d'un même bateau était plus grande dans un canal plus étroit, il y avait au contraire de certaines vitesses qui donnaient un résultat opposé; c'est-à-dire que la résistance devenait moindre dans an canal étroit. Ainsi un bateau halé nvec la même vitesse de •{'",00 dans le petit canal Paiseley, et le canal de Forlh et Clyde, éprouve une augmentation de résistance de moitié en sus en passant du petit canal dans le grand. Ce fart était, en quelque sorte, sanctionné d'avance par l'expérience journalière, car depuis plusieurs années les services des bateaux rapides sur ces deux canaux étaient obligés d'entretenir plus de chevaux à l'écurie pour le même transport sur te canal de Forlh et Clyde que sur celui de Paiseley.

Ces résultats inattendus dérangent les principes admis , ei donnent lieu de suspenijre leur application à la forme et section des canaux en ce qui regarde les grandes vitesses , et bien qu'ils ne détruisent pas les conclusions qu'on peut tirer pour les faibles vitesses . ils inspirent bien des doutes qui attendent des éclaircissements ; et, comme nous t'avons déjà dit , nous regarderons la largeur des canaux déterminée par la condition du croisement de deux bateaux.

Quant à la profondeur, nous dirons qu'il est bon qu'il y ait environ O^.iO d'eau sous le fond des bateaux chargés, quoique dans beaucoup de canaux il y ait bien moins. TonlefOis, il y a avantage à établir le fond primitif à 0".20 ou 0'°,25 au-dessous des btiscs lors de l'ouverture d'un canal; d'abord il n'est pas besoin de curer les biefs aussi sourent.

CANAUX. lis

eosuile le premier dépOl vaseux qui remplit cet excès de profoodeur peut être conservé comme un bon corroi contre l'impercnéabilitc.

DeuK bateaux peuvent se croiser Facilement en donnant 10 mËLres de largeur dans le Pi fond aux canaux dont les écluses ontS''^20de passage, 12 mètres à ceux dont les écluses ''' oiit6'',50, 15 métrés pour les écluses de T^.SO à 8 mètres.

Ainsi les largeurs du fond des canaux sont à peu prés doubles de celles des bnteaux, et ceux-ci seraient (jônés pour se croiser si les bords étaient verticaux :, mais les talus et la bauteur d'eau entre le fond du canal et des bateaux permettent à ceux-ci de s'éloigner eose rapprochant des bords.

Les talus intérieurs ont généralement 1,5 de base, quelquefois 2 et même 2,5. Quand les terres sont vaseuses , de peu de consistance, on est obligé d'adoucir les talus pour qu'ils puissent se soutenir dans l'eau.

Aa surplus, les inclinaisons régulières et rectilîgnes qu'on leur donne durent très-peu ■ au bout d'un certain temps elles s'altèrent au niveau de l'eau 4 le batillage, les petites vagues produites par le vent et le sillage des bateaux, le frottement de ceux qui sont vides, dégradent le talus un peu au-dessus et au-dessous de la tenue d'eau ordinaire des biefs. |J

L«s terres qui se détachent tombent au pied du talus ; la pente devient plus roide vers Is crtite et plus douce vers lu Fond [fig. 460J : c'est un résultat inévitable qu'on remarque d&os tous les canaux fréquentés; aussi a-t-on proposé d'ouvrir les canaux suivant ce proEl; mais , outre qu'on ne le connaît pas , et qu'il varie avec la nature du terrain , il demanderait plus de façons aux terrassiers , et par conséquent serait plus coûteux ; en second lieu , il serait impossible de le suivre pour les remblais.

On » cherché à s'opposer à la détérioration voisine de la ligne d'eau, en établissant ^ Qoe très-peîite banquette à cette hauteur où l'on sème des joncs [ju/tlus aculut ) , des iris , des glayeuls, des roseaux, qui rompent l'action de l'eau et retiennent les terres. Ces plantes demandent des soins pour prospérer ; elles sont généralement détruites par le frottement des bateaux vides poussés contre les rives par le ventj il faut un peu augmenter la largeur du canal pour le placer. On y a renoncé au canal du Centre , où d'abord on les avait adoptées; on n'en voit plus dans plusieurs canaux oil elles existaient ; au canal du Midi, oii la végétation est très-active , elles ont réussi ; cependant elles n'y détruisent pas entièrement l'effet dont nous parlons; il a toujours lieu, mais un peu plus bas, et par conséquent à un moindre degré (fig.iôl).

On s'oppose à la détérioration des talus dans plusieurs canaux avec des clayonnages recouverts de moellons , des perrés ordinaires ou en briques Ipg- 462). Ces revêtements sont coûteux; mais comme ils ne sont indispensables que lorsqu'd y a un grand mouvement de bateaux, le revenu ou l'utilité juslilie la dépense- Les talus intérieurs des berges sont généralement détériorés aui abords des écluses, des ponts, et de toutes les parties où les bateaux sont obligés de stationner ou de s'approcher des rives. Ils le sont surtout en aval des écluses par la corrosion de Teau sortant du sas. Dans ces parties, il est indispensable d'employer les perrés, tant pour s'opposer à cet effet, que pour soutenir les terres sous un talus plus roide. Dans ce deroier cas , les deux inclinaisons sont raccordées par une surface gauche.

COURS DE COHSTRUCTION.

a Dans les parties où l'établissement des cnnaui olfie des difflcuUés, où ils doivent être en grand remblai ou en grand déblai, où ils traversent Ies villages, etc., od peut, par économie, réduire la largeur au [tassage d'un bateau. Si on adopte ce parti sur de grandes distances , et surtout si les bateaux ne peuvent s'y voir d'une extrémité à l'autre , it taai pratiquer dans l'iotcrvallc des gares où ils jiuissent se croiser. Ces gares doivent être du côté opposé au chemin de halage . et entièrement en dehors du la voie d'eau qu'elles laissent libres [Irancliée de Chssay canal du Ceatie, de Itjqueval canal Saint-Quentin . pont aqueduc de Di^oin, etc.).

Dans les lieux où l'espace est cher, on supprime souvent le talus, et oo soutient les berges |>ar des maçonneries soit ea pierres sèches , soit avec mortier ; cette dispositton est presque indispensable dans les viUcs, et plus commode dans les lieux de chargecacBU ou de déchargements des bateaux.

Ces mnrs , dans les villes , sont quelquefois tellement fatigués par l'aetivil* dn commerce, qu'on a dû à Birmingbim , par exemple, les revêtir en Fonte pris de (a llgaf d'eau (/ïy. 608, COa.eiOj.

Si l'on diminue la largeur des canaux sur certains points , Il y en a d'antres où où dtiU l'augmenter , têts que sur les ports et les lieux de stutiouneinent; et si ces bassins sont très-éloignés, il eslbon d'enformer quelquesautres pour que les bateaux p«iss*nlïoifrrtW.

La largeur des banquettes dépend du mode de Iialage employé .- si ce sont des homwef, l^iSO à a^.OO suffisent; si ce sont des chevaux, il faut de 3" ,00 S i^flO {fig. 1S5, 4SC|. J'ai TU plusieurs fois deux couples de chevaux se croiser sur un chemin de baUgede S", 00, mais ce n'est qu'avec grande giïne et aux dépens du lempS. '

Du cAté opposé au halage on fait une petite banquette de l'°,00 à l'°,SO appelle' marche-pied. Cette largeur dépend d'ailleurs de la qualité des terres. Lorsque le mBrChcpied est en remblai 1".50 serait une épaisseur insuffisante dans quelques cas-

Nous ne voyons d'ailleurs aucun motif qui justifie la grande largeur de S, 0et '".W de berges de plusieurs canaux de France [fîij. 4-50). Les talus de la cuvette se pi-oloogeiil jusqu'aux banquettes. Celles-ci doivent élre élevées au-dessus des eaux des biefs, de manière à n'être pas surmontées par les petites vagues ; cette hauteur dépend donc île Texposition , de la largeur et de la profondeur du canal ; on lui donne depuis O-'.W josqa'à0'°,80. Elle peut avoir beaucoup plus, et jusqu'à 2'»,00 dans les parties en déblflîs. ou dans celles qui recevant des cours d'eau pouiraient être noyées lors des orages.

Plusieurs canaux de France ont deux chemins de halage. Cette disposition coùteasee^t ' commode et quelqnefois indispensable. Dans les grands vents qui poussent le balUQ contre' la rive d'où on le tire, le halage devient souvent impossible; la navigation e^t donc interrompue , on évite cet inconvénient si on a la possibilité de haler sur la H^c opposée. C'est ainsi qu'on a dû faire deux chemins de halage à la retenue de la mer au canal de Narhonne.

Lorsque le canal est à mi-cùte , on place le chemin de halage sur le remblai , 5 cause de llmperméabililé et du veut.

Tous les canaux anglais,n'onl qu'un chemin de halage , dont la largeur n'e.st pa» régu-

lUre et dépasse rarement 3 môtres [le plus souveot d« 2 à 3 mètres). Mais en Angleterre le balage ne se Fait ordinaireinenl qu'avec un cheval.

Quand les berges du canal sont en remblai , le talus extérieur est celui que prennent naturellement les terres, c'est-à-dire 1 - o" ' î-

Au delà des berges on fait des contre-fossés. Lorsque la banquette est en déblai ce ^ contre-fossé est indispensable , si le terrain peut se raviner facilement , alln d'arrêter les eaui pluviales et de leur donner un écoulement hors du canal où elles apporteraient des gables et des terres. Si la berge est en remblai le contre-fossé sert à recueillir les eauï de liltratjon qui s'échappent du canal , soit pour les conduire jusqu'au bief inférieur où elles peuvent rentrer , soit pour les empêcher d'inouder les propriétés riveraines , et les diriger vers les points d'écoulement naturel. Enlin les contre-fossés servent à la délimitation d'un canal ; mais ce mode de bornage est dispendieux . il faut acheter le terrain et on ne lui donne aucun rapport. Il n'y a que très-rarement des contre-fossés dans les canaux anglais qui ne sont séparés des terres riveraines que par les clôtures ordinaires des diverses propriétés [fig. 465, ■164).

Lorsque les banquettes sont assises sur des terrains mobiles et tourbeux, dans un marais, il faut s'attendre à les voir s'enfoncer graduellement, tandis que le fond du caual fie relève. Le moyen le plus simple d'atténuer ce mouvement, qui est iin& position d'équilibre a laquelle on ne peut s'opposer, est de donner une largeur plus grande à la voie d'eau, et des talus Irés-doux aux banquettes. L'exhaussement du fond du canal est alors trop faible pour nuire à la navigation. C'est ce qui a été exécuté avec succès au unal de la Hautc-Dheulc. Cette augmentation de largeur est un petit iDCOnvéDlent, P«rce qu'ordinairement les terrains marécageux ont peu de valeur.

En pareille circonstance, on a contenu le fond d'un canal entre deux fîles de pieux et palplanches . qui diminuaient la soupression en entravant la pression latérale. On avait d'iilleurs chargé le fond de moellons. L'angle compris entre les berges et les palplanches qui dépassaient la ligne d'eau était rempli en fascines.

Lorsqu'on établit les remblais sur des terrains couverts de gazons, déjoues, ou autres f Iilsnles . il faut avoir grand soin de les enlever, ainsi que la couche de terre où se trouvent leurs racines. Les tiges de ces plantes . recouvertes par les remblais, se pourrissent àU longue, et laissent des vides que les terres ne remplissent point, parce que la plus gnode partie du tassement a eu lieu auparavant; de là naissent des filtrations. La grande Kleaue de Fonserannes (canal du Midi) perd beaucoup par cette cause ; afin d'étouffer les nies d'eau, on a été obligé derniùrcmcnt de faire une grande tranchée pour arracher les Joncs et détruire cette solution de continuité qui existait depuis un siècle et demi. J'ai m un accident du même genre au remblai d'une rigole conduisant la Somme au canal Crotat.

On doit aussi éviter de placer la berge en remblai sur un coteau trop incliné, surtout , « le terrain contient des sources à mi-côte. Dans ce cas , l'eau des sources ou du canal •Insinue entre les terres rapportées et le terrain naturel , fait l'effet d'un enduit, diminue le froltement et facihle le glissement de toute la berge en remblai vers le bas du "■illoiL Des mouvements de ce genre s'étant manifestés sur un point du canal de

Berry, établi sur un coteau très^îDcliné du Cher {fîg. 46S, i66, 467), ila n*ont pu arrêtés que par des aqueducs transversaux d d soutirant l'eau des sources recueillie dan»^ un long aqueduc nn^ pratiqué à quelques mètres sous la cuvette du canal, laquelle Je était établie sur un corroi m , et garnie de béton oo.

La position d*un canal sur un coteau rapide, au pied duquel coule une rivière , oflr -«-^e des chances d'accidents.

Si le terrain recèle des sources et des couches d'argile , il est rare qu'il n*y ait pas quer ^|. ques mouvements.

Lorsque les couches sont inclinées, les parties que supportent les argiles, privées p^^;les déblais de l'appui latéral qu'elles avaient, glissent dans la cuvette. Ce mouvement i^^'a pas lieu en masse sur toute rétendue du coteau, mais par arrachements successifs.

Quelquefois les argiles molles ^ comprimées par les terrains supérieurs, soulèvent le fond du canal sur lequel pesaient les terres qu'on a enlevées , et qui maintenaient Féqi-x /• libre. Dans ce cas, les talus s'enfoncent , des abaissements pareils se succèdent sur Je coteau, et présentent une suite de gradins.

Ces mouvements ne se manifestent pas toujours au moment du déblai , le temps parail être un élément très-influent de leur accomplissement.

Les accidents arrivés sur le coteau de la Garonne à Récate , lors de l'ouverture d'une route royale ; ceux du coteau de la Loire à Avrilly , pour Touverture du canal de Roanne: ceux du coteau de la Seine à Ablon , pour le railway d'Orléans , témoignent des dangers de cette position critique des travaux de terrassement.

Des mouvements semblables ont lieu également au milieu de terrains formés de concbes presque horizontales ; nous les retrouverons dans de grandes tranchées ouvertes dans le fond des vallées , et près des faites.

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