CHAPITRE YII

JAUGEAGES

fis — Les théories précédentes nous fournissent l'expression des lois qui relient mutuellement les divers éléments des phénomènes de l'hydraulique. Mais, pour pouvoir les appliquer effectivement dans des conditions données, il faut être en état de mesurer numériquement les différentes quantités qui y figurent. On en peut distinguer trois sortes : les unes d'une nature purement géométrique^ telles que les hauteurs A, les aires û, les périmètres /; d'autres d'un ordre hydrostatique^ comme les pressions p, les poids spécifiques xs ; enfin divers éléments qui sont plus spécialement du ressort de Vhydraulique, à savoir les débits Q, et les vttesses v. C'est donc de ces dernières quantités seulement que nous avons à nous occuper ici .

Ces deux variables ne sont du reste pas indépendantes. Nous savons qu'elles sont reliées par l'équation de continuité (5). Il semble dès lors qu'il doive suffire d'instituer une seule catégorie de procédés, pour la mesure de l'une d'elles, l'autre s'en déduisant ensuite par le calcul. Mais il sera évidemment plus rationnel, au lieu de s'attaquer toujours à la même inconnue, de choisir de préférence, dans chaque cas, celle qui offrira le plus de facilités pour l'opération, en réservant la seconde pour l'emploi du calcul. On pourra

HVDRAULTIJUR.

déterminer dircplfimcnt toulns «Imis au Itesnin, en afieciploi de l'équation de continuité à un simple rôle de m. De là deux sortes d'évaluations : les jaugeages, qui it les débits, et les mesures tachomélriqueti, relatives aux

- les débits s'eipriment ordinairement en litres par se- I encore en hectolitres ou en mèlres cubes à l'heure. LVn- ?au d'une mine se compte en mètres cubes par 24 heures. s unités sont faciles à convertir les unes dans les autres, a également imaginé d'autres qui peuvent être appelées î intrinsèques ('). On désigne sous le nom de pouce d'eau, de fontainier, le débit que fournit un orifice circulaire paroi présentant un pouce de diamètre, et une charge de !s sur le centre, c'est-à-dire une ligne sur le sommet. Cette résente une dépense de 19°",1953 en 24 heures, viter l'emploi des anciennes mesures, et rattacher directenombres ronds, au système métrique, une unité du môme I Prony a introduit le double module métrique, qui débite nt 20 mètres cubes en 24 heures. Il le réalisait à l'aide tage cylindrique de C.OS de diamètre, O"",©!? de lori- ",05 de charge sur le centre.

raOCÊDÉS BE JAI'VEjICE

- Les procédés de mesure varient naturellement avec l'inidu cours d'eau. Nous distinguerons, à cet égard, un ccrbrc de cas.

u. Traité de la mesure de* eaux eoiiraiilet, 185*. — De l'niJiT. Mémim-r< ^age de* eaux nmrantei, MOi. — Gucymard. BecueiV de procédé» de jan- ', in-8°. — Girard. Notice tur letjavgei de la ririire d'Oarcq, 1804. que sont, p»r exemple, le ntrad pour les vitesse» marijie^. le chenal paiir '''< fnamique, \'almniptiire pour lés pi-es^iiin?.

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Premier cas. — Cours d'eau iV importance minime. — Pour des veines liquides d'un volume absolument restreint, comme c'est souvent le cas des sources minérales, le procédé est à la fois élémentaire et très exact. Il consiste à tout recueillir, et à faire passer la totalité du débit dans des vases calibrés, que l'on n'a plus ensuilc qu'à énumérer.

f 19 — Second cas. — Cours d'eau d'importance moyenne y et capté. — Si l'importance de la dépense se refuse à l'emploi du moyen précédent, et que le cours d'eau soit entièrement capté, l'on peut couper le canal d'écoulement à l'aide d'un barrage en planches, présentant, sur son bord supérieur, dix écbancrures parfaitement identiques. On recueille à part ce qui passe par l'une d'elles, et l'on apprécie, à l'aide du procédé précédent, cette quantité, qui représente le dixième de l'inconnue. Si son volume est encore trop considérable, on recommence sur elle la même subdivision, et c'est sur le centième du débit cherché que l'on opère directement.

On peut également barrer le lit, supposé d'une largeur suffisante, au moyen d'une mince paroi dans laquelle on a pratiqué une série d'orifices circulaires d'un pouce de diamètre, fermés avec des bouchons. On en ouvre successivement un certain nombre, tant que le niveau montre une tendance à s'élever. Si, au contraire, on le voit s'abaisser, on referme un ou plusieurs orifices, et l'on procède ainsi par tâtonnements jusqu'à ce que le niveau se maintienne, aussi exactement que possible, à une ligne au-dessus des sommets. On est alors certain que chacun de ces pertuis débite comme un pouce de fontainier, et il ne reste plus qu'à multiplier leur nombre par 19°^, 1953 pour avoir la dépense en vingt-quatre heures. On peut également employer, pour cette opération, les éléments du double module métrique (n** 117).

Il reste encore la ressource des compteurs d'eau. On désigne sous ce nom des appareils composés de capacités connues et mobiles, qui reçoivent l'eau et la déversent en aval, en se vidant par un mouvement spontané qu'enregistre un mécanisme totaliseur. On coiinait ainsi , au bout d'une certaine durée, le volume liquide qui a Iraversé le compteur, ce qui permet d'en déduire le débit par

1 existe un grand nombre de ces organes, et nous conit leur description le paragraphe suivant.

ÎHOisiiMB CAS. — Cours d'eau d'uite réelle importance, et r l'établissement d'une usine. — On choisit, pour l'opé- 1 jour de cliômage de l'usine, et l'on ouvre progressivanne de décharge, jusqu'à ce que le niveau reste stadans le bief de retenue. Ce sera le signe que la vanne ors exactement le débit d'alimentation. Il ne restera plus, innaltre, qu'à appliquer la formule (20) des grands orïngulaires.

ération, qui est susceptible d'une assez grande exactitude, emps notable, afm que l'on puisse laisser rétablir comla permanence du mouvement après chaque levée de mt de juger du résultat. Le général Morin a indiqué un us rapide, moins exact, mais suffisamment approximatif du temps, pour l'appréciation d'un élément aussi peu conle débit d'une rivière suivant les saisons et le régime des i ouvre alors en grand la vanne de décharge, et, à des , réguliers, toutes les minutes par exemple, ou toutes les tes suivant les dimensions du bief, on observe avec soin du liquide. On admet alors par approximation que le (te permanent pendant chacune de ces durées, sous l'emcharge spéciale qui lui correspond, cl l'on applique la iO) dans ces conditions. On fait ensuite la somme q de )lumes ainsi obtenus pendant un intei'valle total de temps lignerai par (. Mais l'opération n'est pas encore terminée, 'mé complètement la vanne pour laisser remonter le niiposons qu'il mette alors un temps /' à revenir exacteloint initial. Ce sera la preuve que le cours d'eau a fini :r la perte q subie par le bief; et il lui a fallu, pour cela, t-i-f, car il n'a pas cessé d'alimenter ce bief pendant les )dcs^ On aura donc pour l'expression du débit par seconde :

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Un troisième moyen consiste à fermer toutes les vannes de l'usine, en forçant toute Teau à passer sur son déversoir (') ; on applique alors la formule relative à ce genre d'écoulement (n* 52).

H. rinspectcur général des mines Jutier a rattaché à ce procédé un ingénieux appareil ('), destiné au jaugeage des lames d'eau qui coulent sur la sole des galeries de mine ; problème d'un grand intérêt pour les opérations de la recherche et du captage des eaux thermales. On barre alors la galerie, sans toutefois tendre les eaux à un niveau supérieur aux conditions ordinaires, a6n de ne rien changer au régime des pressions qui influencent directement l'émergence (n" 42). On se sert, pour cela, d'une feuille de tôle, dont le bord supérieur porte une échancrure rectangulaire. Une vis micrométrique a son zéro au point pour lequel sa pointe affleure exaclement au seuil de ce déversoir en mince paroi. La graduation permettra donc de mesurer avec une grande exactitude l'épaisseur de la lame d'eau, que Ton appréciera en abaissant progressivement la vis, jusqu'à ce que sa pointe arrive à déchirer la surface liquide.

Les procédés de jaugeage fondés sur l'emploi du déversoir ordinaire présentent cet inconvénient que la section du courant ne reste pas, d'un cas à l'autre, semblable à elle-même. M. Thompson de Belfast a cherché à réaliser cette similitude (^) par l'emploi d'une échancrure triangulaire. Il propose pour ce cas la formule :