V-+-2 57 formule purement empirique U = V x ^ — ^-jz

Cette relation donne pour de très-grandes vitesses U = V, et pour

2 37 de très-petites vitesses U = V x ^^ = 0.75 V.

Pour une vitesse moyaine, peu éloignée de 1 mètre, on a

U=Vxf^ = 0.81V.

On admet assez volontiers U = 0.80 V, qui est la relation exacte

que donne la formule pour V= 0.75.

(146) On remarquera que cette formule ne donnerait absolument rien si le lit n'avait pas une forme à peu près régulière se rapprochant de celle d'un canal fait de main d'homme.

Ainsi, par exemple, si l'on avait une forme analogue à celle de la fig. 60, on ne serait nullement autorisé à déduire de la vitesse V observée en A, une vitesse U applicable à la lois à la partie CD et à la partie BC, et en réalité il n'y aurait aucune continuité entre le régime de l'eau dans ces deux parties.

Cette formule ne serait pas moins illusoire si les parois du canal étaient recouvertes de végétation ; car il serait impossible d'assigner la valeur de la section a> et surtout du périmètre /.

IIYDRAULIQtJE. — APPLICATIONS. 131

(147) Enfin lorsqu'il s'agit d'un grand cours d'eau, plus ou moins irrégulier dans sa pente et dans ses sections, on pourra appliquer la théorie du n* H7 ; mais le plus souvent le moyen à employer consiste à relever une section, comme on l'a dit au n"* 134, et à déterminer dans les divers éléments de cette section, la vitesse moyenne pour chacun d'eux, en faisant plusieurs observations avec un des appareib décrits aux n^* 150 et 131. Le produit de la section de cet élément par la vitesse moyenne ainsi obtenue, est la dépense qui se fait par cet élément, et la somme de ces produits, étendue à tous les éléments, est le débit total du cours d'eau au moment de l'opération.

(148) Tels sont les divers procédés que Tingénieur a à sa disposition pour des opérations de jaugeage. Ainsi qu'on Ta déjà remarqué, ces procédés ne comportent pas habituellement une trèsgrande rigueur dans l'application, et ils demandent une saine appréciation des circonstances particulières dans lesquelles se fait l'opération.

On peut voir aussi que dans certains cas, notamment quand il s'agit de jauger un grand cours d'eau, le procédé ne laisse pas que d*être assez laborieux.

Malgré cela, ces procédés îrouvent leur application dans un grand nombre de circonstances intéressant l'art de l'ingénieur; on doit donc les regarder comme ayant une grande utilité pratique, en ce qu'ils fournissent un point de départ pour l'élude des projets ; lorsqu'il s'ajiit par exemple, d'une distribution d'eau, de répuiseui.iit d'une mine, de la création d'un moteur hydraulique, etc., elc.

On ne doit même pas trop s'arrêter aux peliles divergences que pourraient trouver deux ingénieurs qui opéreraient sur les mômes données ; car ces divergences seront habituellement peu importantes; elles seront, en tous cas, très-inférieures généralement à celles que trouverait le même ingénieur opérant à deux époques différentes sur le même cours d'eau.

132 COURS DK MACHINES.

§ 4. — Applications diverses.

(149) Comme premier exemple des applicalions qui, en dehors du jaugeuge, peuvent être faites des formules précédemment établies, nous supposerons qu'il s'agisse de l'établissement d'une galerie d'écoulement de mine dans des conditions déterminées.

Nous supposons qu'on donne à la galerie l^'jSO de largeur et 2"*,50 de hauteur, et qu'on veuille avoir au-dessus de Teau une hauteur disponible de 1",80. La quantité d'eau à écouler est supposée de 500 litres par seconde. On veut trouver la pente par mètre, d'où il sera facile de déduire la pente totale de la galerie sur une longueur donnée.

On appliquera la formule sin i = - (AV -h BV) ; la hauteur de

l'eau étant 2",50 — 1"^,80 =0'",7, on trouve facilement que

Le périmètre x est 1 . 80 + 2 x 0 . 70 = 3-20

La section « est 1 .80 x 0.70 = 1»,26

La vitesse V = - = . ^^ = 0",24 environ.

On en déduit

sint= Y^ [0.24A -h 0.0576B] = 0.61A -h 0.14CB.

et il ne reste plus qu'à substituer pour A et B les valeurs numériques du n^ 141 . On aura ainsi

D'après de Prony sin î= 0.0000721

D'après Eytelwein = 0.0000676

D'après Dupuit = 0.0000626

-,,.,,„ ( galerie dans le rocher = 0.0000532

Daprès M.Baron. | ^^^^^.^ muraiilée. . . = 0.0000669

Supposant, pour éviter tout mécompte, qu'on adopte le plus fort des chiffres ci-dessus, on n'aura encore qu'une pente insignifiante de moins d'un dixième de millimètre par mètre.

Ainsi lorsqu'une galerie est exclusivement, ou principalement des-

HYDRAULIQUE. — APPUCATIOKS. 155

finée à répuîsement, elle peut être tracée lorsqu'on59 trouve dans les conditions indiquées plus haut, avec une pente à peu près nulle.

(150) Il n'en serait plus de même, si au lieu de débiter un petit nombre d'hectolitres, elle devait débiter un mètre cube ou plus, comme pourrait être un bief amenant un cours d'eau assez important à un récepteur hydraulique.

Soit par exemple à débiter l'",50 par seconde, au lieu de 300 litres : les dimensions restant les mômes, le premier terme de la formule deviendra 5 fois plus grand, et le second 25 fois.

La formule de Prony donnerait alors :

sin t == 5 X 0.61A -f- 25 x 0.i46B = 0,00136.

On remarquera que dans les conditions ci-dessus, la vitesse est d'environ 1",20 ; c'est une quantité déjà assez notable; aussi la pente trouvée ci-dessus, supérieure à un millimètre par mètre, estelle supérieure également à celle de la plupart des cours d'eau naturels non torrentiels.

(151) Pour second exemple d'application, nous supposerons qu'on ait à établir une rigole prenant l'eau sur un point donné et l'amenant sur un autre point, pour l'irrigation, pour une distribution d'eau, pour faire mouvoir un récepteur hydraulique, alimenler le bief de partage d'un canal, etc.

La pente à donner à l'ouvrage sera habituellement comprise entre les deux valeurs trouvées ci-dessus pour sin i.

En général, on a intérêt à ce que l'eau arrive au niveau le plus haut possible, c'est-à-dire à ne donner à l'ouvrage qu'une pente extrêmement faible, d'où résulte pour le tracé en plan une trèsgrande sujétion, incomparablemnt plus grande que pour un chemin de fer, dont les pentes, quoique faibles, peuvent être comprises entre des limites beaucoup plus étendues que pour un canal, et peuvent en outre alterner avec des rampes.

Théoriquement, la pente d'un canal peut décroître indéfiniment, en faisant croître indéfiniment la section. Mais aussi, avec l'augmentation indéfinie de la section, augmenterait indéfiniment la dé-

pense pour acquisition de terrain et pour travaux de terrassement.

En général, ainsi qu'on Ta déjà dit, des conditions particulières imposent des limites, et déterminent plus ou moins complètement le profil en travers de l'ouvrage.

Sa largeur est limitée par la valeur des terrains à acquérir ; sa profondeur par une question de salubrité qui exclut les profondeurs trop faibles, ou par le tirant des bateaux, si le canal doit en recevoir; les talus de ses berges par la nature des terrains traversés; sa section, d'un côté par le coût du mètre cube de terrassement, de l'autre par la condition de réduire la pente pour ne pas perdre de hauteur, et par celle de réduire en même temps la vitesse au-dessous du degré où les berges et le fond seraient affouillés.

Cette dernière condition est importante, car, selon que les berges et le fond sont en terre détrempée, en argile, en gravier, en roches plus ou moins résistantes, la vitesse moyenne à laquelle commencent les affouillements, peut varier de 0",10 à 1 mètre, ou môme 2, 3 et 4 mètres de vitesse.

Les terrains qui comportent les grandes vitesses comportent en général en même temps des berges à talus très-raides, ou même un profil rectangulaire. Pour le canal de Tisthme de Suez, creuse dans des sables très mobiles, M. Tingcnieur Voisin a adopté le talus de 5 de base pour 1 de hauteur, au voisinage de la ligne d'eau, et de 2 pour 1 dans Teau.

(15») Quand, en fiiisant intervenir les diverses considérations ci-dessus, on a étudié et résolu la question du profil en travers pour les diverses natures de sol que l'on pourra rencontrer, la pente dans chacun de ses terrains se trouve déterminée, et le profil en long de l'ouvrage est d'abord donné, en principe, par l'intersection du terrain naturel et d'une suite de plans ayant une inclinaison variable extrêmement faible et toujours dans le même sens, différant extrêmement peu en chaque point d'un plan horizontal.

Ce premier profil à fleur du sol présenterait évidemment en plan, une ligne extrêmement ondulée^ et d'un développement excessif.

On la redresse et on la raccourcit par les mômes moyens que le profil en long d'un chemin de fer.

HYDl^AULIQUE — APPLICATIONS. l55

On évite de contourner une inégalité du sol, en s'établissant soit en remblai soit en déblai. On tâche autant que possible, pour éviter la dépense, que les remblais et les déblais se balancent.

Un remblai trop élevé est remplacé par un aqueduc; un déblai trop profond par un souterrain.

Mais pour les aqueducs et même pour les très-grands remblais, il est bon de remarquer que si le canal n'est pas destiné à la navigation, ces ouvrages d'art, dont le coût augmente beaucoup avec la hauteur, peuvent souvent être remplacés par une conduite forcée en forme de siphon, épousant à peu près le relief du terrain.

Nous savons aujourd'hui (ce qu'ignoraient les anciens) construire en fonte des tuyaux capables de résister à de hautes charges d'eau. Les grands aqueducs, qui sont au nombre des monuments les plus remarquables que l'antiquité nous ait laissés, n'ont donc plus aujourd'hui leur raison d'être, et si l'exécution d'un semblable travail peut encore tenter Varchitectey Vingénieur devra le plus souvent le regarder comme suranné, et ne répondant pas aux ressources actuelles de l'art des constructions.

(153) Nous supposerons, comme dernière application, que l'eau ne soit pas recueillie ou ne puisse pas être amenée par une rigole au niveau où Ton veut la dépenser; qu'il s'agisse donc de l'élever, et une fois élevée, de la distribuer pour les besoins d'une ville.

L'étude d'une élévation et d'une distribution d'eau est un travail fort complexe, comportant, pour l'ingénieur qui s'en charge, l'examen d'un grand nombre de questions diverses, dont nous ne pouvons en quelque sorte présenter ici que le programme.

L'ingénieur devra s'occuper d'abord des eaux à élever, sous le triple rapport de la hauteur à laquelle il faudra l'élever, de sa quanfilé et de sa qualité.

(154) La hauteur est donnée par la disposition des lieux qu*on dovra desservir. Il peutarrher, il arrivera même assez souvent pour une ville, que la masse de l'eau devra être fournie à un certain niveau, et seulement une petite partie à un niveau plus élevé.

On aura à voir s'il convient, pour simplifier les machines mo-

136 COURS DE MAGUirŒS.

Irices et la canalisation, déporter la masse entière à la plus grande hauteur, malgré le supplément de travail à demander à la machine ; ou bien si la même machine motrice fera mouvoir, pour chacun de ces niveaux, des pompes distinctes alimentant deux canalisations spéciales ; ou bien encore si l'on élèvera d'abord toute Teau par une canalisation unique au niveau le plus bas, sauf à établir sur un des réservoirs de ce niveau une machine de reprise pour élever Teau dont on a besoin au niveau supérieur.

Tant au point de vue des dépenses de premier établissement qu'à celui des dépenses annuelles d'entretien, un examen spécial sera nécessaire pour décider entre ces diverses solutions, qui pourront, chacune, selon les conditions locales, mériter la préférence.

(155) Au point de vue de la quantitéj il existe de très-grandes différences locales ; mais on peut dire qu'une ville est très-strictement alimentée, lorsqu'elle Test sur le pied de 20 litres par jour et par habitant, ou d'un pouce d'eau pour mille habitants.

On considère une quantité de 50 litres par habitant, ou un pouce d'eau pour 400 habitants, comme satisfaisant amplement à tous les besoins (en laissant en dehors les consommations industrielles spéciales).

Cette quantité varie d'ailleurs entre certaines limites d'une saison à l'autre, et elle est très-irrégulièrement distribuée entre les divers instants de la journée.

La saison d'été, qui est celle du maximum de consommation, est aussi celle où la quantité disponible est le plus faible ; les débits d'une source peuvent varier dans de très-larges limites, par exemple dans le rapport de 1 à 40 et au delà, en passant d'un été sec à un hiver pluvieux.

11 faut s'assurer par des jaugeages répétés du régime du cours d'eau que Ton doit utiliser, et se fixer ainsi sur la quantité d'eau qu'on aura à élever et à distribuer.

(156) Au point de vue de la qualité,on doit distinguer la pureté et la limpidité. Ces propriétés sont relatives aux matières que l'on peut tenir, soit en dissolution, soit en suspension.

HYDR^UUQUB. — APPIICATIONS. 157

les eaux de source seront en général limpides ; mais elles pourront souvent être très-impures, si elles proviennent d'infiltrations à travers des terrains gypseux ou calcaires, trcs-pures au contraire au sortir de terrains principalement siliceux.

L'élude géologique d'un pays peut donner à cet égard des indications utiles, qu'il est bon d'ailleurs de contrôler par l'analyse chimique ou par des essais hydrotimétriquos.

Les matières dissoutes sont le plus souvent ou bien le carbonate de chaux, maintenu dans Teau à la faveur d'un excès d'acide carbonique, et pouvant former des incrustations par le dégagement de ce gaz, ou bien le sulfate de chaux qui est légèrement soluble dans l'eau et ne forme de dépôt que par une ébullition prolongée.

On admet généralement que pour qu'une eau soit propre aux usages domestiques, cuise convenablement les légumes et dissolve le savon, il faut qu'elle tienne moins d'un demi-millième de ces substances. Leur présence est aussi imisible à l'emploi industriel de l'eau qu'à l'emploi domestique, soit, pour la production de la vapeur, à cause des incrustations qu'elles produisent dans les chaudières, soit, dans beaucoup d'opérations industrielles, parce que ces sels entraînent et fixent sous forme de laques, en se déposant, diverses matières, notamment beaucoup de matières colorantes.

On n'a du reste aucun moyen pratique de purifier en grand les eaux calcaires ou séléniteuses, et il faut les accepter à l'emploi avec leurs inconvénients.

(1 57) Pour la limpidité, il y a lieu de faire quelques observations.

En général les eaux courantes ne sont pas parfaitement claires, à cause des érosions qu'elles exercent incessamment sur leur fond et sur leurs rives. Les matières les plus lourdes ne font en quelque sorte que glisser ou plutôt rouler sur les parois du lit, les matières les plus ténues sont en véritable susponsion dans l'eau ; elles y restent malgré leur densité, tant que l'eau a un mouvement suffisamment rapide, soit à cause de la viscosité du liquide, soit à cause de l'accroissement progressif de vitesse des filets fluides à mesure qu'on se rapproche de la surface, accroissement qui tend à détruire

l'égalité de pression en dessus et en dessous de chaque grain de matière.

En général, le passage de l'état de mouvement à l'état de repos dans un réservoir suffit pour que la plus grande partie des matières en suspension se précipite. Celles quirest(^nt encore quelquefois peuvent rendre Teau plus ou moins louche ou laiteuse ; mais elles ne présenteront point habituellement d'inconvénients dans les conduites, où le mouvement de l'eau ne leur permettra pas de former des dépôts adhérents.

On achève, au besoin, la clarification, par un filtrage exécuté au moment de l'emploi sur les divers points où l'eau est distribuée. Tel est l'objet des fontaines filtrantes établies à Paris dans un grand nombre de maisons particulières, ou des appareils plus complexes installés dans certains établissements spéciaux.

(158) Mais il arrive aussi qu'on cherche à clarifier la totalité de l'eau à distribuer. C'est ce que pratiquent à Londres les diverses compagnies chargées d'alimenter la ville.

L'eau de la Tamise, même en amont du Wost-End, ne se prête pas 5 une distribution immédiate, et toutes les compagnies, malgi^é une très-forte dépense de premier établissement et des frais d'entretien assez importants, ont dû se résigner à établir des appareils de filtra tion.

Le principe de ces appareils est très-simple :

Sur une aire entourée de murs et formant le fond d'un bassin, on établit soit son système de petites voûtes à claire-voie, soit des tuyaux de drainage ou toute autre disposition donnant facile écoulement à l'eau.

Au-dessus on place des cailloux ou galets, puis du gros gravier, puis une série de couches de graviers et de sables de plus en plus fins.

On a ainsi une espèce de crible au-dessus duquel on fait arriver, avec une charge de 1 mètre à l'",50, l'eau à épurer.

Le nettoyage du filtre se fait en enlevant de temps à autre, au râteau, la couche supérieure sur une hauteur de 1 à 2 centimètres ; on ne recharge que lorsque l'épaisseur du sable fin est réduite à 2 ou 5 décimètres.

HlfDRACLIQIIE. — APPLICATIONS. ISO

On compte qu'il faut pour un pouce d'eau environ 5 mettes car* rés de surface filtrante.

(159) On peut, dans certaines conditions locales, substituer à l'emploi de ces filtres artificiels, un mode de filtrage que, par opposition, on pourra appeler filtrage naturel.

Si le fond et les berges d'un cours d'eau sont formés de sables ou de graviers ou de galets, on peut, parallèlement au cours d'eau et à une certaine profondeur au-dessous deTétiage, creuser une galerie muraillée à claire-voie avec une légère pente. Cette galerie jouera, par rapport au cours d'eau, le rôle de la partie inférieure des bassins de filtration ci-dessus décrits.

L'effet variera avec la hauteur actuelle des eaux dans la rivière; on pouna, en allongeant suffisamment la galerie, augmenter en quelque sorte indéfiniment la surface filtrante.

(160) Il y a entre les deux procédés une différence importante, c'est que le filtre naturel n'aura pas besoin d'être nettoyé et semble apte à pouvoir fonctionner mdéliniment. Cela tient à ce que sur les filtres anglais l'eau est stagnante, c'est-à-dire n'a d'autre vitesse que la vitesse verticale excessivement faible avec laquelle elle circule entre les grains de sable, vitesse qu'elle communique nécessairement aux particules vaseuses tenues en suspension; au contraire, dans la filtration naturelle,. l'eau aune vitesse horizontale finie qu'elle imprime à ces particules, et qui ne leur permet pas de pénétrer dans les petits espaces capillaires que forme la juxtaposition des grains de sable ; ces particules passent au-dessus de ces espaces capillaires sans s'y arrêter.

Ce système a été établi avant 1830 par M. Daubuisson à Toulouse, où il donne encore les meilleurs résultats.

Là où la nature des berges ne se prêterait pas à son application, on conçoit la possibilité de créer une berge artificielle en matériaux convenables ; ce qui reviendrait en définitive au même résultat que si l'on créait des filtres anglais au-dessus desquels on donnerait à l'eau un mouvement horizontal.

(161) Qu'on se borne à laisser les eaux se clarifier par dépôt, ou bien qu'on les filtre par un des procédés indiqués, on tâchera que cette épuration ait lieu avant d'envoyer l'eau aux appareils élevatoires, qui marcheront mieux généralement avec des eaux claires qu'avec des eaux troubles.

Quant à ces appareils eux-mêmes, on devra y distinguer, comme dans une machine quelconque, le moteur et les opérateurs.

Un cours d'eau pourra fournir lui-même la force nécessaire à l'élévation d'une partie de l'eau qu'on lui emprunte.

Dans ce cas on établira une roue hydraulique, conformément aux notions qui seront exposées dans les chapitres suivants.

A défaut de force hydraulique on emploiera la force de la vapeur.

On indiquera plus loin quelles conditions doivent remplir les machines à vapeur destinées à des élévations d'eau, en insistant sur les erreurs d'appréciation qui ont été souvent commises sur ce sujet.

Les opérateurs mus soit par des roues hydrauliques soit par des machines à vapeur, seront généralement des pompes qui pourront recevoir des dispositions variées; mais quelle que soit la disposition, elle devra satisfaire à la condition que les organes essentiels, clapets etpislons, soient facilement accessibles, promptement réparables et surtout que l'on puisse immédiatement apprécier à la seule inspection leur état actuel d'entretien. C'est à quoi l'on parvient en n'employant que des pistons plongeurs, à l'exclusion complète des pistons creux ou pistons à clapets.

(I6IS) Une fois l'eau en relation avec les appareils élévateurs une nouvelle question se présente :

La colonne éleva toire doit-elle être tenue en communication directe et intime avec Tensemble du réseau de la distribution?

A la question ainsi posée la réponse est évidemment négative. Il convient de soustraire la machine aux effets de l'inertie d'une grande masse d'eau qui serait astreinte à suivre le mouvement varié que tendraient à lui imprimer les pistons des pompes.

On obtient ce résultat de plusieurs manières.

On peut établir auprès des pompes un réservoir d'une dimension suffisante entretenu plein d'air à la pression moyenne produite par la charge de la colonne d'eau que refoulent les pompes. Ce réservoir agit pour régulariser la pression sur les pistons, recevant Teau refoulée ou la rendant à la colonne, selon que le mouvement actuel des pistons étant accéléré ou retardé, l'inertie de la colonne agit pour augmenter ou pour diminuer la pression qu'ils ont à vaincre.

L'air accumulé dans le réservoir tend à se dissoudre dans l'eau et à être ainsi entraîné. Un tel réservoir comporte donc nécessairement l'emploi d'un moyen continu ou discontinu de renouveler l'air à mesure qu'il disparaît.

On a pour cela différents artifices connus.

(163) Au lieu d'un réservoir d'air, ou concurremment avec ce réservoir, on peut avoir un tuyau maintenu vertical par un petit échafaudage, s'élevanl jusqu'à la hauteur à laquelle on veut monter l'eau, et ouvert entièrement à la partie supérieure.

Pendant le jeu de la pompe le mouvement varie peu dans la colonne de refoulement, si elle est longue par rapport au tuyau vertical; c'est le niveau de l'eau qui varie dans le tuyau à la demande du mouvement du piston, et l'on ne met ainsi en jeu que l'inertie d'une masse réduite autant que possible.

(164) On peut encore employer un autre système, en établissant ce qu'on appelle un château d'eau.

Le château d'eau est situé à la plus haute altitude à laquelle doivent être élevées les eaux. On les y refoule directement; mais on interrompt en ce point la conduite, de manière qu'il n'y ait aucune solidarité de mouvement entre la colonne de refoulée et le réseau de distribution.

On profite souvent de cette interruption pour établir en ce point soit quelque fontaine monumentale (comme on l'a fait avec beaucoup de succès à Marseille au point où arrivent les eaux de la Durance), soit un appareil propre à mesurer l'eau élevée, ou ce qu'on appelle un compteur.

Ces appareils, dont on peut varier beaucoup la disposition, peuvent être installés de la nxanière suivante :

La totalité de l'eau est admise dans une première bâche, d'où elle s'échappe par un certain nombre d'orifices égaux placés parfaitement de niveau (10 par exemple). L'eau qui s'écoule par un de ces orifices est le dixième de la quantité d'eau totale; on la reçoit dans une seconde bâche ayant également un certain nombre d'orifices. On isole le produit d'un de ces orifices dans une troisième bâche et ainsi de suite.

On peut, par exemple, isoler la vingt-millième partie de l'eau affluente, ce qui donnera autant de pouces d'eau qu'on aura recueilli de litres d eau dans les 24 heures.

Quant à ces litres, on peut les recueillir dans un vase taré et les mesurer directement, ou bien avoir un vase mobile autour d'un axe, se renversant pour se vider instantanément lorsqu'il a reçu une quantité d'eau déterminée. Le nombre de ces renversements est enregistré par un petit compteur à roues dentées, et relevé à époque fixe, soit chaque jour, soit chaque semaine.

(165) Indépendamment du château d'eau dont on vient de préciser le rôle et qui d'ailleurs n'existe pas toujours, il faut un ou plusieurs réservoirs dont l'objet est essentiellement différent.

On doit concevoir que l'afflux d'eau est constant pendant toute la marche des machmes, tandis que l'emploi de l'eau est essentiellement intermittent : nul pendant la nuit, très- faible à certaines heures de la journée, beaucoup plus fort à d'autres.

On doit, d'un autre côté, prévoir des chômages temporaires pour réparation aux machines.

Il faut donc des réservoirs pour recevoir l'eau qui arrive quand on ne consomme pas, ou pour la distribuer quand on n'alimente pas. On se regardera comme établi dans de bonnes conditions, lorsque les réservoirs auront une capacité suffisante pour une consommation de deux ou trois jours au plus.

Leur emplacement n'est pas indifférent.

Si l'on a un château d'eau et u i réservoir unique et si l'on suppose le cas où la distribution devrait se faire à peu près uniformé-

ment dans un espace cîrcuLtire donné, remplacement du réservoir devrait être, non pas à côté du château d'eau, mais, au contraire, vers l'extrémité diamétralement opposée.

Le réservoir se remplirait aux heures où l'on ne consomme pas, et lorsque le moment de consommer serait venu, la consommation en un point donné §e ferait à la fois des deux côtés, avec moins de longueur de tuyau et avec moins de perle de charge pour un tuyau donné, ou, ce qui revient au môme, avec la possibilité d'employer un tuyau plus petit pour une perte de charge donnée.

S'il existe plusieurs réservoirs, on aura soin de les répartir convenablement, et on ne manquera pas d'en placer au voisinage des points de grosse consommation accidentelle.

(166) L'établissement de ces réservoirs constitue une grosse dépense, surtout s'ils sont établis en remblai, c'est-à dire au-dessus du niveau naturel du sol.

On doit, autant que possible chercher à les établir en déblai. Leur fond est alors formé par une couche de béton lissée à sa partie supérieure ; les parois formés d'une maçonnerie revêtue d'un enduit de ciment.

Quand on est entièrement en remblai, c'est-à-dire que le fond du réservoir est au-dessus du sol, la dépense de maçonnerie devient très-considérable.

On peut penser qu'on obtiendra généralement une économie en faisant les parois en tôle, et se rapprochant des types adoptés par les compagnies de chemins de fer pour les réservoirs destinés à l'alimentation de leurs locomotives.

Un réservoir, quel qu'il soit, sera très-opportunément divisé en deux parties pouvant rtre isolées pour le nettoyage.

S'il doit contenir de l'eau destinée aux usages domestiques, il sera couvert et disposé de manière à pouvoir y donner accès à l'air, mais non à la lumière qui favoriserait le développement et la fermentation des genres organiques que cette eau peut contenir.

(167) Le château d'eau et les réservoirs déterminés quant à

leur emplacement et à leur importance, il reste à étudier le réseau de conduite qui doit les relier et former la distribution.

Cette étude aura lieu en ayant égard aux observations ci-après.

Les diamètres seront généralement déterminés par la condition qu'un tuyau débite une quantité d'eau donnée en perdant.une charge donnée entre ses deux extrémités. Pour les conduites maîtresses, on se donnera une marge de 50 p. 100 sur le débit ; il n'en résultera qu'une augmentation de 17 à 18 p. 100 dans le diamètre comme l'indiquent les formules du chap. III.

Les résultats du calcul trouvés pour les diamètres des diverses parties de la conduite doivent être arrondis en plus ; de manière à n'avoir à commander au constructeur qu'une série limitée de types.

La vitesse doit rester habituellement comprise entre 1 et 3 mètres pour les gros tuyaux, 30 centimètres à 1 mètre pour les petits.

Aucun embranchement, môme de dernier ordre, ne doit être calculé pour débiter moins d'un litre par seconde. Un robinet, qui débite moins d'un litre quand on l'ouvre, est d'un usage incommode et fastidieux.

Le tracé en plan d'une portion du réseau est peu important. Les coudes sont peu nuisibles quand ils sont bien arrondis.

On aura soin de prendre pour ces coudes des rayons de courbure suffisants.

Le tracé en élévation doit au contraire être étudié avec soin. En principe, il doit se tenir toujours au-dessous de la ligne de charge, de manière qu'il ne puisse jamais y avoir de rentrée d'air à l'état de repos ; il doit être même généralement au-dessous du niveau piézométrique, pour qu'il n'y ait point d'aspiration ou de dégagement d'air pendant le mouvement.

On doit éviter les coudes convexes vers le haut, et si l'on est obligé d'en admettre on prendra les dispositions nécessaires pour que l'air ne puisse s'y accumuler et y séjourner. On y parvient, soit par une ventouse fonctionnant automatiquement dès que l'accumulation atteint une limite donnée, soit par un tuyau branché sur le sommet du coude, ouvert par le haut et s'élevant au-dessus de la ligne de charge.

Les coudes convexes vers le bas n'ont pas le même inconvénient; mais ils peuvent, si l'eau a très-peu de vitesse, s'engorger par un dépôt vaseux. On les purge en pratiquant de temps en temps des chasses, par l'ouverture en grand des robinets ou bondes placés sur ces coudes ou dans leur voisinage immédiat.

(168) Il est important, essentiel même, de rendre solidaires autant que possible les différenïes parties d'un réseau.

On pourrait croire au contraire qu'il convient de les isoler les unes des autres, de manière qu'une réparation interrompant le service dans une partie n'influe pas sur les autres.

Ce motif n'est pas sans valeur ; mais la solidarité à Vétat normal n'empêclie pas Yisolemeni à un moment donné, et il doit être entendu qu'on établit sur divers points des robinets ou des vannes, que l'on peut manœuvrer pour isoler telle portion de système qui a besoin d'une réparation, sans interrompre le service sur aucun autre point. La solidarité permet donc précisément de rendre l'ensemble du service aussi indépendant que possible d'une réparation à faire sur un point déterminé.

Elle a un autre avantage, c'est de pouvoir à un moment donné, en cas d'incendie par exemple, faire converger sur un même point une grande quantité d'eau.

Elle est, à ce point de vue, le complément naturel de l'établissement d'un système de réservoirs.

(169) Ce n'est pas le lieu d'entrer dans le détail de la construclion et de l'assemblage des diverses pièces dont il vient d'être parlé. On se bornera à quelques indications sur les conditions pratiques à remplir.

Les tuyaux ne doivent point être assemblés avec des brides et d'une manière invariable, comme le sont, par exemple, les tuyaux d'une colonne de pompes dans un puits de mine. Ils sont en effet habituellement posés sous le sol des rues, exposés à des vibrations et à des tassements. Leur axe ne peut être maintenu exactement rectiligne ni en plan ni en élévation. Le mode d'assemblage doit se prêter à outes ces circonstances. Le joint dit ^n tulipe^ avec cordon à I 10

146 COURS DE MACHUiES.

la partie mâle de remmanchement, est le plus usité ; il est très-bon, nais il est dispendieux, parce qu'il exige beaucoup de plomb. Il est inévitable qu'on arrivera à le remplacer dans la pratique en faisant intervenir le caoutchouc ou la gutta-percha.

Les tuyaux doivent, avant l'emploi, être essayés à la presse hydraulique.

Les vannes ou les robinets, du moins pour les gros tuyaux, doivent être établis de manière à ne pas se manœuvrer trop rapidement, pour éviter les coups de bélier qu'occasionnerait, par exemple, l'arrêt instantané d'une grande masse d'eau en mouvement dans un gros et long tuyau, etc., etc...