A.— CARACTERES TECHNIQUES DE L'AMENAGEMENT DES FORCES HYDRAULIQUES

1) Facteurs de la production de l'énergie hydraulique

La production de l'énergie hydraulique est sous la dépendance des trois facteurs suivants :

a) Le débit des cours d’eau à aménager. Ce débit dépend des précipitations atmosphériques dans les régions traversées, de l'abondance des neiges, ainsi que de l’importance de l’évaporation.

Il dépend également de la topographie qui disperse ou rassemble les eaux ainsi que de la constitution géologique du lit des cours d’eau (terrains imperméables ou crevassés),

b) La hauteur de chute. — La hauteur à considérer est la hauteur absolue, c’est-à-dire la différence de niveau entre la source du cours d’eau et son embouchure ou son entrée en plaine. La pente et les irrégularités du profil en long du cours d’eau interviennent également.

On peut utliser l'énergie d’un cours d’eau sans qu'il y ait chute naturelle, On sait maintenant créer de très hautes chutes artificielles par des barrages, canaux d’amenée et conduites forcées, ou en utilisant des lacs de montagnes. Mais l’aménagement de chutes artificielles augmente le coût d'installation des usines de production.

c) La régularisation du débit. — Il ne suffit pas que le débit d’une chute dépendant des deux facteurs ci-dessus soit abondant, il faut encore qu'il soit durable. Cette régularité dépend d’un assez grand nombre de facteurs, dont les principaux sont la durée des pluies, l’abondance des neiges accumulées, les réserves lacustres ainsi que la constitution géologique du sol, sa couverture végétale (tourbières, forêts, etc...). On peut d’ailleurs corriger le débit par divers procédés qui seront examinés plus loin.

Dans presque tous les Etats, l'étude de ces facteurs est faite par l'Administration au moyen de services spéciaux.

2) Classification des forces hydrauliques

On peut classer les régions productrices de forces hydrauliques d’après leur climat : tempéré, tropical et froid.

a) Régions à climat tempéré. — On distingue les cours d'eau de hautes montagnes et ceux de moyennes montagnes. Les cours d'eau de hautes montagnes forment le type alpin. Ils disposent de grandes hauteurs de chute et sont abondamment pourvus de pluies, de neiges et de glaciers. Leur régime est caractérisé par une abondante alimentation et de grandes inégalités de débit. Ils présentent ordinairement deux périodes de hautes eaux, l’une au prin-

temps-été correspondant à la fonte des neiges hivernales, l'autre en automne correspondant aux premières pluies de la saison froide ; entre ces périodes de hautes eaux s’intercalent des périodes de basses eaux ou d'étiage, une en février-mars correspondant à la période des précipitations solides et des gelées et l’autre en août époque où les pluies sont peu fréquentes et l’évaloration forte ; ce dernier étiage est plus élevé que celui de lhiver.

La caractéristique des rivières alpines est d’avoir ainsi leurs hautes eaux en saison chaude. |

À ce type appartiennent les cours d’eau des Alpes, des Pyrénées, des montagnes de l'Asie Centrale, de la Sierra- Névada américaine, etc.

Les cours d'eau de montagne moyenne forment le type jurassien. Îls descendent de montagnes, bien alimentés par les neiges hivernales et les pluies.

La période des hautes eaux printanières y est plus courte ; l’étiage d'été est plus creusé que celui d'hiver, à cause de l'absence de glaces et de neiges.

La caractéristique de ces rivières jurassiques est d’avoir les hautes eaux en saison froide.

A ce type appartiennent les cours d’eau du Massif Central, du Jura, des Vosges, des Carpathes ainsi que ceux du bassin méditerranéen (Grèce, Italie, Algérie, France du Sud, Espagne).

b) Régions à climat tropical.

Les cours d’eau de ces régions, sous la dépendance de périodes de longues sécheresses, ont des débits inégaux. Leurs hautes eaux se produisent avec les grandes pluies d'été et les précipitations souvent torrentielles de cette saison, sont le plus souvent assez fortes pour les maintenir

pendant plusieurs mois.

Tel est le régime des grands fleuves africains (Niger, Congo, Zambèze) et ceux du versant occidental des ghâtes aux Indes, des fleuves descendant du plateau brésilien comme le Parana et le San Francisco.

c) Régions à climat froid.

Placées aux limites des régions septentrionales, ces régions condensent les vapeurs apportées en abondance par les vents soufflant des zones méridionales. L’évaporation y est peu active.

Les rivières de ces régions concentrent leurs eaux sur de hautes surfaces tabulaires d’où elles se précipitent en grosses masses par un petit nombre de réservoirs ; la régularité de leur débit est assurée par un grand nombre de lacs d'origine glaciaire. Elles coulent la plupart dans des régions de roches dures formant obstacle et provoquant de belles chutes.

Elles sont donc faciles à aménager et à régulariser et constituent de magnifiques résevoirs de houille blanche.

Tels sont les cours d’eau de la Scandinavie et du Canada.

3) Notions sommaires sur la production de l'énergie hydroélectrique

Quelque soit le régime du cours d’eau considéré, il faut distinguer les usines de montagnes des usines de plaines.

Les usines de montagne sont caractérisées par des chutes de grande hauteur et de faible débit ; les usines de plaines le sont au contraire par des chutes de faible hauteur, mais de gros débits.

a) Une usine de montagne ou de haute chute se compose essentiellement de quatre parties :

1° Le barrage. |

2° Le canal d'amenée.

3° La chute au-dessus des turbines.

4° Une turbine hydraulique et un appareil d’induction

producteur de courant, dynamo ou alternateur, mu par la turbine.

Le barrage se compose d’une partie fixe en maçonnerie et d'une partie mobile munie de vannes destinées à maintenir les eaux au niveau convenable. Le barrage divise les eaux accumulées en son amont en deux parties. L’une non

utilisée s'écoule par les vannes mobiles et retourne à la rivière en aval de l'usine. L'autre détournée latéralement par une digue percée d'ouvertures ou bajoyer est amenée par un canal le plus souvent à ciel ouvert, le canal d’amenée, après être passée dans des bassins de décantation où elle se débarrasse des matières solides qu’elle tenait en suspension, jusqu à de gros tuyaux formant la chute proprement dite ou conduites forcées qui peuvent atteindre plus de mille mètres de hauteur. Ces conduites forcées sont construites en tôle d’acier ou en ciment armé pour résister à des pressions énormes. Les conduites forcées aboutissent aux turbines qui sont mues par l’eau qui leur est ainsi amenée. Sortie des turbines, cette eau est dirigée vers la rivière par un canal de fuite.

b) Une usine de plaine ou de basse chute peut comporter les organes décrits ci-dessus, avec des conduites forcées de moindre hauteur (quelques dizaines de mètres seulement), mais lorsque la pente de la rivière est peu rapide, ce dispositif a l'inconvénient de nécessiter la construction de canaux d’amenée très longs, mais qui peuvent toutefois servir à la navigation. Aussi le plus souvent supprime-t-on dans les usines de basse chute conduites forcées et canaux d’amenée.

Récularisation des débits. — Le débit étant variable ainsi qu'il a été indiqué et la demande d'électricité habituellement constante, on a imaginé divers moyens pour régulariser le débit des usines hydroélectriques :

a) On peut doubler cette usine d’une usine thermique produisant l'électricité par la vapeur.

b) Mais le moyen le plus économique d'assurer la marche régulière d'une usine est d'aménager des réserves hydrauliques.

Ces réserves sont de deux sortes :

Les réserves journalières qui sont accumulées aux heures où la demande du courant est faible pour être utilisées aux heures où la demande est active. Elles sont contenues dans des bassins de faible capacité.

Les réserves annuelles sont accumulées aux époques de

hautes eaux pour être utilisées aux époques de maigres eaux. Comme elles nécessitent des réservoirs de grande capacité, donc très coûteux, elles ne peuvent pratiquement être réalisées qu’au moyen de lacs naturels ou artificiels. Les lacs naturels sont les régulateurs par excellence et donnent de sérieux avantages aux régions qui en sont pourvues (Pyrénées, Scandinavie). Les lacs artificiels sont obtenus en barrant les vallées étroites par des barrages.

c) Il existe un dernier moyen pour remédier aux insuffisances de débit des cours d’eau, c'est l’association-d'usines alimentées par des rivières de régimes différents, on « conjugue » ces usines. On peut aussi conjuguer les usines hydrauliques d'un massif de montagnes avec celles d’un autre massif. Il en résulte que ce procédé exige une politique nationale de l’élecricité, ainsi que des ententes entre Etats, puisqu'il constttue une véritable répartition ‘internationale de matières premières.

4) Problèmes juridiques internationaux soulevés par

l'aménagement des forces hydroélectriques

Ces notions techniques sommaires sont nécessaires pour donner dès maintenant une idée de la complexité des problèmes juridiques que peut soulever l’eménagement des chutes d’eau sur les rivières internationales, soit les rivières séparant ou traversant deux ou plusieurs Etats. Ainsi:

1) L'aménagement de la chute nécessite la construction d'un barrage. Mais si ce barrage est construit sur une rivière séparant deux Etats, il doit nécessairement prendre appui sur des territoires placés sous des souverainetés différentes, d'où une première cause de difficultés, qui a été prise en considération dans les articles du traité de Versailles (28 juin 1919) concernant l'aménagement du Rhin et dans la Convention de Genève de 1923 concernant l’aménagement des forces hydrauliques intéressant plusieurs Etats.

2) Un barrage en retenant l’eau, cause la submersion d'étendues de terrains parfois très vastes, qui pourront

appartenir à des Etats différents. En plus de la perte pour l’agriculture de terrains qui peuvent être très fertiles, cette submersion peut noyer des aménagements hydrauliques existant en amont du barrage.

Le relèvement du niveau d’un cours d’eau par un barrage peut être ressenti en amont à une distance très éloignée de ce barrage et dans le cas d’une ville importante, l’élévation du plan d’eau de a:elques dizaines de centimètres peut causer l'inondation de son système d'égoûts dont cette ville devra refaire, à rends frais, l'aménagement.

La construction du canal latéral du Rhin, entreprise en exécution des clauses du traité de Versailles, a respecté les intérêts de la ville de Bâle en ce qui concerne son système d'évacuation d'eaux usées, et une des difficultés les plus sérieuses qui se sont élevées entre la France et la Suisse lors des conversations relatives à l’aménagement total du Rhône a été la submersion possible de la ville de Genève par le relèvement du niveau du fleuve par un barrage construit en son aval.

Un barrage peut également provoquer en son amont des remous dangereux pour la navigation, nouvelle source de difficultés s’il s’agit d’une rivière internationale.

3) Lors de l'établissement du barrage, la configuration de la vallée où est installée l'usine génératrice d'électricité peut être telle que certaines installations annexes doivent être nécessairement construites sur le territoire d’un Etat étranger.

4) Le débit d’un cours d’eau, ainsi qu'il a été expliqué,