Connaissant la profondeur t, la largeur moyenne B et la
, projection tn = a; pour trouver la largeur du fond 5 et celle
de l'entrée b, on a :
b^U + tn (VII)
5 = B - tn. (VIII)
Exemple.
Soit une coupe transversale rectangulaire de lmq,35, ayant 0m,9 de profondeur et lm,5 de largeur moyenne à laquelle on veut donner un talus à base de 0m,7o, on a la largeur supérieure (d'après la formule VII),
la largeur inférieure (d'après VIII),
la largeur moyenne (d'après III),
b 2,17o + 0,S2o 3 1Vj
7o. inclinaison des tains. — Les talus d'un fossé, en diminuant la pression de la terre sur les parois, ont pour but d'empè-
LA CRÉATION DES PRAIRi:
cher réboulemi rives et leur érosion par l'eau, dont la hau-
teur bi proportion de leur élargissement. L'inclinaison des
lai us varie avec la nature du sol, la profondeur du canal, la masse et la • ,
Des rigoles ayant moins de 0m,30 de profondeur se taillent à ois verticales; les canaux plus grands ont ordinairement des talus à base :
Pour l'argile grasse, de 1/4 à 1
Pour l'argile maigr »*de I à 2
Pour le sable 2 à 3
Pour la tourbe ou marais 1/2
76. Profondeur et largeur «I» fond. — On donne aux fossés d'arrosement moins de profondeur qu'aux fossés colateurs. Il ne
faut pas confondre cette profondeur avec celle de l'eau proprement dite. Dans tous les fossés qui ne sont pas faits pour déborder, on aura soin de laisser à sec quelques centimètres de berge.
La coupe transversale d'un canal ou d'un fossé, pour une certaine quantité d'eau, doit, d'après ce qui précède, être basée sur la largeur du fond, qui s'accroît ou diminue en proportion.
La largeur du fond et la dimension des talus augmentent donc pour le même terrain dans le rapport de la masse d'eau et de sa vitesse.
77. vitesse de l'eau. — La pente de l'eau et la surface qu'elle mouille en déterminent la vitesse, qui par conséquent est plus faible au fond et sur les côtés qu'à la superficie et surtout au centre de la veine. C'est une vitesse moyenne entre toutes les vitesses particulières des différents filets liquides qu'il faut déterminer.
Pour cela on jette sur l'eau plusieurs flotteurs en bois lourd qui immergent presque entièrement, et on mesure à l'aide d'une montre à secondes le temps qu'ils emploient à parcourir une certaine distance. On jette les flotteurs un peu en amont du point où commence l'observation, pour qu'ils aient complètement pris la vitesse de l'eau; il faut répéter plusieurs fois cette opération. On prend la moyenne des temps obtenus dans les diverses mesures, et en divisant L'espace parcouru par le temps moyen mis à le parcourir, on a la vitesse à la surface de l'eau.
La vitesse moyenne est une fraction de la vitesse à la surface qu'on estime être les 0,80 environ.
Pour avoir un résultat exact du jaugeage, il faut mesurer avec précision la section mouillée à l'endroit où on détermine la vitesse.
11 faut autant que possible choisir un lieu où le cours d'eau soit en ligne droite, où la pente soit uniforme, où la largeur soit égale à la profondeur, et où ne se trouvent ni broussailles ni obstacles quelconques qui viendraient modifier le libre écoulement de l'ea u. Pour obtenir la section mouillée, on dresse sur une certaine longueur les bords et le fond du canal ou cours d'eau, de manière à les rendre plans et à pente uniforme, en donnant à la coupe la forme d'un trapèze ; la profondeur verticale de l'eau multipliée par la demi-somme des largeurs au fond et à la surface donne la surface de la section mouillée.
Quand on ne peut disposer ainsi le lit d'un cours d'eau, on en relève le profil transversal en plusieurs endroits.
Pour relever le profil transversal d'un cours d'eau, on place un poteau sur chaque rive et l'on tend une corde d'une rive à l'autre le plus près possible du niveau de l'eau. A des distances égales, marquées sur la corde, on exécute des sondages dont on déduit exactement la profondeur de l'eau ; on dessine ensuite sur le papier les données obtenues en joignant par des lignes les points indiquant les profondeurs, ce qui donne une suite de trapèzes représentant la masse du cours d'eau ; la somme des aires de tous ces trapèzes fournit l'aire totale de la section mouillée.
78. La plus grande vitesse au fond (d'après Dubuat les 0,75 de la vitesse moyenne), est, d'après le général Morin, dans différentes natures de terre :
Terre légère, de 0'n,076
Argile grasse 0m,lo2
Sable 0m,305
Graviers 0m,609
Roche siliceuse 0b,914
Pierres anguleuses i'n,220
Schistes. — Conglomérat lra,520
Roche schisteuse 1m,8S0
Roches dures 3m,500
Pour employer ces nombres dans la pratique, il faut bien comprendre les formules qui font connaître la vitesse correspondant à une pente donnée. Soit par exemple un ruisseau ayant 3 mètres de largeur au fond, 0m,75 de profondeur et un talus à base double.
Le tableau suivant indique, d'après Redtenbacher (1), les pentes maxima applicables à diverses natures de terrains :
Vase Une pente de 0,016 sur 1000
Argile grasse — 0,04a —
Sable 0,136 —
Graviers — 0,433 —
Roche siliceuse 0,570 —
Pierres anguleuses — 1,509 —
Schistes. — Conglomérat. . — '2,115 —
Pouddingues — 2,786 —
Roches dures — 7,342 —
Il est évident que plus les cours d'eau sont considérables, plus ces chiffres offrent d'exactitude dans la pratique.
79. Pente des canaux. — Les chiffres précédents montrent qu'une pente inappréciable suffit pour déterminer l'écoulement de l'eau ; on doit donc bien se garder de l'exagérer, et il ne faut donner aux grands canaux destinés à amener l'eau à la prairie ou à ses
(1) Soient: U la vitesse au milieu du courant;
v la vitesse moyenne ;
a la plus grande vitesse admissible sur le sol ;
M la masse d'eau s'écoulant par seconde ;
q la section ou coupe;
p le périmètre en contact avec l'eau;
h la hauteur divisée par la longueur / = 1000. on aura
on
aurait alors
dans du sable :
Nrt?
= — 0,0 '.25 + KlOo
4) M= 0,4172 X 3,475 = l'^iOS ;
L o,oio
= l,8826XO,0O007 23=O,O0013GI; , = 1000 : h = 1000 X 0,0)01361 = 0,1301.
subdivisions que des pentes de 1 : 500 ou 0,5 : 1000 ou 1 : 1000 ; à ceux de dimensions moindres 1,5 à 2 et 3 pour 1000.
Les canaux de décharge au contraire doivent avoir une pente beaucoup plus forte ; ordinairement la pente naturelle du terrain est augmentée, quand elle est faible, par une plus grande profondeur du fossé à l'extrémité inférieure.
Dans aucun cas cependant, on ne doit dépasser les vitesses et par conséquent les pentes indiquées au § 78, ou, si l'on y est forcé par la localité, il faut consolider artificiellement le fond et les bords des canaux.
Leur pente doit être autant que possible uniforme, mais lorsqu'elle dépasse les vitesses indiquées, on peut, au moyen de petits endiguements, diminuer la vitesse de l'eau, comme le montre la figure 16; ce procédé est surtout praticable dans certains canaux d'irrigation.
80. Jaugeage fie l'eau. — Le débit des petites rigoles, même de celles à pente uniforme, ne peut être estimé qu'approximativement par suite de l'impossibilité où l'on est de tenir compte des herbes, pierres, etc., qui retardent et obstruent le cours de Teau.
Pour des canaux d'une coupe transversale plus grande, dans le cas de la section rectangulaire, la largeur s'obtient au moyen de la formule suivante, qui a été établie par Tadini après soixante expériences sur les canaux d'Italie, et confirmée depuis à l'occasion des prairies créées dans la Campine belge. Soient x la largeur, Q la quantité d'eau par seconde, t la profondeur, tang y la pente par
mètre, on aura :
oU A J//* tang y
Soient : Q = 0ra,5 ; h = 0mc,5 ; tang y = 0,5 de millimètre par mètre ou 0,5 : 1000 = 0,0005,
