LA NAPPE

des

met. cube

d'eau

digues

emmagasiné

Met. cub.

Hect.

Met.

Fr.

North Blomfield G».

Eurêka Cake C«. . .

MiltonC*»

South YubaC*.. . .

Spring Valley. . . .

Tuolumne

Ces barrages présentent assez de solidité pour résister à des crues considérables, et quelques-uns ont servi de déversoirs à des nappes d'eau atteignant un débit de SOO mètres cubes à la seconde (2).

Réservoirs russes. — Ces réservoirs diffèrent de ceux que nous avons vus jusqu'ici en ce que le volume de la réserve constituée est dû, non pas à une grande hauteur de la retenue, mais à l'étendue de la surface inondée. En outre, la plupart des barrages qui servent à les former sont construits sur des rivières navigables et doivent, par suite, présenter des pertuis pour la navigation. Le but de ces réservoirs est d'ailleurs d'emmagasiner les eaux provenant de la fonte des neiges ou des pluies abondantes, et de les restituer ensuite aux cours d'eau de façon à leur assurer à certaines époques un mouillage suffisant pour la batellerie.

Le plus grand de ces réservoirs, le réservoir Verkhnévoljsky, sert

(1) Sauvaob : Exploitation hydraulique de l'or en Californie. (Annales des Mines, 187G.)

(2) CuMKNGE et FucHS : Métallurgie de VOr. (Encyclopédie chimique de Frémy.)

à i'alimenlation du haut Volga et peut lui fournir un débit supplémentaire de 60 mètres cubes par seconde, qui détermine une crue artificielle se faisant sentir jusqu'à 700 kilomètres en aval (^). Ce réservoir, créé par le barrage du Volga lui-même, comprend, outre la vallée inondée de ce fleuve, divers lacs situés à proximité ; sa longueur totale est de 96 kilomètres et sa largeur moyenne de 2>^ 5 à 3 kilomètres. Il peut fournir le débit supplémentaire de 60 mètres cubes pendant 80 à 90 jours et sa contenance totale est d'environ 400 millions de mètres cubes.

Le barrage Verkhnévoljsky, construiten 1843(fig. 15et 16), comprend 5 passes de 4 sagènes, ou 8°^ 53 de largeur, qui sont fermées par des vannes levantes en bois et s*appuyant sur des montants également en bois. Pour diminuer la pression sur les vannes et faciliter leur manœuvre, on a mis une double rangée de ces appareils, de façon à subdiviser en deux la hauteur de la retenue, qui est de5°> 33, et à former ainsi, entre les deux rangées de vannes, une espèce de sas rempli à mi-hauteur. Les fondations de ce barrage sont en maçonnerie, tandis que les piles sont constituées par des caissons en bois remplis de pierres et de terres argileuses, de 5™ 68 de largeur sur 21™ 52 de longueur.

Le réservoir de Zavodsky date de 1722, époque à laquelle un barrage en bois, de 2"» 13 de hauteur, a été construit pour la première fois sur la Tsna, sous-affluent du Volga. Plus tard, ce barrage a été exhaussé et, peu à peu, sa retenue portée à 5°^ 33 ; puis il a été entièrement remplacé par un ouvrage en maçonnerie (fig. 17 et 18). En 1846, on a construit, à 320 mètres en aval de ce dernier, un nouveau barrage en bois (fig. 19 et 20) de 2™ 84 de hauteur, de façon que la pression sur le premier se trouve diminuée de moitié. Les pertuis de ces barrages sont fermés, comme ceux du barrage Verkhnévoljsky, par des vannes en bois.

Ces barrages se rapprochent, par leurs dispositions, beaucoup plus des barrages mobiles établis pour la canalisation des fleuves, que des digues de réservoirs ; mais il n'en est pas moins vrai que leur but est le même que celui de ces dernières. Tandis que les barrages mobiles ordinaires ont pour but de découper la rivière en biefs étages, de façon à réduire le courant et à créer partout un mouillage convenable, les barrages russes qu'on vient de voir servent à créer des réservoirs destinés à jouer un rôle analogue à ceux qui servent à l'alimentation des canaux à point de partage.

Barrage du Mourgab (Asie Centrale). — Dans la séance du 19 avril 1895 de la Société des Ingénieurs Civils de France, M. Poklewski-Koziell a exposé les procédés très intéressants employés par lui pour la construction d'un barrage sur le Mourgab, destiné à créer un réservoir

(4) r« Congrès de Navigation intérieure. Rapport de M. de Uœrschelmann.

d'alimentation pour les irrigations de l'ancienne oasis de Merv, sur la ligne du chemin de fer Transcaspien. Il s'agissait d'établir une retenue sur une rivière, le Mourgab, qui débite un volume d'eau variant de 40 à 370 mètres cubes à la seconde, dans un pays désert et privé de tous matériaux de construction autres que de grandes herbes sèches, du lœss (sorte de sable argileux) et une petite quantité de bois de tamaris. Le lit de la rivière, composé d'une couche de sable fin de très grande épaisseur, ne pouvait d'ailleurs recevoir qu'une construction d'un genre tout spécial.

Avec le Icess qui se trouvait sur place, M. Poklewski-Koziell fit d'abord faire une grande quantité de briques destinées à charger des espèces de matelas construits avec des fascines sur les bords de la rivière et lancés à l'eau à l'aide de plans inclinés. Ces matelas, de 10 mètres de long sur iO de large et 1™50 d'épaisseur, pesaient avide 15 000 kilogr., et une fois mis en place, on remplissait leurs compartiments avec 18 ou 20 000 kilogr. de briques, de façon à les faire enfoncer dans la rivière. On constitua ainsi un radier de 20 mètres de longueur sur 40 de large. Quant au corps du barrage, il fut formé

FiG. 21. — Barrage du Mourgab.

de fascines de 5 mètres de longueur et de 1 mètre de diamètre, remplies de briques et pesant environ 2 400 à 2 500 kilogr. Les premières fascines s'enfonçaient et disparaissaient dans le sable (fig. 21), mais peu à peu on obtint une base solide, lorsque le tassement eut atteint, à peu près, 5 mètres de hauteur. Au fur et à mesure de l'élévation du barrage, on plaçait, à l'amont, éQS paquets d'herbes recouverts de briques et de fascines lourdes, et on faisait couler du lœss dans la rivière, de façon à rendre les eaux troubles et à activer l'empâtement et l'étanchéilé des fascines. On parvint ainsi à élever sur ce terrain mouvant une retenue de 10 mètres de hauteur constituant un lac de 42 mètres de longueur, quoique, pendant toute la durée des travaux, les eaux de la rivière se fussent déversées par-dessus la digue. Des déversoirs spéciaux furent ensuite ménagés pour l'écoulement, et la hauteur de la retenue portée à 12 mètres.

Ce barrage a été établi en un point où le Mourgab n'a que 40 mètres de largeur et où des ouvrages du môme genre avaient déjà été cons-

truite. Le plus ancien de ces Mirages, successivement détruits, remonterait, dit-on, au temps de Zoroastre et d'Alexandre le Grand (*).

Réservoirs du RûhRimac (Pérou). — Ces réservoirs sont formés par des lagunes naturelles situées dans la Cordillère, dans la vallée supérieure du Rio-Rimac, à une altitude comprise entre 4 287 et 4 867 mètres au-dessus du niveau de la mer. Ils ont été aménagés en vue de s'opposer aux dégâts produite pendant la saison des pluies, et de fournir l'eau nécessaire aux irrigations en même temps qu'à l'alimentation des villes de Lima et de Callao (^).

La région dans laquelle sont situées ces lagunes étant peu propice à l'établissement de maçonneries, tant à cause des intempéries et des tremblements de terre qui y sont fréquente, qu'à cause des difficultés qu'aurait présentées l'exécution de grands travaux en des pointe très éloignés de tout centre de population, on a résolu le problème d'une façon toute particulière. Au' lieu de surélever le niveau des lagunes à l'aide de digues, comme on l'a fait au lac d'Oredon, on a conservé leur niveau naturel et on a pratiqué, en certains points convenablement choisis, des tranchées qui ont été ensuite fermées à l'aide de parois métalliques s'appuyant sur des piliers ou des culées en maçonnerie encastrées dans le rocher. La plus grande largeur de ces tranchées atteint 51 mètres.

Les voies d'accès ne permettant pas le transport de pièces d'un poids supérieur à 150 kilogr., la largeur donnée à ces parois métalliques n'est que de 3 mètres, et elles sont constituées à l'aide de plaques de fer appuyées sur des poutres horizontales. Ces poutres sont en forme de double T et distantes de 0™38 d'axe en axe. Il y en a de deux modèles, suivant la hauteur des barrages. Les petites, c'est-à-dire celles employées pour les barrages de peu de hauteur ou pour la partie supérieure des autres, sont d'une seule pièce de 3 mètres de longueur sur 0^22 de hauteur, 0"*11 de largeur, 0"010 d'épaisseur, et pèsent 113 kilogr., tandis que les grandes, employées pour la partie inférieure des barrages les plus élevés, sont formées de deux fers en U accolés de 0^300 sur 0'"075 et 0"012 d'épaisseur, pesant chacun 106 kilogr., et leur ensemble forme également une poutre en double T de 0" 300 de hauteur.

Les planches posées sur ces poutres ont 3 mètres de longueur, 0™38 de hauteur et 0°»0175 d'épaisseur; leur poids est de 133 kilogr., et leurs joints sont recouverts d'une bande de feutre sur laquelle es t placée une lame de fer formant couvre-joint de 0™ 12 de largeur. Toutes ces diverses pièces sont réunies par des boulons espacés de 0"*075 d'axe en axe.

A la partie inférieure de ce mur métallique se trouvent des vannes manœuvrées de la partie supérieure du barrage.

(0 BtUletin de 1% Société des Ingénieurs Civils.

(2) Annales des Ponts et Chaussées, années 1875 et 1877.

Les lagunes ainsi aménagées sont au nombre de 9, et les volumes d'eau utilisables ainsi que les hauteurs des barrages correspondants sont donnés par le tableau ci-après :

Mètres Mètres cubes

Pirhua 5,00 495.000

Manca 10,50 1.020.000

Huachua 4,20 1.093.000

Puiro 10,50 1.732.000

Misa 5,00 614.000

Huasca 6,50 5.392.000

Cari)a 16,50 20.896.000

Ouisha 16,50 9.921.000

Sacra » 5.667.000

Réservoir dulacdCOrédon. — Ce lac est situé dans les Pyrénées, près du faîte de partage des eaux du Gave de Pau et de la Neste, affluent de la Garonne, à une altitudede 1 85-2 mètres. A Tétat primitif, sa surface était de 24 hectares, et une surélévation de son niveau de 17 mètres a permis de porter à 7 270 000 mètres cubes la réserve d'eau utilisable pour l'alimentation du canal de la Neste (*). Dans ce but, on a creusé, dans le déversoir naturel du lac, une tranchée de 5 mètres de largeur (fîg. 22), destinée à recevoir la galerie contenant les appareils de vidange, et permettant de prendre les eaux à 7 mètres en contre-bas du niveau normal, de sorte que la hauteur de la couche d'eau utilisable a été portée à 24 mètres. La longueur de cette tranchée est de 480 mètres, dont 1G7 empiètent dans le lac même et 313 le long du seuil.

Le barrage destiné à créer la retenue artiûcielle a été établi avec des déblais graveleux qui se trouvaient à proximité, mais avec lesquels il n'était pas possible de songer à obtenir un corroi étanche, et la digue a dû être protégée du côté de l'eau, non pas par un simple perré comme dans les barrages que nous avons déjà décrits, mais par une véritable maçonnerie. Au fur et à mesure de sa mise en place, le remblai était lavé à grande eau, de façon à le purger de toute matière terreuse et à ne laisser que les sables, graviers et cailloux qui, en se mélangeant intimement, formaient une masse incompressible.

Pour empêcher les filtrations d'arriver jusqu'au remblai, on a d'abord recouvert le talus amont d'une couche de béton de 20 centimètres reposant sur un perré ordinaire (fig. 23). En avant de ce béton, on a établi un autre perré destiné à servir de drain et reposant à sa base sur une galerie d'écoulement avec laquelle il communique par des barbacanes et qui conduit les eaux provenant des filtrations dans Taqueduc de vidange. Sur ce perré s'appuie un fort revêtement en béton de l^eO d'épaisseur à la base et de 1"20 au sommet, protégé lui-même par une chape en bitume de 2 centimètres d'épaisseur, mise

U) F» Congrès de Navigation intérieure. — Rapport de M. Bouvier.

à Tabri de In gelée et du choc des vagues par un troisième perré d'un mètre d'épaisseur.

L'aqueduc de vidange a été recouvert d'une voûte en arc de cercle reposant sur les flancs du rocher et formant le seuil d'une galerie supérieure à laquelle on accède par l'aval et destinée à la manœuvre des tiges des robinets. Ces derniers, au nombre de 11, sont placés à la sortie d'un massif en béton de 8 mètres d'épaisseur sur 7 de hauteur, qui ferme les galeries et dans lequel sont encastrés les tuyaux de prise d eau qui ont 0"^30 de diamètre.

la longueur du barrage en crête est de 95 mètres et son épaisseur

FiG. 23. — Enracinement et détails de la digue du lac d'Orédon.

à la base de 86 mètres. Les travaux, qui ont duré de 1869 à 1884, ont coûté 710 000 francs, y compris 40 000 francs pour la construction du chemin d'accès, de sorte que le mètre cube de capacité utile est revenu à un peu moins de 10 centimes.

Résermir de Saint-Ferréol. — Ce réservoir, construit par Riquet pour l'alimentation du bief de partage du canal du Midi, est sans doute le plus ancien des ouvrages de ce genre établis en France. La première pierre en a été posée avec solennité le 17 novembre 1667, par le président des États du Languedoc. Il a été constitué, en barrant la vallée du Laudot, un des sous-aCQuents du Tarn, par une digue en terre et maçonnerie qui retient les eaux sur une hauteur de SI'" 35. Avec cette retenue maximum, le lac ainsi formé présente une surface de 67 hectares, dont le niveau est à 349 mètres au-dessus de celui de la mer, et sa contenance est de 6 4O0 000 mètres cubes.

La fermeture de la vallée a été obtenue par un énopme massif en terre de 140 mètres d'épaisseur à la base (fig. 24), soutenu à ses extrémités par des murs fondés sur le rocher, et dans l'intérieur duquel se trouve encastré un troisième mur plus important, reposant également

lit

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sur le rocher et destiné à jouer le rôle d'écran. Les remblais constituant le massif sont des matériaux tout-venants, composés de cailloux et de terre, incapables de procurer Tétanchéité, qui est alors demandée au mur central, de môme que dans les digues anglaises elle doit être fournie par le corroi argileux. Ces remblais sont d'ailleurs recouverts par une couche de terre glaise de 2 mètres d'épaisseur.

Ce barrage est traversé par plusieurs prises d'eau situées à diverses hauteurs et dont les principales consistent dans trois robinets situés au fond du réservoir. En outre, une vanne de fond peut permettre la mise à sec du réservoir. L'accès des robinets a lieu par deux galeries superposées qui traversent tout le massif, mais l'abondance des infiltrations a fait renoncer à l'usage des galeries d'amont, et on a dû reporter les robinets à l'aval du mur central. Ces robinets sont placés sur des tuyaux en fonte qui traversent ce mur et débouchent dans la galerie inférieure.

Quoique dans des proportions beaucoup moindres que celles d'amont, les galeries d'aval n'ont pas cessé de donner lieu à d'abondantes filtrations et d'exiger des réparations incessantes, ce qui prouve que le mur central ne remplit pas entièrement le rôle d'écran en vue duquel il a été établi. Des sondages faits en 1879 ont cependant montré que les maçonneries avaient été bien faites et étaient encore en bon état. Le remblai d'aval étant mal protégé contre les filtrations, il s'y est produit des affaissements qui ont nécessité des réparations difficiles. En résumé, « ce mode de construction, dont la résistance n'est pas susceptible d'être méthodiquement déterminée, ne répond pas d'une manière complètement satisfaisante aux conditions de solidité qu'on doit rechercher pour des ouvrages de cette nature, et ne mérite pas d'être cité comme un exemple à suivre (i). »

Réservoir du Couzon. — Ce réservoir a été construit en barrant le ruisseau du Couzon, pour l'alimentation du canal de Givors, de 1789 à 1812. Le barrage qui ferme la vallée a une longueur, en couronne, de 220 mètres, et opère une retenue de 31 mètres de hauteur; il a été construit suivant les mêmes principes que celui de Saint-Ferréol. Il se compose, de même, d'un massif en terre enfermé entre deux murs de soutènement et partagé en deux parties par un itiur central. Les remblais d'amont ont 47 mètres d'épaisseur et sont soutenus par un mur qui a 10 mètres de hauteur et 4 mètres d'épaisseur moyenne, tandis que ceux d'aval ont 53 mètres d'épaisseur et sont retenus par un mur de pied de 18"» 50 de hauteur et de 5 mètres d'épaisseur moyenne. Le mur central a 6"» 80 d'épaisseur à la base et 3™ 20 au sommet, et l'épaisseur totale du massif à la base est de 117™ 77.

Un déversoir, établi sur la rite gauche, permet l'évacuation du tropplein, et la vidange s'opère au moyen de deux tuyaux en fonte qui traversent le mur central à 3™ 25 au-dessus du fond de la vallée. Ces tuyaux sont munis de robinets auxquels on accède par une galerie

(1) r« Congrès de Navigation intérieure. Rapport de M. Bouvier.

maçonnée ménagée dans le remblai et située au-dessus d'une galerie à peu près semblable et destinée à Técoulement. Ces deux galeries se prolongent également dans le remblai amont, de même qu'à Saint- Ferréol. Pour évacuer les vases, on a ménagé dans le mur central, au niveau du radier des galeries inférieures, une vanne de 2 mètres de hauteur sur 2 mètres de largeur.

La capacité de ce réservoir est de 1 600 000 mètres cubes et sa surface de 13 hectares. Son exécution ayant coûté 1238000 francs, le mètre cube de capacité utile est donc revenu à fr. 77 c.

Barrage du Guadarrama (Espagne). — Quoique ce barrage ait été détruit avant son complet achèvement, nous croyons devoir en dire quelques mots, à cause de l'intérêt que présente la grande hauteur avec laquelle il avait été projeté. Cootrairement aux autres barrages espagnols, dont nous parlerons plus loin, au lieu d'être constitué uniquement en maçonnerie, il se composait de deux murs verticaux de 2"" 80 d'épaisseur uniforme formant parements, et reliés entre eux par des murs perpendiculaires constituant des compartiments qui étaient remplis avec des pierres sèches noyées dans de la glaise. Sa hauteur devait être de 93 mètres, mais lorsqu'elle eut atteint 57 mètres, le 14 mai 1789, les pluies ayant fait gonfler la glaise, une partie du mur extérieur fut renversée et l'ouvrage n'a pas été repris depuis. D'après M. Aymard (*), si les murs de parement n'avaient que 2" 80 d'épaisseur, il y a même lieu de s'étonner que l'ouvrage ait pu être monté jusqu'à la hauteur de 57 mètres.

Barrage de Kabra (Indes anglaises), — Les digues hindoues sont généralement construites entièrement en terre, les transports de matériaux

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FiG. 25. — Coupe du barrage de Kabra.

se faisant à bras d'hommes à l'aide de couflins, et leur corroyage étant naturellement obtenu par le piétinement des travailleurs. Dans certains cas, cependant, on a eu recourt à des barrages en maçonnerie ou à des barrages mixtes, et celui qui constitue le réservoir de Kabra appartient à cette dernière catégorie.

Ce barrage, construit en 1837 (fig. 25), se compose d'un mur en

(1 ) Atmard, Irrigations du Midi de l'Espagne.

maçonnerie de 8" 70 de hauteur et de 190 mètres de longueur, consolidé par trois contreforts accolés au par^îment d'amont. Ce mur est soutenu, à Taval, par une digue en terre ayant 6 mètres de largeur en couronne et 21 mètres d'empâtement (^). Le réservoir qu'il constitue est destiné au service des irrigations ; il a une surface de 74 hectares et contient un volume disponible de 1 600 000 mètres cubes. Sa construction n'ayant coûté que 14 500 francs, le prix de revient du mètre cube de capacité utile n'a donc été que de fr. 009.

Barrage de Dunning (Étais-Unis). — Ce barrage a été construit de 1887 à 1889, sur une petite rivière appelée le Hoaring Brook, pour créer un réservoir destiné à l'alimentation de la ville de Scranton (85O0O habitants) (2). La moitié de ce barrage ayant pu être fondée sur le rocher, a été construite en maçonnerie, mais l'autre moitié a dû être établie sur un sol argilo-sableux, et elle a été constituée par une énorme digue en terre comprenant un mur en maçonnerie en son milieu (fig. 26). La plus grande partie du déversoir devant égale-

FiG. 26. — Coupe de la digue de Dunning.

ment être fondée sur un terrain peu consistant, on a dû prendre de grandes précautions pour éviter les afifouillements que «'aurait pas manqué de produire une masse d'eau assez considérable tombant d'une hauteur de 50 pieds (environ 15"» 20). Pour cela, on a d'abord disposé le parement d'aval de ce déversoir en gradins (fig. 27) de façon

Fig. 27. — Déversoir du barrage de Dunning.

à détruire, autant que possible, la vitesse de l'eau. A une certaine distance en aval de ce déversoir, on a construit un mur qui lui est parallèle et dont le sommet est un peu plus élevé que son pied, et l'espace compris entre les deux murs a été bétonné et pavé de grosses

(1) V« Couvres de Navigation intérieure. Rapport de M. Barois.

(2) Comptes rendus de la Société des Ingénieurs Civils américains. Rapport de M. Gould .

pierres de t&ille destinées à recevoir le choc de l'eau tombaût du déversoir.

La prise d'eau a naturellement été placée dans la partie du barrage fondée sur le rocher et constituée en maçonnerie. Elle comporte deux tuyaux en fonte de fort diamètre, auxquels on accède par une tour et une galerie.

Ce réservoir, destiné à fournir une réserve de 1 200 miUions de gallons» soit environ 5 100 000 mètres cubes, occupe une superficie de 193 acres 87 (78 hectares) et a coûté 312 430 dollars, soit environ 1 600 000 francs, ce qui fait ressortir le prix de revient du mètre cube de capacité utile à fr. 31.

La grande diversité des barrages que nous venons d'examiner ne permet pas de leur appliquer une conclusion générale. Toutefois, on doit reconnaître que la combinaison des digues en terre avec des murs en maçonnerie est, en général, peu avantageuse et qu*à moins de circonstances toutes spéciales, il est préférable de renoncer à ce genre de constructions et d'adopter des ouvrages, soit entièrement en terre, soit entièrement en maçonnerie si les conditions locales permettent de donner à ces derniers des fondations convenables. Quant aux barrages californiens, ce sont des ouvrages d'une nature toute particulière, dont la durée parait assez limitée et la sécurité incertaine, et qui ne seraient guère admissibles dans les contrées où leur rupture serait susceptible de causer de grands désastres.