‹ Étude théorique et pratique sur les barrages-réservoirsChapitre 8 sur 15 · II · texte numérisé non relu

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tangentes, de façon à éviter des jarrets qui auraient été d'un aspect disgracieux. En plan (fig. 57), il est disposé en arc de cercle tournant sa convexité du côté de l'eau, et ses extrémités sont solidement encastrées dans les parois rocheuses de la vallée, ce qui lui donne un surcroît de solidité. Les chiffres inscrits entre parenthèses sur les parements (fig. 56) indiquent les pressions maxima supportées par les maçonneries à diverses hauteurs, ceux situés sur le parement d'amont correspondant au réservoir vide, et ceux du parement d'aval au réservoir plein.

Les constructeurs de cet ouvrage s'étaient imposé la condition de ne pas faire supporter aux matériaux des pressions supérieures à 6 kilogr. par centimètre carré, tandis que Ton voit que, à la base du parement d'aval, cette pression

Fig. 56. — Section transversale du barrage du Furens.

Fig. 57. — Vue en plan du barrage du Furens.

atteint 6^^ 49. Cela tient à ce que les pressions ont été calculées comme 3i l'on avait eu en présence un mur de longueur indéfinie et de foroie

rectili^e. En tenant compte de Fétroilesse de la vallée et de la convexité du barrage, M. GraefiF a admis qu'au point considéré, au lieu d'atteindre 6''«49, la pression resterait sans doute inférieure à 6 kilogr.

FiG. 58. — Élévation du barrage du Furens.

Nous verrons, d'ailleurs, que, par suite d'une correction faite par M. Bouvier aux formules de M. Delocre, les pressions indiquées (fig. 56) doivent être notablement majorées.

Le couronnement du barrage supporte une voie charretière qui se

Fig. 59. — Prise d'eau du barrage du Furens.

trouve à deux mètres au-dessus du niveau maximum de la retenue. Cette voie est comprise entre deux parapets, qui contribuent, surtout

celui d'aval, à rornementation du couronnement. En outre; sur le parement d'aval, on a disposé en quinconce (fig. 58) de grosses pierres de taille formant des saillies destinées à recevoir les échafaudages dont on peut avoir besoin pour l'exécution des travaux d'entretien, et qui produisent à Tœil un très heureux effet en rompant la monotonie qu'aurait présentée un parement uni d'aussi grande surface.

Afin de ne pas affaiblir la solidité du barrage, on a évité d'y placer les prises d'eau, et la vidange s'opère par un tunnel maçonné, de 185 mètres de longueur, percé dans le contrefort rocheux de la rive droite, de 2 mètres de hauteur sur 1"» 80 de largeur, et débouchant dans le réservoir à 8 mètres au-dessus du fond (fig. 59). Ce tunnel renferme trois conduites en fonte: deux de 0"40 de diamètre, destinées aux écoulements, et une de 2™ 16 de diamètre, destinée à l'évacuation des vases. Ces conduites traversent, à leur origine, un bouchon en maçonnerie de 11 mètres d'épaisseur, et elles sont munies, à l'amont, de valves qui se manœuvrent du sommet, et à l'aval d'un double jeu de robinets.

En outre, un canal de dérivation (fig. 60), creusé dans le flanc droit de la vallée, permet d'écouler directement, en temps de crue, sans

Fig. 60. -— Plan du réservoir du barrage du Furens.

passer par le réservoir, un volume de 90 mètres cubes par seconde, insuffisant pour occasionner des dégâts. Le débit des crues excédant 90 mètres cubes est seul reçu dans le réservoir, où il trouve toujours disponible, pour le recevoir, la tranche comprise entre la retenue normale, qui n'est qu'à 44™ 50 au-dessus du fond, et la retenue maximum, qui en est à 50 mètres. Le volume de celte tranche est de 400000 mètres cubes, et un tunnel spécial C'R', fermé par une vanne en tôle, sert à l'évacuer dès que le débit de la crue est redescendu au-dessous de 90 mètres cubes. Enfin, un déversoir de 20 mètres de longueur D, communiquant avec le canal de dérivation (fig. 60), a été établi de façon à empêcher le niveau du réservoir de dépasser la retenue maximum. Les dépenses de construction de cet ouvrage se sont élevées au chiffre total de 1 590000 francs, dont 902000 francs pour le barrage proprement dit, 182000 francs pour les acquisitions de terrains, 350000 francs pour le canal de dérivation et 156000 francs pour les tunnels de prise d'eau et la ventellerie. Le cube emmagasiné pouvant

atteindre 1 600 000 mètres cubes, le prix de revient du mètre cube de capacité utile a donc été de 1 franc environ (*).

Barrage de la Rive ou du Ban. — Le réservoir créé par ce barrage a pour but de régulariser le jeu des usines du Gier et de fournir de l*eau potable à la ville de Saint-Chamond. Sa surface est de 18 hectares

FiG. 61. — Coupe du barrage de la Rive.

et sa contenance de 1 850000 mètres cubes. Le barrage qui le constitue a été construit, de 1866 à 1870, en un point resserré de la vallée du Ban, affluent du Gier, et opère une retenue de 45°»10 (fig. 61). Il a été établi sur les mêmes principes que le barrage du Furens, dont il ne diffère que par des dispositions locales. Toutefois, les Ingénieurs, enhardis par le succès obtenu dans la construction précédente, ont augmenté la pression limite imposée aux maçonneries et Font portée de6''«50à 8 kilogr.

Ce barrage, disposé également suivant un arc de cercle, convexe

(1) Annales des Ponts et Chatissées, 1875. Mémoire de M. de Montgolfibr.

vers Tamont, dont le rayon est de 404 mètres, présente un couronnement de 165 mètres de longueur. Pour la même raison qu'au barrage du Furens, les prises d'eau n'ont pas été placées dans le corps de la maçonnerie, mais dans un tunnel spécialement creusé à cet effet dans le flanc gauche de la vallée. Ce tunnel maçonné, qui a 60 mètres de longueur, débouche à 9 mètres au-dessus du fond du réservoir et contient deux tuyaux en fonte de 0»>40 de diamètre et munis de robinetsvannes pour en régler les écoulements. L'un débouche directement dans le réservoir et sert à donner un débit régulier de 30 litres par seconde à la rivière, tandis que l'autre, destiné à l'alimentation de Saint-Chamond, est prolongé à l'intérieur du réservoir par un aqueduc dont la voûte, percée de trous, est recouverte d'une couche filtrante de pierres et graviers de 2 mètres d'épaisseur.

Les dépenses de construction de ce réservoir ne se sont élevées qu'à 950 000 francs, ce qui, pour une contenance de i 850 000 mètres cubes, ne donne que fr. 50 pour prix du mètre cube de capacité utile, c'est-à-dire moitié moins qu'au Furens (*).

Barrage du Pas-du-Riot, — Ce barrage a été construit, de 1873 à 1878, à 5 kilomètres en amont de celui du Gouffre-d'Enfer, également sur le Furens et dans le même but. Situé dans un étranglement de la vallée, il opère une retenue de 33™ 50, et il est disposé en plan suivant un arc de cercle, convexe vers l'amont, de 350 mètres de rayon. Son épaisseur au sommet est de 4" 90, et il a été profilé de la môme manière que les barrages précédents, la pression maximum admise dans les calculs ayant été portée à 7''» 50.

Les prises d'eau ont été établies avec les mêmes précautions et d'une manière absolument semblable à celles des deux barrages précédents.

Le réservoir du Pas-du-Riot, dont la surface est de 13,73 hectares, et la capacité de 1 300 000 mètres cubes, a coûté 1 280 000 francs, de sorte que le prix du mètre cube de capacité y est revenu à 1 franc, comme pour le réservoir du Gouffre-d'Enfer.

Comparaison de divers types de barrages en maçonnerie. — Nous avons vu que le barrage du Furens était, à très peu près, un sohde d'égale résistance soumis à une pression maximum de 6^« 5 par centimètre carré. Il s'ensuit que le profil ainsi déterminé parait pouvoir servir pour toutes les hauteurs; nous verrons plus loin que, d'après la théorie de M. Guillemain, il n'en est pas tout à fait ainsi, mais l'écart est peu considérable. Naturellement, si la pression maximum change, le profil est un peu modifié : c'est ainsi que le barrage de la Rive, qui a été calculé pour une pression maximum de 8 kilogr., au lieu de 6^^ 5, présente une forme un peu différente de celle qu'a la partie correspondante du barrage du Furens. Cette augmentation de la charge s'est traduite par une économie de maçonnerie de 105 mètres

(1) F» Congrès de navigation intérieure. Rapport de M. Bouvier.

cubes par mètre courant de barrage. J^a comparaison des courbes de pression de ces deux barrages montre, d'ailleurs, que ces courbes se rapprochent d'autant pJus des parements que la pression limite augmente ; de sorte que, pour un même type de barrage, la stabilité varie en sens inyerse de la charge imposée aux matériaux. Il y a donc grand intérêt à connaître, aussi exactement que possible, cette pression limite, et la prudence commande de se tenir très au-dessous de la charge capable de produire l'écrasement, de façon qu'une erreur d'appréciation, même considérable, ne soit cependant pas suffisante pour mettre l'ouvrage en danger.

Le meilleur moyen de se rendre compte de tous les avantages que présente le profil rationnel inauguré au barrage du Furens, c'est de le comparer au profil des anciens barrages. M. de Sazilly avait déjà comparé son profil à ceux employés aux barrages de Gros-Bois, Bosméléac et Glomel, et était arrivé aux résultats suivants :

Que tout en diminuant le volume des maçonneries, on aurait pu abaisser à 4 kilogr. par centimètre carré les charges sur les fondations, qui atteignent S^« 40 à Bosméléac, 9^« 69 à Glomel et U^« Î26 à Gros- Bois.

Au niveau des fondations, la pression sur Tarête extérieure atteint

Barrage de Gros-Bois. Barrage de Bosméléac.

FiG. 62 et 63. — Courbes des pressions des barrages de Gros-Bois et de Bosméléac.

encore, dans ce dernier barrage, IC» 40, tandis que si l'on avait adopté le type employé au Furens, on aurait pu réduire cette pression à &"« S, tout en réalisant une économie de maçonnerie de : 226 — 156 = 70™3 par mètre courant. Le profil employé à Gros-Bois et à Glomel est d'ailleurs le plus irrationnel de tous, car les deux courbes des pressions se trouvent d'un même côté de la ligne médiane (fig. 62). De plus, la courbe des pressions passant très près de l'arête extérieure (à 3"» 50 seulement), une grande partie de la base ne se trouve pas comprimée, mais, au contraire, soumise à des extensions. Il est assez curieux de

l^emarqaer que si Ton avait retourné le profil de ce barrage en mettant le parement rectîligne du côté de Teau, il se serait, au contraire, tronvé dans de bonnes conditions de stabilité. C'est ainsi que le mur de Bosméléac, dont le parement incliné est celui d'aval, est dans d'excellentes conditions de résistance, car la ligne médiane se trouve à peu près à égale distance des deux courbes des pressions (fig. 63), et la pression qu'il supporte au niveau du dessus de la fondation n'est que de 6^» 09.

M. Graeff a comparé le barrage du Furens aux six anciens barrages espagnols et dressé le tableau suivant^ qui montre bien que, tout en

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