DE SAVON DÉCOMPOSÉ
avant do
produire la mousso pour lue d’eau.
distillée .
de neige à Paris .
de pluie à Paris .
de l’Ailier à Moulins .
de la Dordogne à Libourne . . .
de la Garonne .
1 de la Loire à Tours et à Nantes.
1 du puits de Grenelle à Paris. . .
du puits de Passv à Paris ....
de la Somme soude .
Eaux . . . .
du Rhône de la Saône de l’Yonne.
1 de la Seine au pont d'Ivry. . . .
— à Chaillot .
1 de la Marne à Charenton .
de la Dhuis, à la source .
de l’Escaut à Valenciennes. . . .
d'Arcueil .
du canal de l’Ourcq .
des Prés Saint-Gervais .
de Belleville .
Supposons pour fixer les idées, que le degré hydrotimétrique de l’eau à l’état naturel étant 25, on ait trouvé 11 degrés dans la seconde opération que nous venons de décrire.
On reprend une nouvelle quantité de l’eau qu’on veut analyser, on la fait bouillir doucement pendant une demi-heure pour précipiter le carbonate de chaux et chasser l’acide carbonique. Après refroidissement, on ajoute de l’eau distillée pour rétablir le volume pris au début de l’expérience, on mélange bien, on filtre, puis on prend le degré hydrotimétrique de 40 cent, cubes du liquide filtré, soit par exemple la degrésle chiffre trouvé.
Enfin, on prend 50 cent, cubes du liquide précédent bouilli et filtré, et on y verse 2 cent, cubes d’oxalate d’ammoniaque pour éliminer la chaux qui s’y trouve à l’état de carbonate, et qui n’a pas été précipitée par l’ébullition. Après avoir laissé reposer et avoir filtré, on prend encore le degré hydrotimétrique de 40 cent, cubes de la liqueur, soit par exemple 8 degrés le degré trouvé.
Comme le carbonate de chaux qui est soluble dans l’eau, n'a pas été entièrement précipité par l’ébullition dans la troisième opération, on fait subir une
DISTRIBUTIONS D’EAUX
correction au degré trouvé après l’ébullition ; elle consiste à retrancher 3 de ce degré. Ici on prendra donc : 15 — 3 = 12.
On interprétera ainsi les données fournies par les opérations précédentes :
Le premier degré hydrotimétrique 25 indique que l’acide carbonique, les sels de chaux (carbonate et autres), et de magnésie contenus dans un litre d’eau, sont neutralisés par 25 décigrammes ou 2§r,50 de savon.
Le deuxième degré : 11 représente les sels de magnésie et l’acide carbonique restant dans l’eau après qu’on a éliminé la chaux, donc: 25 — 11 ou 14 degrés représentent les sels de chaux.
Le troisième degré, qui après correction est devenu 12, représente les sels de magnésie et les sels de chaux autres que le carbonate, donc : 25 — 12=13° représentent la quantité de carbonate de chaux et d’acide carbonique.
Enfin le quatrième degré 8 représente les sels de magnésie qui ont échappé à l’action de l’ébullition et de l’oxalate d’ammoniaque.
Si on fait le total des degrés représentant les sels de chaux et de magnésie : soit 14 -+- 8 = 22, on voit que sur les 25° de l’eau naturelle, il en reste 3 pour l’acide carbonique, et dès lors, l’eau essayée contient :
Acide carbonique libre . 3»
Carbonate de chaux (13 — 3) = 10 . 10
Sulfate de chaux ou sels de chaux autres que le carbonate
Sels de magnésie . 8
Le tableau ci-dessous donne l’équivalent en poids d’un degré hydrotimétrique pour un litre d’eau d’un certain nombre de corps. Il permet d’évaluer le poids des sels trouvés dans l’eau qu’on essaye ; il suffit de multiplier le nombre de degrés observés pour chaque sel par le nombre correspondant à 1 degré hydrotimétrique dans le tableau suivant :
Chaux .
. 1 degré
0sr,0057
Chlorure de calcium .
Carbonate de chaux .
Sulfate de chaux .
Magnésie .
Chlorure de magnésium . . . .
Carbonate de magnésie .
Sulfate — . . . .
Chlorure de sodium .
Sulfate de soude .
Acide sulfurique .
Chlore .
Savon à 30 °/o d’eau .
Acide carbonique .
0lit,005
Un exemple fera facilement comprendre l’usage de ce tableau. Par l’analyse précédente, on a trouvé :
Pour l’acide carbonique 3 degrés hydrotimétriques, ce qui indique qu’il y avait dans l’eau 3 X 0,005 = 0ut,015 d’acide carbonique libre, de même :
Pour le carbonate de chaux . 10 X 0,0103 = 0sr,103
— sulfate — . 4 X 0,0140 = 0 ,056
— — de magnésie ... 8 X 0,0125 = 0 ,100
HYDRAULIQUE
Comme le poids d’acide carbonique contenu dans l’eau douce est généralement très-faible, que 1 degré de carbonate de chaux correspond à 0sr,0f de ce sel et que les nombres proportionnels de carbonate de chaux, des sulfates de chaux et de magnésie ne diffèrent pas beaucoup les uns des autres, on en conclut :
Que le degré hydrotimétrique d'une eau représente à peu près le poids en décigrammes des sels terreux qu elle contient.
Examinons maintenant en particulier chacune des trois espèces d’eau qui peuvent servir aux usages domestiques et industriels : savoir, les eaux de pluie, de sources et de rivières, et voyons quels sont les principaux travaux auxquels donne lieu le captage ou la dérivation de ces eaux.
Eaux de pluie. — Dans certains pays dépourvus de sources ou de cours d’eau, on se sert pour l’alimentation, des eaux de pluie recueillies sur les toits et emmagasinées dans des réservoirs appelés citernes. Dans d'autres cas, on a recours aux eaux de pluie quand les dépenses à faire pour l’adduction des eaux de sources ou la dérivation des eaux de rivières seraient trop considérables en raison du but qu’on se propose d’atteindre.
Les eaux de pluie provenant de la condensation des vapeurs aqueuses qui s’élèvent des fleuves, des lacs, des mers, etc., entraînent avec elles les matières répandues dans l’air, ces eaux sont donc impures avant d’arriver sur le sol. Dans le voisinage des villes, on constate qu elles sont chargées des poussières plus ou moins nombreuses qui voltigent dans l’atmosphère ; les pluies d’orage renferment en outre, de l’azotate d’ammoniaque. Pour les usages domestiques et industriels, tels que les bains, les lessivages, l’arrosage, etc., l’eau de pluie est une des meilleures qu’on puisse utiliser. Pour la boisson, on peut également la ranger au nombre des meilleures eaux potables.
Nous avons dit que les eaux de pluie renfermaient de l'azotate d’ammoniaque en|plus grande proportion que les eaux de sourcesetderiviéres; ellesrenferment aussi une assez grande quantité de sels minéraux, comme l'indique l’analyse suivante de M. E. Marchand dans son ouvrage « des eaux potables en général. »
Matières contenues dans un kilog. d'eau de pluie :
Bicarbonate d’ammoniaque . 0,00174
Azotate — . 0,00189
Chlorure de sodium . . . . * . . . 0,01143
Sulfate de chaux . 0,00087
Sulfate de soude . 0,01007
Matières organiques . 0,02486
L’azotate d’ammoniaque provient de la décomposition de la vapeur d’eau sous l’influence de l’étincelle électrique. Comme l’a démontré M. Liebig, l’électricité décompose l’eau en hydrogène et en oxygène, le premier de ces deux gaz se combine avec l’azote de l’air pour former de l’ammoniaque (AzH3) ; le second s'empare également d’une certaine quantité d’azote pour donner naissance à de l’acide azotique (AzO5).
L’acide azotique et l'ammoniaque en présence se combinent à leur tour pour donner de l’azotate d’ammoniaque (AzO5, AzH3, HO). Les produits ammoniacaux jouent un rôle très-important dans la végétation, et les eaux pluviales sont d’autant plus fertilisantes qu'elles contiennent plus d’azote.
Le chlorure de sodium contenu dans l’eau de pluie provient de la mer ; des parcelles de ce sel sont entraînées avec les gouttelettes liquides ; plus on avance
DISTRIBUTIONS D’EAUX
dans l’intérieur des terres, plus la proportion de chlorure de sodium contenue dans l’eau de pluie diminue, cette proportion varie également avec la direction du vent. L’analyse reproduite ci-dessus a été faite sur des eaux de pluie recueillies à Fécamp.
Dans des analyses faites à Paris, M. Barrai trouva par mètre cube d'eau de pluie, des quantités de chlorure de sodium variant de 2«r,64 à 3sr,60.
On constate aussi dans l’eau de pluie, la présence de petites quantités d’iodures et de bromures. Ces sels accompagnent les chlorures dans l’eau de mer.
C’est M. Chûtin qui constata dans toutes les eaux, l’existence de l'iode. Le sulfate de chaux et le sulfate de soude existent également dans les eaux de pluie. A Paris, on trouve qu’elles renferment une quantité notable de ce premier sel, ce fait provient de l’emploi général du plâtre dans les constructions de cette ville.
Enfin l’eau de pluie contient les gaz entrant dans la composition de l’air. La proportion de ces gaz varie suivant la température et la pression. M. Peligot a trouvé dans une eau de pluie de 2 à 4 % de gaz acide carbonique et azote.
Quant aux matières organiques entraînées, leur nature et leur quantité dépendent de l’état de l’atmosphère, ainsi certaines eaux de sources sont plus pures que des eaux pluviales recueillies dans l’atmosphère des grandes villes. Ces dernières eaux entraînent des particules charbonneuses, des débris de végétaux, des germes divers, etc., si l’on ajoute à ces matières celles qui sont entraînées par l’eau dans son trajet sur les toits et dans les gouttières, on comprendra facilement que l’eau emmagasinée dans des citernes est sujette à une prompte décomposition.
Citernes. — Les citernes sont d’un usage fréquent dans les campagnes et dans certaines villes dépourvues de distribution d’eau.
Les eaux de pluies recueillies dans ces réservoirs peuvent servir non-seulement aux usages domestiques et industriels, mais encore à l’alimentation. Dans ce dernier cas, on dispose les conduites qui aboutissent aux citernes, de façon à pouvoir rejeter les premières eaux qui tombent afin d’emmagasiner seulement celles qui sont les plus pures. 11 suffit pour cela, de munir le conduit qui descend du toit d’un robinet qui laisse écouler au dehors les premières eaux. Au bout d’un certain temps, on ouvre le robinet, et les eaux coulent directement dans la citerne.
Cette installation existe dans la ville de Cadix où chaque maison est munie d’une citerne.
Pour conserver l’eau de pluie ainsi emmagasinée dans un état de salubrité satisfaisant, il est indispensable de la maintenir dans l’obscurité ; on empêche ainsi le développement des végétaux cryptogames entraînés. Il faut aussi avoir soin de curer le fond de la citerne après l’avoir vidée, à des intervalles suffisamment rapprochés.
On remplit la première condition, en recouvrant la citerne d’un toit, qui tout en procurant l’obscurité nécessaire n’empêche pas l’air de circuler librement, ce qui est essentiel.
Le choix des matériaux employés dans la construction des citernes, n’est pas indifférent. 11 ne faut pas employer des pierres calcaires qui communiqueraient de la dureté à l’eau, par suite d’une certaine proportion de chaux qui se mêlerait à la longue à celle-ci. 11 faut éviter l’emploi du mortier ou des ciments, pour la même raison.
Enfin, il est bon. d’établir autour des citernes des excavations remplies de sable fin ; les eaux déversées d’abord dans ces excavations ne peuvent pénétrer dans la citerne qu’après avoir traversé le sable qui joue le rôle de filtre.
HYDRAULIQUE
C'est une disposition analogue qui a été employée dans la construction des citernes de Venise, fig. I , pl. I.
Cette ville située au milieu d’une lagune, occupe une surface d'environ 5,200,000 mètres carrés et compte 2077 citernes, dont 177 réservées aux besoins publics et 1900 appartenant aux particuliers. La capacité totale de ces 2077 citernes, est de 202,535 mètres cubes.
Dans une année commune, il tombe à Venise 82 cent, de pluie, ce qui donnerait une quantité d'eau totale de 5,200,000x0,82 = 4,264,000 mètres cubes.
Or, la pluie tombe avec une abondance suffisante pour remplir les citernes, environ cinq fois par an, ce qui porte le volume d’eau recueilli à 5 X 202,535 = 1,012,675 mètres cubes.
Les eaux de citernes constituèrent pendant longtemps le seul moyen d’alimentation de Venise. Au milieu de ce siècle, on a dérivé dans un canal les eaux de la rivière Brenta. L'eau potable recuedlie dans ce canal, appelé Seriola, n’arrive pas jusqu’à Venise, il s’arrête à Fusine au-delà de la lagune, c’est là que des bateliers viennent remplir d’eau leur barque divisée en deux compartiments et vont ensuite la vendre dans l’intérieur de la ville; chaque barque contient environ 20 mètres cubes d’eau et il entre 40 barques par jour dans la ville, ce qui porte à 800 mètres cubes environ le volume d’eau de la Seriola consommé à Venise.
Dans son ouvrage sur les eaux publiques, M. Grimaud de Caux donne la description d'une des citernes de Venise, qui doivent leur efficacité aux principes très-rationnels sur lesquels repose leur construction.
On emploie comme matériaux essentiels le sable et l’argile, on commence par pratiquer dans le sol une excavation ayant la forme d’un tronc de pyramide dont la hauteur est de trois mètres. La petite base du tronc se trouve occuper le fond de l’excavation. On garnit cette dernière d'un bâti en bois pour maintenir le terrain, et on dépose par dessus une couche d'argile pure, bien liée et dont on lisse avec soin la surface. Dans les plus grandes citernes, l’épaisseur de la couche d’argile ne dépasse pas 30 centimètres, c’est suffisant pour résister à la pression de l’eau et empêcher sa pénétration par les racines des végétaux. Le fond de l’excavation est garni avec une pierre circulaire creusée en son milieu. Elle forme la base d’un cylindre creux ayant les dimensions d'un puits ordinaire et qu’on bâtit en briques sèches. Les Iniques du fond sont percées de trous coniques. Le puits s’élève jusqu'au dessus du sol et se termine par une margelle ordinaire.
L’espace compris entre la paroi extérieure du puits et les parois intérieures de l’excavation dont il occupe le centre, est rempli avec du sable de mer lavé. A chacun des angles de la fosse, on dispose une sorte de niche en pierre, fermée par un couvercle en pierre percé de trous, ces boites ou casseltoni sont reliées entre elles par un petit canal en briques sèches. L’eau de pluie entre directement dans les casseltoni, traverse le sable, se filtre et pénètre enfin dans le puits central d’où on la retire avec des seaux. La surface du sable reçoit un pavage ordinaire qui est incliné de façon à amener vers l’orifice des cassettoni l’eau pluviale qui y tombe.
On voit que cet appareil est un véritable filtre, et on comprend que dans ces conditions, l’eau pluviale isolée d’une façon absolue de toutes les eaux d’infiltration de terrains environnants puisse se conserver limpide et fraîche.
Dans certains cas, les citernes peuvent rendre de grands services. Des habitations rurales, et même des communes dépourvues de sources, de rivières, et pour lesquelles la construction de puits occasionnerait des dépenses trop considérables, peuvent recueillir des eaux de pluie en quantité suffisante pour sub-
DISTRIBUTIONS D’EAUX
venir aux besoins domestiques, et dans ce cas, on doit imiter la construction de la citerne vénitienne.
Si on admet avec M. Grimaud de Caux, les quantités d’eau suivantes comme nécessaires dans une ferme :
10 litres par jour, soit 3mc,600m,
Total 33mc,450
On voit que si la ferme admet quatre personnes, un cheval, une vache et un porc, il faudra recueillir par an 44m,500lit., ce qui exige une surface de toit de 9dm2 produisant 68 mètres cubes d’eau, c’est la surface de toiture de l’habitation d’un petit cultivateur. Dans les campagnes, l’établissement des citernes et l’utilisation convenable des surfaces de toits permettent de rassembler assez d’eau pour abreuver les animaux qui sont trop souvent conduits à des mares où l’eau corrompue contient le germe d’épizooties.
Nous donnons, fig. 2 et 3, pl. I, les plans et les coupes de deux citernes, d’après l’ouvrage remarquable de M. Maurice Aymard sur les irrigations du midi de l’Espagne. La première, fig. 2, pl. I, existe au village de Manissés près de Valence. La seconde, fig. 3, pl. I, est la citerne mauresque de l’Alhambra à Grenade.
Eaux de source. — Les eaux de sources proviennent des météores aqueux, tels que les pluies, les nuées, la bruine, les brouillards, la rosée, la neige, etc. La quantité d’eau produite annuellement par ces météores, varie chaque année, mais elle suffit pour fournir dans chaque bassin au débit des sources, des ruisseaux, des rivières et des fleuves.
Toute source est le produit d’une infinité de petits filets d’eau qui se réunissent et forment finalement le cours d’eau qu’on aperçoit à la surface du sol.
Ces filets qui se forment dans les montagnes et les collines dont le sol est perméable et descendent sur les couches imperméables, se partagent sous terre de la même manière que les eaux pluviales à la surface. Aussi, c’est presque toujours au fond des vallons ou à leur thalweg qu’on voit les sources sortir de terre.
Quelquefois les sources ne sont point apparentes, elles restent cachées et coulent sous le terrain de transport.
Les eaux de sources pendant leur parcours souterrain, se chargent de toutes les matières solubles qui sont contenues dans le sol et entraînent en outre des substances, telles que la silice, l’argile, etc. Il en résulte que les eaux de sources les plus pures se trouvent dans les terrains primitifs, où elles ont été arrêtées par des roches.
Les eaux qui ont traversé les terrains secondaires, renferment un peu de carbonate de chaux; ce sel quand il est en petite quantité n’exerce pas d’influence fâcheuse sur l’organisme, si donc les eaux sont exemptes de sulfate de chaux, et si la proportion totale de sels qu’elles renferment ne dépasse pas 3 décigrammes par litre, on peut les capter et s’en servir pour les usages domestiques.
Ce qui fait préférer les eaux de sources aux eaux de rivière pour l’alimentation, c’est qu’elles sont fraîches en été et suffisamment chaudes en hiver. La température des eaux de sources est à peu près constante en toute saison.
par an pour une personne adulte ;
: — pour un cheval ;
— pour une vache ou un bœuf ;
— un mouton ;
— un porc.
HYDRAULIQUE
M. Dupasquicr indique les températures suivantes pour des eaux de sources des environs de Lyon.
Source de Neuville . 13° \
— de Roye . 13 I moyenne 12°, 5,
— de Rouzier . 12 ,2\ variation de température en hi-
— de Fontaine . 12 [ ver et en été 1 degré environ.
Il en est de même de la température des eaux des fontaines de Dijon. La variation de température des eaux prises à la source et à leur débouché dans les bornes fontaines de la ville, est de 1 degré environ ; la différence de température des eaux h la source au mois d’août et au mois de janvier, n’est pas de plus de 2 degrés.
Ces considérations ont milité en faveur de l'adduction des eaux de sources dans certaines villes, comme Paris, Dijon, Bordeaux, Rome, etc., malgré les énormes dépenses que ces travaux ont nécessitées.
Les eaux de sources présentent encore sur les eaux de rivières, l’avantage de circuler dans l’intérieur du sol, par suite à l’abri de la lumière, ce qui est une bonne condition pour leur conservation. On remarque en effet, que les eaux de certaines rivières chargées de matières organiques, se corrompent facilement pendant les fortes chaleurs et sous l'influence de la lumière.
Les eaux de sources sont le plus souvent limpides, quelquefois elles ne sont pas suffisamment aérées, mais pour remédier à cet inconvénient, il suflit de les faire tomber sur une série de petites cascades avant de procéder à leur distribution.
Jaugeage des sources. — Captage des sources. — Quand on veut capter une source pour une distribution d’eau dans un centre de population, la première opération consiste à la jauger aux diverses époques de l'année, surtout dans les temps de sécheresse, afin de s’assurer que son volume sera suffisant pour l’alimentation.
Pour constater le débit d’une source en litres et par seconde, on peut recueillir l'eau dans un vase d’une capacité connue, et constater avec une montre le nombre de secondes nécessaires pour le remplir.
Ce procédé n’est applicable que lorsque le volume d’eau fourni par la source est peu important.
Quand le volume d’eau à mesurer est considérable, on peut former à l’aide de planches, un barrage dans lequel on pratique une échancrure rectangulaire. On s’assurera que la crête du déversoir est bien horizontale. Au bout de quelques instants l'eau prendra son niveau et son cours normal.
On mesurera la hauteur d’eau H au-dessus du seuil du déversoir et la largeur L du déversoir.
Le volume d'eau q écoulé par seconde sera donné par la formule :
q = ?»LH V2ÿH
dans laquelle g est égal à 9,8088 et m un coefficient numérique égal à 0,405.
La valeur de ce coefficient varie suivant les hauteurs différentes de H. Ainsi, MM. Poncelet et Lcsbos indiquent les valeurs suivantes pour des hauteurs H comprises entre 0m,01 et 0,22.
DISTRIBUTIONS D’EAUX
en prenant l’une de ces valeurs selon la hauteur mesurée H, ou en adoptant la valeur moyenne de 0,40o, la formule précédente donnera le volume d'eau débité à la seconde, en mètres cubes.
L’expression \J'lg H représente la vitesse de l’eau.
Pour jauger la source du Rosoir à Dijon, M. Darcy s’est servi d’un barrage en planches. Afin d’avoir un orifice en mince paroi, tout le pourtour était garni du côté d’amont de feuilles de fer blanc appliquées contre le bois, et dépassant celui-ci de 3 à 4 centimètres.
L’orifice étant complètement noyé du côté d’amont, on avait la dépense théorique en appliquant la formule :
Q = §W*ÿ [hx slhl-h^h)
et la dépense effective s’obtient en multipliant Q par le coefficient de contraction 0,62 :
l est la largeur de l’orifice ;
lix la charge sur l’arête inférieure de l’orifice ;
h la charge sur l’arête supérieure.
Pour capter les eaux de sources, on creuse et on nettoie le bassin d’envergence de l’eau, on l’entoure d’un mur en maçonnerie et on le recouvre d’une voûte. Le bassin de la source est mis ensuite en communication avec la conduite principale de distribution.
Quand les sources naturelles ne sont pas assez abondantes, ce qui arrive généralement, on peut rechercher les eaux souterraines provenant des eaux de pluie qui ont filtré à travers les couches perméables du sol et qui ont été arrêtées par une couche imperméable. On crée ainsi une source artificielle.
Pour capter les eaux souterraines, on établit une conduite en pierres dont les joints puissent laisser passer le liquide qui s’écoule à l’intérieur du conduit auquel on donne une pente convenable.
Ce procédé a été employé dans un certain nombre de contrées, notamment pour la distribution des eaux de la ville d'Avallon.
Si le niveau de la source est à une hauteur suffisante au-dessus des réservoirs de distribution, on y conduit les eaux par leur pente naturelle au moyen d’un aqueduc, sinon il faut établir une canalisation et y refouler l’eau à l’aide de machines à vapeur ou de machines hydrauliques, comme nous le verrons plus loin.
Adduction des eaux. — Examen des travaux exécutés par les Anciens.
— Les aqueducs sont des conduites en maçonnerie, en poterie ou métalliques, couvertes et situées à une certaine distance au-dessous du sol afin d’empêcher l’évaporation de l’eau et lui conserver sa fraîcheur et sa pureté. L’amenée des eaux, à l’aide d'aqueducs était le moyen généralement employé par les Anciens qui ont laissé des travaux fort remarquables dans ce genre. Ils donnaient à leurs aqueducs des proportions beaucoup plus considérables qu’aujourd’hui. Ainsi pour l’adduction des eaux des sources d’Uzès à Nîmes, les Romains avaient construit un aqueduc dans lequel un homme pouvait facilement se promener en suivant la banquette placée à côté de la cunelte, c’est-à-dire à côté de la rigole qui reçoit l’eau. Ces errements furent suivis pour la construction des aqueducs jusqu’à notre siècle. Ainsi celui d’Arcueila 2 mètres de hauteur sur 1 mètre de largeur. 11 en est de même de l’aqueduc du Peyrou à Montpellier, pl. II, fig. 4 et 5.
Dans la construction de l’aqueduc de Dijon M. Darcy a adopté des dimensions réduites. La hauteur totale est de 90 cent, lacunette a 0m,60 de largeur, pl. II, fig. 6. On peut encore circuler assez facilement dans cet aqueduc; d’ailleurs des
HYDRAULIQUE
regards ou cheminées en maçonnerie fermés par une trappe sont ménagés de distance eu distance et permettent une visite facile de l’ouvrage ainsi que les réparations.
Tous ces aqueducs étaient construits en maçonnerie, mais en employant le ciment on peut exécuter des conduits économiques. L’aqueduc d’Avallon en fournit un exemple. Scs dimensions sont les suivantes :
Largeur de la cunette 0ro,30, hauteur 0m,15.
La voûte qui la surmonte a une flèche de 0,11 et une épaisseur 0,10. Ce conduit débite au moins 1850 met. cubes d'eau en 24 heures soit un peu plus de 77 mèt. cubes à l'heure, pl. II, lig. 7. ^
Les aqueducs en béton de ciment se fabriquent sur place au moyen de moules spéciaux.
Dans leurs travaux d'adduction des eaux, les Anciens employaient des conduits en pierres ou en poterie, ou des tuyaux en plomb. Aujourd’hui ces derniers tuyaux ne servent guère qu’à l’exécution des conduites intérieures de distribution. Les tuyaux en poterie sont également employés mais pour de petits diamètres. Pour les grands conduits on fait usage des tuyaux en fonte.
Pour franchir les vallées on emploie les tubes siphons. Les architectes romains en faisaient usage comme on peut le constater aux environs de Lyon. Un ouvrage de ce genre avait été construit pour conduire dans cette ville les eaux du mont Pila près de Saint-Etienne, à 50 kil. de Lyon. L’eau qui descend dans l’une des branches du tuyau siphon remonte dans l’autre branche pour reprendre son niveau, pl. II, lig. 8 et 9.
On peut, grâce à ce moyen, éviter les dépenses considérables que nécessiterait l’établissement d’un grand aqueduc en maçonnerie élevé sur des arcatures jusqu’au niveau des deux faites à réunir. Nous verrons plus loin le projet du siphon destiné à faire passer le canal d'irrigation du Rhône de la rive gauche du Rhône sur la rive droite. Les siphons des Romains étaient exécutés avec des tuyaux de plomb.
Ainsi les ouvrages d’art construits par les Romains pour l’adduction des eaux du mont Pila à Lyon, comprenaient 13 ponts aqueducs sur arcatures et 3 siphons composés de 12 tuyaux de plomb de 21 cent, de diamètre. Aux extrémités des deux branches du siphon étaient des réservoirs, voir les détails d’exécution pl. II, fig. 10 et 11. Dans le fond de la vallée le siphon du mont Pila était supporté par des arcatures construites dans les mêmes proportions que les ponts aqueducs.
Les tubes-siphons étaient anciennement employés concurremment avec les ponts aqueducs à arcades.
Ces derniers ouvrages affectaient des proportions grandioses et constituent de magnifiques modèles qui ont été imités dans les constructions modernes comme nous le verrons plus loin.
L’aqueduc de Roqucfavour est une copie du pont du Gard, il en est de même de l'aqueduc du Croton à New-York.
Passons rapidement en revue les aqueducs les plus remarquables construits par les Anciens et dont les ruines subsistent encore.
C’est à Rome qu’on trouve le plus grand nombre de ces monuments. Celte ville située au bord du Tibre dont les eaux sont souvent troubles et insalubres, était alimentée par diflerentes sources et le lac Alsietinus. Les eaux arrivaient à des niveaux différents dans les quartiers de la ville.
Les eaux prises dans la vallée de l’Anio (Tèverone actuel) étaient amenées par 6 aqueducs appelés, Appia, Anio Vêtus Marcia, Aqua Virgo, Claudia et Anio Novus, 2 autres aqueducs nommés Tcpula et Julia servaient à l’adduction des eaux de sources situées sur la rive gauche du Tibre inférieur. Enfin les eaux du lac Alsietinus étaient conduites par l’aqueduc Alsietina. A ces neuf aqueducs il
DISTRIBUTIONS D’EAUX
faut en joindre deux autres appelés Aqua Trajana et Aqua Alexandrina. Le premier construit sous Trajan amenait les eaux du lac Sabatinus, le second édifié sous Alexandre Sévère alimentait spécialement les thermes qui portaient le nom de cet empereur.
En dehors de ces aqueducs principaux il en existait une foule d’autres destinés à des usages particuliers, de sorte que le volume d’eau qui était amené à Rome peut être évalué 1,488,300 mètres cubes par vingt-quatre heures.
La longueur des aqueducs variait de 23,000 à 91,000 mètres ; l'ensemble atteignait 418 kil. environ sur lesquels 364 kil. étaient en souterrains et 49 sur arcades.
Les eaux ainsi conduites dans la ville n’avaient pas le môme degré de pureté et on les classait suivant les usages auxquels elles devaient servir.
Elles arrivaient dans de grands réservoirs où elles se décantaient; elles passaient de là dans les châteaux-d’eau où débouchaient les tuyaux destinés à les conduire dans les divers quartiers.
La distribution se faisait par des tuyaux en terre nommés fistula; le jaugeage s’opérait au sortir des châteaux-d’eau à l’aide de divers calibres (au nombre de 25) en bronze appelés calix.
Les points d’arrivée des eaux à Rome étaient au minimum à 8 mètres eu contre-haut du quai du Tibre, et au maximum à 38,39 et 47 mètres au-dessus de ce quai.
Dans l’intérieur de la ville, les tuyaux de distribution étaient tantôt enfouis dans le sol, tantôt portés sur arcades. On comptait jusqu'à 247 réservoirs ou châtcaux-d’eau secondaires d'où partaient une multitude de tuyaux soigneusement calibrés suivant la concession.
Les eaux qui avaient coulé nuit et jour dans les fontaines publiques se rendaient par des canaux souterrains dans ^es naumachies qni servaient à simuler des combats navals.
Les égouts qui formaient le complément de cette magnifique distribution recevaient les eaux et les immondices et les rejetaient dans le Tibre en dehors de la ville.
Ce système très-remarquable a'servi de modèle aux ingénieurs modernes.
Dans toutes les villes fondées par les Romains on retrouve des traces de travaux hydrauliques analogues à ceux de Rome. Citons ceux d’entre eux qui paraissent les plus remarquables :
Aimes était alimentée également par des sources: Celle d’Aire près d’Uzès et celle d’Eure à 13 kil. de Nîmes.
Les eaux étaient amenées par un aqueduc et passaient au-dessus de la rivière le Gardon sur le fameux pont du Gard dont les restes permettent de juger de l’importance du travail. Cet ouvrage composé de trois rangs d’arcades est à 50 mètres au-dessus des plus basses eaux de Gardon. Le premier rang a une longueur de 270 mètres, le troisième a 238 mètres de long, l’aqueduc proprement dit est formé par un massif de béton recouvert d’une couche de ciment fin, il était recouvert de dalles en pierre. Le fond est creusé en arc de cercle. La largeur intérieure était de lm,22, sa pente était de 4 cent, par 100 mètres. Aujourd'hui on constate l'existence d’un dépôt calcaire de 29 cent, d’épaisseur et de I mètre de hauteur au-dessus du fond du canal. En se basant sur la hauteur totale de ce dépôt on peut évaluer à 63,234 mèt. cubes le volume d’eau qui était débité chaque jour par cet aqueduc, c’était une quantité énorme pour la population de la ville de Nîmes.
A Lyon on remarque aussi les vestiges de 4 aqueducs qui amenaient les eaux à des hauteurs dilférentes. C’étaient les aqueducs du mont d'Or, de Feurs, du mont Pila et du Rhône.