DEGRÉ D'APPROXIMATION OBTENU DANS LEUR ÉVALUATION

36. On s'est servi en 1838 et 1839, pour mesurer les charges de liquide loin des orifices, de la coulisse X décrite aux n" 76 et suiv. et dessinée sur la planche a du mémoire imprimé en i83a. Mais nous avons profité de la suspension des expériences qui a eu lieu en 1 83o , pendant qu'on remplaçait la jauge en charpente par un bassin en maçonnerie , pour porter cette coulisse de X en X' (pl. 4. lig. 39 et 3o) et y faire, ainsi qu'au reste de l'appareil, des perfectionnements importants.

La nouvelle coulisse X' (pl. 4, fig. 3a ) est en bois comme l’ancienne, et elle est fixée à l'un des poteaux du réservoir au moven de pattes de fer qui l'isolent tout à fait du revêtement en madriérs, afin quelle ne puisse pas participer aux mouvements que ce revêtement pourrait éprouver par l’effet de l’hygrométricité. Elle est divisée, de décimètre en décimètre, par des traits marqués sur de très-petites plaques de cuivre qui y sont encastrées de toute leur épaisseur. Les anciens coulisseaux, qui étaient très-lourds et ne permettaient pas d'apprécier avec exactitude les fractions de millimètre, sont remplacés par un seul a, divisé de millimètre en millimètre et fendu en son centre pour donner passage à un vernier b, qui est lié au coulisseau par une vis de rappel c, et porte une tige en fer d recourbée verticalement, et terminée par une pointe fine légèrement émoussée à son extrémité.

Pour observer la hauteur du niveau de l’eau , d’où l'on conclut la charge de liquide sur la base et par suite sur le centre de l’orifice, on fait coïncider l’une des divisions de la coulisse avec la pre-

SUR LES LOFS DE L’ÉCOULEMENT DE L'EAU. 23

mière division du coulisseau , ou lixe celui-ci en serrant la vis de pression e, et i'on met l'extrémité de la pointe d en contact avec la surface du liquide, au moyen de la vis de rappel c. La coulisse indique alors le nombre de décimètres dont cette surface est élevée au-dessus du zéro de l'échelle, le coulisseau donne les centimètres et les millimètres, et le vemier marque les dixièmes de millimètre.

37. La coulisse a été établie en X', non-seidemcnt parce qu’il était nécessaire , pour qu’elle indiquât toujours la charge totale de liquide, de l’éloigner de l’entrée du réservoir où il pouvait se former une chute sensible, dans le cas des très-grands orifices sur lesquels on se proposait d’opérer par la suite 1 , mais encore parce qu’il devenait facile, dans cette situation, de donner à l’observateur chargé de relever le niveau, une position infiniment plus commode que celle qu’il était auparavant obligé d’occuper sur une échelle.

Nous avons fait construire , dans ce but, une espèce d’escabelle f (fig. a 9 et 3o) revêtue de tous côtés de planches parfaitement jointes et ne laissant pas pénétrer l’eau. Une corde g engagée dans la gorge d’une poulie, et portant à son extrémité des cordelettes passées dans des anneaux fixés à l’esoabelle, permet d’élever et d’abaisser celle-ci , de façon que l’observateur, qui s’y tient assis, soit toujours à portée de bien juger de l’instant du contact de la pointe avec la surface du liquide, et de lire les divisions du vemier. Cette escabelle est dirigée, dans son mouvement, par quatre colliers adaptés il son fond et à sa partie supérieure, et glissant le long de deux tringles verticales en fer solidement assujetties au fond et au sommet du réservoir.

38. La position de l’escabelle, quoique en partie plongée dans l’eau, était assez stable pour que la personne qui s’y tenait constamment assise, pendant, la durée des, opérations ; pût librement

1 En faisant le calcul pour l'orifice de o",6o de base et o“\4o de hauteur, dans le cas du dispositif de la ligure D (tabl. n* XXXHIj, on trouve que la hauteur de chute, 4 l'entrée du réservoir, est de o*,ooa8 pour une charge sur le sommet de i“,5o, et de o'.oooéa pour une charge de o*.o45 seulement.

2<i EXPÉRIENCES HYDRAULIQUES

agir sans produire , dans la masse du liquide , des oscillations capables d'empêcher de relever exactement la hauteur de son niveau. Néanmoins, pour qu’il y eût un calme parfait au point où se faisait l'observation, nous avons entouré la coulisse d'une espèce de boite sans fond A (lîg. 3a ), formée de petits compartiments superposés, dont le premier repose sur la tête de piquets élevés d’environ o™,4o au-dessus du fond du réservoir, et dont le dernier déborde toujours un peu la surface de l'eau. Ces compartiments n’ont que trois côtés et sont fermés sur le quatrième par la paroi même du réservoir, où ils s’engagent dans deux rainures et y sont retenus au moyen de coins de bois qu’on enlève à volonté.

39. Ce moyen était eificace pour détruire les oscillations qui auraient-pu rendre incertaine la mesure de la hauteur du niveau de l'eau en amont des orifices. Mais il n’était pas moins important de nous garantir du vent et même de la pluie, qui, en agitant la surface de l’eau, ne nous permettaient que rarement de prendre des profils dans l’intérieur du réservoir, altéraient souvent la dépense des orifices, et nous forçaient ainsi à suspendre nos expériences pendant des semaines et même pendant des mois entiers. En outre, étant obligé d’en prolonger le cours pendant l'arrière-saison, soit parce qu’elle était plus favorable que le printemps, à cause des débordements de la Moselle, soit parce que c'était la seule époque où nous puissions y consacrer notre temps, il était nécessaire de. mettre, autant que possible , nos aides à l’abri des intempéries de l’air, afin de pouvoir exiger d’eux cette attention soutenue et cette immobilité qui sont indispensables pour le succès des opérations. . . 1; .

Par ces motifs , nous avons fait enfermer le réservoir dans un hangar couvert d'un toit en planches (fig. 39 et 3o), dans lequel on a ménagé de nombreuses ouvertures pour recevoir de trèsgrandes croisées posées suivant sa .pente. Ce toit est porté par quatre poteaux plantés verticalement, de a en a mètres, au fond de l'avant- bassin, à 6“,oo en amopt du plan qui contient les orifices, et par des potelets fixés sur les traverses du pont de service

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SUR LES LOIS DE L’ÉCOULEMENT DE L'EAU, qui longe extérieurement le réservoir, à la hauteur de son sommet. Ce hangar est fermé en aval par un vitrage continu; il est clos sur les deux petits côtés en retour, depuis le toit jusque sur le massif de terre attenant au réservoir, par tut ■ olTrage dan* lequel on a pratiqué deux portes; enfin, sur le reste de son pourtour, il est garni d'une cloison qui descend plus ou moins bas. selon la hauteur du niveau de l'eau. Pour remplir cette dernière condition, des hommes placés sur un radeau enlèvent ou ajoutent des planches, au fur et à mesure qu’on fait monter ou descendre le niveau.

40. Jusqu'au ai novembre i834, on ne prolongeait cette cloison au-dessous delà surface du liquide, que lorsque les charges sur la base des orifices excédaient o"\35, et encore, dans ce cas, elle n’était jamais baignée que sur une hauteur de om,o6. Des expériences répétées avaient démontré que la présence de cette cloison n'altérait pas les résultats des opérations, et suffisait pour empêcher les fortes oscillations de l’avant-bassin de se faire sentir dans le réservoir. Mais, à cette époque, les aides chargés de la démonter et de La refaire successivement, demandèrent à être dispensés de ce travail qni était extrêmement pénible pour eux, parce qu’ils étaienfsouvent mouillés et que la saison était rigoureuse.

Il fallait, pour accueillir leur demande, faire de la cloison mobile un barrage fixe prolongé assez bas pour remplir, dans tous les cas, l’objet auquel il était destiné. Mais, la section d’arrivée de l’eau dans le réservoir devant se trouver notablement rétrécie par cette disposition, il était à craindre que la vitesse dans ce réservoir et, par suite, la dépense des orifices ne fussent sensiblement altérées, inconvénient que nous avions voulu éviter en ne faisant jamais descendre la cloison de plus de om,o6 au-dessous de la surface du liquide, pour les fortes charges, ainsi qu’on l’a déjà dit, et ne lui laissant jamais atteindre cette surface pour les faibles.

Toutefois, une circonstance accidentelle, survenue en t83i, avait paru prouver que nos craintes n'étaient pas fondées. En

effet, à la lin de la journée du 1 2 août, après avoir opéré sur l’orifice carré de o“,2 0 de côté, sous une très-faible charge (tabl. n“ I, expériences l 1 4 , t 1 5, i i 6 et 117), nous avions tout disposé pour pouvoir le lendemain matin recueillir, sans perdre de temps, la dépense de l’orifice de o”, 10 de hauteur sous la plus faible charge possible. Dans ce but, nous avions fait prolonger la cloison dont il s’agit jusqu’au niveau du bord supérieur de cet orifice, et réglé les ouvertures des vannes do prise d’eau et de décharge de façon à pouvoir espérer que , pendant la nuit, le niveau du liquide s’établirait à peu près à la hauteur voulue. Mais nos prévisions ne se réaliseront pas, et, à notre arrivée sur les lieux, la charge sur le centre de l'ouverture, au lieu d’étre très-faible, était de ora,6345. Dans cet état de choses, il nous parut impossible de faire aucune opération qui méritât confiance, parce que, selon notre manière de voir, la cloison descendait beaucoup trop bas au-dessous de la surface du liquide pour ne pas avoir d’influence sur l’écoulement. Néanmoins, le niveau se trouvant parfaitement réglé, nous nous décidâmes à recueillir la dépense, ce qui exigeait peu de temps (tabl. n"!! , expériences 277, 278, 379 et 280), en nous -réservant de répéter ces opérations avec la même charge, lorsque la cloison serait enlevée, ce qui fut exécuté le 17 août (expériences fj5 et 276).

Les coefficients de la dépense obtenus dans les deux cas se trouvèrent être exactement les mêmes, et pourtant la pensée d'établir le barrage à demeure ne nous vint pas, soit parce que ces résultats, d’ailleurs trop peu nombreux pour être décisifs, pouvaient s’expliquer, jusqu'à un certain point, par les circonstances particulières dans lesquelles les expériences avaient été faites, soit parce que la mise en place et l’enlèvement, très-fréquemment répétés, delà eleison mobile étaient moins pénibles pour nos aides à cette époque de l’année. Aussi, avant d’adhérer à leur demande de rendre le barrage fixe, jugeâmes-nous indispensable de faire, à ce sujet, une série complète d’expériences.