Dans ce but, le barrage fut prolongé jusqu’à o"*,2 5 du

SUR LES LOIS DE L'ÉCOULEMENT DE L'EAU. 27 fond du réservoir, sur le ' côté du hangar perpendiculaire à la direction de l’écoulement, et jusqu’à o”,4o seulement sur les deux autres côtés, où les oscillations du liquide étaient naturellement moins fortes à cause du voisinage des digues, en sorte que les arêtes inférieures de cette cloison se trouvaient respectivement de o", 2 9 et de o'“, i 4 au-dessous de la base des orifices, située à o“,54 au-dessus du fond du réservoir.

La section d’arrivée de l’eau dans le réservoir, non compris les vides entre les planches qui étaient simplement placées en recouvrement l’une sur l'autre, était ainsi réduite à 4,oo métrés carrés ( too fois l’aire de l’orifice carré de om,20 de côté).' Néanmoins, on ne put constater, quelle que fût la charge, aucune accélération appréciable de vitesse dans le réservoir, ni aucune dillérêhce de hauteur entre la surface de l’eau immédiatement en amont et immédiatement en aval du barrage. Il y avait donc lieu de croire que la présence de celui-ci n’altérait pas la dépense des orifices; mais il.en fut tout autrement, comme le prouvent les résultats relatifs au dispositif de la ligure i3, consignés sur les tableaux I, III, VI et XIX. Nous avons donc dû renoncer à un barrage fixe pour détruire les oscillations de l’eau, et employer exclusivement, comme par le passé, une cloison mobile dont on faisait varier la hauteur avec les charges de liquide.

42. Telles sont les précautions que nous avons prises pour relever' avec exactitude la hauteur du niveau de l’eau, dans le réservoir, loin des orifices. Trois aides concouraient simultanément à cette opération. Le premier, assis sur l’escabclle en lace de la coulisse, l’œil fixé sur la pointe qu'il relevait et abaissait fréquemment, pour la mettre en contact avec la surface du liquide, observait les moindres variations du niveau, à l’aide d’un miroir incliné à 4ô°, qui lui permettait de placerTœil dans le plan vertical même du niveau réfléchi, et les signalait au second, qui, tenant constamment la main à la vis de manœuvre de la vanne du canal de décharge, ouvrait ou fermailqilus ou moins cette vanne, selon lé besoin, et avertissait le troisième quand il devenait nécessaire

d’aller à la prise, pour augmenter ou diminuer le volume d’eau qui alimentait l’avant-bassin. Ce troisième aide était en outre chargé d'arrêter, au moyen d’un filet, tous les corps étrangers qui se présentaient à l’entrée du réservoir, et de surveiller tout ce qui s’y passait.

43. La position relative de la base des orifices et du réro de l’échelle, dont la connaissance est indispensable pour déduire la charge de liquide de la mesure de la hauteur du niveau, a été déterminée en mettant la pointe de la coulisse X' et une semblable pointe disposée près de l’orifice, simultanément en contact avec la surface de l’eau contenue dans un auget en bois, garai d’un couvercle qui n’était interrompu que pour le passage des pointes, afin d’éviter les oscillations qu’aurait pu produire le vent.

Ce nivellement a été répété, pendant le cours des expériences, toutes les fois que les dispositifs, à l’intérieur du réservoir, n’empêchaient pas de mettre en place l’auget dont on vient de.parler. En outre, on avait repéré la position de la base des orifices et des divisions de la coulisse, sur de petites plaques de cuivre encastrées de toute leur épaisseur dans les gros poteaux du réservoir, pour pouvoir vérifier à chaque instant, au moyen d’une courte règle en fer sur laquelle on plaçait un niveau è bulle d’air, si cette position n’avait pas varié.

44. Les charges prises loin des orifices ont, dans tous les cas, été mesurées avec la plus grande précision par les procédés que nous venons d’indiquer. On n’entreprenait jamais une expérience sans s’être assuré, au préalable, que le niveau de l’eau n’avait pas éprouvé la plus petite variation pendant un temps beaucoup plus long que la durée même que devait avoir cette expérience, et si l’on remarquait une différence, qüclque légère qu’elle fût, entre les hauteurs observées au commencement et à la fin de cette durée, on prenait une moyenne entre ces hauteurs pour avoir la charge effective. Maison regardait l’opération comme non avenue, et on la recommençait, toutes les fois que la vitesse théorique

SUR LES LOIS DE L'ÉCOULEMENT DE L'EAU, due à cette charge moyenne différait de plus de de sa valeur, des vitesses correspondantes aux hauteurs observées, circonstance qui ne se présentait jamais que pour des charges de moins de o“,o3 sur le centre des oriGces fermés à la partie supérieure ou sur la hase des déversoirs.

APPAREILS 1*0011 MESURER LES CHARGES DE LIQUIDE PRES DES ORIFICES ET RELEVER LES SECTIONS DES VEINES.

45. Nous avons relevé les sections do la surface de l’eau, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur du réservoir, à l’aide d’instruments analogues à ceux qui sont décrits dans le mémoire imprimé en i 83a , mais beaucoup plus perfectionnés.

Celui qui est dessiné sur la planche 4(f>g- 33, 34 et 35) est d’un usage général et suffit pour toutes les opérations, tandis que dans les expériences antérieures nous en avons employé cinq différents, selon les cas qui se présentaient. Il consiste en une épaisse règle de bois A, dans laquelle sont encastrées, suivant une de leurs diagonales, et glissent à frottement doux des tiges métalliques i, espacées de centimètre en centimètre et retenues au moyen de ressorts /, qui ont la ferme de deux T tournés en sens inverse, et sont fixés sur la règle par des vis qu’on serre à volonté. Ces tiges portent à leur tète des échancrures par lesquelles on les saisit pour les faire glisser, et toutes leurs arêtes extérieures, ainsi que les sommets des pyramides qui les terminent à leur partie inférieure, sont dans un même plan. 11 s'ensuit qu’en appliquant les tiges extrêmes de l’instrument contre le plan des orifices, on est certain que les extrémités de toutes les tiges y sont contenues, et donnent la section de la surface de l’eau par ce plan, A Ja règle est adaptée une poignée u, pour la maintenir avec la main dans une position stable. • * .

46. Pour prendre des sellions, on plaçait cet instrument sur le support en fer m (pl. 4. fig. 36 et 3^), préalablement établi horizontalement et à une hauteur convenable, au moyen de deux

vçrges cylindriques n, qui traversent chacune une bague ou mâchoire o, garnie d'une vis de pression p, pour la serrer et desserrer à volonté. Chaque bague fait corps avec une plaque qu'on lirait, au moyen de vis à bois, soit contre la face qui contenait les orilices , soit contre les venteaux qui accompagnaient ceux-ci à l’intérieur du réservoir, soit contre les parois des canaux qui les prolongeaient au dehors, selon le point où l'on voulait opérer.

La forme et la longueur des supports variaient suivant l'usage qu’on voulait en faire. Celui de la figure 36, servait particulièrement pour relever la section de l'eau par le plan même du déversoir de o“,ao de base. Les tiges de l’instrument se logeaient dans l’évidement du support, de telle façon que, lorsque leurs arêtes intérieures rasaient la ligne qr du support, leurs arêtes extérieures, et par conséquent leurs pointes, étaient dans l’alignement tl, c’est-à-dire dans le plan même du déversoir, ün doit mentionner que l’on avait tracé, sur la plaque de cuivre dans laquelle ce déversoir était pratiqué, des lignes horizontales espacées de 4 en 4 centimètres, et que toujours on disposait le support m de manière que son plan supérieur contint l'une de ces lignes. ■ • .

47. C’est à l’aide de semblables appareils que nous avons relevé, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur du réservoir, les sections de la surface de l’eau par des plans perpendiculaires ou parallèles à l’axe de l’écoulement. Dans ce. dernier cas, nous disposions, de distance en distance , des supports exactement à la même hauteur, au moyen de règles en fer bien dressées et de niveaux à bulle d’air. Pour faire ces opérations, nous nous tenions avec nos aides sur des échafauds volants suspendus au-dessus de l’eau.

Lorsque les orifices étaient accompagnés, à l’intérieur du réservoir, de venteaux trop rapprochés pour permettre d’entrer dans leur intervalle, on était obligé d'éUblir les échafauds le long des faces extérieures de ces venteaux, et de démonter successivement toute la partie supérieure de leurs revêtements, jusqu’à environ

Sun LES LOIS DE L'ÉCOULEMENT DE L’EAU. 31 o",ao au-dessus du niveau de l’eau, afin de pouvoir disposer convehabiement les supports de l'instrument, et observer de près l’instant du contact des pointes avec le liquide.

48. Quand it ne s’agissait de relever les sections de la surface de l'eau que jusqu’à une petite distance en amont des orifices, on plaçait l’instrument de la figure .13 sur un châssis en fer v (pl. 4. fig. 38) suspendu à une verge coudée x, dont la partie droite portait à son extrémité une poignée pour la manœuvrer, et était maintenue contre la paroi d’aval du réservoir par deux colliers eu fer, dans lesquels on la faisait glisser à volonté en desserrant la vis de pression y. -

Cette verge était divisée en décimètres à partir du châssis v, et ses divisions s’appliquaient exactement contre celles d'une échelle triangulaire en cuivre z, donnant les millimètres et fixée par des vis sur une pièce saillante en fer x', encastrée dans les grosses moiscs de la charpente du réservoir, mais entièrement isolée de son revêtement en madriers. La verge a été coudée pour laisser la facilité d’opérer , avec l’instrument à profiler , dans tout l’intervalle compris entre ce coude et la paroi d’aval du réservoir, et les côtés latéraux du châssis ont été prolongés de o“,o i 5 au delà de la première traverse, afin que celle-ci n’empèchàt pas de prendre les sections de l’eau aussi près qu’on le voudrait de l’orifice.

49. On avait repéré avec soin, dès le principe, sur l’échelle en cuivre, etl’on a fréquemment vérifié, dans le cours des opérations , la position de lune des divisions de la tige , lorsque le dessus du châssis était au niveau de la hase des orifices. 11 suffisait donc, pour connaître à chaque instant la position de ce châssis, d’évaluer la quantité dont la division repérée de la verge s’élevait au-dessus du trait marqué sur. l’échelle , en tenant compte des variations de longueur de cette verge dues aux changements de température. On s’assurait d’ailleurs, au moyen d’un niveau à bulle d’air,' que ce châssis était horizontal dans tous les sens.

50. L’enlèvement, planche par planche, et la remise en place dn revêtement des venteaux qui accompagnaient les orifices à

l'intérieur du réservoir, exigeant beaucoup de temps et de peine, nous nous sommes affranchi de cette sujétion, toutes les fois qu'il s'agissait de mesurer uniquement la charge immédiatement audessus de ces orifices. A cet eflet, après avoir établi à demeure, sur le châssis dont on vient de parler, une règle garnie d’une tige comme celles de l'instrument de la ligure 33, et deux niveaux à bulle d’air dirigés, l’un dans le sens du courant, l’autre dans le sens perpendiculaire, on le faisait descendre lentement, pendant qu’un aide placé sur un échafaud suspendu à l’entrée des venteaux, observait l'instant du contact de la pointe avec la surface du liquide. Cette opération était répétée plusieurs fois pour chaque expérience, et i on prenait une moyenne entre les résultats obtenus, lesquels dilféraienl généralement très-peu entre eux.

5 1 . Malgré toutes ces précautions, les charges près des orifices n’ont pas toujours pu être relevées avec autant d’exactitude que les mêmes charges prises loin de ces orifices, parce que dans certains cas, notamment dans celui du dispositif de la ligure 6, il y avait, dans le voisinage des orifices, un bouillonnement qui rendait incertaine l'appréciation de la hauteur du niveau de l’eau. Mais les erreurs commises n’ont pu avoir qu’une légère influence sur les résultats, car les bouillonnements n’étaient assez forts pour rendre l'appréciation dont il s’agit réellement incertaine, que pour les orifices d'au moins o", i o de hauteur. Or, la plus faible charge an-dessus du centre de ces oriliees sur laquelle on ait opéré, dans ces circonstances, est de o”\68Ü>; et, en admettant qu’on se soit trompé d'un millimètre en plus ou en moins dans la mesure de la hauteur du niveau, ce que nous croyons tout à fait impossible, la vitesse théorique relative à la charge o",o8i5, ainsi obtenue, ne différera que de de sa-valeur dç celle qui correspond à la charge réelle.

52. L'instrument de la figure 33 nous a encore servi à prendre le contour des veines liquides jaillissant librement dans l’air. La lace inférieure de la règle était alors appliquée contre le contour extérieur d’un polygone tel que abcd (pi. 4. üg- 3g ), dont la forme

SLR LES LOIS DE L'ÉCOULEMENT DE L'EAU, et les dimensions variaient pour se rapprocher, autant que possible, de celles du contour qu’on voulait relever. Les côtés de ce polygone étaient divisés, de centimètre en centimètre, par des traits déliés avec lesquels on faisait correspondre les pointes de l'instrument, et étaient vissés sur un fort cadre à oreilles efgh, soutenu invariablement dans une position parallèle au plan de l’orifice, au moyen de quatre guides horizontaux i, solidement boulonnés contre les gros poteaux du réservoir, et gradués sur leur longueur pour indiquer à quelle distance de l'orifice on prenait la section de la veine.

53. Pour obtenir directement les profils marqués par les extrémités des pointes des tiges, on appliquait la face inférieure de la règle qui les portait contre les bords de planchettes découpées exactement suivant les contours extérieurs des polygones, et divisées comme ceux-ci de centimètre eu centimètre; et, après avoir tracé la position de l'extrémité de chaque pointe avec des précautions qu’il serait superflu de détailler ici, on conduisait une courbe continue par tous les points ainsi obtenus.

On a toujours procédé de cette manière, pour rapporter les points de la surface de l’eau relevés tant à l’intérieur qu’à l’extérieur du réservoir, afin d’éviter les erreurs qu’on commettrait inévitablement, en mesurant directement les distances entre les extrémités des pointes et la face inférieure de la règle qui porte les tiges.