CANAUX A POINT DE PARTAGE

665. Tracé, Le tracé d'un canal à point de partage exige une étûdé ipproibndie, doit pouf «où lUlmétitàUon, soit pour déterminer le point

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bas de U chaîne de montftgoes qu'il doit traverser; c'est en ce point bas qu^il y aura le plus de chances de pouvoir se procurer les eaux nécessaires à la navigation. C'est d*après les considérationfl posées an n* 595 que Ton détermine le point bas.

Les sources d'eau se trouvant toujours à une certaine profondenr andessous de la surface du sol, ce n'est que par des tranchées ou mtaie des souterrains que l'on pourra se procurer, au point de partage des deux branches du canal, la quantité d'eau nécessaire à la navigation. Malgré ces souterrains et ces tranchées, sauf le cas trèsHrare où le point bas se trouve au-dessous d'une assez grande étendue de terram pour produire des ruisseaux ou des sources abondantes, on est obligé d'accumuler dans des réservoirs les eaux de pluie, afin de pouvoir en disposer pendant les sécheresses.

La dimension de ces réservoirs dépend du volume d'eau à fournir et de la plus ou moins grande rareté des pluies. La quantité d*eau qni afflue dans ces réservoirs dépend de l'étendue du terrain tributaire, des infiltrations, de la vaporisation et de l'absorption par la végétation, n est impossible de tenir compte de toutes ces circonstances; tout ce que Ton peut faire est d'admettre, avec quelques ingénieurs, que les cours d'eau écoulent les 3/7 du produit annuel des pluies. En France, ce produit annuel est de 0*,70; mais il convient d'observer qu'il tombe plus d'eau dans le Midi que dans le Nord, et dans les parties élevées d'un même pays que dans les plaines (616). D'après Gauthey, au canal du Midi, la superficie du terrain dont les eaux se déversent au point de partage est de IS 000 hectares; au canal de Bourgogne , 19200 hectares; au canal de Briare, 29700, et au canal du Centre, 30S00.

Le réservoir de Grosbois, canal de Bourgogne, a une capacité de 8000000 mètres cubes; sa profondeur est de 15 à 18 mètres. Celai de Saint-Ferréol, canal du Midi, contient 6956000 mètres cubes; la plus grande profondeur d'eau y est de 32-,50. Ces réservoirs s'obtiennent en barrant, au moyen d'une digue, l'endroit le plus resserré d'un vaiion.

664. Quantité éPeau à fournira un canal. Cette-quantité doit compenser : 1"* les pertes par évaporation, 2* par infiltration, 3"* par les portes des écluses, à* celles dues aux passages des bateaux dans les écluses, 5* celles dues au remplissage du canal après la mise à sec par suite des réparations annuelles. Il est évident que c'est surtout pour les parties voisines du point de partage qu'il faut s'assurer que les eaux afiluentes compensent les pertes; car, à mesure que le canal descend, les ruisseaux tributaires deviennent plus nombreux et plus considérables.

66IS Évaporation. La quantité dVau évaporée dépend de la température et de toutes les circonstances atma«phériques; en général on a trouvé qu'elle était de 1"%50 par année ou de 0"%00A par jour, par mètre carré de surface d'eau.

666. Infiltration. On admet que la quantité d'eau absorbée pariofil-

CÀKÀUX. 941

tration est double de celle évaporée ; au reste cette quantité varie selon la nature du terrain, et, étant considérable à l'ouverture d'un canal, elle diminue chaque année. En rapportant les remblais, il faut avoir soin de labourer la terre sur laquelle on les pose, afin de rendre la liaison complète et diminuer les chances d'infiltration.

Sur un pont-canal, où il faut prendre les plus grandes précautions pour éviter les infiltrations, après le décintrement des voûtes, on les recouvre d'une couche de béton de 0",25 à 0*,30 d'épaisseur; mais jusqu'à présent on n'a obtenu un effet tout à fait efficace qu'en dallant le fond et les parois de la cunette en laves de Volvic, et en recouvrant ce dallage de deux couches d'enduit de bitume. Le bon emploi que Ton fait aujourd'hui du ciment romain permet de substituer cette matière au dallage (5/iO).

667. La perte due aux portes â^ écluses dépend du soin apporté à la construction. 11 paraît qu'en général on est au-dessus de la réalité en supposant que cette perte équivaut annuellement à la quantité d'eau que nécessiterait le passage de sept ou huit bateaux.

668. Ferte due au passage d'un bateau. Lorsqu'un bateau monte, son passage d'un bief dans le bief supérieur oblige de faire passer de ce dernier dans le premier un volume d'eau égal à

P rolame d'un prisme «yut U seeUoD horfxonule du sai pour Use et U chute de

recluse pour hauteur; B volume d'eau déplacé par le bateau.

Quand au contraire le bateau descend, le volume de l'eau passant d'un bief dans le bief inférieur est P — B. Il résulte donc que chaque bateau qui monte une branche du canal pour redescendre l'autre, tire du bief de partage un volume d*eau égal à

Lorsque la navigation est active, après avoir fait passer un bateau d'un bief dans le bief supérieur, on utilise l'eau qui remplit le sas pour fwre redescendre un autre bateau. Par cette précaution , la quantité d*eau tirée du bief de partage pour deux bateaux allant dans un sens différent n'est que 2P, ou P par bateau.

Si le bateau remontait vide pour prendre charge au point de partage, à son entrée dans le bief de partage il dépenserait un volume d'eau égal àP+ 6, 6 étant le volume d'eau déplacé par le bateau à vide; pour sortir du bief, le volume d'eau absorbé serait P — B; d'oA il résulte que le passée du bateau dans le bief aurait absorbé un volume d'eau égal à 2P + 6— B, volume qui est d'autant plus petit que B est plus grand et

%i% tnutai PAiTB.

que 6 est plus petit. Ge cas favorable à réconomie de Teao ne peat que

bien rarement se présenter dans la pratique.

11 est arrivé quelquefois que Ton a été obligé, par suite (Tune peote considérable du terrain , de placer plu<:ieurs sas Tun à la saîtc de Faotre. Pour monter ces sas, il faut autant de prisme P d^eao quMl 7 a de sas, plus un volume B; ainsi, à Fonserane, près de Rézîers, où îl ja sept sas, le passage d'un bateau montant absorbe un volume d*eaa é^ à7P + D, et celui d'un bateau descendant, un volume égal à P— B. Quand tous les sas sont vides, ce qui a lieu ordinairement, il faut encore ajouter à ces dépenses le volume d'eau nécessaire pour faire flotter le bateau dans le premier sas supérieur. Cette disposition des sas accolés est celle qui absorbe le plus d'eau et exige le plus de temps.

669. La cinquième dépense d'eau est facile à calculer, paisqa*elle est égale à la capacité du bief de partage et des biefs placés en amont des premit^^res prises d'eau sur les deux versants.

670. Construcfion des sas. la longueur et la largeur d'un sas doivent être proportionnées aux dimensions des bateaux qui y circuleront Quant à sa profondeur, elle comprend la hauteur de son couronnement au-dessus du niveau des eaux dans le bief d^amont, la chute ou difl'érence de niveau de l'eau dans les deux biefs , et le tirant d*eaa du bateau dans le sas Le couronnement se tient ordinairement à 0*,50 audessus du niveau de l'eau. La chute varie de 2*,50 à 3 mètres pour les canaux artificiels ; pour les écluses que l'on établit sur les rivières, dans les pointa où la profondeur est insuffisante à Ht navigation , la ebaie n'est que de 1 mètre à 1*,50 ou 2 mètres.

Une précaution à prendre dans la construction d'un sas, c^est de faire en pierres de taille tout le couronnement et toutes les parties formant des angles verticaux vifs ou arrondis, parce que des petits matériaux ne résisteraient pas aux chocs des bateaux contre ces parties Ces pierres de taille doivent se relier parfaitement avec les autres parties de la maçonnerie; aussi, pour cela, a-t-on soin que les joints verticaux de chacune d'elles ne correspondent pas aux joints des pierres voisines. H faut éviter de placer le couronnement en saillie sur le parement des murs ou bajoyers, parce que les bateau]^ pourraient venir sepUcer dessous et en ébranler les pierres. La distance d'un joint montant à un angle rentrant ne doit pas être de moins de O^.Oô et l'épaisseur horizontale d'une pierre formant un angle saillant doit au moins ôtre égale & la saillie de la pierre.

Afin de pouvoir mettre les sas à sec quand on a à réparer la porte d'amont, on refouille, dans le parement de chacun des bagoyers^ en amont de l'écluse d'amont, une coulisse verticale servant à établir un barrage avec des pièces de bois allant d'une coulisse k l'autre. Lorsque les coulisses n'ont que les dimensions ordinaires, 0*,15 à 0*,20 de profondeur sur 0',20 de largeur, on les refouille ordinairement dans la

pierre; ynato pour ies dimensions plus grandes, il faudrait, de deux en 4eux assises, mettre uo joint dans la coulisse.

Le9 buses &t les chardonneU doivent surtout être faits en pierres dû premier cliolx et de fortes dimeucions. Les buses sont les saillies que Von établit sur l^ fond du radier pour y faire contre-buter le bas des portes; on les appareille en voûte, afin qu'ils résistent bien k la poussée. Daps les écluses de petite navigation, la saillie du buse sur le rallier peut être de 0",20; mais si Toiiverturede Fécluse est plus considérable» comipe les portes tfès-larges tendent à baisser du nez, pour éviter leur frottement sur le radier, on est obligé de les tenir un peu au-dessus du radier, et par suite d'augmenter la saillie du buse; ainsi , poitr les écluses de ô'',20, 7 piètres et 8 mètres d'ouverture, cette saillie ^t <ie 0^35, et pour les écluses de 8 mètres h 12 mètres et au-dessus, ^Ue §st de O^fJ^û. Les pierres forpiant les buses doivent pénétrer de 0°*,35 à 0",/(0 dans le radier et s'étendre d^ns toute la largeur du buse, dû nianière que celui-ci ne soit formé que d'une liauteur de vQUssoir. liO ))usc forme muf* de chute , et, afin que les eaux ne soient pas projetées contre les murs verticaux, on lui donne du côté d'aval une forme cjllndrlqup verticale concave.

Les chardonnets sept destinés 4 résister à la poussée de l'arête vertir cale de cbacupe des pprtes de Téoluse. Cette arête verticale s'arrondit, ainsi que le refouiljement du chardonnet contre lequel elle butte; mais, afin d'éviter le frottement de ces parties l'une contre l'autre dans la inanœpvre de Téclusp, pn ne place pas les tourillons de la porte dans ra3^e du côté ^rondi; leur position est telle, qu il n'y a contact de ce côté poptre le cbardoqnet que quand la porte est appliquée contre le buse, et que sitôt que la porte commence à s*ouvrir, ce contact cesse. Afin que les portes, quand elles sont ouvertes, ne fassent pas saillie sur les parements des murs, on met ceux-ci en retrait d'une quantité égale à l'épaisseur des portes, sur une longueur égale à la largeur de ces portes; c'est seulement en amont de ces retraites, appelées enclaves^ qpe l'on fait les coulisses. Entre les enclaves et les coulisses, il faut laisser pne (épaisseur de pierre suffisante pour résister à la pression que produira un barrage établi dans les coulisses; cette séparation ne doit guère avoir moins de CiGO. La distance de la coulisse au mur en retour qqi raccorde le sas avec le bief est cpcore de 0'°,60.

A l'exception des chaînes en pierres de taille placées aux points où se trouvent des angles, le parement du reste des murs bajoyers est construit en petits matériaux, si ce n'est cependant pour le mur de chute, où on fait usage de pierres de taille, afin que son parement résiste bien ai)x chocs des bateaux. Les pierres de taille formant le couronnement de tous les murs doivent avoir des dimensions suffisantes pour résister à la poussée des terres à l'époque des gelées; on leur dopne ordinairement 0'°,/iO d'épaisseur sur 0*,75 de largeur.

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Les parements des bajoy ers doivent être exécutés en matériaux dors et non attaquables par la gelée. Ils doivent se relier parfaitement avec la maçonnerie de remplissage placée derrière; on atteint bien ce bot eo disposant de distance en distance une boutisse de 0*,70 à 0*,80 ou même 1 mètre de longueur de queue. D*après M. Mary, les parements doivent être en pierre non gélive sur une épaisseur de 0*,60 an moins.

Le radier se raccorde avec les fonds des biefs d'amont et d^aval par des plates bandes en pierres de taille faisant voûte du côté du radœr de manière à le défendre. Les voussoirs formant ces plates-bandes ont de CfSO à i mètre de longueur, selon que le sas a une largeur de 5*,2d à 6*,ô0 et même au delà.

Dans le sas, il convient de faire le radier légèrement concave, afin de le rendre plus propre à résister à la sous-pression de Teau quand on vide le sas. Les parties de radier placées dans les cbambres d^amont et d'aval , et celles extérieures à ces chambres , sont planes.

Ordinairement, pour plus de solidité on exécute en pierre de taf lie la partie de radier située sous les murs de chute , ainsi que celles placées dans les chambres des portes.

671. Portes d'écluses. Elles sont à deux vantaux symétriques butant Tun contre l'autre, et s'appuyant contre les buses et les chardonnetsL On les fait en bois, avec quelques ferrures pour les consolida'; en fonte, bois et fer forgé ; en fonte, bois et tôle, ou encore en fonte et bois.

En France, les portes sont le plus habituellement en bois; ce sont les moins chères, sous le point de vue des dépenses d'exécution. Au barrage écluse du petit bras de la Seine, à Paris, les parois des portes sont formées d'une série de demi-cylindres en tôle , rivés entre eux dans toute leur longueur, et placés horyzontalement et de manière que leur convexité se trouve vers Vamont

Chaque vantail en bois est formé de deux poteaux : l'un, dit pofeau tourillon parce qu'il porte les pivots, s'applique contre le chardonnet ; l'autre, appelé poteau busqué parce qu'il vient s'appuyer ou busquer, par une face inclinée au plan du vantail, contre le poteau de même nom de l'autre vantail. Ces deux poteaux sont reliés entre eux par des entretoises horizontales supportant la pression de l'eau, et dont le nombre dépend de la hauteur de la porte ; c'est contre ces entretoîses que Ton fixe les madriers jointifs formant le bordage de la porte.

On tient les poteaux à 0-,06 ou 0»,06 du radier, afin qu'ils ne Fattelgnent pas dans leur mouvement, et on les élève à 0-,20 ou 0*,25 au-dessus de l'eau , quand la porte est manœuvrée par une crémaillère circulaire; quand la porte est manœuvrée à l'aide d'un grand lener qui réunit le haut des poteaux et fait en partie équilibre au poids de la porte, les poteaux s'élèvent à une certaine hauteur au-dessus des bajoyers.

rentretoise supérieure se place à 0*40 environ au-dessus du niveau des eaux navigables, et celle inférieure à O"40 au-dessus du radier. Quant aux entretoises intermédiaires , on les place de manière que la pression que chacune d^elles supporte soit proportionnée à sesdimen-

Pour évaluer la pression que supporte chaque entretoise, il convient de remarquer que la pression aux divers points de la hauteur d*une porte noyée seulement sur une face est proportionnelle à la hauteur d*eau au-dessus de ces divers points; d'où il résulte que la pression totale sur la porte peut être représentée par la surface du triangle ABC, figure 34, planche lit, ayant pour hauteur la profondeur de Teau contre la porte, et pour base la même profondeur, qui est proportionnelle à la pression sur les points les plus bas de la porte : ainsi, H étant la profondeur. d*eau, la pression totale sur chaque unité de largeur de

g ut

porte est H x =- = y .

La pression moyenne qui s^exerce sur tous les points de la porte est ^,

et c*est k cette pression moyenne que doit pouvoir résister Tensemble des entretoises, n convient de remarquer quMl ne suffit pas que Tensemble des entretoises puisse résister à cette pression , mais qu'il faut aussi les espacer de manière que chacune d'elles supporte la môme charge (cela suppose qu'elles ont les mômes dimensions). On aura la position de chaque entretoise en divisant le triangle ABC en autant de parties équivalentes qu'il y a d'entretoises, par les droites de^ fg.hi parallèles à la base , et en plaçant les entretoises à la hauteur du centre de gravité destrapèsesetdutriangleformés par ces parallèles (Jnt, i2A8 et ikkb).

Appelant ^1, A,, A,, les distances des parallèles de^fg^hi....

au-dessous du point A, et n le nombre des entretoises ou des divisions de AB, on a respectivement A4« = H» ^^, V = ^'^Eî» A,« = e«5^, etc.