RÈGLEMENTS D'EAU

Old^l^ des règlements d'eau. — Les rivières non navigables ni flottables sont au nombre des choses dont parle l'article 714 du Gode civil, qui n*appartiennent à personne, mais dont l'usage est commun à tous (res nuUius). Les riverains n'ont que les droits d'usage déterminés par l'article 644 du Code civil (1), le droit de pêche et un droit éventuel à la propriété des îles qui peuvent s'y former.

La pente d'un cours d'eau, qui peut être utilisée pour la production de la force motrice, n'est pas susceptible d'appropriation: la concession de l'emploi de cette pente doit être faite par l'administration. Quand on veut en effet constituer une force motrice utilisable, une usine hydraulique, on établit généralement une retenue au moyen d'un barrage pour créer une chute ; on conçoit que ce barrage produise un exhaussement du niveau des eaux qui exposerait les propriétés d'amont à des submersions, si l'administration n'intervenait pas pour prendre des mesures assurant l'écoulement des eaux malgré les obstacles créés. Aussi l'intervention de l'administration est-elle nécessaire et c'est à elle qu'il appartient de fixer la hauteur des rete-

(1) Article 644 : Celui dont la propriété borde une eau courante, autre que ceUe qui est déclarée dépendance du domaine public, peut s'en servir à son passage pour Pirrigation de ses propriétés.

Celui dont cette eau traverse Phéritage peut même en user dans l'intervalle qu'elle y parcourt, mais à la charge de la rendre à la sortie de ses fonds à son cours ordinaire.

43G HYDRAt'UOt'E AGRICOLE ET GÉME RURAL.

nues et de disposer, dans l'intérêt de Tindastrie, de la pente des

rivières non navigables.

Les droits de l'administration sont établis : Par le chapitre vi de la loi des 12.20 août 1790 qui charge :

Les administrations centrales de rechercher et d'indiquer les moyens de procurer le libre cours des eaux, d'empêcher que les prairies ne soient submergées par la trop grande élévation des écluses des moulins et par les autres ouvrages établis sur les rivières, et de diriger enûn toutes les eaux de leur territoire vers un but d'utilité générale, d'après les principes de l'irrigation.

Par l'article 16 du titre U de la loi des 28 septembre, 6 octobre 1791 qui porte que :

Les propriétaires des moulins seront garants de tous dommages que les eaux pourront causer aux chemins ou aux propriétés voisines par la trop grande élévation du déversoir ou autrement, et seront forcés de tenir les eaux à une hauteur qui ne nuise à personne et qui sera fixée par l'administration du département.

Et par l'arrêté du gouvernement du 19 ventôse an VI qui prescrit :

Aux administrations départementales de prendre tontes les mesures nécessaires pour empêcher que les eaux ne soient détournées de leur cours naturel sans autorisation préalable et que les usines, barrages et chaussées ne puissent excéder le niveau qui aura été déterminé.

Les propriétaires riverains ne peuvent donc établir ni ponts, ni barrages, ni usines, sans autorisation et c'est aux préfets qu'il appartient de la délivrer sur la proposition des ingénieurs des ponts et chaussées, en limitant la hauteur maximum à laquelle le niveau de l'eau peut être relevé par le riverain et fixant les dispositions des ouvrages à établir dans ce but en rivière, de manière à ne porter aucune atteinte à l'intérêt public de la salubrité, de l'industrie et de l'agriculture.

Ces arrêtés préfectoraux d'autorisation ont reçu le nom de règlements d'eau et leur préparation rentre dans les attributions des ingénieurs des ponts et chaussées; aussi nous y arrêterons-nous quelque temps.

Dispositions générales des usines sur cours d'eau. — Les différentes dispositions des ouvrages qui composent une usine sur cours d'eau se ramènent aux deux types suivants : si la pente du lit est suffisante, on barre la rivière, un remous se produit à Tamont et la dénivellation de l'amont à l'aval constitue la chute qu'on utilise

COURS D EAU

en faisant pasf^er l'eau dans les engins moteurs; dans le cas d'une faibie pente on est généralement amené à établir une dérivation du cours d'eau (avec ou sans barrage) comme l'indique la figure 292 :

Fig. 292.

la dérivation prend l'eau en A et l'amène en B par une pente plus

faible que celle du lit de la rivière ; c'est en B qu'on utilise la chute

comme force motrice.

Quelle que soit la disposition des ouvrages, extrêmement variable

avec les circonstances et la configuration des lieux, une retenue d'usine doit toujours comporter deux éléments essentiels en dehors des vannes motrices dont la forme et les dimensions sont laissées à l'entière disposition des propriétaires de la retenue : nous voulons

parler du déversoir et des vannes de décharge, qui constituent les ouvrages régulateurs de la retenue et sont destinés à empêcher que la retenue ne soit nuisible.

La figure 293 représente schématiquement une retenue d'usine sur cours d'eau; RR est le cours d'eau, EE, le barrage de retenue au travers duquel sont ouvertes les vannes de décharge V ; en P, se trouve la prise d'eau qui amène, par le canal PA, les eaux sous les engins moteurs, roues ou turbines; après avoir été utilisées, les eaux sont ramenées à la rivière par le canal de fuite BF ; en D est le déversoir au-dessus duquel peuvent s'écouler les eaux surabondantes.

La position relative de ces divers ouvrages peut varier, mais on les retrouve toujours dans toute retenue bien réglementée; ainsi il arrive souvent que le déversoir et les vannes de décharge sont réunis, ou bien que le barrage est éloigné de l'usine vers Tamont et placé à l'origine de la dérivation qui amène les eaux à l'usine, il sert alors naturellement de déversoir, etc.; le régime du cours d'eau, l'état des lieux, la destination de l'usine sont autant de circonstances qui influent sur les dispositions de détail des ouvrages.

Déversoirs. — Le déversoir de superficie a pour objet d'assurer immédiatement un moyen d'écoulement aux eaux, lorsque quelque variation dans le régime de la rivière fait accidentellement dépasser le niveau légal, c'est-à-dire le niveau maximum déterminé par le règlement et au-dessus duquel l'usinier ne doit pas, par son fait, laisser les eaux s'élever ; c'est la hauteur à laquelle l'usinier doit s'efforcer de maintenir les eaux en temps ordinaire et les ramener autant que possible en temps de crue.

Le déversoir est le véritable régulateur de la retenue ; sa longueur doit être, en général, égale à la largeur du cours d'eau aux abords du l'usine et sa crête doit être dérasée suivant le plan de pente de l'eau retenue au niveau légal, de sorte que l'état des eaux devant le déversoir permet d'apprécier si le niveau légal est observé.

Vannes de décharge, — Le débouché des vannes de décharge doit être calculé de telle sorte que la rivière, coulant à pleins bords et étant prête à déborder, toutes les eaux s'écoulent comme si l'usine n'existait pas. Dans ce calcul on ne tient pas compte du débouché des vannes motrices dont le propriétaire reste toujours libre de dis-

COURS d'eau. 439

poser dans le seul intérêt de son industrie, mais on doit avoir égard à la lame d'eau qui peut alors s'écouler par le déversoir de superficie. Les ingénieurs doivent se guider dans cette détermination délicate sur les résultats de jaugeages bien faits ou sur des exemples tirés d'usines ou d'autres ouvrages existant sur le même cours d'eau et dont les débouchés sont convenablement établis. Le niveau de l'arête supérieure des vannes de décharge se détermine d'après les mêmes règles que celui du déversoir ; la hauteur de leur seuil doit être fixée de manière à conserver la pente moyenne du fond du cours d'eau et à ne produire dans le lit aucun encombrement nuisible.

Niveau UgaL — Les ingénieurs doivent s'attacher à fixer le niveau légal de la retenue de telle sorte que l'usine immédiatement supérieure et les terres riveraines en amont de la retenue n'aient pas à souffrir du relèvement des eaux. La différence à maintenir entre le niveau de la retenue et les points les plus déprimés des terrains qui s'égouttent directement dans le bief de retenue, varie avec le régime du cours d'eau et la nature du terrain ; elle ne doit pas descendre audessous de 0-16 (1).

Quand au lieu de recevoir directement les eaux de la vallée, le bief de l'usine est supérieur à une partie des terrains qui le bordent, l'administration a le droit de prescrire l'établissement et l'entretien de digues ayant au moins 0°*30 de hauteur au-dessus du niveau légal et 0"30 de largeur en couronne ; mais ces digues artificielles ne peuvent être prescrites que sur les terrains appartenant à l'usinier, le règlement d'une retenue ne devant renfermer aucune clause impérative à l'égard des tiers ; pour pouvoir établir ces digues sur des terrains appartenant à des tiers, il faut le consentement formel et écrit de ceux-ci.

Barrages sur les rivières torrentielles. — Sur les rivières torrentielles fortement encaissées, il estsouvent inutile d'établir des vannes de décharge en vue d'assurer l'écoulement des crues. Il suffit dans ce cas de fixer la hauteur et la longueur du barrage, de manière à n'apporter dans la situation des propriétés riveraines aucun chan-

(1) Quand le barrage d'usine est utilisé pour des irrigalions et que ces irrigations ont lieu d^une manière intermittente, cette revanche des terrains riverains au-dessus du niveau légal peut être réduite à 0.08 pendant les périodes d'irrigation.

gement qui leur soit préjudiciable ; s'il paraît nécessaire d'empêcher l'exhaussement du lit, on peut prescrire l'établissement de vannes de fond ou môme d'une simple bonde.

Si ces vannes de fond sont insuffisantes, il est utile soit de rendre le barrage mobile sur une partie de sa longueur, au moyen de poutrelles ou d'aiguilles, soit de le construire assez légèrement pour qu'il puisse être facilement emporté par les crues, en totalité ou en partie.

Ouvrages cLceessoirea. — Les règlements d'eau ne doivent comprendre que les prescriptions qu'il est nécessaire d'imposer à l'usinier au point de vue de l'utilité générale ; les ingénieurs doivent donc s'abstenir d'y insérer des clauses qui n'affecteraient pas directement le régime des cours d'eau ou trouveraient une garantie suffisante dans la réserve des droits des tiers, qui est [de style dans tous les règlements d'eau.

Nature géologique des coups d'eau. — La nature géologique des bassins des cours d'eau influe sur les conditions d'établissement des usines. A ce point de vue on peut distinguer les bons, des mauvais cours d'eau.

Les bons cours d'eau sont ceux dont le débit est régulier et où par suite la force motrice des usines n'est pas exposée à des variations trop brusques ni trop considérables : tels sont les cours d'eau à bassin perméable ; dans le bassin de la Seine, les cours d'eau de la Bourgogne (grande oolito), de la Champagne (craie), du pays de Caux, de la Picardie, de la vallée de l'Eure, TEssonne, le grand Morin peuvent être considérés comme de bons cours d*eau au point de vue de Tutilisation de la force motrice.

Au contraire les cours d'eau des contrées granitiques (Yonne) et liasiques (plateau de Langres), de l'argile de la Brie, c'est-à-dire des terrains imperméables, sont de mauvais cours d'eau : il y a excès d'eau en hiver, pénurie en été ; les usines y sont exposées à des chômages pi us fréquents.

Détails de construction. — Lorsque les eaux de la rivière sont amenées à l'usine par une dérivation, il y a lieu de rechercher la pente à adopter pour obtenir la force motrice maximum (fig. 294); on comprend en effet que AB représentant le profil en long de la

COURS D KAU

AU

rivière, si la dérivation suit l'horizontale AC pour arriver à l'usine, la chute CB sera maximum, mais le débit sera nul et par suite aussi

la force motrice ; si la dérivation suit AB. le débit sera maximum, mais la chute sera nulle et le travail également nul. — On conçoit qu'entre ces deux extrêmes on puisse trouver une ligne AD (pente i) pour laquelle le travail en D sera maximum.

Désignons le débit par q, la hauteur BD par A, la vitesse dans la dérivation par u, la section par û et sa longueur par L; nous aurons

Par suite le travail T = qh =i KhyJ t.

Or A = L (I— Donc T = KL (I>/T— iyjl).

Le maximum de cette expression a lieu quand la dérivée par rap-

port à i est nulle c'est-à-dire lorsque l'on a^-I? — ^ i =0

ou i =-

Mais comme une fonction varie peu au voisinage de son maximum, on peut se permettre en pratique des écarts assez considérables ainsi que cela résulte du tableau ci-dossous où nous donnons les valeurs du rapport du travail obtenu à sa valeur maximum , en

regard des valeurs du rapport -r

Rapport des travaux