ABAISSEMENT DE L'ERIÉ

A la partie étroite du débouché du lac Erié, au pont International, la profondeur moyenne est de vingt-deux pieds et demi mais la partie la plus profonde du chenal atteint cinquante trois pieds. A 1.25 mille en amont les lits rocheux se voient à dix-sept à vingt-quatre pieds. Beaucoup de parties de la rivière en aval ont trente pieds de profondeur à un endroit juste endessus du bassin cité qui est presque à quatorze pieds endessous du niveau du lac Erié. Les barres de sable de la rivière sont mobiles et déposées par une légère diminution du courant, ces mêmes barres seraient enlevées par une augmentation égale de vélocité. Ainsi, si la vélocité double, la force de transport augmente soixante-quatre fois. Ceci démontre que les barres sont instables comme la rivière dont tout le cours peut être considéré comme ayant trente à cinquante-trois pieds de profondeur. Comme la profondeur sur la majeure partie du rebord peut être évaluée à moins de trois pieds, et comme probablement la plus grande profondeur du chenal ne dépasse pas en moyenne huit à neuf pieds, le plancher de la rivière partout jusque près du lac Erié est virtuellement à un plan aussi bas que le lit du chenal en travers du rebord.

En conséquence, ce n'est pas entièrement le lit de la rivière qui donne la pente, mais c'est en grande partie le resserrement au débouché étroit du lac par lequel la surface de la rivière est là empilée et coule avec un courant plus rapide.

A Fort-Erié il y a, à cinq ou huit pieds plus haut, une large terrasse, la rivière allant jusqu'à une haute berge. A l'extrémité supérieure, elle surmonte des roches, autrefois un plancher, traversait la rivière. Au caisson de l'aqueduc de Buffalo, la profondeur de la rivière est de 17 pieds. Mais immédiatement en amont et en aval, il y a un grand chenal de vingt-quatre pieds au moins si bien que la partie plus profonde du chenal de dix-sept pieds peut tre maintenant comblée par de l'argile. La vélocité de la rivière atteint là vingt-huit milles à l'heure bien que la largeur soit de 1,850 pieds à peu près. Comme le

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chenal plus profond mesure environ 1,000 pieds de la largeur avec sa limitation par une largeur de vingt pieds au moins, je trouve là le débouché original du drainage de l'Erié, si bien que tout le chenal moins douze pieds de profondeur n'a été que récemment inondé (Voir chapitre xxvn) par le dernier accroissement de débit de la rivière. Au moment de l'augmentation de volume, la rivière inondait le plancher rocheux de Fort-Erié à une profondeur d'une douzaine de pieds, depuis lors, le lac s'est abaissa d'une douzaine de pieds par le raclage de la barrière argileuse et rocheuse durant la partie récente de l'histoire de la rivière.

On voit donc facilement que si la pente de la rivière augmente, sa vélocité, à la sortie qui est maintenant de cinq à huit milles à l'heure doit avoir augmenté également et que l'accélération principale due à l'abaissement du bassin en amont des rapides d'en haut sera concentrée au débouché étroit du lac. Au bassin d'en haut, la vélocité est inférieure à deux milles à l'heure, mais la largeur est deux fois et demie celle de la sortie du lac.

Un changement d'un pied dans le niveau du lac Erié élèvera ou abaissera le lac Erié de 0.727 d'un pied; une hausse d'un pied dans le lac Erié causera un recul d'eau de 0.346 d'un pied au lac Huron. La distance est de soixante milles et la baisse de la rivière, de huit pieds et demi. A Niagara, j'ai déterminé les fluctuations du bassin d'après les niveaux de Port-Day et je trouve que le changement d'un pied dans le lac Erié produit une fluctuation de 0.45 d'un pied dans le bassin d'en haut cinq heures à peu près plus tard. La distance est de dix-neuf milles avec une baisse de presque quatorze pieds. Dans ces conditions on comprend facilement qu'une baisse de l'eau dans le bassin en amont des rapides d'en haut doit beaucoup augmenter la vélocité du débouché du lac Erié. Le résultat du retrait de l'eau derrière la première cascade comme on l'a déjà montré (page 280) a été d'abaisser l'eau dans le bassin.

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Comme on tire de l'eau, il y a compensation par l'accroissement de vélocité de l'eau en amont. Tant que l'eau coule sur le bord couvert d'une couche mince, le détournement artificiel d'arrière aura le même effet que si le chenal s'était creusé. Aussitôt qu'il se rétrécit en aval de la partie plus haute dans le chenal plus étroit plus profond un nouvel élément entre en jeu et le résultat ressemble à un simple changement de débouché. Mais cela ne peut pas arriver avant que le niveau ait beaucoup baissé des stages ordinaires de l'eau. S'il n'y avait pas de resserrement du chenal, la plus forte baisse ne dépasserait pas la quantité signalée (page 281).

Avec la baisse graduelle du bassin, une différence d'un pied dans la pente de la rivière augmenterait la vélocité de la sortie du lac Erié d'à peu près trois pour cent, ce qui, dans le cours d'une année et demie, abaisserait le lac Erié de presque un pied(1) et causerait ensuite, l'effet indiqué. Si certains agents qui n'ont pas encore été mesurés peuvent retarder un peu la vélocité et accroître le temps, l'effet final peut être le même. Après cela l'équilibre se rétablirait à un niveau plus bas du lac. Puis arrive la baisse d'un pied, puis d'un autre, si bien que je ne puis pas juger même dans cette étude préliminaire en combien de temps cela se produira au plus à partir du moment de l'emploi complet du privilège d'énergie. Le lac Erié ne sera pas abaissé de moins de trois pieds par la pré dominance des basses eaux — si l'on ne tient pas compte de l'effet de lacontinuation d'approfondissement du débouché du lac qui peut se répéter en tout temps. Cette dernière assertion fait naître un problême nouveau. La tendance de la rivière est toujours de racler et d'abaisser d'un pied, le lit du débouché du lac, comme cela est arrivé réellement, immédiatement après 1890. Maintenant avec l'accroissement de vélocité causé par la pente de la rivière augmentée de

1 La formule Chézy: est V = c 1/R. S. où V représente la vélocité, c le bassin constant de la rivière à déterminer (qui dans une grande rivière ne diffère pas beaucoup pour de petits changements; R. le rayon ou profondeur; S, la pente ou chute.

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quatorze à dix-sept pieds le creusage du débouché doit être accéléré à la section du pont et sur le bord plus rocheux à la ville de Fort-Erié. On ne peut pas nettement donner la quantité totale, mais elle fait naître un problème sérieux, au pointe de vue économique et que qui ne peut être éludé ni omis. Avec l'abaissement du lac Erié, les mêmes effets se produiront et les lacs Huron et Michigan s'abaisseront à leur tour, un peu plus tard.

Voilà pour la physique de la rivière comment la question se présente à mon esprit. Mais le détournement de l'eau n'a-t-il pas déjà produit un effet appréciable?

Les cinq milles pieds cubes enlevés par le canal de Chicago ont eu l'effet d'abaisser les lacs Michigan et Huron de 0.26 de pied ou plus de trois pouces. Le volume du canal de Chicago augmenté de dix mille pieds cubes par seconde doublera cette quantité ou abaissera le lac Huron d'à peu près six pouces.

Ce détournement par Chicago de cinq milles pieds cubes influence le niveau du lac Erié de 0.22 de pied(1) et le lac Ontario de 0.19 de pied, ce qui, dans chaque cas se doublerait par l'augmentation du débit du canal de Chicago. Une augmentation marquée dans la quantité d'eau tombée s'est produite depuis 1900 comparativement à la chute de pluie moyenne dans les dix années se terminant cette année.

En examinant les tables des fluctuations de niveau et de pluviosité et en tenant compte des effets du canal de Chicago sur les différents bassins, je trouve, d'après les deux résultats que le lac Erié aurait dû monter de 0.46 de pied plus qu'il l'a fait réellement si on le compare avec le lac Ontario (2) et le lac Huron. Quelle est la cause de l'absence de cette hausse du

1 Les ingénieurs des Etats-Unis portent cela à 0.19 de pied.

2 On trouve ainsi ce chiffre: avec l'accroissement de la pluie tombée, le lac Ontario s'est élevé de 0.62 pied, et il faut y ajouter 0.19 de l'effet du canal de Chicago, ou 0.81. Comme on trouve que l'abaissement des lacs Erié et Ontario a été à peu près égal, Erié doit s'être corollairement élevé de 0.62 de pied pour l'augmentation de pluie et 0.22 pour le détournement du canal de Chicago, ou 0.84. Ce dernier 0.22 et la hausse réellement constatée de 0.15 est tout ce qui peut être expliqué, et laisse 0.47 pied comme la quantité d'abaissement du lac Erié par le détournement de l'eau aux chutes Niagara d'en amont de la Première cascade. D'après les changements dans la quantité d'eau tombée, on a trouvé que le résultat est 0.45.

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bassin Erié où non-seulement la pluie a plus augmenté que la quantité de la période antérieure mais a été plus forte que dans les autres bassins. Il ne peut y avoir qu'une seule explication, savoir: que l'excédent a été détourné par l'emploi d'énergie en amont du bord des rapides d'en haut durant les cinq années s'achevant en 1905, en plus de la moyenne prise dans les dix années antérieures d'eau basse. En ajoutant à cela l'effet du canal de drainage de Chicago, la baisse que le lac avait subie par suite du détournement artificiel s'élève à 0.08 de pied en hauteur ou huit puces à peu près. A la fin de 1905, le détournement total d'eau équivalait à neuf pouces près à la baisse du lac Erié voilà donc la preuve directe que le détournement de l'eau a baissé le lac Erié de plus de 8 pouces tandis qu'un quart seulement de l'énergie autorisée par les privilèges est employée. Mais un observateur superficiel ne constaterait pas ce changement par suite de l'augmentation de pluie tombée qui empêche le niveau actuel du lac Erié de descendre plus bas que celui des années antérieures. Si le détournement n'avait pas eu lieu dans le lac Ontario et le lac Huron, le lac Erié aurait monté de 0.68 d'un pied (0.46 à Niagara et 0.22 à Chicago).

Bien qu'il soit plus difficile de reconnaître les petites fluctuations que les grandes, tout doit être pris sur un laps considérable de temps car une journée ni même une année ne peuvent suffire: cependant cette démonstration de l'effet sur le lac Erié des changements causés par le détournement d'énergie confirme l'évaluation faite de leurs effets sur ce lac. Un abaissement des lacs les plus hauts (Huron et Michigan) devra aussi se produire quand les changements du bassin Erié seront accomplis. Cette baisse du lac Erié durant les idées de stage moyen de l'eau et plus encore durant les périodes de baisse ordinaire aurait sur les canaux et les ports des effet sérieux auxquels il faut s'attendre.