AQUEDUCS ROMAINS. — CANALISATION

venl fraude dans sa composition, on était conduit à adopter la section piiiforme ]>our arriver avec cerliUidc à faire la soudure longitudinale dn tuyau.

Il était important de savoii' si les mêmes faits avaient été observés en Italie. J'écrivis, le 17 octobre 1865, à M. de Luca, professeur de cbimic à Naples, cjui me répondit, le 2o janvier suivant, que tous les tuyaux trouvés à Pompéies portaient une soudure longitudinale; il ne me donna alors aucune indication, sur la nature même du métal qui formait le joint. En 1867, en se rendant à l'Exposition universelle de Paris, il me dit qu'il avait constaté que ce métal ne renfermait pas d étain.

En 1869, je priai M. l'ingénieur Darcel, qui allait à Rome, de prendre des informations sur les débris de tuyaux, qu'on y trouve en grande abondance. Il m*a envoyé, le a 30 mai, deux bouts de tuyaux romains, avec la note suivante : a Je me suis fait expliquer leur fabrication par un plombier; elle consistait à rouler sur un mandrin le plomb en lame, suivant la forme voulue; les deux lèvres étaient appliquées l'une contre l'autre; on faisait de chaque côté une rigole en terre au et on coulait du plomb pour faire la lis. s. jonction h. On voit souvent du plomb qui s'est écbappé en G, entre les deux lèvres. »

Débris de liiyaux romains assemblés à emboîtement.

a Pour faire les joints, on élargissait une des extrémités avec

un mandrill ; on faisait pénétrer le bout de l'autre tuyau dans cet épanouissement, et l'on coulait du plomb entre les deux. »

Il y avait donc deux modes d'assemblage des tuyaux de plomb, par emboîtements, ou par manchons. Le joint des tuyaux en poterie se faisait par emboîtement, avec un mélange d'huile et de chaux vive'.

Châteaux (Veau. — « Lorsque l'eau (d'un aqueduc) sera arrivée proche des murailles de la ville, il faut construire un regard (chaleau d'eau) et, proche de ce regard, trois réservoirs qui seront disposés de telle manière que, lorsqu'il y aura beaucoup d'eau, le réservoir du milieu recevra celle qui sera de reste dans les deux autres, et, par des tuyaux, l'enverra à tous les lavoirs et fontaines jaillissantes. Mais l'eau de l'un des autres réservoirs ira aux bains, d'où la ville tirera du revenu tous les ans. L'eau du troisième réservoir sera envoyée aux maisons des particuliers, et ainsi le public aura ce qui lui est nécessaire par cette distribution, qui empêchera que l'eau, qui est destinée aux nécessités publiques, ne soit détournée, parce qu'elle viendra du regard (château d'eau) par des conduits particuliers. Et il y a encore une autre raison de cette distribution, qui est que les particuliers, aux maisons desquels on aura accordé de l'eau, payeront aux receveurs des impôts de quoi aider à entretenir les aqueducs publics. » (Vitruve, liv. VIII, chap. vu, tiad. de Perrault.)

Le château d'eau, qui terminait un aqueduc, était donc un petit réservoir, dont l'eau était versée dans trois compartiments. Celui du milieu, qui recevait en même temps le Irop plein des deux aulfes en temps de grandes eaux, alimentait les pièces

' Ceterum a fonte duci fidilibus lubis, utilissimum est cramliidine binum dùjitorum, commissuris pyxidatis, ita ut superior iniret, calce viva ex oleo lœvigatis. (Pline, liv, XXXI, chap. XXXI.)

Je rolcve ici un contre-sens dans la Iraduclion de M. Ajasson de Grandsaijne, qui rend ces mois crassitudine hinum digitorumi^^ir ceux-ci, de deux doKjis de diamèlre ; le vrai sens est deux doigts (0"0d7) d'épaisseur de paroi. Le diaaiètie des tuyaux romains n'était pas limité à deux doigts.

d'eaii et les fonlaines publiques; les deux autres comparliments alinientaienl les bains et les concessions privées.

Les châteaux d'eau de Julia et de Claudia étaient des monuments fort importants, dont les ruines subsistent encore. (Héliog. 111 et IX.)

Outre ces châteaux d'eau publics, il y avait des châteaux d'eau privés qui, du temps de Frontin, étaient au nombre de 247 '.

Ainsi le château d'eau public recevait l'eau de l'aqueduc ou d'une ramification de l'aqueduc, et la répartissait entre les services publics et les châteaux d'eau privés.

Les habitants d'un quartier de la ville recevaient en commun l'eau qui leur était destinée, dans leur château d'eau privé, par une conduite partant d'un château d'eau pnbHc, et la répartissaient entre eux, par autant de calices de prise d'eau et de conduites qu'il y avait de domaines à desservir.

Ce mode de distribution résulte clairement du passage suivant d'un des sénatus-consulles organiques, rend-us du temps d'Auguste :

« Sur quoi il a été arrêté : qu'aucun particulier ne pourrait tirer l'eau des canaux publics; que ceux qiij auraient obtenu une portion d'eau seraient obligés de la lii'cr du château d'eau; que les curateurs des eaux seraient tenus d'indiquer aux particuliers les endroits, soit au dedans, soit au dehors de la ville, où ils pourraient placer convenablement leurs châteaux d'eau, desquels ils tireraient l'eau qui leur aurait été délivrée en commun, au château public, par les curateurs des eaux, etc. " »

C'est ainsi que sont distribuées les eaux de beaucoup de villes en- Italie, à Rome notamment; il en était encore de même à Paris, au commencement du siècle, et les derniers châteaux d'eau ont disparu il y a peu d'aïuiées.

Aujourd'hui, à Paris, comme dans la plupart des autres villes, il existe dans chaque rue une conduite publique au moins, sur

' FuoNTiN, clmp. Lxxviii. Sous Justinicn le nombre des cliùlonux iVe.m était de lôo'i. 2 Fuo.NTiN, diap. cvi (traduction de Uondclel).

laquelle les particuliers piquent leurs branchements de prise d'eau, qui sont ainsi très-courts et peu dispendieux.

La prise d'eau antique coûtait, au contraire, "fort cher à l'usager, qui devait payer sa part du château d'eau privé, et, de plus, toute la conduite, souvent très-longue, qui reliait ce château d'eau à son domaine.

Les concessions ne pouvaient donc être annuelles ou à courts termes, comme dans les distributions modernes; il fallait, pour que l'usager pût amortir ses dépenses d'installation, accorder des concessions à vie ou perpétuelles, c'est-à-dire aliéner les eauxpubliques.

L'eau, coulant nuit et jour, était perdue presque en totalité. Avec un volume d'eau énorme, tel qu'on n'en a jamais distiibué dans aucune ville, on ne pouvait accorder des concessions à tous ceux qui en voulaient.

Les aqueducs Anio Novus et Claudia furent construits parce que les sept aqueducs d'Agrippa paraissaient insuffisants \

Les Romains connaissaient le siphon, mais ils n^en faisaient usage que dans leur petite canalisation. — Les Romains connaissaient le siphon ; mais lorsque le volume d'eau à conduire était considérable, l'état peu avancé de la métallurgie, dans ces temps anciens, ne permettait pas d'employer ce moyen économique de franchir les vallées ; on ne faisait pas usage de tuyaux de fonte, et les tuyaux de plomb étaient fabriqués et posés d'une manière si défectueuse, qu'ils ne pouvaient résister à une grande pression.

Les joints des tuyaux manquaient de solidité, surtout dans les coudes, où le peu de rigidité du plomb et la poussée au vide produisaient de fréquents déboîtements. Les Romains le savaient bien, comme le prouve cet intéressant passage, où Yitruve

' Cœsar qui Tihcrio successif, cum paruin et iniblicis tisibus et privalis voluptatihus septem (luclus aquarum sufficere viderenlur;... duosduclus inchouvit. (Fr.n.MiN, cliap. xiii.)

indique, beaucoup trop sommairement, comment on peut franchir une vallée avec une conduile en plomb.

Sin aiitem non longa erit circuitio, circiundnclionibus ; sin aiitem valles erunt pej'petux, in declinato loco cursus dirUjentur; ciim venevil ad imum, non alte substriiitiu\ nt sit Uhramentum quam longissimnni. Hoc autem erit venter (quod Grœpi appellant y.oû.ix) ; deinde ciun venerit ad adversum clivum, quia in Jongo spatio ventris leniter tumescit, tune exprimatur in altitudine suninii clivi; quod si non venter in vallibus factus fuerit.... sed geniculus erit, erumpet et dissolvet fislularuni commissuras. (Vitruve, 1. YIII, cliap. vu).

Ni les Iradiicleurs ni les commenlatenrs n'ont bien compris ce lexle de rarchitecte romain.

Voici d'abord la traduction de Perrault.

« Mais si les vallées sont fort longues, on y conduira les tuyaux en descendant selon la pente du coteau, sans les soutenir par de la maçonnerie; et alors il arrivera qu'ils iront fort loin dans le fond de la vallée selon son 7iiveau, qui est ce qu'on .appelle ventre, dit Koilia par les Grecs. Par ce moyen, lorsque les tuyaux seront parvenus au coleau opposé, ils contraindront l'eau qu'ils resserrent, de remonter assez doucement à cause de la longueur de ce ventre; car s'ils n'avaient été conduits par ce long espace qui est à niveau le long de la vallée, ils feraient, en remontant tout court, un coude qui forcei'ait l'eau à faire un effort capable de rompre toutes les jointures des tuyaux. >>

Perrault, au sujet de cette dernière phrase, écrit la note suivante :

a Cela n'est point vrai; car l'eau, pour remonter tout court, n'en est point plus forcée, et plus la conduite est longue dans la vallée, et plus il y a de danger que les joinlju'cs ne se ronij)ent, parce qu'il y a davantage de jointures. »

Perrault, suivant moi, n'a pas compris le sens de ces mots : Non (die substruitur, ut sit libramentumquamlongissimum. Hoc

autem erit venter, etc. A paiiir de ces mois : Sans les soiUenh par delà maçonnerie, sa traduclion me paraît inintelligible; il la complète par la figure snivante, dont la partieHEGFL représente la conduite forcée ou siphon qui traverse la yallée, et que Vilruve nomme venter.

Selon Perrault, les Romains faisaient donc des angles E, F, à la jonction du flanc du coteau et du fond de la yallée. La note qui termine sa traduction prouve qu'il ne voyait aucun inconvénient à l'existence de ces angles.

MM. A. Tardieu et A. Conssin fils, auteurs d'une traduction moderne de" Yitruve, n'ont pas compris non pins le sens de ce passage de l'auteur romain, et ils ont reproduit presque textuellement la note de Perrault.

Un des plus célèbres commentateurs de Yitruve, Guillelmus Pliilander, explique ainsi l'action du coude {(jeniculus) , dans la poussée au vide : « C'est-à-dire, si la conduite est tellement llexueuse et noueuse, que lorsqu'elle arrive au fond de la vallée, elle ne se développe pas par une pente continue, mais monte sur le revers opposé par un angle non normal, par un angle aigu\..))

La note de Perrault prouve qu'il ne comprenait pas mieux que le savant commentateur du seizième siècle, l'effet des coudes sur les conduites forcées. 11 faut éviter les geniculus, ce que nous appelons coude en français, à moins qu'il ne soit possible de les butter solidemenl par des massifs de maçonnerie ; tous les

1 Siita fle.nwsus et nodosus cnlcanalis ut cum in imiim valUs descendent, perpétua librameîdo non procedcd, scd in adversum clivum ad angubim non normalem, sed acidum dirigatw\

ingénieurs le savent aujourd'hui. Prenons en effet, dans la figure de Perrault, la parlie de conduile If E G, ayant en E un coude (geniculus).

^Jd.

Ce coude est soumis à la pression de deux colonnes d'eau à peu près égales à la flèche du siphon, et agissant en sens contraire, suivant les lignes ab, cb; la résultante bd de ces deux forces tend à déboîter le coude E ; c'est ce qu'on appelle la poussée au vide. Les tuyaux romains, pour peu que leur diamètre et la flèche du siphon fussent grands, n'y pouvaient pas résister, parce que leur forme et le système de joints étaient défectueux. C'est pour cela que les ingénieurs romains remplaçaient l'angle E par une courbe à grand rayon {venter). Je traduis donc ainsi le texte de l'auteur latin et je donne la figure suivante, à l'appui de ma traduction.

Dans celte fijiçure, les basses sul)^trllclions mno. m'n'o', effac.-nt les angles E et F de la figure de Perrault, et la courbe à grand rayon {venter) EGF, remplace la ligne brisée IIEGFL de la même ligure; cette interprétation des mots hoh aile siil/KlniKur étant admise, le reste du texte de Vi- Iruve devient très-clair. La parlie GFL de ma figure fait coiiii)rendrc le Icniter lumescU et le xcAq. du texte latin, que les traductions de Perrault et de MM. Tardieu et Coussin fils rendent .ibsolumenl inintelligible.

« Si l'obslacle ne forme pas un trop long circuit, il faut le contourner; mais si la vallée est continue, on fera descendre la conduite sur la déclivité, et, lorsqu'elle arrivera au fond, on la supportera p.ir de basses substructions, pour prolonger la pente en forme de ventre (venter, -aoùIol des Grecs) ; ce ventre, en raison de sa grande longueur, se relevant eu pente douce en airivant au coteau oppose, forcera l'eau à s'élever au sommet de ce coleau. Si la conduite n'était pas disposée en courbe à grand rayon {venter), au fond de la vallée, si elle y formait un coude (fjeniculus), l'eau romprait et détruirait les joints des tuyaux. »

Cette discussion prouve que Vitruve connaissait mieux la pratique de l'hydraulique que ses savants traducteurs etcommentataleurs ; pour qu'il y ait déboîtement dans les coudes, il n'est nullement nécessaire que la conduite soit flexueuse et qu'elle se replie sur elle-même à angle aigu, comme le dit Pliilandre ; avec des angles parfaitement ouverts, des l et même des ^o de cercle, il y a, dans les coudes des siphons de l'aqueduc delà Dhuis, des poussées au vide de 20, 30 et môme 40000 kilog., et aucune conduite de plomb, assemblée à emboîtement par les procédés des Romains, n'y aurait résisté.

Au contraire, nos petits tuyaux de plomb, étirés par les procédés modernes et solidement assemblés par des nœuds de soudure, peuvent être coudés de toutes les manières et se prêtent à toutes les exigences des distributions les plus compliquées. Nos tuyaux de fonte s'assemblent, dans les coudes, par des 4? des y cl des ^ de cercle, à très-court rayon. Quand In convexité s'appuie sur un sol solide, les déboîtements ne sont pas à craindre. Prenons pour exemple 4 de ceiclede 1 mètre de diamètre intérieur, raccordant, par des joints à emboîtement et cordon, les deux branches d'un siphon. Le déboîtement serait facile par la poussée au vide, si le coude n'était pas convenablement butté. Mais supposons que la convexité du coude s'appuie sur le sol et que la surface de contact soit de 2 mètres carrés, ou de 20000 centimètres carrés; il est évident que ce coude résistera

à une poussée au vide de 40 000 kilog., pour peu que le soi soit résislaut, s'il peut supporter par exemple une pression de 2 kilog. par ceiilimètre carré. Les gros tuyaux en plomb des Romains, en raison du peu de rigidité de ce métal, ne pouvaient résister à de telles pressions.

Ce que je viens de dire éclaire un point bien important de l'histoire des eaux de Rome. On croit généralement que les Romains ne faisaient pas usage des siphons ou conduites forcées'. Au contraire, toute leur petite canalisation était disposée ainsi, et formait autant de siphons qu'il y avait d'usagers ; cela saule aux yeux.

S'ils employaient rarement les siphons lorsqu'ils avaient beaucouj) d'eau à conduire, ou des vallées profondes à franchir, s'ils préféraient les hautes et dispendieuses arcades, et prolongeaient les ramifications de leurs aqueducs jusqu'au milieu des villes, jusqu'aux châteaux d'eau, c'est que leurs gros tuyaux de plomb (le centenaire avait 0'", 60 de diamètre moyen) étaient mal faits et mal assemblés, et, sous la pression de l'eau, se seraient déchirés et déboîtés. Néanmoins, lorsque les vallées à franchir étaient trop profondes, ils savaient très-bien remplacer leurs arcades par des siphons, et c'est ce qu'ils ont fait au mont Pila, près de Lyon.

J'ai donné la forme des tuyaux employés à la construction de ce siphon', et j'ai dit comment l'ingénieur romain avait surmonté la difliculté d'exécution, tenant au défaut de solidité des conduites en plomb.

Le perfectionnement des instruments employés aux uivellenients, a donc donné de nos jours, un premier avantage aux ingénieurs ; l'emploi des conduites en fonte, et la j)erfection avec laquelle les tuyaux de plomb sont étirés et assemblés, leur en a donné un autre bien })lus considérable. En ce qui con-

' Les Romyiiis, ilii moins jusqu'au lia s-E in plie, ne paraissent pas avoir connu Tusase iks .'■iplions pour fiancliir le fond des vallées. (Commaillu.)

- Voir ci-de?sus, page G'J.

cerne la construclion des aqueducs, ce dernier progrès est immense, puisqu'il permet de franchir non-seulement les vallées, mais des plaines basses entières, sans employer d'arcades. Ainsi l'aqueduc de la Dhuis comprend une longueur de siphons de 17 150 mètres, les tuyaux employés ont 1 mètre de diamètre ; plusieurs ont de 50 à 71 mètres de flèche. La longueur des siphons de l'aqueduc de la Vanne est de 21 500 mètres, et lenr (lèche s'élève jusqu'à 46 mètres; chaque siphon se compose de deux conduites de 1"',10 de diamètre. Combien auraient coûté des arcades substituées à ces conduites forcées ?

Cette réserve faite, on peut dire que les ingénieurs reviennent peu à peu, de nos jours, au système romain, en ce qni concerne ralimentalion des grandes villes; ils vont chercher au loin des eaux à l'abri de tout soupçon, et les dérivent par l'action de la gravité, absolument comme leurs prédécesseurs du temps d'Auguste et de Claude. En France, la plupart des villes sont alimentées par des aqueducs. La capitale elle-même, qui se trouve dans les conditions les plus mauvaises qu'on puisse imaginer, est entrée dans celte voie. Hors de France, New-Yoïk, Boston, Lisbonne, Madrid, Edimbourg, Glascow, etc., ont adopté ce mode d'alimentation.

L'art de choisir les eaux et de les conduire, depuis la source jusqu'à la porte des villes, n'est donc autre chose que le procédé antique, mis au niveau de la science et de l'industrie modernes.

Mais, en ce qui concerne Ja distribution dans les villes, les traditions des anciens doivent être complètement abandonnées.

Des appareils de prise (Veau en usage à Rome. — Rondelet a déterminé la longueur du pied romain sur le pied gravé au Capitole ; il l'a trouvée égale à 0'",297.

Voici les subdivisions du pied qui, suivant lui, s'appliquaient aussi à toutes les mesures romaines ^ :

' Rondelet, Notions préliminahes, page 10.

AOLEDLCS KOMALNS. — Al'I'AKEILS DE l'RISE D'EAU. 85

HÊTIieS

As (unité).

Semis { de pied 0,1485

Triens | — 0,0990

Quadrans } — 0,U743

Sextans i — 0,0495

Uncia iV — 0,0248

Digitus -^ — 0,0186

Semuiicia Yï — 0,0124

Diieila ^ — 0,0083

Sicilicus rV — 0,0062

Sextula. . ^ — 0,0041

Scripiilum -|^ — 0,0010

Pas Romain 5 pieds 1,485

On a vu ci-dessus que les eaux de chaque aqueduc, en arrivant à Rome, se réparlissaient enlre un certain nombre de cuvettes de distribution, qu'on nommait châteaux créait publics.

Des tubes, de prise d'eau {cal'ix) traversaient les niiu^s de chaque château d'eau public, en nombre égal à celui des concessions, et se prolongeaient, par une conduite de plomb ou de poterie, jusqu'à l'établissement à desservir.

Si cet établissement était un château d'eau privé, autre genre de cuvette de distribution, où les concessionnaires recevaient en commun l'eau qui leur était destinée, d'autres tubes étaient fichés dans la paroi de cette cuvette, en nombre égal à celui des concessionnaires, et se prolongeaient, par une conduite de plomb ou de poterie, jusqu'à l'orifice de sortie de l'eau, chez l'usager.

Calices ou orifices de prise d'eau en usage à Rome. — Les calices ou modules étaient des tubes ronds en bronze d'un diamètre déterminé, et, comme on vient de le dire, ils traversaieni la iiaroi des châteaux d'eau à un certain niveau au-dessous du plan d'eau.

Leur nombre, d'après Frontin, était de 25 \

* Fromix, chap. xxxvii.

Rondclcl a cherché à démonlrer que ce? orifices de prise d'eau étaient des appareils de jauge ; c'est une erreur, j'ai néanmoins donné, dans la dernière colonne dn tableau suivant, le débit qu'il leur attribue.