ET VUE PERSPECTIVE PARTIELLE
Complètement fermé par un bordage circulaire qui présente une ligne d'orifices ménagés à la base de chaque auget , le pourtour de la roue a une couronne latérale, également percée d'un trou à chaque auget, tout près du bord intérieur. La figure 120 montre l'élévation de face d'un tabout, l'élévation de côté, et une vue perspective partielle.
Roues à palettes. — Les roues à palettes , quand elles sont mises en mouvement à rebours du coursier courbe où elles reçoivent l'eau, c'est-à-dire en sens con- T. I. 37
chappement de l'eau. L'inconvénient est que pour une différence de niveau de 4 mètres seulement, il faut des tambours de 9 à 10 mètres de diamètre.
Au barrage du Pont-Neuf, c'est une ancienne application à citer, la roue à développantes avait 6 mètres de diamètre; on lui imprimait une vitesse de deux tours et demi par minute, soit 0^,90 par seconde, et le
rendement était d'à peu près 80 pour 100; mais la quantité d'eau élevée par minute ne dépassait guère 24 mètres cubes.
Le tympan Lafaye a été très employé, notamment en Camargue, pour l'élévation des eaux destinées aux rizières. On ne lui donne que. 2 à 4 mètres de diamètre. Au milieu de sa largeur, une roue dentée la fait engrener avec une plus petite roue qui reçoit le mouvement du moteur.
Tabout. — Quand on doit élever l'eau à moins de 3 mètres de hauteur, on se sert en Egypte d'une roue, au lieu de noria. Sur cette roue, appelée tabout , sont ménagés, à la périphérie, des encoffrements dans lesquels l'eau est élevée pour l'écouler dans un bac latéral, et de là dans la rigole d'arrosage. Cette roue est mue par un buffle ou un bœuf.
L'eau amenée dans un puits où la roue plonge d'un tiers de sa hauteur totale, ce qui détermine la hau-
FiG. 119. — Tympan Lafaye.
teur de leau à élever par rapport au niveau du sol , pénètre dans les augets par les trous extérieurs, monte par la rotation de la roue et se déverse par les trous latéraux, quand l'auget arrive vers le sommet de sa course* Pour rétablissement de cette roue (fig. 120), la charpente soigneusement ajustée comprend quatre bras, formés chacun de quatre montants autour du moyeu.
Fig. 120. — Tabout d'Egypte; élévation de face et de coté, et vue perspective partielle.
Complètement fermé par un bordage circulaire qui présente une ligne d'orifices ménagés à la base de chaque auget , le pourtour de la roue a une couronne latérale, également percée d'un trou à chaque auget, tout près du bord intérieur. La figure 120 montre l'élévation de face d'un tabout, l'élévation de côté, et une vue perspective partielle.
Roues à palettes. — Les roues à palettes, quand elles sont mises en mouvement à rebours du coursier courbe où elles reçoivent l'eau, c'est-à-dire en sens con- T. I. 37
traire de la rotation que leur imprimerait le courant pour les faire agir comme moteurs , sont souvent employées à élever l'eau , surtout pour les dessèchements en France , en Belgique et en Angleterre.
Navier, qui a calculé leur effet utile, a trouvé qu'il est d'autant plus grand que la vitesse de mouvement est plus faible; mais en même temps les pertes d'eau augmentent, à la circonférence des palettes, lorsque la vitesse diminue. Toutes choses égales d'ailleurs, les pertes sont moindres quand les aubes sont rectangulaires et que leur largeur est double de leur hauteur. Smeaton a évalué l'effet utile à 47 kilogram mètres par seconde pour une de ces roues, mue par un cheval, travaillant huit heures par jour.
Une roue à palettes installée à la gare de Saint-Ouen, près Paris, pour faire monter Teau de la Seine et entretenir le niveau dans la gare du canal, est mise en mouvement par une machine à vapeur qui agit par une roue dentée engrenant avec les dents d'une des couronnes portant les palettes. L'axe de la roue étant ainsi faiblement chargé , l'effet est assez considérable par rapport au travail dépensé.
Les roues à palettes sont installées également dans l'établissement hydraulique de Marly, pour l'approvisionnement de la ville de Versailles (voir chap. III du présent livre).
Roues à seaux ou à godets. — Une roue hydraulique quelconque recevant l'eau par le bas , quand elle est armée à sa circonférence de seaux, de pots, de godets ou d'augets, peut puiser inférieurement et vider l'eau au fur et à mesure que chaque vase atteint le point le plus élevé de sa course.
Les pots ou godets fixes qui se vident par un trou, donnent moins d'effet utile que ceux tournant sur un
arc de cercle, de manière à leur assurer une position verticale jusqu'au moment même où ils doivent se vider (fig. 121).
Très employées pour les irrigations et les épuisements, les roues à seaux sont parfois attelées à des roues pendantes, ou accouplées avec une roue à aubes. Dans Tem-
FiG. 12 î. — Roue a seaux; élévatiok de face et de coté.
ploi que Perronnet a fait de cette dernière disposition pour le jx)nt de Neuilly, la roue à seaux était distante jusqu'à 35 mètres de la roue motrice à aubes. Cette dernière avait 5™,85 de diamètre et les aubes avaient 6"*,5o de largeur sur o"',97 de hauteur. La roue à seaux, pour un diamètre de 5°, 36^ portait 16 seaux cubant chacun 123 litres; mais à cause des pertes d'eau à la montée, <:haque seau n'en donnait réellement que io3. La ma-
58o LES IRRIGATIONS.
chine ainsi établie élevait en une heure i85 mètres cubes d'eau à 3", 25 de hauteur.
Thomas et Laurens ont réalisé une disposition meilleure pour l'élévation des eaux de la Vesle, destinées à rirrigation des prairies de Ciry-Salsogne, près de Soissons. La roue porte à sa circonférence un grand nombre d*augets ou de compartiments qui se remplissent dans le bief inférieur par le pourtour de la roue, et se vident par des orifices pratiqués intérieurement. A cet effet, les bras qui relient la couronne à Tarbre central n'occupent pas toute la largeur de la roue; ce qui permet à des compartiments de l'intérieur de recevoir l'eau, sans gêner le mouvement. Une roue motrice qu'actionne la chute d'eau, fait marcher la roue élévatoire.
Espagne. — Les grandes roues à godets, établies sur le Genil, un des affluents du Guadalquivir, pour les irrigations de la huerta de Palma del Rio (Andalousie), se meuvent dans des coursiers en maçonnerie, placés au milieu du courant rapide que produit une chute de I mètre, en aval du barrage ; elles ont 9", iode diamètre. Les bras disposés dans un seul plan vertical sont reliés entre eux à la circonférence par trois couronnes doubles formant moise, à l'intérieur desquelles deux plateaux massifs contreventent les extrémités inférieures des bras.
Toutes les pièces sont simplement assemblées par des chevilles.
A chacun des bras, au delà des couronnes, correspond une palette de i",20 de longueur et de o"\40 de largeur, percée de quatre trous où s'engagent les harts qui portent les godets en poterie, sur double rang.
Les supports et les coussinets de la roue consistent en deux chapeaux couronnant des pieux, sur lesquels l'arbre s'emboîte par des entailles correspondantes. Une chan-
tignole suffit pour fixer l'arbre qui tourne entre elle et les chapeaux.
D'après le jaugeage fait par Aymard (i), une roue de la dimension indiquée, portant 96 godets, se vidant pendant un tour d'une durée de 27 secondes, représente un débit par seconde de 17 litres élevés à une hauteur de 6»,8o.
F»G. 122. — Roue a pots ou a godets; élévation et coupe sur M N.
Egypte. — Dans le Fayoum, oti les canaux ont une pente bien plus forte que 4ans le reste de l'Egypte, les chutes servent à faire mouvoir des roues à palettes, portant des pots en terre, du même type exactement que celui des roues Andalouses. Souvent le canal se resserre entre deux murs de maçonnerie qui supportent à la suite les arbres de plusieurs de ces roues, mues par des chutes d'eau de 0^,30 à o",6o de hauteur.
(1) Irrigations du midi de l'Espagne ; 1864, p. 280.
Les dimensions des roues sont très variables. Ordinairement elles ont 4°',5o de diamètre (fig. 122; élévation et coupe); munies de 12 palettes de 0^,90 de longueur sur o"',6o de largeur, elles portent une couronne de 24 vases en terre, de 7 litres de capacité. Elles font à peu près, dans ces conditions, quatre tours par minute et élèvent, par conséquent, 40 mètres cubes d'eau par heure, à une hauteur moyenne de 3 mètres; ce qui permet d'arroser un hectare en 18 heures; pendant Tété, une pareille roue suffit pour irriguer 1 3 hectares en culture.
Certaines roues portent, comme à Palma (Espagne), un double rang de vases et pour les grands diamètres, jusqu'à 96 vases (i).
Roues de côté. — Girard a construit, en vue des pays de montagne oîi les torrents sont nombreux et les cours d'eau, à faible débit, une roue de côté, à aubescourbes (fig 123 et fig. 124) dont le rendement atteint jusqu'à 83 pour 100. Avec 2 chevaux de force, elle permet d'élever à 3 mètres, 2,000 litres par minute. La disposition des figures montre la roue actionnant une pompe centrifuge pour l'irrigation.
Le vannage étant mobile haut et bas pour suivre la variation du niveau, les aubes sont établies de façon à ce que l'eau entre sans choc , et que la force vive du courant soit pleinement utilisée.
Roues en dessous. — Ces roues reçoivent l'eau à leur partie inférieure et se meuvent entre des bajoyers en maçonnerie et une courte portion de coursier circulaire, de manière à être emboîtées, c'est-à-dire que l'espace libre entre la roue et le mur est très restreint.
Quand les aubes sont planes et dirigées suivant le rayon de la roue, et que le coursier couvre au moins
(1) Barois, loc. cit., p. 97.
rintervalle de trois aubes consécutives, pour qu'il ne puisse pas y avoir, dans aucun cas, une communication directe entre le bief d'amont et celui d'aval, le rendement pratique ne dépasse guère 40 pour 100 du travail moteur dépensé. Encore faut-il que la vanne soit inclinée
Fiu.
123. — Roue de coté a aubes courdcs, système Girard; élévation.
vers l'amont et rapprochée autant que possible de la roue.
On arrivée améliorer le rendement de ces roues à aubes planes, en utilisant la vitesse que Teau possède en aval pour produire un ressaut, à l'aide duquel on baisse le niveau, par rapport à celui de la chute en aval, et l'on gagne ainsi une hauteur égale à o,35 ou 0,45 de la chute réelle. Pour cela, le coursier circulaire est suivi d*un
radier dont l'inclinaison doit être suffisante pour conserver à l'eau une vitesse égale à celle de la roue. Ce radier peut avoir une longueur de 2 mètres, et celui qui le suit, sous une inclinaison d'un quinzième environ, se raccorde avec le lit naturel des cours d'eau (i.). Cette disposition est indiquée dans les figures i25 et 126 pour la roue d'épuisement du polder de Zeeburg.
FiG. 124. — Roue de coté a aubes courbes , système Girard;
COUPE PAR l'axe.
En général, la hauteur de l'aubage doit être tenue égale au moins à trois fois la levée; mais c'est parfois insuffisant, et il est préférable de donner à Taubage une profondeur qui lui permette de déborder un peu le niveau d'aval le plus élevé.
Les roues en dessous, à aubes, sont de fortes constructions en bois ou en fer, avec des palettes également en bois ou en fer, plates ou courbes , auxquelles on donne
(i) Vigrcux et Raux, Moteurs hydrauliques. Exposition de 1867. 3« série.
de grandes dimensions. La roue de Katwyk a 9 mètres de diamètre, 2",45 de largeur, et la machine d'épuisement en comprend six, élevant chacune i5o mètres cubes par heure à la hauteur de i", 25. A Zeeburg, près d'Amsterdam, il y a pour la machine d'épuisement huit roues de 8 mètres de diamètre sur 3°, 25 de largeur.
FiG. 135. — Roue a aubes de Zeedurg; élévation.
Pour l'accouplement, ces roues sont fixées sur des essieux; ce qui permet de se servir à la fois du nombre qui correspond aux besoins de l'élévation. Comme vitesse, on ne leur donne guère plus de 2 mètres par seconde à la circonférence; cette vitesse très faible est obtenue par une transmission de la machine à vapeur sur l'essieu des roues, à l'aide d'engrenages, dans le rapport d'un huitième à un douzième.
Roue Poncelet. — C'est à Poncelet que l'on doit l'invention des aubes courbes, appliquées aux roues en dessous, pour mieux utiliser la puissance vive de l'eau .
La direction de vitesse, donnée sur la circonférence extérieure, évite le choc et permet d'atteindre une hauteur à peu près égale dans l'aubage à la vitesse relative. L'eau abandonne ensuite la roue avec une vitesse absolue qui peut être bien inférieure à celle de Tappareil, quand la forme des aubes a été bien calculée. Cette roue a été souvent décrite: aussi nous bornons-nous à représenter, en comparaison avec la roue Poncelet (fig. 127), dont la vanne motrice place les filets de la lame d'eau dans les mêmes conditions, une modification du système due à Korevaar, appliquée en Hollande (fig. 128) (i).
Les roues à aubes courbes construites légèrement, mais solidement, en tôle avec fers cornières, tourteaux en fonte , bras en fer plat ou en fonte, etc., ont un rendement qui varie de o,5o à 0,65.
Les roues Poncelet peuvent marcher noyées jusqu'à une hauteur égale au tiers de la hauteur totale de la chute; ce qui les rend précieuses pour les pays de plaine, exposés aux inondations, mais elles se recommandent surtout pour les faibles chutes. Celle qui est représentée fig. 127, entièrement en fer et en fonte, a une force de 3o chevaux et une vitesse à la circonférence de 3 mètres par seconde.
Les roues en dessous, à aubes, sont d'une bonne apphcation en Hollande pour les élévations inférieures à 2 mètres, quoiqu'elles aient été appliquées, non sans
Fig. 126. — Roue a
AUBES DE ZeEBURG; COUPE VERTICALE.
(i) De Koning. Sote sur les polders. Soc. Ing, civils, i8
succès, à des hauteurs de 3",6o. Leur usage est surtout indiqué pour les eaux d'un niveau à peu près constant, leur plus grand effet utile étant atteint quand l'angle que la palette entrante fait avec Feau, est égal à celui que fait la palette sortante avec l'eau extérieure. Il eii résulte que si les roues à aubes planes fonctionnent avec un
