III. — LES BASSINS DES SOURCES

Quand les sources ne sont pas assez abondantes pour assurer un débit continu, on recourt à la construction des bassins qui permettent de pratiquer des irrigations intermittentes.

Les bassins les plus économiques, qu'on peut appeler les réservoirs agricoles, sont construits sans chaux ni ciment, en mettant à profit les déblais pour exécuter les remblais nécessaires. En admettant une profondeur de 2 mètres, qui ne saurait être dépassée sans compromettre le débit des sources par un excès de pression sur les veines d'eau, on fixe l'emplacement du bassin et Ton enlève le gazon superficiel en tranches aussi épaisses que possible, car elles sont destinées au revêtement intérieur de la chaussée ; puis on procède à la fouille audessous du niveau du plafond du réservoir jusqu'au sous-sol imperméable. Dès lors, on ' exécute soigneusement en corroi les fondations sur lesquelles reposera la chaussée; quand elles ont atteint le niveau du plafond, on installe la buse consistant en un tronc d arbre, de 6 à 8 mètres de longueur et de o",5o de diamètre, évidé intérieurement. Cette buse porte dans la partie qui pénètre, un trou de bonde servant au passage de l'eau , et afin d'éviter les afîouillements de la paroi corroyée au-dessous de la buse, on la fait reposer sur des madriers d'aulne ou de toute autre essence qui résiste à l'eau (fig. 33).

Les fondations achevées et la buse en place, on élève la paroi en corroi sur un mètre d'épaisseur, et on la

protège sur la face du bassin par un revêtement en maçonnerie provenant des pierres et pierrailles extraites de la fouille; au-dessus de la ligne des eaux jusqu'au couronnement, le revêtement s'exécute à l'aide des tranches entre-croisées de gazon, qui ont été mises de côté; elles font corps avec le corroi et quand Tinclinaison a été bien calculée, elles s'opposent aux éboulements. La paroi intérieure étant légèrement convexe pour mieux résister à la pression de Teau, la paroi extérieure qui s'appuie à la chaussée en talus, e§t consolidée par les terres de l'excavation du réservoir.

La partie délicate du travail consiste dans la préparation des fondations et du corroi qui exige la terre la plus grasse, exempte de pierres et de graviers, pilonnée incessamment à la damette. La longueur à donner à de tels bassins dépend du volume des sources, qui peut varier depuis lo mètres jusqu'à 5o mètres, selon l'affluencedes eaux superficielles et souterraines. Vidalin estime que dans le Limousin, un bassin ou serbe (i), capable de se remplir en trois jours^ est dans de bonnes conditions, car il suffit pour deux arrosages par semaine (2).

L'entretien réclame de fréquents raclages, pour prévenir l'aveuglement des sources, et un curage à fond tous les trois ou quatre ans. Pendant les fortes chaleurs, il convient de bonder, afin d'éviter l'évaporation, les fissures et les végétations parasites.

Les bassins n'ont pas seulement pour but d'emmagasiner l'eau des sources et de faciliter ainsi les arrosages intermittents , mais encore de servir à l'arrosage d'une plus grande étendue de terrain.

Dans les fermes des Vosges, par exemple, oîi les prairies disséminées sur les revers des montagnes, ordinairement

(1) Ssrbe^ ou ailleurs serve, du latin iervarc, conserver. {2) Journ, agric. prat.^ 1880, t. ].

dans le voisinage des sources, s'arrosent sur des pentes rapides, l'eau n'a pas le temps de pénétrer le sol pour lui donner tous ses effets fertilisants; mais après qu*elle a parcouru un certain espace, elle est recueillie dans des rigoles qui la conduisent à un autre bassin d'oti elle ressort, après y avoir séjourné quelque temps, pour être de nouveau employée à l'irrigation. La même eau sert ainsi plusieurs fois au même fermier et à plu-

FiG. 33. — Bassin de sources; coupe de la chaussée.

sieurs fermiers, avant d'arriver dans la vallée où le cours d'eau l'emporte (i).

Il en est de même dans plusieurs cantons de la Suisse; les bassins concentrent les eaux de sources et les eaux de pluie, et pour éviter qu'elles ne débordent, ils s'ouvrent et se ferment automatiquement grâce à un mécanisme des plus simples dont Schwerz a donné le dessin (fig. 34) et l'explication suivante :

Dans la digue qui forme le réservoir d'eau, B représente le point jusqu'où l'eau f>eut monter. . Lorsque l'eau est arrivée à cette hauteur, elle entre dans les tuyaux C, par lesquels, jusqu'au point D, elle arrive dans une cuiller E dont le manche s'étend jusqu'au point F, sur lequel il repose; G représente un fort pieu au haut duquel il y a une entaille, ou bien deux pieux moins

(i) Villcroy et Mullcr, Manuel des irrigations, 2« édit., 1867, p. i T. I. 28

forts sont placés près l'un de l'autre, entre lesquels passe le manche de la cuiller, fixé par une cheville en fer; H, pierre qui fait contrepoids à la cuiller; I, planche étroite mobile dans la charnière K. Cette planche est garnie d'un tampon en cuir ou en linge M, destiné à boucher le conduit L , par la pression qu'exerce la cuiller sur la planche.

Lorsque le réservoir étant plein, l'eau entre dans les tuyaux C et tombe dans la cuiller, celle-ci devient plus lourde que la pierre K qui fait contrepoids et s'abaisse.

Par suite de ce mouvement,

la planche et le tampon sont

éloignés de l'ouverture du

__ . / M conduit, et l'eau s'écoule

i t14\^ y dans les rigoles d'irrigation,

^ "" Lx)rsque le réservoir est

..^™,. ....^^..^ vide, la cuiller remonte, la

F.a. 34. - Bassin o. source; P'^^.^*^^ ^^P^^"^ ^^ P^^^^^^

FERMETURE AUTOMATIQUE. vertlcak, et le tampon bou-

che de nouveau l'ouverture de L. Les lignes ponctuées représentent la position de la cuiller lorsqu'elle est abaissée, et celle de la planche.

Mares ou balsas. — Dans la plaine d'Alicante les eaux de source ou de pluie sont recueillies, en vue de l'irrigation, dans des balsas ou grandes excavations revêtues au fond et sur les parois , de maçonneries étanches. Ces sortes de réservoirs peuvent seuls permettre de combattre les funestes effets d'un climat aussi sec que celui d'Alicante. Nous donnons les dessins de deux d'entre eux; celui de los Frailes, sur la route qui conduit d'Alicante à Elche, à mi-chemin entre ces deux villes^ et celui de Garcia, situé sur la route de Madrid, à deux kilomètres d'Alicante.

La balsa de los Frailes (fig. 35) a 40 mètres de

longueur, 20 m. de largeur et 3 m. de profondeur. Alimentée par une source qui débite environ 2 litres à la seconde, à i",40 au-dessus du radier, et par les eaux de pluie que les pentes du terrain y concentrent, elle est desservie par une bonde en bois de o",20 de diamètre placée au fond du radier. La capacité au ni-

Gmpe suivant A6.

Fie. 35. — Mare ou Balsa de los Frailes; plan et coupe SUIVANT A B.

veau de 1^,40 étant de i ,120 mètres cubes, on peut faire une éclusée toutes les semaines pour larrosage de 2 hectares, sur une épaisseur de o", o5 ; ce qui assure le succès d'une grande surface de cultures, céréales, vignes, oliviers, etc., qui ont besoin de trois arrosages au plus par an. La balsa de Garcia (fig. 36) ne recueille que les eaux de pluie d'une plaine très inclinée, sur un espace triangulaire qui n'a pas moins de 2 à 3 kilomètres de hauteur et une base à peu près égale, le long du pied du coteau dominant la plaine. Des bourrelets de i mètre

environ de hauteur arrêtent les eaux dans cette périphérie et sont longés par des canaux dirigés vers la mare.

La balsa elle-même a 124 mètres de longueur, 40 m. de largeur et 4 m. de profondeur; elle peut contenir

Coupe suiraot CF

FiG. 36. — Mare ou Balsa de Garcia; plan et coupe suivant EF.

près de 20,000 mètres cubes. Elle est partagée en deux compartiments, dont l'un a 48 mètres etTautreSi mètres de longueur. Le premier se remplit à l'aide des premières pluies, et seulement quand celles-ci persistent, on enlève les madriers qui ferment le pertuis de communication avec le deuxième compartiment. Une bonde de fond, comme à los Frailes, ferme chaque compartiment; et

une ven telle logée dans une chambre en dehors de la mare, au-dessus du canal d'arrosage, complète le système de prise d'eau. Le canal lui-même, maçonné à son origine, est fermé par cette ventelle verticale en fonte, qui se meut par une grosse vis. On peut ainsi limiter le débit du volume d'eau qui s'échappe par les bondes (i).

lY. - LES BARRAGES-RÉSERVOIRS EN MONTAGNE.

Sur Içs sols en pente rapide, à surface lisse, presque imperméable, les eaux pluviales glissent en suivant les lignes de plus grande pente, se réunissent dans les plis des coteaux et y creusent des ravines dont les éjections sont transportées sur les champs placés dans les thalwegs les moins rapides et les plus larges. Ces sortes de transports sont fréquents au pied des coteaux calcaires, et ringénieur Chanoine (2) signale notamment les penchants crayeux de la Champagne, soumis aux vents d*ouest et du nord-ouest, où la couche arable a presque disparu et des ravins très profonds se sont constitués sur beaucoup d'hectares, par des débris calcaires, des cailloux, des éclats de roches, etc.

Des fossés tracés perpendiculairement aux lignes de plus grande pente et destinés à recueillir les eaux pluviales pour Farrosage des prairies artificielles ou permanentes, ou pour l'alimentation de réservoirs, fournissent un moyen efficace de prévenir la dévastation de pareils terrains en pente. A défaut de prairies, de cultures à labours aussi profonds que possible, dirigés à angle droit sur les lignes de plus grande pente, ou de plantations fores-

(r) Aymard, Irrigations du midi de F Espagne ^ 1866, p. 129. (2) Soc» imp. et cent, SAgric.^ i856.

tières, entrecoupées de fossés également perpendiculaires, il reste la ressource de construire des barrages dont les effets sont excellents , quoique leur coût soit parfois hors de proportion avec la faible valeur du sol dévasté.

Bien des vallons débouchant dans les vallées principales sont en effet susceptibles d'être barrés par des digues, formant autant de réservoirs, étages les uns au-dessus des autres, dans le but de régulariser les eaux torrentielles au moment des crues, et de préserver les terres en culture des inondations périodiques. Ces réservoirs ont d'ailleurs un autre objet non moins important, celui de procurer d'abord à lagriculture Teau indispensable pour rirrigation des terres ; à l'industrie ensuite, des forces plus régulières et de concilier par là des intérêts dont l'antagonisme est regrettable.

On a souvent objecté, non sans quelque raison, au système de retenues par les digues transversales , que les dégâts auxquels la rupture de ces digues expose les riverains, sont difficilement imputables aux communes et aux particuliers. Le partage des compétences entre l'autorité judiciaire et la juridiction administrative ne laisse pas, en effet, que les questions de responsabilité et d'indemnités soient difficiles à régler; mais la création de syndicats pour l'établissement des réservoirs dans les vallées, permet d'obvier en grande mesure à une situation que créeraient seulement des travaux mal étudiés ou mal exécutés.

Le grand avantage des barrages, dans les vallées en tête des cours d'eau, est que le niveau des eaux souterraines se relève au profit des .sources et de l'humidité atmosphérique. Les infiltrations se développent, qui permettent aux sources de débiter pendant plus longtemps, ou de ne point tarir aussi vite; l'irrigation étend et disperse l'eau sur de plus grandes surfaces, pour la faire re-

tourner insensiblement aux ruisseaux et aux rivières dont le débit se régularise.

Au contraire, par les digues longitudinales qui ne constituent pas de réserves utilisables pour Tagriculture, ou par les canaux latéraux de dérivation dans les parties basses des vallées et dans la plaine , les eaux à régime torrentiel se concentrent sur les thalwegs, et se déversent sans entrave, sous l'action de la pesanteur, aux points les plus bas de leur course. Ces travaux, outre qu'ils sont fort coûteux, et sans profit direct pour les riverains, ne tendent qu'à accélérer la vitesse des eaux, en augmentant les sections et les mouillages, ou la hauteur des crues. Il s'ensuit que les lits des cours d'eau corrodés à Tamont, se colmatent à l'aval et ne pourvoient plus au débit; alors les crues submergent les levées et causent des dommages d'autant plus graves que les eaux sont plus longues à rentrer dans leur chenal (i).

Sous quelque aspect qu'on les envisage, les réservoirs destinés à l'irrigation sont l'un des plus puissants moyens, non seulement d'amélioration du régime des eaux des contrées montagneuses , mais encore de propagation de la pratique des arrosages, a Partout, dit de Gasparin, où un vallon, recevant les eaux d'une vaste surface de collines, laisse échapper, lors des pluies et des orages, un torrent passager qui dégrade les terres inférieures ; partout où un ruisseau trop peu abondant pour être utile, peut être retenu, et ses eaux mises en réserve pour le besoin, la création d'un réservoir peut devenir une source de richesse. Il suffit de calculer la quantité d'eau que l'on peut recevoir, l'étendue du bassin que l'on doit former, et les frais que coûtera sa construction,

(0 H. Schiumberger, Journ. agric. prat.<, 1870-71.

puis balancer ces dépenses avec l'accroissement de valeur qu'acquerront les terres à arroser (i). «

Dès qu'il s'agit de ruisseaux à débit régulier et surtout d'eaux de pluie coulant sur une surface plus ou moins étendue, le problème si simplement résolu par les bassins de sources, que nous avons décrits, devient plus compliqué, eh ce sens que la détermination du produit maximum des eaux à emmagasiner est délicate et que la construction même du réservoir nécessite des matériaux différents et des dépenses plus considérables.

Pour déterminer le produit des eaux pluviales à capter, on cherche d'abord à délimiter la surface versant dans le réservoir projeté, c'est-à-dire le bassin dont quelques nivellements ont permis de tracer la ligne de faîte, et on applique à cette surface la moyenne de la hauteur d'eau de pluie qui tombe annuellement dans la localité, ou dans une localité voisine, en réduisant cette hauteur d'un quart à un sixième, pour tenir compte des années de sécheresse. Le produit de la surface du bassin par la hauteur d'eau ainsi corrigée représenterait le volume d*eau que doit recueillir le réservoir, s'il ne s'en perdait pas une grande partie par les infiltrations dans le sol et par Tévaporation. Nous ne reviendrons pas sur l'estimation de cette perte, qui, pour les petites opérations, dans le centre de la France, correspond à deux tiers et au minimum, à moitié, de la chute d'eau annuelle. Quant au volume d'eau enlevé par évaporation dans le réservoir même, il est facile à calculer, en multipliant la surface moyenne de l'eau par le coefficient d'évaporation applicable à la contrée où l'on se trouve. Il suffit de retrancher ce produit du volume d'eau reçu à la surface, pour obtenir la capacité réellement nécessaire.

(1) Cours ci> agriculture, 3« édit., t. I, p. 448.

Il reste encore à déterminer, d'après Tordre de succession des arrosages, le nombre de fois que l'on pourra remplir et vider le réservoir dans le courant de Tannée; mais, outre que le réservoir devra toujours conserver un certain volume d'eau indispensable à sa conservation, il est difficile de poser une règle qui dépend surtout de la nature des récoltes à arroser et qui entraîne Texamen d'une question bien plus vaste, celle des quantités d'eau que consomment les irrigations.

Aucune formule ne trouve ici sa place, car aucune n'est susceptible d'être généralisée. De Gasparin, parlant pour le Midi, admet que les réservoirs de profondeur moyenne doivent contenir par hectare à arroser, autant de fois i ,000 mètres cubes d'eau qu'il convient de faire d'arrosages. Polonceau estime que, dans le centre de la' France, chaque arrosage de vingt-quatre heures exige par hectare, 200 mètres cubes d'eau pour les terres argileuses, 3oo pour les terres franches, et de 4 à 5 00 pour les terres sablonneuses et perméables. Pareto évalue la capacité des réservoirs à construire en Sologne, à 2,000 mètres cubes pour un hectare de pré à arroser, et Mangon établit qu'en moyenne, dans les circonstances ordinaires, un réservoir doit pouvoir fournir annuellement de 1,000 à 1,200 mètres cubes d'eau par hectare versant (i). Il y a là des écarts tellement grands que Ton ne saurait rien décider, sans prendre pour règle celle que donnent les arrosages, dans la localité même où se construit le réservoir.

Les figures 37 et 38 représentent en plan et en coupe des configurations de terrains, telles qu'on les rencontre communément dans les vallons qui se prêtent à l'établissement de réservoirs d'irrigation. La première disposition

(I) Diet. des Arts et Manufactures, 2" édit., iS53, t. I.

comporte un barrage rectiligne, et la seconde, un barrage courbe.

Nous ajoutons, à titre d'exemple, les croquis relatifs à deux réservoirs, avec digues en terre et en maçonnerie (i).

Dans le premier de ces réservoirs (fig. 39), établi dans

FiG. 37. — Barrage droit en ravin.

un vallonnement , sur un sol dont les courbes pointillées indiquent les ondulations, l'arête de la digue en terre est supposée tracée dans le plan horizontal, entre les points A et G de la même ligne de niveau. Les talus se prolongeant d'autant que la profondeur est plus grande, il s'ensuit que la digue a une large base vers le milieu de sa longueur, tandis qu'elle s*amincit, en perdant de sa hauteur, jusqu'aux extrémités où elle s'appuie contre le flanc

(i) C. de Cossigny, No/io«5 sur les irrigations, 1874, p. 612 et 626. Pe- Ttls, Handbuch des landw, iViisserbaus, 1884, P- ^I4*

du vallon, quand elle n'y pénètre pas. Le couronnement de la digue est plat et surpasse deo",5o à i mètre, comme le recommande Pareto, le plus haut niveau des eaux, suivant l'étendue du bassin. Cette surélévation de la crête a pour but d'empêcher que, par les grands vents, les vagues ne passent par-dessus, en dégradant la digue. D'au-

WA FiG. 38. — Barrage courbe en ravin.

tre part, le tassement auquel donne lieu chaque digue après un certain temps, et que Ton évalue à un vingtième environ de la hauteur en chaque point, exige que Ton tienne compte de cette différence pour le calcul de la hauteur définitive.

L'eau s'échappe en B par un conduit ménagé au niveau du fond du réservoir, venant de l'intérieur, et muni extérieurement d'une vanne ou d'une bonde qui sert à la vidange. Le canal ou rigole F où débouche ce conduit, suit avec une faible pente la direction des courbes horizontales de niveau.

Un déversoir D, de quelques mètres de largeur, est placé au point où la digue arrive presque à fleur du sol et oîi

FlG. 39. — RÉSERVOIR AVEC DIGUE EN TERRE; PLAN ET COUPES

SUIVANT K F ET m n.

s'amorce également un canal de trop-plein G, qui suivant les horizontales du terrain peut au besoin fournir, en

temps de crues, de Feau d*irrigation à un niveau plus élevé que celui de la bonde. 11 convient de disposer le déversoir en dehors de la partie centrale de la digue où elle est la plus haute, afin d'empêcher que l'eau de tropplein, tombant d'une grande hauteur, ne produise des affouillements difficiles à réparer.

Dans les coupes, les lignes ponctuées indiquent la courbure du sol naturel, et les lignes pleines, le profil

FlG. 40. — RÉSERVOin AVEC DIGUE EN MAÇONNERIE.

du fond, quand on peut creuser pour le rendre plat afin d'augmenter ainsi la capacité du réservoir.

Le second réservoir avec digue en maçonnerie, en forme de voûte, offre un* cas spécial, applicable quand les parois sont en roche solide et que les extrémités de la digue peuvent s'y encastrer. La forme cintrée du mur dont la partie convexe est dirigée du côté de l'eau, permet d'en diminuer l'épaisseur. Le plan fig. 40 montre en A et B les points où le mur pénètre dans les rochers du ravin ; en CD, le ruisseau qui alimente le réservoir et qui, avant sa construction, coulait en F. Un petit canal de dérivation en E, conduit par une bonde l'eau pour l'irrigation; tandis qu'en B se trouve le déversoir de trop-plein par-

CNIVEFBITÎ or

dessus lequel Teau, au moment des crues, tombe sur les enrochements pour gagner le lit du ruisseau.

a. — Retenues temporaires ou permanentes.

C'est à Polonceau qu'on doit l'exposé du système consistant à établir au fond des gorges et des petits vallons dans les terrains montueux , au moyen de barrages sur les points d'étranglement, des réservoirs permanents ou temporaires, dans le but de retenir les eaux que les rigoles horizontales creusées sur les versants n'auraient pas arrêtées.

Au cas de réservoirs temporaires, les vannes de fond sont ouvertes quelques jours après les crues, afin d'évacuer totalement les eaux et de recevoir les pluies nouvelles ; ces réservoirs ne sont à proprement parler que des prés submersibles.

Si les réservoirs sont permanents, les pertuis des barrages sont destinés à l'évacuation progressive de la plus grande partie des eaux, des deux tiers au moins de la retenue, pour faire place aux eaux des pluies nouvelles (i).

Barrages do retenue. — Les barrages de retenue sont les ouvrages les plus importants et les plus difficiles dans les travaux d'irrigation ordinaire, surtout quand on les applique à l'emmagasinement de volumes d'eau considérables, pour des irrigations sur des surfaces étendues.

Le choix de l'emplacement du barrage étant fait, en vue de retenir le plus grand volume d'eau avec la moindre dépense, on trace la courbe dont la convexité regarde

(i) Polonceau, Note sur les débordements desfleuveSy etc.. 1847, P* ^Ç-

la retenue. Cette courbe doit avoir une flèche égale au moins au dixième de la corde de Taxe de la courbure pour de bonnes terres compactes, et le huitième de la corde pour des terres graveleuses (i).

L'épaisseur à donner à Touvrage doit être telle que la résultante du poids du mur et de la poussée de Teau, par unité de longueur, passe dans la fondation, à un tiers de Taréte extérieure du mur; et si le sol n'est pas très résistant, qu'elle passe près du milieu de la fondation. Cette épaisseur augmente du sommet à la base ; le parement extérieur étant en courbe concave, tandis que le parement intérieur peut présenter une courbure plus ou moins prononcée, ou bien un talus à inclinaison régulière, ou encore une série de redans.

La pression du mur de barrage , dans les ouvrages en maçonnerie dont nous ne nous occuperons pas encore, ne doit guère dépasser 5 à 6 kilogrammes, mais elle a atteint dans certains cas, comme pour le barrage de Grosbois, jusqu'à i5 kilogrammes.

Les digues de réservoirs moins importants, qui rentrent dans les applications agricoles, pour des profondeurs n'excédant pas 5 à 7 mètres, se font plus économiquement en terre qu'en maçonnerie.

Prenant l'exemple que Polonceau a donné, d'un réservoir dont la digue aurait 5 mètres de hauteur, on a comme largeur de base sur le terrain : 5 mètres pour le talus intérieur, i",25 pour largeur du couronnement et 7", 5o pour le talus extérieur, en tout i3",75. Quand le sol est en pente à l'aval, le talus doit être élargi de ce côté, proportionnellement à la pente.

Les pieds des deux talus de la digue, en dedans et en dehors, étant piquetés, on trace les enracinements des

(1) PolottcetLUj Des eaux relativement à ragricuUurej 1846, p. soi.

deux extrémités dans les berges des terrains, à droite et à gauche, en O O (fig. 41.)

On procède alors à la fouille du sol, sous le milieu du barrage (fig. 41 et 42), par des redans ou escaliers, P, P, jusqu'à ce que l'on arrive à l'aplomb des deux arêtes du

Fig. 41. — Barrage de retenue, digue Polokceau;

PLAN d'ensemble ET PLAN DES FONDATIONS.

couronnement, sur le sol compact ou imperméable. Pour les deux enracinements, les tranchées sont pratiquées perpendiculairement aux deux faces de droite et de gauche, et aussi par redans, s'il y a lieu, jusqu'à la rencontre du sol ferme. Les fonds des tranchées ont une inclinaison; ceux du corps de la digue, vers la retenue, et ceux des enracinements vers l'amont du terrain.

Cela fait, on bat sur une ligne courbe continue, suivant Taxe du milieu de la digue, correspondant à Taxe du couronnement, des palplanches jointives R, R, que relient en S, S, des ventrières en bois également, appliquées de chaque côté et fixées par des boulons qui traversent les palplanches de part en part. Ces palplanches ont pour but darréter la filtration des eaux entre les faces de jonction du remblai et du déblai, et de garantir la construction (fig. 41 et 42).

Les tranchées sont alors arrosées avec de Teau de chaux, fortement pilonnées, puis remblayées par couches de 40 centimètres d'épaisseur que Ton pilonne soigneusement, après les avoir recouvertes de graviers ou de pierrailles pour donner du corps. Au milieu mêmedu massif de la digue, le remblai s'exécute à Taide de terre grasse et compacte, et à défaut de cette terre, à l'aide d'un petit mur de o™,3o ù 0^,40 d'épaisseur en bon béton à chaux hydraulique, de chaque côté des palplanches, jusqu'à la hauteur du couronnement. Dès lors, on recouvre la surface du talus extérieur avec de la terre végétale que l'on gazonne, et celle du talus intérieur avec un perré dont les

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Fig. 42. — Barrage de retenue; coupes de la digue polonceau et des fondations.

4Î)o LES IRRIGATIONS,

joints sont garnis de terre grasse, ou bien avec des gazons de marais, bien piquetés.

La buse TT pour la sortie des eaux est disposée avec une faible pente, un peu au-dessus du fond du réservoir; elle traverse la digue et saillit en amont dans le réservoir de 5o à 60 centimètres. On l'établit en fortes planches de chêne avec de fortes frettes U en bois, et Ton cloue contre

FiG. 43. — Barrage de retenue; coupe du pied de la digue Polonceau

ET DE la buse EN AMONT.

ces frettes des planches saillantes V qui entrent dans le remblai, afin d'arrêter les filtrations (fig. 42 et 43).

La manœuvre de la buse s'opère en tête de la saillie, au pied du talus d amont, par une petite vanne oblique X, qui glisse entre deux planches latérales et que Ton lève ou l'on abaisse au moyen d'une tige en bois dur. Pour mieux garantir la buse contre les filtrations d eau, une seconde vanne Z est disposée en queue, que l'on abaisse avant de fermer la première de tête.

Les détails de la buse sont représentés fig. 44; la vanne est montrée en élévation, fig. 45,

La vanne de tête X est entourée, pour la protéger contre les herbes, d'une cage en fer, à barreaux droits ou verticaux, que l'on nettoie au moyen d'une griffe à dents coudées (fig. 45).

Le déversoir, ou large canal en planches, fortifié par

FiG. 44. — Digue Polonccau; détails de la busc

des madriers, est disposé en contre-bas du couronnement du barrage sur le talus extérieur, pour laisser échapper les eaux en cas de trop-plein, sans qu'elles puissent dégrader la digue.

Une précaution essentielle que l'on ne saurait assez recommander dans l'établissement de tels réservoirs, consiste à donner à leurs berges une forte inclinaison, afin d'éviter pendant les basses eaux^ les causes d'insalubrité dues à la fermentation des vases. Il convient donc de creuser le terrain autour des

bords du réservoir, surtout du côté de la queue où le sol offrant moins de pente, l'eau a en conséquence moins de profondeur. Le plus souvent là terre extraite de ces fouilles sert à la construction de la chaussée et permet

Fig. 45. — Digue Polonceau; élévation de la vanne et griffe de nettoyage.

d'augmenter beaucoup, sans grande dépense, la capacité du réservoir, grâce à une plus grande profondeur. Il s'ensuit également que Tévaporation sur les bords est diminuée, au profit de la température de Teau du bassin.

Enfin faut-il se garder de fonder sur un sol lisse, c'està-dire qui ne soit pas raboteux. Pour cela, les fondations doivent être piochées en travers de la digue, car si on piochait en long, on courrait le risque d'ouvrir des sillons qui faciliteraient les filtrations. Les terres des fondations ne doivent plus servir, quand elles sont de bonne qualité, que pour le couronnement.

L'emploi de la glaise pour empêcher la filtration des eaux dans les réservoirs, comme dans les canaux, etc., e;cige des soins particuliers ; un bon triage, un pilonnage par lits et une épaisseur qui permette aux fissures de se rejoindre. Malgré ces soins, et même en recouvrant les glaises d'un lit épais de terre ou de sable, des causes accidentelles, telles que le manque d'eau, une avarie, un curage, font que les parois en glaise, soumises à un 'retrait inégal par la dessiccation et l'humidité surabondante, finissent par laisser passer l'eau.

Les revêtements en maçonnerie et les bétons avec mortiers de chaux hydraulique n'ont pas les mêmes inconvénients, mais ils sont fort dispendieux et rigides par rapport au sol dont le tassement est incessant.

L'introduction de cailloux et de gravier dans les glaisages constitue une amélioration réelle, en augmentant la consistance du lit d'argile. Le sable fin et gras, bien pilonné par couches, est encore préférable, vu sa parfaite imperméabilité; mais très utile derrière les corrois, il ne résiste pas comme paroi de revêtement, à l'action des eaux et aux chocs.

Polonceau a proposé l'emploi d'un enduit composé d'une partie de chaux éteinte, de 20 p. d'argile délayée et

de loo p. de sable ou gravier, parfaitement mélangés à la griffe ou au rabat, dont l'imperméabilité et la ténacité sont à toute épreuve, sur une épaisseur de 0^,17 pour les petits bassins, et de o™,33 pour les grands réservoirs. Ce revêtement qui participe des propriétés des bétons, sans en avoir la rigidité, est économique. Polonceau l'évalue pour du gravier naturel, transporté à 5oo mètres et employé sur o'",33 d'épaisseur, à environ i fr.So le mètre carré (i).

b, — Retenues pour irrigations.

D'Angeville, le promoteur de la loi de 1845 sur les irrigations, a été Tun des premiers à établir des réservoirs spécialement affectés à Tarrosage, dans le département de l'Ain. Ces réservoirs au nombre de trois, placés à une grande différence de niveau, dans la gorge d'une montagne, représentent ensemble une superficie de 3 hectares et une capacité de 78,000 mètres cubes. La profondeur maximum est de 5",8o. Alimentés simplement par les eaux pluviales, ils servent à l'irrigation de 40 hectares de prés, qui reçoivent, au moyen de plusieurs remplissages dans Tannée, 160,000 mètres cubes d'eau. Pareto signale qu'ils ont coûté fort cher, car leur prix, ajouté à celui des rigoles maîtresses, ne représente pas moins de 5oo francs par hectar» de pré irrigué.

Depuis d'Angeville, les applications des réservoirs à l'arrosage n'ont pas manqué en France. Nous aurons à citer, parmi celles dues à l'ingénieur Pareto, l'irrigation de la Celle-Guenand, en Touraine. Une des plus récentes est celle de M. Courtejaire, dans son domaine de Gaudal, situé à quelques kilomètres de Carcassonne, sur les der-

(1) Journ. agric. prcit., 1841-42, t. V, p. 355.

niers contreforts des Corbières. Une digue de loo mètres de longueur et de 14 mètres de hauteur, barrant une gorge stérile, entrecoupée de ravins, emmagasine un volume annuel de 70,000 mètres cubes d'eau. Les eaux pluviales et superficielles découlent de la montagne dans le réservoir dont la surface est de plus d'un hectare. Grâce à Tirrigation, le domaine de Goujal dont les prés n'étaient couverts que de lavandes stériles s'est transformé en une exploitation des plus productives (ï).

Vallée d*Orbey {Alsace), — La vallée d'Orbey, l'une des plus belles du versant oriental des Vosges, débouche dans la plaine d'Alsace, à 5 kilomètres environ de Colmar. Son thalweg est occupé par le torrent la Weiss, dont les sources principales viennent des lacs noir et blanc au sommet du plateau. Le premier lac, situé à gSo mètres au-dessusdu niveau de la mer, offre une superficie de 14 hectares et un bassin de réception de 228 hectares; le second, plus élevé de 100 mètres, couvre une superficie de 29 hectares pour un bassin de réception de i65 hectares. Les riches prairies des versants inférieurs étaient inondées pendant trois mois de l'année, et à sec pendant les autres mois.

Une digue de retenue construite au point le plus resserré de la gorge sur 25 mètres de largeur et 4 mètres de hauteur, dont 2 mètres en contre-bas dans le sol, et une seconde digue de retenue du lac blanc, construite en amont, ont assuré la régularisation de la Weiss, de façon à ce que l'agriculture, d'une part, les moulins, les scieries et les filatures, d'autre part, jouissent de l'eau nécessaire à leur industrie.

La digue du lac blanc a 1 7 mètres de largeur au sommet; elle est comprise entre deux murs secs, en blocs de

(i) Journ. d* agriculture, mai 1887.

granit, avec revêtement en béton hydraulique, suivant le profit en long, jusqu'à 3 mètres du parement, vers le lac. L'écoulement de Teau s'opère au moyen d'une doublé conduite en fonte de o"*,027 d'épaisseur; les tuyaux, de 2 mètres de longueur, sont raccordés par des oreilles boulonnées. Du côté du lac, les conduites débouchent dans une cage ménagée dans le mur de soutènement, fermée par une grille; de même, en aval, une chambre abrite le prolongement des conduites; elle est fermée par une vanne.

Le canal d'amenée s'évase sur' 20 mètres de longueur en amont; son radier, comme pour la rigole d'aval, est dallé.

Avec une dépense de 6,000 francs, qui a été doublée en appliquant le même système de retenue au lac noir, une réserve a été obtenue de plus d'un million de mètres cubes , permettant d'ajouter 1 5o litres au débit de la Weiss pendant les mois d'été ( i).

c. — Retenues contre les torrents.

Quoique le service forestier n'ait eu à envisager au début, dans l'ordre des principes établis par Surell, que le reboisement des montagnes et le gazonnement des ravins , bien des ouvrages entrepris sous la direction de MM. de Gayffier, Demontzey, etc., dans le but de fixer le régime [des torrents, ont trouvé une application des plus fructueuses pour préserver les réservoirs d'irrigation contre les crues et l'ensablement. Ces ouvrages, notamment les barrages de régularisation, méritent à cet égard que nous les décrivions avec quelques détails.

(1) Bulletin Soc. ind, de Mulhouse, 1860.

Depuis un demi-siècle, mais surtout depuis les lois de 1860 et 1864 qui ont prescrit les dispositions, facultatives pour les particuliers et obligatoires pour les communes et les départements, en vue d améliorer le cours des torrents, les ingénieurs forestiers ont poursuivi avec une admirable persévérance, moyennant de faibles allocations budgétaires, un ensemble d'opérations qui ont déjà reconstitué le sol sur près de 200,000 hectares.

Parmi les travaux qui servent à défendre, à consolider et à fixer les terres sur les versants, ou dans le lit des ravins, les barrages jouent un rôle dominant. Ce sont eux qui retiennent les blocs, les cailloux et les sables, constituant des atterrissements que Ton ensemence. Alors le torrent, au lieu de suivre une pente rapide ou furieuse, trouve des paliers où il calme et épure son cours, où il imbibe la végétation forestière et herbacée, et d'où il redescend lentement dans la rivière qui débouche à la plaine. Au lieu de trente minutes qu'un torrent aussi violent, par exemple, que celui du Bourget (Basses- Alpes), mettait à descendre jusqu'à la base du cône de déjection , il met douze heures (i).

Dans les hautes régions des Alpes, cette terre classique des torrents, où les dévastations jetaient Teffroi depuis si longtemps dans les populations, <c on peut voir aujourd'hui de nombreux peuplements d'essences résineuses, appropriées au climat local, étaler leur vigoureuse végétation, non seulement dans les bassins de réception des premiers torrents attaqués par les travaux, mais même sur leurs berges vives, fixées et protégées pour toujours, tandis que les torrents eux-mêmes, jadis si redoutés, sont devenus des ruisseaux non seulement inoffensifs, mais d'autant plus précieux qu'ils procurent à. l'agriculture des

(1) VïoWaXAe-Duc, Reboisement des montagnes, 2 avril 1880. {XIX* Siècle.)

eaux d'irrigation meilleures et plus abondantes (i). »

La fixation du sol des montagnes par la forêt et Therbe entraîne la conservation de toutes les cultures et la sécurité des nombreux hameaux disséminés dans le bassin de réception de chaque grand torrent.

Les torrents transformés en ruisseaux qui coulent désormais dans des lits encaissés, à travers les cônes de déjection, rendent à Tagriculture des surfaces relativement énormes, en même temps que des sources, dont le débit augmente, non pas en eaux boueuses, mais en eaux claires, propres à Tirrigation des prairies, la principale richesse des pays de montagne. Il en résulte pour les vallées inférieures, pendant les sécheresses de Tété, une augmentation des eaux d'irrigation, et cette sécurité indispensable, à savoir, que les travaux d'endiguement destinés à conquérir de vastes étendues de terrains ne seront plus emportés par les crues torrentielles, ni stérilisés par les matériaux qui exhaussent le lit des rivières.

On a estimé, en ce qui concerne la Durance, que dans le seul département des Basses-Alpes on pourrait reprendre dans son lit, pour les livrer à l'agriculture, après un bon système d'endiguement et de colmatage, plus de 6,000 hectares de gravier. On restituerait ainsi en terres de première qualité , 4 pour 100 de la surface totale des terres arables du département.

Au lieu du pâturage s'exerçant sur des surfaces abandonnées à toutes les causes de destruction, la population laborieuse des montagnes trouve la prairie améliorée, et dans l'élève du bétail, le moyen de vivre et de s'accroître, tandis que celle des vallées inférieures n'est plus menacée par les divagations perpétuelles du lit des rivières.

(0 Demonizcy, Traité pratique du reboisement , etc., 1882, p. 6.

458 LKS IRRIGATIONS.

Travaux de régularisation dans les Alpes. —

Pour les travaux de reboisement entrepris depuis ces dernières années par le service des forêts, dans les départements des Alpes-Maritimes et des Basses-Alpes, M« Demontzey a fait sur les barrages une élude des plus intéressantes dont les résultats visant directement le régime des eaux torrentielles, sont applicables selon nous à l'irrigation des plateaux et au gazonnement des ravins.

Le premier type des barrages construits offre un parement amont rectiligne et perpendiculaire à l'axe du torrent et un parement aval en voûte horizontale, à courbure peu cintrée. Il a été généralement adopté pour les barrages en maçonnerie de pierre sèche dont les matériaux sont placés pour ainsi dire à pied d'œuvre; mais M. Démon tzey donne la préférence à une maçonnerie mixte dans laquelle le corps du barrage est construit en pierre sèche, tandis que le parement aval est en maçonnerie ordinaire de mortier, ainsi que le couronnement. Un aqueduc ou pertuis suffisant pour les eaux ordinaires, bâti en maçonnerie, traverse le barrage à sa partie inférieure et maintient son fonctionnement, à Taide d'un grillage en troncs d'arbres appuyés sur le mur même.

Grâce à l'emploi du mortier, Tépaisseur des ouvrages est diminuée sans nuire à leur solidité, et une notable économie est réalisée. D'autre part, le barrage mixte étant attaqué par une crue , ou par une grande lave , ne disparaît pas comme s'il était fait en pierre sèche, mais il subit une brèche à son couronnement, facile à réparer. C'est en effet le couronnement qui est la partie la plus délicate des barrages; aussi importe-t-il que l'arête supérieure soit arasée aussi horizontalement que possible pour que le déversement de l'eau ait lieu d'une manière uniforme.

Lorsque les berges sont résistantes , les barrages cur-

vilignes, soit en pierre sèche, soit en maçonnerie mixte, sont justifiés. Au parement d'aval, comme au parement d*amont, la courbe du couronnement se projette sur le plan vertical, normalement à Taxe du torrent, suivant un arc de cercle dont la flèche égale le dixième de la corde. Les fondations s'établissent au fond du lit, quand on trouve la roche, jusqu'à une profondeur variant de i à 2 mètres; elles peuvent être menées plus profondes au parement aval et tracées par ressauts verticaux, avec assises formant une série de redans. Pour une construction en pierre sèche le parement aval reçoit un fruit de 25 pour 100, et Tépaisseur est égale à la moitié de la hauteur du barrage au-dessus du lit, du côté d'amont.

Les barrages curvilignes ainsi construits présentent une force de résistance extraordinaire que M. Demontzey a constatée lors des violents orages de l'été de 1876.

Barrage de Riou-Bourdoux {Basses- Alpes), — Comme exemple de grand barrage destiné à servir de base au système de correction d'un des plus redoutables torrents de la vallée de Barcelonnette, nous décrirons, d'après M. Demontzey, le barrage du torrent de Riou- Bourdoux (fig. 46 et 47).

Construit vers le milieu de la gorge du torrent, il a pour but de produire à l'amont, sur une longueur de 1,200 mètres environ, un puissant atterrissement susceptible d'être rehaussé par des ouvrages secondaires, d'élargir la section du lit et de consolider d'immenses berges de terres noires, en état de glissement, sur les deux rives.

La hauteur du barrage au-dessus du lit est de 8 mètres; sa longueur développée de 83", 5o; son épaisseur au couronnement de 3'°,2oavecun fruit du cinquième au parement aval; les fondations ont4'",5o de profondeur. Il est tout entier établi en maçonnerie avec mortier hydraulique.

En raison du volume parfois considérable des eaux, il est traversé par cinq grands aqueducs ou pertuis à l'étage inférieur, et six à Tétage supérieur. Ces aqueducs ne devant laisser passer que les eaux plus ou moins limoneuses sont garnis au parement amont par des grillages en fortes

FiG. 46. — Barrage de Riou-Bourdoux (Basses-Alpes). Elévation et plan d'ensemble.

barres de fer, qui arrêtent les blocs, les moellons, les troncs d'arbres, etc.

Le sol, quoique ferme et incompressible, pouvant être affouillé par une chute de 8 mètres de hauteur, l'atterrissement étant formé, un contre-barrage c (fig. 46 et 47), destiné à servir de tête de radier, a été construit dans l'axe, à 17 mètres en aval du parement du barrage b. Le milieu de son couronnement, placé au niveau

du ht, est à i mètre en contre-bas du seuil de l'aqueduc central.

Le barrage et le contre-barrage sont reliés à gauche et à droite par deux murs verticaux de i "^ 5 o d'épaisseur, distants de 1 5 mètres par rapport à Taxe de Touvrage

a3,eç ^

IIIrmlTTiLH^l{i^a[H^imillLmlIIxt

FiG. 47. — Barrage de Riol-Bourdoux. Coupe en travers

SUIVANT l'axe et ÉLÉVATION DU CONTRE-BARRAGE.

auquel ils sont parallèles. Perpendiculairement à cet axe et parallèlement aux deux barrages, un mur intermédiaire a, en forme d'anneau, divise le radier en deux sections. La section supérieure comprend cinq compartiments égaux m correspondant aux cinq grands aqueducs; elle est déterminée par des murs verticaux, e ^, de i mètre d'épaisseur. La section inférieure comprend trois compartiments, « n, divisés également par des murs verticaux,

arasés comme les précédents au niveau du débouché horizontal du contre-barrage. Ces compartiments sont garnis de gros blocs posés debout et formant enrochement.

Au pied du contre-barrage , à lavai , la fondation est prolongée par un massif de maçonnerie de 2 mètres de largeur supportant un fort enrochement h^ placé dans une fouille ouverte à 45 degrés.

Le couronnement du grand barrage, absolument plat en son milieu, se termine vers les ailes par deux arcs de cercle symétriques et tangents à la partie horizontale; cette forme a pour but d'épanouir les eaux des crues en lame aussi mince que possible, et dès lors d^autant moins puissante, quand elle tombe de 8 mètres de hauteur. D'ailleurs, le second palier, hérissé par les pointes de l'enrochement des compartiments, supprime tout danger de remous des eaux sur la surface du radier; de telle sorte qu'après avoir traversé le couronnement du contrebarrage, elles ont une vitesse initiale presque nulle à l'arrivée sur l'enrochement A, à Taval.

En brisant la violence des eaux et en détruisant l'effet de la chute sur leur vitesse, le barrage de Riou-Bourdoux réalise l'une des conditions les plus importantes de la stabilité et du maintien de l'ouvrage, par la réduction de la puissance d'afTouillement (i).

C'est évidemment par de pareilles dispositions que, dans les gorges escarpées des ravins, il eût été possible de protéger les grands bassins de retenue, construits en Algérie par les ingénieurs de l'État.

D'après les renseignements que M. Demontzey a fournis sur les travaux qu'il a lui-même dirigés, le périmètre du torrent le Faucon , dans la vallée de Barcelonnette, a nécessité sur 37 hectares la construction, à des altitudes

(i) Demontzey, loc. cit. y p. 470.

variant de 2,3oo à 2,5oo mètres, de trois grands barrages de retenue, en pierre sèche, susceptibles d'être exhaussés dans l'avenir ; de six barrages de correction aux plus grandes altitudes, et de cinq barrages à l'aval, en maçonnerie mixte. Le coût de ces quatorze barrages représentait, au I" janvier 1881, une dépense totale de 184,93 7 fr., soit 4,998 francs par barrage, et 2,507 francs pour leur entretien.

Dans le bassin du torrent du Bourget, 23 barrages ont été exécutés, dont un, le plus important, ayant 7 mètres de hauteur, 3o mètres de longueur, 2^", 80 d'épaisseur au couronnement, a comporté pour 784 mètres cubes de maçonnerie une dépense de 1 5,490 francs.

Les 23 ouvrages se décomposent, quant au genre de maçonnerie adopté, de la manière suivante:

Nomlwv Cabe Prix moyen

de \Mrr»ge*, enaambl». da métro eabe.

mètroa cnbof. fr. c.

2, Maçonnerie de mortier avec parement aval en moellons piqués. 1.160 21.12