T' = RT

qui constitue la puissance utile de l'appareil ; le coefficient R, toujours plus petit que l'unité, est le rendement du moteur; il s'élève à 70 ou 80 0/0 dans les récepteurs soigneusement établis et installés dans de bonnes conditions. La puissance utile du moteur sera donc, en chevaux,

T' RT 1000 RQH

Pour déterminer la puissance W, qu'on peut obtenir en installant un moteur hydraulique sur un cours d'eau, il faut donc mesurer la hauteur de chute et le débit Q par seconde; il faut aussi tenir compte de la valeur probable du rendement R pour l'appareil choisi.

Chute brute et chute réelle. — La chute utilisée peut être naturelle ou produite par un barrage. Le moteur peut être placé sur le barrage même; mais, le plus souvent, il est installé sur une dérivation creusée entre deux points A et B, pris, l'un immédiatement au-dessus du barrage, l'autre à une petite distance au-dessous. On crée ainsi une chute brute ou totale, égale à la distance verticale des deux points A B,

distance qui est un peu plus grande que la chute due au barrage seul. On dispose toujours, à Torigine du canal d'amenée, qui va du point A au moteur, des vannes de prise d'eau ou de garde, qu'on protège par des pieux ou autrement.

On conçoit qu'une usine hydraulique ne peut être établie sans une autorisation administrative, qui déter* minera les dispositions et les dimensions des ouvrages à établir sur le cours d'eau, par exemple la cote de la crête ou sommet du barrage, ainsi que celles des ouvrages régulateurs, largeur et cote de la crête du déversoir de superficie et des vannes de décharge.

Le déversoir de superficie reçoit généralement une largeur égale à celle du cours d'eau ; d'ailleurs il est souvent formé par le barrage lui-même. Sa crête doit être arasée au niveau indiqué par l'autorisation ; l'usinier est obligé de maintenir le niveau d'amont à cette hauteur pendant l'étiage et l'époque des eaux moyennes, en faisant écouler le surplus par les vannes de décharge. Ces vannes sont disposées sur le barrage même, à l'une de ses extrémités ; quand elles sont fermées, leur crête doit s'élever au même niveau que celle du barrage. Elles doivent avoir des dimensions suffisantes pour qu'on puisse, en les levant complètement, faire écouler les hautes eaux ordinaires, sans que le niveau d'amont dépasse la crête du barrage.

Lorsque l'usine est éloignée du barrage, ou qu'il y a plusieurs usines sur le même canal, l'Administration impose parfois la construction d'un déversoir supplémentaire et d'une vanne de décharge, placés près du moteur et destinés à faire passer, en cas d'arrêt de celui-ci, l'eau d'amont dans le canal de fuite.

La chute réelle ou disponible s'obtient, dans le cas précédent, en retranchant, de la distance verticale des deux points A et B, la pente nécessaire pour Técoulement de l'eau, d'une part entre A et le moteur, de l'autre entre le moteur et l'extrémité du canal de fuite.

Lorsque l'établissement de l'usine n'est pas soumis à l'autorisation administrative, on doit régler la chute de façon à ne gêner ni les riverains, ni les usines existant déjà en amont ou en aval. La crête du barrage doit être à une hauteur telle que la retenue produite pendant les eaux moyennes n'élève pas le niveau d'aval pour l'usine située en amont. Le niveau d'aval se détermine en partant du niveau d'amont de l'usine située immédiatement en aval et tenant compte de la pente nécessaire entre les deux usines. La différence entre la crête du barrage et le niveau d'aval ainsi mesuré donne la chute disponible. Quand il s'agit d'une usine autorisée, on n'a à se préoccuper que du niveau d'aval, la cote du barrage étant fournie par l'Administration.

Si l'usine est placée sur le cours d'eau lui-même, il faut avoir soin que le barrage ne soit pas assez élevé pour empêcher l'égouttement des prairies riveraines. Il faut pour cela que le niveau déterminé par ce barrage soit de 16 à 20 centimètres en contre-bas des prairies les plus basses. Lorsqu'une usine est située sur un canal artificiel, établi entre deux points du cours d'eau, il n'y a pas à s'occuper de cette condition : les prairies s'égouttent dans le cours d'eau, soit directement , soit par l'intermédiaire d'un fossé.

Variations de la chute; marche par éclusées.

La hauteur de la chute peut varier avec les saisons :

grâce aux ouvrages régulateurs (déversoir et vannes de décharge), le niveau d'amont est sensiblement constant, sauf pendant la période des très hautes eaux, où les vannes de décharge peuvent devenir insuffisantes. Le niveau d'aval, au contraire, varie avec le débit du cours d'eau, car la pente dans le canal de fuite doit augmenter avec ce débit. Ces variations ne peuvent être bien connues que par une longue série d'observations.

Sur les faibles cours d'eau, on établit souvent, en amont des usines, des étangs où on laisse l'eau s'accumuler pendant un certain temps, le moteur étant alors arrêté. On obtient ainsi un débit supérieur à celui du cours d'eau naturel, mais avec un travail intermittent. Dans ce cas, c'est le niveau d'amont qui devient variable, celui d'aval pouvant être fixe, et la chute réelle peut varier beaucoup. Ce système constitue la marche par éclusées ou le régime dit des étangs ; il ne s'applique qu'aux petits cours d'eau ; pour les autres, l'écoulement est continu.

On peut aussi diviser les cours d'eau en cours d'eau tranquilles et cours d'eau torrentiels.

Glassiûcation des récepteurs hydrauliques. — Les récepteurs hydrauliques dont nous nous occuperons ici peuvent se diviser en deux classes, d'après leurs dispositions générales et leur mode de construction :

V Les roues ordinaires, à augets, à palettes planes ou courbes et à axe horizontal ;

2° Les turbines, soit à axe vertical, soit à axe horizontal.

Au point de vue du mode d'utilisation de la puissance hydraulique, on peut distinguer :

P Les récepteurs qui utilisent à la fois la force vive et le poids de l'eau, comme la roue à augets et la roue de côté à palettes planes ;

2"* Les appareils qui utilisent seulement la force vive, comme la roue en-dessous, la roue pendante et les turbines.