CORRESPONDANT. I

Jeaugeage des petites rigoles dHrrigation, — Les méthodes de jaugeage qui viennent d’étre exposées permettent de jauger avec une exactitude suffisante les sources ordinaires, les ruisseaux, les petites rivières, et enfin les canaux qui amènent l’eau d’irrigation à la portée des champs ou des prairies où elles doivent être employées. Mais ces mêmes méthodes, sauf peutêtre la deuxième, seraient inexécutables ou inexactes

JAUGEAGE DES EAUX COURANTES. 5b3

s’il s’agissait d’évaluer la quantité d’eau qui court dans un sillon, celle qui traverse en un point donné une petite rigole creusée dans le gazon, etc. Dans les très-petites rigoles, l’influence retardatrice des herbes et des inégalités du terrain est très-considérable; par suite, les formules ordinaires ne leur sont pas applicables. D’un autre côté, les méthodes qui exigent l’emploi de barrages ont pour effet de modifier le régime de la rigole et ne permettent pas, par conséquent, de savoir ce qui s’y passe pendant le fonctionnement ordinaire de l’irrigation. M. Hervé Mangon, dans ses expériences sur les eaux employées aux irrigations, s’est servi d’un instrument dont l’idée première appartient à Pitot, mais qui été perfectionné par feu M. Darcy et qui permet, sans rien changer à l’état du cours d’eau, de déterminer la vitesse en un point quelconque. « Ainsi, par exemple, dans la prairie de Saint-Dié, dit M. Mangon, j’ai pu jauger la rigole du sommet d’un billon en quatre points de sa longueur, puis les deux rigoles de colature, et retrouver ainsi, à quelques litres près, dans ces dernières rigoles, l’eau déversée sur les deux ailes de l’ados, en un mot suivre pas à pas, pour ainsi dire, le mouvement du liquide sur les moindres parcelles de la pièce arrosée. De même, on peut déterminer les pertes d’une rigole par infiltration de mètre en mètre, et ainsi de suite. »

L’instrument dont s’est servi M. Mangon pourrait rendre de grands services dans toutes les recherches ayant pour objet l’irrigation; c’est pourquoi j’ai tenu à le signaler. Il a une grande ressemblance de forme avec un baromètre ; la vitesse de l’eau se déduit par le calcul de la différence de niveau qui s’établit entre deux.

5134 GHAP. VIII. - RENSEIGNEMENTS COMPLÉMENTAIRES, tubes en partie remplis J’eau. Je renvoie, pour plus de details, ceux des lecteurs que la question intéresse à l’ouvrage déjà cité de M. Mangon (1).

Établissement des canaux. — La question de rétablissement des canaux, comprenant la détermination de la pente la plus convenable, de la profondeur, de la largeur, des rapports qui existent entre ces quantités, la vitesse de l’eau et le débit par seconde, est des plus complexes et constitue pour ainsi dire à elle seule toute une branche de l’art de l’ingénieur, il me serait impossible, sans sortir du cadre de cet ouvrage, de traiter ici cette question avec tous les développements qu’elle comporte; cependant, comme elle se présente inévitablement presque toutes les fois qu’il s’agit d’établir une irrigation nouvelle, je vais tacher de donner sur ce sujet quelques indications.

Le tracé et les dimensions d'un canal étant donnés^ trouver quelle quantité d'eau il est susceptible de conduire. — Il arrive souvent qu’ayant à amener beau d’un point à un autre pour l’établissement d’une irrigation, on cherche à profiter, dans ce but, de fossés déjà existants. Mais pour chaque portion régulière de fossé, qui paraît convenable comme direction, on doit se poser cette question: Le fossé est-il susceptible, eu égard à sa pente et à ses dimensions transversales, de donner passage dans un temps donné à la totalité de l’eau qu’on voudrait amener? Quel pourra être en tout cas le débit

(1) Expériences sur Vemploi des eaux dans les irrigations, 1 vol. Paris, Dunod.

d’un tel fossé? Pour répondre à ces questions, il n’y a qu’à supposer le fossé rempli d’eau jusqu’à une hauteur telle qu’il n’y ait pas à craindre de débordements ni d’infiltrations préjudiciables aux terrains riverains; puis on calculera le débit de ce cours d’eau imaginaire par la méthode de jaugeage que j’ai décrite ci-dessus (p. 561) sous le nom de méthode par le nivellement.

Le tracé du canal étant donnée déterminer ses dimensions transversales et la vitesse de Veau. — Il arrive souvent, pour des motifs divers, que l’on n’a pas le choix entre plusieurs directions à donner au canal. C’est ce qui a lieu notamment quand l’endroit où l’on peut prendre l’eau est invariablement fixé d’avance. * Pour déterminer, dans ce cas, les dimensions transversales que doit avoir le canal pour débiter un volume d’eau déterminé dont on a besoin, le plus simple sera de procéder par tâtonnement. On suppose au canal les largeurs et profondeurs qui paraissent, au premier abord, les plus convenables. Puis, ayant fait le nivellement suivant la longueur du tracé, on fait, par la méthode de la page 561, le calcul de jaugeage de l’eau qu’il peut débiter. Si on trouve un volume d’eau fourni par seconde notablement plus fort ou plus faible que celui dont on a besoin, on diminue ou on augmente, par la pensée, les dimensions du canal, et on fait de nouveau le calcul du débit. Comme le nivellement est fait une fois pour toutes, et que la pente par mètre est une quantité constante, les tâtonnements ne portent que sur des calculs peu compliqués et peu longs.

Lorsqu’on a trouvé des dimensions en largeur et profondeur qui paraissent convenables au point de vue du

566 GHAP. VIII. — RENSEIGNEMENTS COMPLÉMENTAIRES, volume d’eau à amener par seconde, il faut encore, avant d’arrêter définitivement le projet, se rendre compte de la vitesse que l’eau prendra dans le canal. Cette vitesse doit, en effet, être comprise entre certaines limites que j’indiquerai un peu plus loin. Il importe surtout que la vitesse au fond du canal ne soit pas telle qu’elle puisse dégrader son lit. Or, puisque le débit par seconde, qui est ici une des données de la question, est égal au produit delà section du cours d’eau par la vitesse moyenne (voir p. 560), réciproquement, on obtiendra la vitesse en divisant le débit par la section qui est aussi connue. Si l’on arrive par ce calcul à une vitesse qui surpasse le maximum admissible, eu égard à la nature du terrain, les modifications que l’on peut faire subir au projet primitif, pour éviter cet inconvénient, sont les suivantes:

Si la vitesse trouvée en premier lieu n’est pas beaucoup supérieure à ce qu’elle devrait être, on peut espérer de la réduire aux limites acceptables par une simple modification du profil transversal d’abord projeté pour le canal.

Fig. 114.

Supposons, en effet, un canal qui aurait à peu près le profil de la figure 114, dans lequel la profondeur a b de la section du cours d’eau est à peu près égale a sa largeur moyenne c d. Dans un tel canal , le périmètre mouillé est le plus petit possible relativement à la section

(lu cours d’eau ; ce que nous appelons le rayon moyen (voir p. 559) est alors le plus grand possible, et cette circonstance est favorable à une grande vitesse de l’eau. Au lieu de cela, si nous considérons un canal très-plat dont le profil serait analogue à celui de la figure 115,

Fig. 115.

nous trouverons qu’à égalité de section du cours d’eau, le périmètre mouillé est beaucoup plus considérable que dans le premier profil, ce qui, toutes choses égales d’ailleurs, tend à ralentir la vitesse moyenne, en raison de la plus grande somme de frottements que l’eau éprouve contre le sol. On peut donc essayer, quant au canal en projet, de lui donner moins de profondeur (ju’on n’en avait supposé d’abord, avec beaucoup plus de largeur, le tout dans les limites acceptables par la pratique, mais de telle sorte que, somme toute, la section soit augmentée. On refera, dans ces nouvelles conditions, le calcul du jaugeage et de la vitesse de l’eau, et il y a chance de trouver, cette fois, des nombres qui satisferont aux diverses exigences du problème.

2® Si la pente du canal est tellement forte et 1 es vi tesses, qui tendent à s’établir en conséquence, tellement considérables qu’on ne puisse y remédier par le moyen précédent, il faut partager le canal en plusieurs biefs dont chacun n’ait qu’une faible pente. Ces biefs ou étages se raccorderont entre eux par des plans inclinés

568 GHAP. VIIL - RENSEIGNEMENTS COMPLÉMENTAIRES, très-rapides et de peu de longueur, que l’eau descendra en formant, à chaque passage d’un bief au suivant, une sorte de chute. Les plans inclines seront d’ailleurs construits en maçonnerie, ou du moins revêtus, ainsi que le pourtour du canal en ces endroits, en matériaux résistants. De solides radiers, ou des enrochements formés de blocs de pierre, seront établis aux endroits que vient frapper l’eau au pied de chaque cascade, en sorte que les seuls points du canal exposés aux dégradations se trouveront défendus (1).

d'’ Si, par suite de la disposition des lieux, le moyen précédent se trouvait impraticable ou par trop dispendieux, il ne resterait plus d’autre ressource que de garnir le fond du canal d’une couche de matériaux plus résistants que le terrain naturel , par exemple une couche de gros gravier si le fond est argileux, ou un lit de moellons si la vitesse est telle qu’elle puisse entraîner le gravier lui-même. Les rives devront aussi, dans ce cas, être revêtues de fascinages, ou mieux de perrés en moellons.

Cas où le tracé du canal est en partie facultatif, — Quand le tracé du canal n’est pas absolument imposé d’avance, on tâche de faire en sorte qu’il ne présente que de faibles pentes; on évite ainsi le danger des érosions, et on gagne en outre très-souvent la possibilité de porter de l’eau sur des points que n’aurait pu atteindre un canal à grande déclivité. L’expérience a appris, à quelque chose près, dans quelles limites les

(1) C’est dans des cas analogues à celui-ci qu’on peut créer une force motrice, tout en satisfaisant à la condition principale d’amener, sur un point donné, de l’eau destinée aux irrigations.

pentes des canaux doivent être comprises, et je donnerai ci-après des indications sommaires à cet égard. Une fois à peu près fixé sur un tracé, on se trouve dans les cas que j’ai examinés précédemment, et l’on opérera, pour déterminer le profil transversal du canal, ainsi qu’il a été dit. Il y a, dans le cas actuel, toute probabilité d’arriver, tout à la fois et presque du premier coup, à une forme de section, à un débit et à une vitesse . de l’eau tels qu’on peut les désirer. Néanmoins, si après les calculs faits le premier 'projet ne donnait pas, sous tous les rapports, une entière satisfaction, on aurait la ressource, avant de rendre le projet définitif, d’augmenter ou de diminuer les pentes, et par suite la vitesse de l’eau, en modifiant plus ou moins le tracé du parcours du canal.

Pente qu'il convient de donner aux canaux. — Il est impossible d’indiquer d’avance et d’une manière absolue la pente que doit avoir un canal, la nature du terrain, la forme du lit, le volume plus ou moins considérable de l’eau à débiter par seconde, et enfin la pente étant des quantités qui se trouvent liées les unes aux autres par des relations assez complexes. Il y a seulement, comme je l’ai déjà dit, des limites dont on ne peut s’écarter beaucoup, et qui fournissent de premières indications pour la rédaction d’un avant-projet, sauf à modifier celui-ci après le calcul fait du débit et de la vitesse de l’eau d’après la méthode exacte de jaugeage (p. 361). J’emprunte à M. H. Mangon les lignes et le tableau suivants.

« Les pentes des grands canaux d’arrosage peuvent varier de 10 à 30 centimètres par kilomètre. Celles des

570 GHAP. VIII. - RENSEIGNEMENTS COMPLÉMENTAIRES, rigoles secondaires peuvent atteindre 1 mètre ou 1™205 mais il est rare qu’il convienne de dépasser cette dernière limite, à moins de circonstances exceptionnelles, quoiqu’on en rencontre plusieurs exemples dans le tableau suivant, où se trouvent réunis quelques chiffres relatifs aux pentes de certains canaux existants. »