SECONDE PARTIE

DE LA FORME QUE L’ON DOIT DONNER AUX ÉCLUSES, ET DES DIMENSIONS DE TOUTES LEURS PARTIES.

Forme des Sas d’écluses.

La forme la plus naturelle à donner à la chambre des écluses est un carré- long , qui doit avoir un peu plus de largeur que les bateaux qui doivent y passer, et suffisamment de longueur pour que ces bateaux ne gênent pas la manœuvre des portes.

On a donné aux sas des écluses du canal de Languedoc une forme ovale, par la raison sans doute que les murs des bas-joyers étant en ligne courbe dont la partie convexe est opposée à la poussée des terres , ils en ont plus de force pour résister à cette poussée ; mais comme d’un autre côté il en résulte une augmentation dans la dépense des constructions et sur-tout dans la quantité d'eau nécessaire pour chaque éclusée, il est important d'examiner si en voulant éviter un inconvénient l’on n’en fait pas naître de plus grands.

Les chambres ovales des écluses du canal de Languedoc, ont 338 mètres carrés de superficie, tandis que si les murs des basjoyers étaient parallèles elles n’en auraient que 209 ; ainsi la dépense d'eau des sas ovales excède de plus d’un tiers celle des sas rectangulaires : la proportion est environ comme 5 est à 3. Cet inconvénient est des plus considérables lorsque l’on n’a pas beaucoup d'eau, et il y a apparence que l'on en manque quelquefois au canal de Languedoc , puisque l’on fait actuellement un autre ' réservoir

Su onlu.

5» CANAUX

relativement à la branche de communication de ce canal avec Narbonne. Il résulte encore de cette forme, que le passage des écluses est plus long que si elles étaient rectangulaires, dans la même proportion que leurs superficies de radier , puisqu'il faut plus de temps pour les remplir et les désemplir.

Il est néanmoins vrai qu'un mur en ligne courbe est plus propre à soutenir la poussée des terres à épaisseurs égales qu’un mur droit; mais s'il en coûte un peu plus de maçonnerie pour donner aux murs droits la même force qu’aux murs en ligne courbe, cette dépense est bien compensée et au-delà , par la diminution de celle a"™"™' ra< Jier qui est de deux cinquièmes plus forte. D’ailleurs, comme il est très- essentiel d'empêcher la filtration des eaux à travers les murs des bas-joyers , la meilleure manière de produire cet effet est de placer dans l’épaisseur de ces murs une maçonnerie de béton , ou de brique avec ciment lorsqu’on n’a pas de béton , pour former une partie de maçonnerie impénétrable à l'eau; et comme cette maçonnerie placée dans le milieu d’un mur interrompt la liaison des matériaux , il est toujours nécessaire de donner une assez grande épaisseur aux murs, quand même la poussée des terres ou de l’eau n'exigerait pas toute cette épaisseur. Par conséquent , il y a beaucoup de circonstances où, pour cette raison seule, on serait obligé de donner aux murs courbes une aussi grande épaisseur qu'aux murs droits.

Mais ce qu’il y a de plus important à considérer ici, c'est que si la convexité de ces murs opposée à la poussée des terres leur donne une plus grande force de ce côté, la concavité de ces mêmes murs, qui est opposée à la poussée de l'eau, diminue leur force d'autre part ; et quoique l'eau soit plus légère que la terre , sa poussée est néanmoins beaucoup plus forte en ce qu elle agit en tout sens et qu'il n’y en a aucune partie de soutenue sur un plan incliné , comme cela arrive pour les terres.

Il est vrai que lorsque l’écluse est pleine , la poussée des terres est

opposée à la poussée de l’eau , et que lorsqu’elle est vide la poussée des terres agit seule, ce qui semble exiger que l’on ait plus d’égards à la dernière qu’à la première. Cependant les écluses étant rarement entièrement vides et les terres 11’étant pas incompressibles, il faut faire pour le moins autant d’attention à la poussée de l’eau qu’à celle des terres , et le meilleur parti est sans doute de régler l’épaisseur des murs, pour résister à celle des deux actions qui est la plus forte.

On donne ordinairement à l’épaisseur des murs droits et à -plomb qui soutiennent les terres le tiers de leur hauteur, tandis que ceux qui résistent à la poussée de l’eau doivent en avoir la moitié (i); d’où il suit que si l’on ne donnait aux murs des bassins d’écluses que l’épaisseur relative à la poussée des terres, ils pourraient se renverser d’autant plus aisément que les terres peuvent fléchir et ne plus guère pousser lorsqu'elles sont une fois assiégées. Elles peuvent même se détacher des murs par le moindre filet d'eau qui s'insinuerait derrière, ce qui peut arriver très - aisément , et alors elles n’auraient aucune action contre ces murs; par conséquent les côtés concaves Umne.Tii.ri.,

mort drrlQMr ni ua inconvénient.

(i) Pour trouver l'épaisseur qu’il faut donner au mur d'un bassin qui doit sou- * tenir l’eau dans toute sa hauteur, comme sont les bassins d'écluse, on doit sc ressouvenir que la poussée de l’eau contre les surfaces verticales est égale au produit de ces surfaces par la moitié de la hauteur de l’eau.

En nommant A la hauteur du mur, x son épaisseur, et supposant que sa longueur soit d’un mètre, la puissance agissante sera 1000X7 A’, attendu que le mètre cube d'eau pèse 1000 kil. On sait aussi que le centre d’impression de cette poussée est au tiers de la hauteur du mur, ainsi le bras de levier de la puissance agissante sera = f A.

La puissance résistante sera le mur lui - meme = Ax X 2000 , attendu que le mètre cube de maçonnerie pèse ordinairement 3000 kil. Sou bras de levier sera la moitié de l’épaisseur du mur Par conséquent le moment de la puissance

agissante sera 1000 X 7 A* X \ A , et celui de la puissance résistante sera 2000 X 7 Ax'j et comme dans l'état d’équilibre ces deux puissances doivent être égales, on aura 167. A* = 1000. A.r*, d’où l’on tire x=l/o, 167. • A. Mais, comme l’on

doit toujours mettre quelque chose au-dessus de l'équilibre, en ajoutant^ , on aura 4 "= A à-peu-près. D'où l'on voit que l’épaisseur d’un mur qui doit soutenir de l'eau doit être égaie à la moitié de la hauteur de l’eau qui est devant ce mur.

CANAUX

Longoean rt largeurs.

des bassins d'écluses, loin de remplir leur destination qui est de résister avec plus davantage que des murs droits à la poussée, lui donnent ordinairement plus de prise dans le sens opposé à celui que l’on a eu en vue, quoique ce fut à celui-là qu’on eût dû prêter le plus d'attention. D’ailleurs , l’inconvénient de dépenser trois cinquièmes plus d’eau que dans les autres écluses, et d’être près d’un tiers plus de temps à traverser ces écluses que celles qui sont rectangulaires est si considérable , qu’indépendamment de la première raison il doit faire totalement proscrire les sas de forme ovale, d’autant plus qu’il n’y a aucun motif fondé qui puisse autoriser cette construction. La dépense même est plus considérable pour les écluses ovales que pour les autres : le radier coûte, suivant les prix que j’ai fixés dans la première partie de ce mémoire, 1600 fr. de plus lorsqu'il n’a que i, 3 o mètre d'épaisseur.

Les longueur et largeur des sas des écluses doivent être nécessairement réglées sur la forme des bateaux qui doivent passer sur le canal. Il est d’usage de faire ces sortes de bateaux plus longs et moins larges que ceux des rivières , où le peu de profondeur qui se trouve en certains endroits engage à les faire assez plats. Dans les canaux au contraire on est maître de donner une grande profondeur à l'eau , mais on ne leur donne pas une grande largeur , soit pour diminuer les évaporations , soit pour faire des déblais moins considérables , ou pour occuper moins de terrain.

Ordinairement on ne donne guère plus de largeur aux canaux que celle qu'il faut pour que deux bateaux naviguent à l'aise l'un à côté de l’autre, et même dans les parties difficiles, telles que celles qu’il faut creuser dans le rocher, on ne leur donne souvent que la largeur nécessaire pour faire passer un seul bateau. On ménage seulement quelques endroits plus larges, de distance à autre, pour faire ranger un bateau pendant qu’il en passe un autre qui va du côté opposé; mais ce qui décide principalement à se servir de bateaux étroits sur les canaux de navigation , c’est que l'on diminue par là la

largeur des portes des écluses, qui fatiguent d’autant plus, durent d'autant moins, et sont d’autant plus difficiles à manœuvrer qu'elles sont plus larges.

La largeur des écluses entre les portes au canal de Briare est de 4,71 mètres au moins; elle est de 5,85 mètres au canal de Languedoc et à plusieurs autres canaux, et les portes s’y maneuvrent assez aisément. On pourrait donc donner cette même largeur à toutes les écluses , d’autant plus que l'on y ferait passer les bateaux ordinaires des grandes rivières sans être obligé de changer de bateaux lorsque l’on entre d’une rivière dans un canal, comme on le fait assez ordinairement.

Cependant on doit considérer que lorsque les bateaux sont étroits, il faut moins de force pour les tirer que lorsqu’ils sont larges , et qu’un bateau étroit et long et dont le fond a même surface qu’un bateau large et court, navigue plus aisément que celui-ci, même sur une rivière, et engrave moins, ou du moins qu’il est plus aisé de le faire tourner pour le dégager.

Mais ce qui doit régler principalement la longueur et la largeur des écluses, ce sont celles des canaux qui sont déjà exécutés, lorsque les bateaux qui doivent passer sur le nouveau canal que l’on projette doivent aussi passer sur des canaux faits. Il serait même bien à-propos que toutes les écluses des canaux d’un même royaume fussent égales; mais celles des deux principaux canaux faits en Fiance sont différentes. Cependant comme le canal de Briare est au centre de la France, et que les bateaux qui passeront sur les autres canaux pourront souvent avoir une destination pour passer sur celui-ci , il paraît à-propos de faire dorénavant les écluses de même largeur que les siennes. Celles du canal de Bourgogne projetées par M. Perronet s’en éloignent peu, et celles du canal du Cliarolais, dont les bateaux doivent en grande partie passer par le canal de Briare, ont été projetées sur les mêmes mesures , c'est-à-dire 4 ,85 mètres entre les portes. Il suffit de donner 3a centimètres de plus à la chambre de

CANAUX

l’écluse, afin que le bateau ne soit pas gêné et qu’il ne frotte pas trop contre les murs ; encore cela ne parait pas bien nécessaire ; on pourrait donner le même jeu entre les portes, si l’on ne cherchait pas autant qu'on le peut à en diminuer la largeur.

A l’égard de la longueur du sas , elle doit être telle que les portes d'aval puissent s'ouvrir et se fermer aisément lorsque le bateau est • entré. Si le gouvernail est fait de façon qu’on ne puisse ni le retirer, ni le ranger pour qu’il n’occupe pas de place dans la longueur du sas, alors les sas doivent être assez longs pour que ce gouvernail ne puisse pas gêner l’ouverture des portes , et par cette raison les gouvernails les plus propres aux canaux de navigation ne doivent être qu’une grande rame , que l’on retire sur le bateau au passage de chaque écluse.

I.a longueur des sas des principaux canaux de navigation de France est d’environ 3a mètres, et lorsque le gouvernail ne gêne pas il peut passer par une écluse de 3a mètres de longueur un bateau de aq mètres. Cette longueur de 3a mètres me paraît celle que l’on doit adopter le plus ordinairement.

La hauteur des murs des sas d’une écluse est composée de la hauteur de l’eau dans les biefs , et de 5o à Go centimètres de plus qu’il doit y avoir entre le niveau de l'eau et le dessus des murs de l'écluse.

Il semble que l'on devrait régler la hauteur de l'eau dans les biefs sur celle qu’ont les moyennes eaux des rivières auxquelles les canaux communiquent. Cependant il est d’usage de leur donner une plus grande hauteur d’eau, pour que dans les eaux fortes où la rivière peut porter des bateaux avec de fortes charges le canal puisse aussi " les porter : On a encore beaucoup d'avantage à donner une grande profondeur à l’eau des canaux, en ce que les bateaux naviguent mieux , que l’on n'a pas tant de peine à les tirer , que les herbes qui croissent souvent dans le fond de l’eau les gênent moins , et enfin que l'évaporation est moins forte sur une grande épaisseur d'eau que sur une moindre. D’ailleurs en été où les rivières ne

peuvent porter que des bateaux chargés à moitié , on met pour les canaux deux charges dans un meme bateau , et le transport en devient moins dispendieux.

Comme ces grands bateaux prennent au moins i,3 mètre de hauteur d'eau, on ne peut guère donner moins de i,6a mètre de profondeur à un canal. Il est même toujours avantageux de lui donner i,g5 mètre.

Pour se déterminer sur la hauteur de la chute que l’on doit fixer cm». pour les écluses, il faut considérer que, daus un canal, on a toujours une hauteur déterminée à monter, et que si l'on fait des écluses fort basses, il en faudra beaucoup plus que si on les fait fort élevées; qu’il faudra plus de temps pour les traverser, et qu’elles coûteront davantage en totalité. D’autre part, en se servant des écluses élevées, elles dépenseront beaucoup plus d’eau, et leur entretien sur- tout deviendra plus dispendieux qu’avec les écluses basses , parce que la charge d’eau étant plus grande, sa poussée tend beaucoup plus efiicaeement que dans les écluses basses à lui former des passages et à dégrader les maçonneries.

Pour se fixer sur quelque exemple, je supposerai que l'on ait 39 mètres à monter dans un canal : on pourra faire ce trajet avec trente écluses de i,3 mètre de chute, ou vingt écluses de 1,9a mètre, ou quinze écluses de a, 6 mètres , ou douze écluses de 3,aâ mètres , ou dix écluses de 3,9 mètres : on n’en fait guère de plus hautes ni de plus basses. Je vais donner une table qui marquera le temps que l'on emploiera pour traverser ces différentes écluses, ce quelles coûteront et ce quelles dépenseront d’eau, afin que sur ses données on puisse voir quel est le parti le plus avantageux à prendre.

CANAUX

IS'ombre d'écluses et

hauteur de leur chute.

Temps pour remplir et rider chique éclose.

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pour

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