partie de l'effet utile, ce qui est possible à certaines époques de

Tannée. Alors, en bornant l'opération à six périodes, il ne fait, en

vidant le sas, remonter que 0™,563 d'eau en

amont^ ce qui fait une épargne de , .^ = 0,235.

Si, pendant le remplissage, on suppose par analogie 0,265, Ton a,

en additionnant, toujours une épargne de moitié. Mais on n'abrège

ainsi le temps que d'une minute et demie, et il paraîtra sans doute

généralement préférable de faire la manœuvre complète et toute

l'épargne d*eau dont on a présenté une évaluation tout à l'heure.

a II évalue aussi le rendement de l'appareil envisagé seulement comme machine élévatoire. Pour cela, il multiplie, aGn d'avoir les quantités de travail, les volumes fluides par les hauteurs d'ascension ou de descente de leurs centres de gravité. Il trouve que dans la manœuvre de la vidange le rendement a été de 76 p. 100, et que dans celle du remplissage il a été de 81. Nous n'insistons point sur cette considération, qui est étrangère à notre objet principal.

« Mais ce qui intéresse cet objet, c'est la ressource supplémentaire dite des grandes oscillations Jlnales et initiales , que l'on tire à volonté du même appareil pour produire une épargne d'eau additionnelle, profitable^ comme dans le système de Bouzingues, au passage de bateau qui suivra. Voici en quoi elle consiste, et le résultat de la mesure détaillée que M. Vallès en a faite.

« Quand la manœuvre alternative du soulèvement et de l'abaissement du tube d'aval, pendant la vidange du sas, a cessé de produire des ascensions sensibles d'eau vers l'amont, l'on tient ce tube levé, et ce qui reste d'eau dans le sas se précipite, par l'intermédiaire du long et large tuyau, dans le fossé de décharge qui communique av^c l'aval. Si, alors, on laisse se fermer, par une porte de flot qu'on y a établie, l'extrémité inférieure de ce fossé, il résulte de la vitesse acquise, et nonobstant la direction du cours de l'eau, in verso de ce qu'elle est dans le tuyau, que ce fluide monte, dans le fossé, plus haut qu'il ne se tient ensuite dans le sas doû il est parti. Un excès de i5 centimètres a été mesuré pour cet effet, que produit naturellement tout %iphan renversé. Il s'ensuit, en abaissant alors le tube vertical d'aval pour intercepter la communication avec le sas, que le fossé de décharge fera bassin d'épargne pour une certaine tranche d'eau, tranche que l'on emploiera, au passage suivant de bateau, pour remplir d'autant le sas, avant de rien em-

pruDter au bief d'amont. Même, alors, par une antre grande oscillation, dite initiale, et encore analogue à celles qu'offre un siphon renversé, Texpérience montre que Teau ainsi introduite dans le sas s'y tient notablement plus hant qu'elle n'est ensuite dans le bassin d'où elle vient, ce qui ajoute encore un peu à l'épargne.

» De même, lors du remplissage, et après que le jeu des tubes a cessé d'aspirer profitablement de l'eau d'aval, si, en achevant de remplir le sas au moyen de la levée du tube d'amont, l'on ferme par une porte de flot l'entrée du petit bassin maçonné qui contient les tubes et qui communique avec le bief d'amont habituellement^ la gTonde oscillation finale d'arrivée de son eau dans le sas fait monter dans celui-ci le fluide pltis haut qu'il ne sera ensuite dans le petit bassin dont nous parlons ; et ce bassin^ quand on en abaisse le tube, ne contient plus l'eau qu'à un niveau inférieur à celui du bief d'amont. Il en résulte, dans ce même petit bassin maçonné, une sorte d'épargne inverse qui profilera à la vidange du passage suivant, car on j fera arriver naturellement, du sas, la tranche d'eau qui 7 manque pour atteindre le niveau d'amont, et ce sera autant de moins à envoyer en aval. Une grande oscillation initiale aura même lieu alors, avec petit surcroît de profit.

« M. Vallès, qui a mesuré les dénivellations produites par ces quatre grandes oscillations, surtout les finales, en conclut, pour Tépargne supplémentaire qu'elles peuvent fournir, un chiffre de 10 pour 100 du volume de l'éclusée. L'épargne totale due au système serait ainsi de 90 pour 100.

a Un pareil résultat, s'il est confirmé, devrait être attribué à la simplicité de l'appareil, qui ne contient ni clapets ni pistons, et qui ne produit pas de chocs, parce que,*comme dans la plupart de ceux de M. de Caligny, l'on s'est interdit toute fermeture de la section transversale du tuyau.

« Son inventeur compte peu, toutefois, sur l'obtention habituelle, dans la pratique des 10 pour 100 dont on vient de parler, parce qu'il peut en résulter du ralentissement dans la manœuvre, et que le temps a aussi besoin d'être épargné. Mais cette économie d'eau éventuelle pourra cependant être recherchée dans les lieux où il y a pénurie d'alimentation, avec des chutes très hautes, comme aux environs des points de partage. Aussi M. Vallès en a toujours fait avec raison l'un des sujets de son examen.

« Maintenant, obtiendra-t-on dans la pratique courante, et sans même compter ce surcroît final possible, les épargnes d'eau qui résultent des expériences ci-dessus? Un éclusier fera-t-il toujours

joaer les tabès dix et douze fois, sans y mettre plus de cinq à six minutes que M. Vallès a comptées, y compris Tachèvement ? Ce procédé, enfin, est-il appelé à devenir usuel dans tous les lieux et dans tous les temps où les voies navigables artificielles souf&ent de la pénurie d'eau?

« Ces questions ne pourront être jugées qu'à la suite d*an usage d'une certaine durée. Elles ne font pas l'objet essentiel de la communication de M. Vallès. Toutefois Thonorable et savant inspecteur général les a traitées en partie et accessoirement. II énonce que des signes non équivoques caractérisent l'instant où il faut abaisser les tubes après les avoir tenus levés, de manière à obtenir dans chaque période le plus grand effet possible. On sait qu'en général les ruaxima restent quelque temps stationnaires, ou qu'ils varient fort peu pour des variations très sensibles des éléments dont ils dépendent. On sait aussi que dans des manœuvres délicates, et à cause même de leur délicatesse un peu scientifique qui souvent flatte et simule l'esprit des simples ouvriers, ils acquièrent quelquefois en peu de temps l'instinct pratique du mieux possible.

« D'ailleurs, après les deux ou trois premières périodes, où la manœuvre des tubes doit être opérée à la main, une expérience faite à Saint-LÔ a prouvé que le reste pouvait être opéré automatiquement par une force de succion en rendant légèrement tronconique le bas des tubes et en le garnissant d'un rebord saillant et relevé, comme dans une autre nlachine déjà connue, qui a valu au même inventeur des récompenses aux deux dernières expositions. Enfin, quant au temps de la manœuvre, M. Vallès a fait observer que les larges ouvertures, de 4", 40 de diamètre, que découvre la levée des tubes, donnent un passage incomparablement plus prompt aux eaux que les ventelles perçant habituellement les portes dont elles compliquent la construction, et qui ne se manœuvrent qu'à l'aide de puissants crics ; de sorte que, d'après lui, la considération du temps, qui fait le côté faible des autres systèmes mentionnés plus haut, ne parait point défavorable à celui dont on vient de s'occuper.

« En conséquence , vos commissaires, en faisant des réserves relativement à des points que l'usage seul pourra résoudre, et à de légères incertitudes que laissent les mesurages opérés, estiment que le système d'écluse à épargne d'eau établi sur le canal latéral de la Loire contre la rivière de l'Aubois est ingénieux, et scientifiquement fondé; qu'il donne, en supposant même que l'on dût réduire sensiblement les chiffres annoncés, un effet utile remarquable, avec des chances de perfectionnements ultérieurs. Et ils vous jiro-

posent de remercier M. Vallès de vous avoir fait part de considérations aossi intéressantes au point de vue de Tart des ouvrages de navigation in^rienre. »

€ Les conclusions de ce rapport sont adoptées. »

Détails relatifs aux expériences mentionnées dans le rapport précédent.

Avant de reproduire un tableau d'expériences mentionné dans le rapport à l'Institut, je dois faire quelques remarques. 11 y a moins de régularité dans les premières expériences de vidange faites à cette écluse, quoique les résultats définitifs ne fussent pas très différents pour Tune et Tautre de ces deux opérations avant que le tube d'aval fût exhaussé. Je reproduirai ensuite des expériences de remplissage et de vidange faites depuis, seulement avec six ou sept périodes. Quand on en diminuB ainsi le nombre, le rendement est beaucoup moindre. Il dépasse cependant celui qui avait d'abord été trouvé pour six périodes, et qui est mentionné aussi dans le rapport à Tlnstitut. Gela vient en partie de ce que, voulant voir ce qui arriverait quand on abrégerait autant que possible la durée des manœuvres, on avait levé le tube d'aval, pour chacune des six périodes de vidange, aussitôt après la cessation du versement aU sommet. De sorte qu'on perdait tout le volume d'eau qui rentre pour la manœuvre ordinaire dans l'écluse, en vertu des oscillations en retour. La durée de chaque oscillation en retour était à peu près de douze secondes; mais, en supprimant cette perte de temps, il fallait tenir compte de ce que la descente des deux colonnes liquides par le tube d'aval n'était pas tout à fait instantanée, et de ce que la percussion de cette eau s'opposait plus ou moins à la sortie de celle de l'écluse. Je ne me dissimule pas que la méthode dont il s'agit laisse,

comme je l'ai dit, quelque incertitude. On en jugera par les détails que je vais donner sur la manière dont se combinent les effets observés et les compensations qui en résultent. On pourra ensuite coordonner les résultats obtenus avec ceux qui l'avaient été plus directement dans les expériences précitées déjà décrites dans deux rapports faits sur le système au ministère des travaux publics. Quant aux expériences faites à Saint-Lô sur un appareil provisoire, dont le tuyau de conduite en zinc était beaucoup trop court et n'avait pour objet que la vidange de Técluse , le rendement était à peu près le môme qu'à Ghaillot, mais à cause des dimensions de ce tuyau on employait plus de périodes.

Pour se rendre compte des résultats de tepargne^ il faut comprendre en quoi elle diffère du rendement proprement dit de Tappareil à élever l'eau. Je suppose que toute l'éclusée fût à la hauteur de son centre de gravité et que la machine donnât un rendement de soixante pour cent en eau élevée. Trois huitièmes de Téclusée seraient relevés au bief supérieur; cinq huitièmes tomberaient au bief d'aval pendant la vidange. Trois huitièmes seraient retirés du bief inférieur, et cinq huitièmes descendraient du bief supérieur pendant le remplissage. En définitive, il ne serait sorti qu'un quart de l'éclusée du bief d'amont. On trouve de même qu'on épargnerait encore les deux tiers de l'éclusée, si l'appareil n'avait qu'un rendement de cinquante pour cent en eau élevée. On voit d'après cela qu'il n'y a rien d'étonnant dans les résultats obtenus pour répargne de l'eau.

Voici quelques détails sur les précautions à prendre pour mesurer le rendement sur une écluse quelconque, sans avoir besoin d'un bassin de jaugeage. Il faut d'abord qu'il y ait dans le sas un bateau chargé ayant les plus grandes dimensions possibles. Des observateurs sont sur ce bateau à chacune de ses extrémités avec des perches graduées. S'il s'agit de remplir l'écluse, à la première période on lève le tube

d'amont. L'eau du bief supérieur commence par remplir les deux tubes verticaux. La longue colonne liquide du tuyau de conduite résistant par son inertie, la quantité d'eau dont je viens de parler ne paraît pas d'abord dans l'écluse, et il en sort même une bouffée au sommet du tube d'aval. Les observateurs précités notent la hauteur obtenue à chaque perche, non seulement jusqu'à l'instant où le tube d'amont retombe sur son siège, mais jusqu'à celui, d'ailleurs très peu différent, où le tube d'aval se lève. Ainsi la quantité d'eau, qui avait rempli les tubes verticaux et qui n'avait pas encore paru dans l'écluse, finit par y entrer, sauf une petite fraction qui peut tomber au bief inférieur, étant restée dans ces tubes au moment où celui d'aval se lève. A partir de cet instant, les observateurs notent, sur chaque perche, la hauteur à laquelle Teau monte du bief inférieur dans le sas, jusqu'au moment où Ton baisse le bief d'aval. Il redescend ensuite de l'écluse dans les tubes verticaux de l'eau résultant de l'oscillation en retour, et dont on tient compte.

On voit que pour le remplissage de l'écluse, si l'on prend des moyennes à l'aide des perches, cette méthode est satisfaisante, surtout quand on fait, au besoin, plusieurs expériences successives. Chaque période de la machine donne un résultat, et la marche des effets peut même être assez régulièrement suivie. Mais il est juste de tenir compte de ce que 1 eau, qui entre encore dans l'écluse avant que le tube d'aval se lève, n'est entièrement tirée du bief supérieur que pour la première période. De sorte qu'on se tromperait au désavantage de la machine, si l'on regardait comme tirée de ce bief la colonne liquide, remontée dans les tubes pendant l'oscillation en retour, et qui rentre dans Técluse avant qu'il vienne de l'eau du bief d'aval.

La mesure du rendement pendant la vidange de l'écluse se fait aussi dans les mêmes circonstances par un moyen semblable. On détermine à chaque période la quantité d'eau descendue au bief inférieur et celle qui est relevée au bief

d'amont. Mais quelques explications sont nécessaires à cause des diverses manières dont les tubes mobiles se vident alternativement.

Quand on vide Técluse, on laisse retomber à chaque période ce qui reste de liquide dans les deux tubes verticaux après l'oscillation en retour. Pour la première période on perd le volume d^eau compris entre les niveaux des deux biefs. Pour les dernières, l'eau contenue dans ces tubes rentre entièrement dans le sas, et même, en vertu de la vitesse acquise, on peut en tirer une certaine quantité du bief inférieur. Je suppose qu'en moyenne on laisse ainsi tomber dans ce bief à chaque période un volume d'eau égal à la moitié environ de celui qu'on y a laissé tomber dans la première. Il semble d'abord qu'on doit ajouter à la quantité d'eau descendue de l'écluse un volume égal à cette moitié multipliée par le nombre des périodes.

Mais il faut tenir compter de ce que, pendant la levée du tube d'aval, des colonnes liquides s'étaient élevées graduellement dans les deux tubes verticaux au-dessus du niveau du bief inférieur, en vertu de la percussion de l'eau sortant sous le tube d'aval. Celle de ce dernier tube est frappée immédiatement en-dessous par la nappe d'eau annulaire. Il faut même avoir égard à ce que, pendant la baisse du tube d'aval, il y a un étranglement graduel d'où résulte une action encore plus forte contre cette colonne. La grande masse d'eau du long tuyau de conduite persiste dans son mouvement, et il y aurait un coup de bélier, d'ailleurs, contre une petite masse liquide, si la baisse du tube était instantanée.

L'expérience a appris que le coup de bélier quelconque, qui semblait pouvoir résulter de cet étranglement, d'ailleurs d'autant plus graduel que la levée est plus grande, n'occasionne aucun inconvénient, n'agissant que sur une masse Hquide, et très petite par rapport à celle qui la presse de cette manière. Mais, à cause de ces divers effets, quand on entend le tube tomber sur son siège, les deux colonnes li-

guides verticales précitées sont parvenues à des hauteurs notables. De sorte qu'il y a une compensation dans la manière d apprécier les quantités d'eau descendues, puisque, à l'époque où Ton entend le tube d'aval retomber sur son siège, on avait tenu compte, comme passée au bief inférieur, de toute la quantité formant ces colonnes verticales, tandis qu'elles n'étaient réellement pas sorties du système.

11 y auneremarquesemblableàfairepourapprécierlaquantilé d'eau relevée au bief d'amont. Il pî^ait, en effet, au premier aperçu, qu'on devrait retrancher du volume d'eau relevé, un volume égal à celui qui est compris entre les sommets des tubes et ceux des colonnes verticales, qui y étaient ainsi soutenues au-dessus du niveau du bief inférieur, quand on a entendu tomber le tube d'aval sur son siège. Mais il faut tenir compte d'une compensation résultant de ce que, pendant les oscillations en retour^ il est rentré dans récluse, à chaque période, un volume d'eau qui diminue celui qu'on aurait sans cela noté comme relevé au bief supérieur, depuis l'instant où l'on a entendu le tube d'aval retomber sur son siège.

On voit qu'il y a des causes de compensation dans la manière de mesurer le rendement au moyen de la baisse du niveau dans le sas à chaque période. Il est aussi à remarquer que les anomalies peuvent se compenser, et qu'il en résulte même, quand on considère le rendement signalé par Pensembk des périodes^ que des expériences, qui semblent au premier aperçu, devoir différer à cause de quelques détails, conduisent en définitive à des sommes dont les différences sont insignifiantes. Cette remarque s'applique à des séries d'expériences faites à des époques même très éloignées les unes des autres, toutes choses sensiblement égales d'ailleurs. Elle est applicable, soit aux expériences sur la vidange de l'écluse, soit à celles de remplissage. Mais la marche des résultats des périodes successives ne pourrait se voir complètement que si^ à chacune d'elles, on tenait compte

de rinfluence des oscillations en retour. Pendant le remplissage du sas, la quantité d'eau tirée du bief d'aval est plus grande qu'elle peut ne le paraître, celle qui rentre dans les tubes ne sortant pas du système.

Dans ce qui précède relativement à cette méthode, j'ai supposé que les observateurs étaient aidés au besoin par le bruit que les tubes font entendre en touchant leurs sièges. Il pourrait donc être utile, pour ce cas seulement, de ne pas se servir des freins hydrauliques au moyen desquels on amortit les percussions des tubes sur leurs sièges. Mais ces percussions faisant rebondir les tubes sont une cause de déchet et il vaut mieux faire diriger les expériences par un observateur exercé. Elles l'ont été par M. Perrault, aune époque où d'ailleurs les nouveaux freins hydrauliques, installés aujourd'hui à l'écluse de l'Aubois, n'étaient pas inventés et, comme je viens de le dire, cela devait diminuer un peu le rendement.

Les détails précédents me paraissent utiles pour fixer les idées sur ce mode d'expérience proposé par l'administration du canal. Je ne saurais trop insister d'ailleurs sur l'utilité d'employer les plus grands bateaux chargés pour ce genre d'observations. S'il n'y avait pas du tout de bateau dans l'écluse, les mesures prises ainsi ne conduiraient à aucun rendement sérieux.

Voici le tableau d'expériences de remplissage pour deux chutes, la première de 2"44, la seconde de 2",43, reproduit par M. Vallès dans son dernier rapport. Les petites irrégularités se compensent assez pour disparaître sensiblement dans les sommes totales relatives à chacune de ces expériences. M. Vallès recommande de baisser le tube d'aval quand le calme qui s'établit au fond de ce tube indique la cessation de la rentrée de l'eau dans le sas. Le rendement aurait été plus fort si l'on avait attendu un peu afin de mieux profiter pour les premières périodes des oscillations remontantes.