COUVERTURE

tains cas, les murs évidés sont remplacés par des supports métalliques formés de poutres en fer reposant sur des colonnes en fonte ; des planchers métalliques ou des voûtes en lyriques très légères et très surbaissées s'appuient sur les poutres en fer : les supports de ce genre ont l'avantage d'occuper fort peu de place et de restreindre sensiblement moins la capacité utile du réservoir correspondant ; mais ils sont presque toujours plus coûteux, et, si l'entretien n'en est pas très soigné, il est à craindre que le 1er, exposé à l'air humide et toujours couvert de buée, ne vienne à être attaqué par la rouille.

267. Voûtes d'arêtes. — L'emploi des voûtes d'arêtes est souvent plus avantageux que celui des voûtes en berceau, à cause de la possibilité de les supporter au moyen de piliers très légers et peu coûteux, occupant à peine un espace plus grand que les oolonnes en fonte des supports métalliques dont il vient d'être question. Mais leur construction exige des ouvriers habiles et soigneux, quelquefois même des matériaux spéciaux ; et les cintres sur lesquels on les établit, de forme toute particulière, doivent être démontés à chaque reprise et ne se prêtent pas, comme ceux des voûtes en berceau, à un travail par voie d'avancement successif, à la fois commode et économique. Aussi, doit-on en recommander plutôt l'adoption pour les grands réservoirs que pour les petits, pour

ceux exécutés dans le voisinage des grandes villes,

ni.'-». ; ■-, . I -,

Si-

où le terrain est cher ainsi que les matériaux, mais les ouvriers exercés et adroits, plutôt que pour les ouvrages à exécuter dans les petites localités ou dans les pays où la main-d'œuvre est moins soignée. On les dispose presque toujours sur plan carré, comme l'indique la figure ci-contre, empruntée aux ouvrages de la distribution d'eau de Vienne (Autriche), et on les raccorde avec les murs de pourtour au moyen de petites portions de voûtes en berceau de même ouverture et de même flèche.

C'est au moyen de voûtes d'arêtes qu'ont

FiG. 239.

été couverts les grands réservoirs construits à

rrrv

Paris par Belgrand. Le type qu'il avait adopté, et qui a reçu depuis de nouvelles applications, est remarquable par son extrême légèreté : l'épaisseur des voûtes est réduite, pour des portées de 4 mètres, à 0'",07 seulement, et à 0'", 11 pour les portées de 6 mètres ; elles sont formées respectivement de deux et de trois cours de briquettes de 0"',03 d'épaisseur ; les piliers à base carrée, de 3 à 5 mètres de hau-,

FiG. 240.

teur, sont en maçonnerie avec enduit, ou mieux en briques apparentes et ne reçoivent alors que 0'",34 et 0"',45 de côté. Afin que ces voûtes très surbaissées n'exercent aucune poussée sur les murs d'enceinte, la couverture a été rendue entièrement indépendante, et l'on a donné aux murs pleins ou évidés, de même épaisseur que les piliers, qui reçoivent les retombées des voûtes en berceau, une longueur suffisante pour qu'ils

FiG. 2 il.

FiG. 212.

forment de véritables culées. Aux angles on a recours à des voûtes de raccordement en arc de cloUre. Ce système est économique, et il a parfaitement réussi toutes les fois qu'on s'est astreint à prendre pendant la construction les soins et les précautions nécessaires ; plusieurs accidents se sont produits, au contraire, quand on a imprudemment réduit le nombre des cintres ou dirigé sans méthode le répandage des terres.

268. Échappement de l'air. Écoulement des eaux pluviales. — Lors de la construction des voûtes formant couverture des réservoirs, il ne faut pas omettre les dispositions spéciales destinées à permettre l'échappement de l'air au moment du remplissage des bassins, et à faciliter l'écoulement des eaux pluviales qui tombent sur la plate-forme supéineure.

Il est arrivé quelquefois, en effet, que, faute d'avoir préparé un moyen d'échappement, une certaine quantité d'air se trouvant emprisonné entre l'eau et l'intrados de la voûte et y subissant une compression, n'a pas tardé à produire des effets singuliers, des bruits, des chocs, qui ont paru tout d'abord inexplicables, et dont une recherche attentive a pu seule faire découvrir la cause. Ce phénomène a été constaté par Darcy a Dijon ; il a été observé aussi à Paris. Il suffit, pour faire disparaître tout inconvénient, de livrer issue à l'air par des ouvertures de forme quelconque,

auxquelles il n'est point nécessaire d'ailleurs de donner, comme on l'a fait parfois, la forme de clieminêes. Le renouvellement de l'air doit, au reste, être assuré dans les réservoirs ; mais il faut qu'il soit assez lent pour ne pas inlluer sensiblement sur la température de l'eau emmagasinée.

La terre gazonnée, qui recouvre d'ordinaire les voûtes des réservoirs, absorbe tout d'aljord les eaux pluviales qu'elle reçoit ; une partie est évaporée directement, une autre est utilisée pour la végétation, une autre enfin pénètre jusqu'aux maçonneries ; c'est celle dont il faut faciliter l'écoulement. A cet effet, on a soin de recouvrir l'extrados des voûtes, quelle qu'en soit la forme, de chapes ou enduits imperméables, et de disposer ces chapes de telle sorte que l'eau soit évacuée ou vers l'intérieur des bassins, ou au dehors ; le premier système est admissible quand l'eau emmagasinée dans le réservoir n'est pas d'une pureté absolue, ni à température constante ; mais il doit être absolument proscrit dans le cas contraire. L'écoulement des eaux i^luviales vers le dehors est facile à obtenir quand la couverture est formée de voûtes en berceau qui laissent précisément entre elles une sorte de rigole dont l'utilisation est tout indiquée ; il n'en est plus de même avec les voûtes d'arêtes, dont l'extrados forme une séine de cuvettes indépendantes, et l'on est alors obligé de remplir les cuvettes de béton maigre ou de sable avant d'étendre la chape au-dessus, afin d'obtenir soit une surface plane, soit une série de caniveaux.

269. Fonctionnement des réservoirs. — L'utilisation d'un réservoir comporte l'emploi d'un certain nombre d'appareils accessoires, destinés à le relier avec les conduites d'amenée et de départ de l'eau, à isoler ou à réunir à volonté les divers compartiments, à en permettre le nettoyage et la vidange, à empêcher enfin l'eau de déborder au moment du plein.

En outre il faut, pour la commodité du service, y disposer des moyens d'accès, échelles ou escaliers, dont l'établissement est particulièrement délicat quand il y a plusieurs étages d'eau superposés : dans ce cas, et si l'étage inférieur n'est pas accessible du dehors, on est obligé de traverser l'étage supérieur, dans lequel on installe un puits, dont la paroi étanche a une hauteur un peu supérieure à celle de la tranche d'eau. Des regards et des trous de descente doivent être ménagés, pour l'approche des matériaux en cas de réparation ; d'autres ouvertures pour l'aération ou l'échappement de l'air, et même parfois pour l'introduction de quelques rayons de lumière.

Puis viennent les appareils destinés à donner à chaque instant l'indication ou l'enregistrement du niveau de l'eau, soit sur place, soit à dis-

FiG. 2i3. l'iG. 244.

tance ; ceux qui permettent, à certains moments, la distribution directe, c'est-à-dire sans passage par le réservoir, etc.

270. Arrivée de l'eau. — L'eau peut être introduite dans un réservoir soit par le haut, soit par le fond. Le premier mode est le plus ordinaire ; il est adopté notamment quand le réservoir est placé en tête de la distribution et sert d'aboutissant à un aqueduc de dérivation ou à une conduite de refoulement qui ne fait pas de service en route. Le second s'applique particulièrement aux réservoirs qui se trouvent placés au bout du réseau de la distribution.

Si l'eau arrive par le haut, elle peut tomber dans le bassin en passant sur le seuil d'un déversoir; cette disposition a été appliquée, à Paris, au

FiG. 215. FiF. 246.

réservoir de Montrouge, où se termine l'aqueduc de la Vanne {pg. 240). Mais comme, au moment où le bassin est vide ou à peu près, l'eau, se précipitant d'une hauteur de plusieurs mètres, ne tarderait pas à dégrader le radier, on préfère souvent la conduire jusque sur le radier même au

moyen d'un tuyau dont, par surcroît de i^récaution, on prolonge l'extréinité recourbée jDar un petit plan incliné [fuj. 247). La conduite d'amenée débouche d'ailleurs généralement dans un petit bassin ou hache, d'où l'eau se rend au réservoir proprement dit par l'intex-médiaire du déversoir ou du tuyau spécial. Il peut y avoir, dans certaines circonstances, utilité à suspendre l'arrivée de l'eau dans le réservoir ; aussi dispose-t-on presque toujours sur le parcours un obturateur quelconque, vanne, bonde ou robinet, dont la fermeture lui interdit l'accès du réservoir et la rejette dans la distribution ou l'envoie à la décharge ; une simple communication avec la conduite de distribution {fig. 248) suffit, d'ailleurs, car si l'eau trouve mie issue avant de parvenir à la hauteur nécessaire pour pouvoir pénétrer dans le réservoir, elle cesse nécessairement d'y monter.

Quand un réservoir est alimenté par le fond, le même orifice sert, le plus souvent, à l'arrivée et au départ de l'eau tout k la fois. On recommande alors de placer cet orifice un peu au-dessus du radier, afin d'éviter l'entraînement de la vase par l'eau qui se rend dans la distribution. Il n'y a plus de bâche dans ce cas ; mais il est encore utile de disposer sur le parcours de la conduite un obturateur qui permette d'isoler, au besoin, le réservoir.

On a quelquefois adopté une disposition mixte qui permet à l'eau, tantôt d'arriver par le haut dans le réservoir, et tantôt de s'écouler par le

Fig. 2i8.

bas, bien qu'une seule conduite soit employée pour l'arrivée et le départ; cette disposition consiste à interposer, entre la conduite et le réservoir, un clapet automobile qui livre passage à l'eau contenue tlans le bassin, quand, l'arrivée cessant par la conduite, le niveau piézométrique tombe au-dessous du plan d'eau dans le réservoir {fig. 250).

271. Répartition de l'eau entre plusieurs compartiments. — Lorsqu'un réservoir est partagé en deux ou plusieurs compartiments, il faut avoir le moyen de répartir l'eau à volonté entre ces compartiments.

A cet effet, la conduite d'amenée peut se diviser en deux ou plusieurs branches aboutissant aux divers bassins et munies de robinets, de ma-

CHAPITRE XI. - RÉSERVOIRS nière que chacune d'elles, au besoin, soit mise en service isolément • c'est ce moyen qui s'applique généralement aux réservoirs alimentés par le fond {(icj. 251). ^

Quand l'alimentation se fait au contraire par le haut, la bâche, où débouche presque toujours la conduite d'amenée, est utilisée pour la répartition de l'eau. Des tuyaux, communiquant chacun avec l'un des compartiments, viennent la prendre dans la bâche, et il suffit d'ouvrir ou de fermer la bonde correspondante pour mettre l'un ou l'autre de ces tuyaux en service.

On doit toujoui's disposer un trop plein en communication avec la bâche, pour éviter que l'eau ne déborde dans le cas où elle arriverait en abondance sans qu'aucune des bondes soit ouverte.

L'emplacement à donner à la bâche n'est l^as indifférent, et l'on simplifie beaucoup la tuyauterie en la plaçant dans une position symétrique i^av rapport aux bassins, et le plus près possible de chacun d'eux. Au réservoir circulaire de la Porte-Guillaume, à Dijon, la bâche est

placée au centre {fig. 254); au réservoir de Villejuif, divisé en quatre compartiments, elle occupe aussi le point central ifig. 255); dans un grand nombre de réservoirs rectangulaires à deux compartiments, on la trouve disposée à l'une des extrémités du mur de refend et sur ce mur même {fig. 253).

En temps ordinaire les divers compartiments d'un réservoir, qui sont affectés au même service se trouvent reliés entre eux par les conduites de distribution. Mais assez souvent, et pour faciliter dans certaines circonstances l'isolement ou la mise en communication des bassins, on dispose, à cet effet, une conduite spéciale munie d'une vanne ou d'un

'-'BÀcKe

Fig. 25-2.

l'iG. 253.

§ 6. — APPAREILS ACCESSOIRES 801 robinet. Quelquefois aussi, les murs de séparation sont arasés à un

FiG. 25i.

niveau un peu inférieur à celui du plan d'eau le plus élevé, afin qu'il se produise un déversement d'un compartiment dans l'autre avant qu'aucun d'eux ne soit complètement plein et prêt à déborder.

272. Départ de l'eau. — Quand le déijart de l'eau ne s'effectue pas I^ar la conduite même qui l'amène, et que l'on dispose une tuyauterie spéciale, on la fait déboucher dans le bassin même et de telle sorte qu'elle prenne l'eau un jdcu au-dessus du fond sans entraîner la vase qui s'y dépose toujours en plus ou moins grande abondance. On recommande, d'ailleurs, de placer autant que possible les orifices de départ en des points éloignés de l'arrivée, afin que l'eau ne soit pas exposée à rester stagnante dans quelque partie des bassins et qu'on puisse compter sur un renouvellement continu ; en Allemagne, nous l'avons déjà signalé, on va même jusqu'à employer des murs spéciaux formant chicanes pour obtenir plus sûrement ce résultat.

Des obturateurs spéciaux permettent nécessairement de mettre en service à volonté les diverses conduites de départ. C'est quelquefois une vanne verticale, mais plus souvent une bonde, fermant un orifice horizontal, et se manœuvrant au moyen d'une vis fixe sur laquelle se déplace

FiG. 255. — Vanne. Fig. 253. — Bonde. Fig. 257.

l'écrou mobile qui la porte. Récemment le service des eaux de Paris a été conduit à préférer à ce type de bonde, qui est appliqué à peu près partout, une disposition un peu différente et où la pièce mobile a reçu la

forme d'une poire ou d'une toupie, forme étudiée avec soin, afin de diminuer la perte de charge assez sensible qui se produit d'ordinaire par l'effet des contractions et des remous au passage de l'orifice. Il est bon de pourvoir la conduite de départ d'un rolnnet à quelque distance de la bonde ; cette double fermeture rend des services parce qu'elle assure l'étanchéité parfois diflicile à obtenir avec un seul appareil ; elle permet de visiter et de roder la bonde sans vider la conduite correspondante.

Au moment où la conduite de départ est mise en communication avec l'eau du réservoir, l'air emmagasiné dans les tuyaux doit trouver une issue ; s'il s'échappe par la bonde même, il s'y produit des bouillonnements, des chocs, des bruits qui ne sont pas sans inconvénients ; et il est

préférable de disposer tout spécialement pour l'évacuation de l'air un tuyau d'évent de petit diamètre qui va déboucher audessus du réservoir, en un point assez élevé pour ne jamais laisser écouler d'eau, même quand il se produit des coups de bélier par suite de quelque manœuvre trop brusquement opérée.

Il est bon de prévoir le cas où l'on aurait à vider complètement le réservoir ; et, pour ne pas interrompre alors le service, il convient de disposer un système de distribution directe, qui consiste simplement dans une communication entre la tuyauterie d'arrivée et celle de départ, pourvue d'un robinet dont l'ouverture doit être faite en même temps que la fermeture des bondes dans les bassins. Quand le réservoir est pourvu d'une bâche, c'est souvent dans la bâche même que la communication s'établit ; il suffit d'y placer à cet effet une bonde de distribution à côté des bondes de remplissage du réservoir.

273. Trop-plein. — Pour empêcher le débordement des réservoirs, il n'est guère fait emploi d'autres moyens que l'établissement d'un déversoir, par où vient passer le superflu de l'eau pour tomber ensuite dans une conduite de décharge aboutissant à une rigole d'écoulement ou à un égout.

La longueur du seuil du déversoir doit être calculée de manière qu'il n'y ait même pas chance de débordement dans le cas le plus défavorable, celui où l'aHmentation maxima coïnciderait avec une dépense absolument nulle. On est conduit à lui donner un assez grand développement quand, pour utiliser le mieux possible la capacité du réservoir, on se propose de réduire à quelques centimètres seulement l'épaisseur maxima de la lame déversante.

FiG. 258. — Tuyau d'évent.

FiG. 259.

La plupart du temps le trop-plein est formé simplement par un tuyau vertical ouvert à sa partie supérieure et dont le bord horizontal forme déversoir. Souvent le développement linéaire du seuil ainsi obtenu sei'ait insuffisant ; pour l'augmenter, on surmonte le tuyau d'une pièce en forme de tronc de cône dont l'évasement est dirigé vers le haut.

Dans les réservoirs de très grande superficie il peut y avoir intérêt à réduire au minimum la variation de niveau nécessaire pour assurer le déversement, et à recourir par suite à d'autres dispositions plus favorables; les siphons-déversoirs, dont il a été déjà question dans un chapitre précédent, pourraient rendre des services en pareil cas. Rien n'empêcherait de recourir aussi à une soupape s'ouvrant tout à coup par l'effet d'un flotteur quand l'eau atteint un niveau déterminé ; un type de soujiape de ce genre, imaginé par M. l'ingénieur Decœur, se prêterait fort bien à remplir cet office ; la disposition en est telle que le flotteur n'a pas à faire d'effort considérable ; il entraîne une très petite soupape auxiliaire, dont l'ouverture permet la mise en pression d'une sorte de cloche de grande dimension, ou de soupape équihbrée qui se lève alors automatiquement en dégageant un orifice de grand diamètre.

274. Vidange. — Une bonde spéciale placée au point le plus bas du radier, et manœuvrée du haut par le moyen d'une longue tige verticale comme les bondes de distribution, sert d'ordinaire k\a vidange de chaque compartiment. Ici la perte de charge est sans importance aucune, et il serait inutile de chercher à facihter l'écoulement en donnant à la bonde une forme différente de celle qui est généralement adoptée. On peut se contenter d'ailleurs d'un orifice d'assez petit diamètre, car il n'est généralement pas nécessaire d'obtenir un écoulement rapide delà quan-. tité d'eau à mettre en décharge pour un nettoyage ou une réparation : cette quantité d'eau n'est pas très considérable dans la plupart des cas, parce qu'on ne se sert de la bonde de vidange que pour évacuer la couche d'eau inférieure mélangée de vase qui ne s'écoule point par les bondes de distribution. Une seule et unique conduite d'évacuation reçoit presque toujours à la fois le trop-plein et la vidange.

275. Indicateurs de niveau. — Le contrôle d'un service de distribution ne peut se faire que si l'on connaît les variations de niveau des

FiG. 260.— Soupape Decœur,

FiG. 261.

réservoirs correspondants; aussi est-il bien rare qu'ils ne soient pas pourvus à cet effet d'appareils indicateurs qui permettent de suivre constamment ces variations.

Le plus simple de tous est une échelle ou règle graduée, que l'on applique contre l'un des murs de pourtour ou l'un des piliers de la couverture. On emploie divers matériaux pour la construction de ces échelles, 'mais il est assez difficile d'en trouver qui résistent bien à l'action de l'eau : la peinture sur bois s'efface assez vite, les indications sur porcelaine même disparaissent au bout de quelques années, la tôle ^ émaillée s'écaille; la lave émaUlée résiste assez bien, mais elle est fragile; la fonte ou le zinc avec indications en relief, le laiton découpé présentent plus de garanties de durée.

Souvent, pour éviter l'obligation de venir relever les indications de l'échelle graduée, et en particulier quand le réservoir est couvert ou peu accessible, on les transmet au moyen d'un flotteur, qui produit, par l'intermédiaire d'une pouHe et d'une corde ou d'une chaînette, le déplacement d'un index sur une règle graduée ou d'une aiguille sur un cadran, de sorte que la lecture est rendue plus facile, même à une certaine distance. Parfois on se sert du flotteur pour la commande d'un appareil enregistreur, sur lequel viennent s'inscrire toutes les variations du niveau, qui peuvent être ainsi constatées d'une manière continue.

Dans certains cas il peut être utile d'obtenir la transmission à distance des indications relatives aux variations du niveau de l'eau dans les réservoirs. Un grand service occupant un personnel nombreux peut employer à cet effet un réseau télégraphique spécial, au moyen duquel

les agents fournissent de temps à autre les renseignements nécessaires : ce système est appliqué à Paris depuis fort longtemps déjà; il fonctionnerait également bien avec le téléphone. Mais cette solution ne saurait être généi'alisée, et depuis quelques années le problème de la transmis-

sion à distance des indications d'une échelle a donné lieu à la construction d'un certain nombre d'appareils, dont quelques-uns sont fort ingénieux et ont été appliqués avec succès : c'est le plus souvent un courant électrique qui relie entre eux le transmetteur et le récepteur. Nous n'aborderons pas la description de ces appareils qui ne rentre pas dans notre cadre; nous croyons devoir seulement en signaler un qui est remarquable par son extrême simplicité : c'est Vhydromètre Decoudun qui se compose d'une cloche à air descendue au fond du réservoir et reliée à un manomètre convenablement gradué par un tube de laiton extrêmement fin et souple, qui peut être posé sur une grande lono-ueur comme un fil télégraphique ; l'air se comprime plus ou moins dans la cloche, suivant la hauteur de l'eau, dont les variations sont indiquées à chaque instant par l'aiguille du manomètre ; il suffit de relever de temps en temps la cloche pour y renouveler l'air et assurer ainsi la permanence des indications de l'appareil.

Enfin l'indicateur peut se compléter par l'addition d'un appareil avertisseur qui donne un signal d'alarme, par exemple dans le cas où l'eau atteint le niveau du trop-plein, ou lorsque le réservoir se vide tout à coup par le fait de la rupture d'une des grosses conduites de distribution.