O.OH

Gravier

Cailloux

Pierre» cassées, silex anguleux

Cailloux agglomérés

Roches lamelleuse». . . . ^ *

Roches dures

Cet e.vanicn de qucstion.s preiimin.Tires montre combien la science est encore ])cu avancée |ioiir tout ce qui concerne l'hydrodynamique. Ainsi que nous l’avons dit dans le cha|iitre VI de nos Éludes sur le mouvement des eaux, jxiur résoudre la que.stion du débouché que les travaux exécutés dans les vallées et les ponts, en particulier, doivent laisser aux grandes eaux auxquelles elles donnent passage, il importe avant tout de se rendre compte du régime des crues, de la manière dont elles se comportent habituellement, des causes de leur hauteur plus ou moins considérable et des circonstances qui jMîuvent la modifier.

Les grandes eaux, lors<[u 'elles délxirdent dans las "vallées, s’écoulent dans un lit très irrégulier, tantôt très large, tantôt étroit et elles y prennent des hauteurs ainsi que des vitesses variables. Ce lit naturel jieut être regardé comme composé d’une série d’étranglements successifs; par .suite, la surface des cours d’eau naturels n’est formée que d’une série de surfaces de remous qui se dévelop|Hint et se supicrjHVscnt les unes sur les autres et dont la hauteur en un point quelconque est une fonction de la forme du délxiuché naturel, non-seulement en ce point, mais de ceux qui sont situés en amont et en aval. Une rivière prend donc dans son lit des hautcui's de crue variables et qui ne suivent aucune loi régulière, car pour cela il faudrait que le lit en suivit une lui-mêinc; or, c’est ce qui n’arrive pas en general. Si nous jetons les veux sur le profil d’une crue de la Loire,

CHAP. XI. — DE L'EMPLACEMENT ET DU DÉBOUCHÉ DES PONTS. i37

en 18 i3, entre la V'ienne et la Maine, c’est-à-dire, sur une étendue de 00 kilomètres environ, où le fleuve ne reçoit aucun affluent important, nous trouverons que ce volume prend pour s’écouler les hauteurs suivantes:

A Saumur « 6.70

Aux Rosiers (15 kiloinètrea A l'aval do Saumur}. ....... 7.37

A Saint>Malhurin (10 kilomètres à Taval des Rosiers) 6 20

Aux Poiits-dO'Cé (17 kiloQ)ètrâs à Tavol de SaîDl-Mathurin). . 5.5i

Et plils bas, une hauteur plus considérable.

Si donc on compare la hauteur de Saumur à celle de.s Rosiers, nonseulement on trouvera ipi’il n’y a pas de remous à Saumur, mais dépression de 0".t>7, tandis qu’il y a remous de 0".50, par rapport à Saint- Mathurin et de I*. Hi, par rapport aux Ponl.s-de-(’.é.

Aux Rosiers, le remous est de 1"'. 17 et l-.Sd, suivant qu’on le

compare à Saumur, à Saint-.Mathurin et aux Ponts-de-Cé.

Tous les cours d’eau offrent les mêmes accidents. Ces remous naturels si considérables ne sont accusés à la surface par aucune cataracte sensible; ils sont le résultat des étranglements plus ou moins prolongés qu’éprouvent les eaux sur certains points, ou plus généralement, des circonstances locales. Lorsque des travaux d’art modifient ces circonstances , on a d’autres remous qui auraient pu cire produits par des circonstances naturelles.

La hauteur des grandes eaux, en un pMiint d'un cours d’eau naturel, dépend donc, en général, de leur volume, de la pente et de la section du lit au point considéré et à une certaine étendue en amont et en aval. Vers la source, les cours d’eau ont plus de pente et le volume des eaux est moins considérable, les crues seraient donc beaucoup plus faibles que dans la partie inférieure ; mais souvent le lit naturel est beaucoup plus étroit, de sorte que c’est le contraire qui arrive. Enfin, ainsi que nous l'avons déjà fait remanpier, le vent peut exercer une influence très notable sur la hauteur des crues.

D’un autre coté, un grand cours d'eau n’est que la réunion d’autres cours d’eau moindres, composés eux-mêmes de cours d'eau plus petits et

«8 r.llAP. XI. — DE EEMPLACEMENT ET DU DÉBOUCHÉ DES PONTS.

ces cours d'eau si nombreux ne sont pas Ions intluencés dans leurs crues par les mêmes causes, de sorte que leurs crues ne coïncident pas nécessairement; mais rien ne s’op]»ose à ce qu’elles coïncident en plus ou moins grand nombre. Ainsi, représentons pour chacun d'eux leur plus grand volume part) et par 5, 4, 3, 2, 1, les volumes intermédiaires jusqu’à celui de l’étiage. Le volume d’eau qui passera à un point donné [suirra être <;onsidéré comme le produit de tou.s les affluents arrivés à un certain point de crue. Son maximum ne sera donc atteint qu’aulant «pie tous ses affluents le lui apporteront simultanément. La probabilité de ce résultat peut être comparée à celle d’amener, dans le jet d’un grand nombre de dés, autant de li qu'il y a de dés. Or, tout le monde sait combien, quand le nombre des dés est un peu considérable, celte coîncideiffce présente peu de probabilité, combien, au contraire, les résultats moyens deviennent probables; cependant si peu probables que soient ces résultats extrêmes et ceux qui en dilTêrent peu, ils le deviennent par la ré])élilion d’un grand nombre de jets.

L’histoire de toutes les crues confirme ce que nous venons d’avancer et comme celles que l’on connaît ne sont pas elles-mêmes les produits des maxima de tous les affluents supérieurs, il faut regarder comme possibles des cnies plus considérables que celles qu’on a vues ju.sqii’à présent. Dans la partie supérieure d’un grand cours d’eau naturel, là où les affluents sont encore en petit nombre, les crues maxima sont plus probables, plus fréquentes, mais il est moins probable qu’elles seront dépassées; dans la partie inférieure, où les crues sont le produit de nombreux affluents, les grandes crues sont plus rares, mais la limite possible de leur hauteur est bien plus considérable.

Il est d’ailleurs hors de doute que les travaux publics et particuliers exécutés dans les vallées ont eu pour résullal d’augmenter les cnies. Il est donc indispensable, en exécutant ces travaux, de se rendre toujours compte de l’influence qu’ils doivent avoir sur le régime des grandes eaux et d'en apprécier toutes les conséquences. Cette prévision des résultats doit senir continuellement de guide dans l’étude des dispositions à adopter

CIIAP. XI. — DE LEHI'I.M.E1IF.XT ET DE DRnni'CHK DES POMTS.

pour les projets; car si la nature des dommages, des accidents peut varier à l'inlini, les ressources du métier de l’ingénieur ne sont pas moins nombreuses.

La question de savoir quel diilMmché il faut laisser à un certain volume d’eau n[a pas de réponse déterminée. On ne peut pas dire qu’il faut tant de mètres carrés de setdion pour tant de mètres cubes d’eau. Si petit que soit un débouché, il est toujours suftisânt pour que le volume de 1a rivière, si grand qu’il soit, s’y écoule ; mais il s’écoulera avec une hauteur, une vitesse, une direction qui dé'pendront non-seulement de la grandeur de ce débouché, mais de rem[ilncement qu’il occupera dans la section de la vallée. Or, la hauteur, la vitesse, la direction qui conviemient à une localité peuvent être dé.sastreuscs poiu- une autre.

Cette question est toute locale; contrairement à l’opinion de Gauthey, qui dit que « le débouché d’un pont qu’on projette est moins diflicile à « bien déterminer, loi'squ’il existe près de son emplacement d'autres ponts « .sur la même rivière ; alors on a soin de mesurer pendant les crues la « section du fleuve au passage de ces ponts et d’observer la vitesse de l’eau a et la chute qui se forme ordinairement en amont ; au moyen de com- « paraisons fournies par ces données, on peut quelquefois fixer le nouveau « délwuché d’une manière assez exacte », nous pensons que la connaissance du débouché des ponts voisins est, dans cette question, un renseignement d’une utilité très restreinte et qu’entre deux ponts de 200 mètres, qui se trouvent parfaitement suffisants à l’amont et à l’aval du point que l’on considère, un pont de 300 ou 100 mètres peut se trouver insuffisant, que telles dispositions locales peuvent exiger un pont île 300 mètres, 600 raidres ou même davantage. Nous en avons donné des exemples dans nos Ktudes sur le mouvement des eaux, pages 170 et suivantes, et nous ne pouvons qu’y renvoyer le lecteur.

Nous en dirons autant des recherches que l’on a faites dans le but de déterminer le débouché d’un pont par l’étendue du bassin en amont. Pour les petits ponts, le Cours de cmstruclion lithographié de M. Dulcau indii|uc la règle a|iproximative suivante ;

JiO CHAP. XI. — DE L'EMPLACEMENT ET DU DÉBOUCHE DES PONTS.

Dans un pays presque plat, tel que la Belgique, où les eolline.s n’ont que IS à '20 mètres de hauteur au-dessus des plaines, on donne O". 80 par lieue carrée (10 kilomètres carres); et dans un pys où les montagnes les plus élevées ont environ 50 mètres au-dessus dos vallées voisines, on donne 2 mètres de largeur par lieue carrée.

M. rinsjieeteur général Belgrand a cité (*) des exemples qui démontrent rinexactilude de cette règle; il a fait voir qu’il était indispensable de tenir compte du degré de [lemiéabilité des terrains qui composent le bassin ; il a indiqué, pouf chaque variété de terrain, la valeur du coefficient qui, multiplié par la surface de la vallée exprimée en kilomètres carrés, donnerait le débouché du pont en mètres carrés et il en a déduit les surfaces de déliouché qu’il conviendrait d’adopter pour une vallée de 50 kilomètres carrés, suivant la nature du terrain.

Pour les vallées plus étendues, il serait impossible de donner une règle fixe, et le débouché d’un pont devrait .se calculer au moyen de celui des ponts les plus rapprochés, en ajoutant au débouché du pont existant ou en en retranchant le produit en mètres carrés de l’un des coefficients déjà déterminés par le nombre représentant la quantité de kilomètres carrés de versants situés entre les deux points. .M. Belgrand a d’ailleurs reconnu 'que lieaucoup de circonstances peuvent motiver le débouché d’un pont.

L’objection que nous faisons à toute règle basée sur la superficie des bassins, même en ayant égard à la nature des terrains, c’est qu’elle ne peut tenir aucun compte des circonstances locales; en admettant que l’on arrivât ainsi à évaluer assez exactement le volume des eaux auxquelles le pont doit lixTer passage, ce n’est là qu’un des éléments de la question à résoudre ; d’autres considérations peuvent modifier complètement les résultats et rien ne saurait remplacer l’étude attentive et détaillée des circonstances dans lesquelles on se trouve et qui peuvent influer sur la fixation du débouché.

(*} An.talea des ponts et chaussées. 2* semestre de 1846 et l^semeslre de 1852.

CIIAP. XI. — DE L'EMPLACEMENT ET DU DÉBOUCIlE DES PONTS. iil

Suivant nous, le débouché qu’il conviendrait le mieux de donner à un pont, en n’ayant égard qu’au régime du cours d’eau, à la facilité de la navigation et à la solidité du l’ouvrage, serait la distance qui sépare le terrain insubmersible sur les deux rives. Bien qu’elle ait été contestée, cette proposition nous parait évidente et nous avons réfuté [Etudes, page 177) l’opinion de Gauthey qui pense ((u’il est dangereux de donner à la rivière un trop grand débouché.

Partout donc où rien ne s’oppo.se à ce qu’on comprenne tout le terrain submersible dans le débouché d’un pont, il ne faut {tas hésiter à le faire; mais il est rare que la question se présente avec une pareille simplicité; ordinairement, et surtout en rase campagne, les cnics s’écoulent en grande partie en ilehors du lit des eaux ordinaires sur dos étendues considérables et l’ingénieiu' est )ires(jue toujours oblige de restreindre d’une manière notable le débouché naturel. C’est alors que le problème se présente avec toutes scs difficultés et ({ne surgissent une foide de questions à résoudre Le seul principe général qu'on puis.se poser, c’est qu'il faut se rendre compte le plus exactement fKissible des changements qui seront la conséquence de la diminution du débouche naturel et des dommages qui peuvent en résulter pour les propriétés, tant publiques que particulières. Après cela, le problème de lu fixation du délwuché, qui |ieut d’ailleurs comporter bien des solutions, ne sera plus qu’une question do minimum de dépense.

Lors<|ue le débouche du pont est déterminé, il s'agit de fixer la hauteur et l’ouverture des arches.

La hauteur doit être telle que les bateaux puissent passer facilement jusqu’au point où cesse la navigation et il convient de lais.ser, autant que {ws.uble, entre le niveau des grandes eaux et l’intrados des voûtes, un intervalle d’au moins 2 mètres pour le passage des corps flollants entraînés par les crues; on est quelquefois limité par la hauteur et la disposition des abords.

En ce qui concerne l’ouverture, les petites arches conviennent en général pour les rivières tranquilles et à faibles crues, sauf à avoir égard aux Besoins de la navigation. Les grandes arenes, au contraire, doivent être

SI

»iî CIIAP. XI. - DE L'EMPLACEMENT ET DU DÉBOltClIÉ DES PONTS,

prel'erées |>mir les grandes rivières, surtout lorsqu’elles soni sujettes à de fortes crues. Il y a là d'ailleurs une i|uestion de dépense à e.vaminer dans cliat|ue cas. I,es fundatiuiis peuvent être plus ou moins difficiles et coûteuses ; d'un autre côté, pour les (,'randes arches, il faut des maté-riaux plus rési.stanis, des cintres plus solides et une construction plus soigné-e.

On peut faire foutes les arches égales, ou en augmenter l’ouverture depuis les cuh-cs jiiss)u'à celle du milieu, ou encore, en laissant les ouvertures égales, augmenter progressivement la montée, les naissances restant an même niveau.

Dans le premier cas, le pont est horizontal et une économie sur les cintres est possible; maison augmente la hauteur des abords, ce qui peut être incommode et coûteux, et il est moins facile de se débarrasser des eaux pluviales. On évite ce.s inconvénients en établissant le dessus du pont suivant une pente et une contre-pente d’après l'une ou l'autre des deux autres méthodes. Une combinaison, qui réalise tous les avantages, consiste à faire des arches égales en les élevant sur des pieds-droits de hauteur croissante depuis les culées jusqu’au milieu du pont.