‹ Traité théorique et pratique de la conduite et de la distribution des eaux, par J. Dupuit ... suivi d'un extrait de l'essai Sur les moyens de conduire, d'élever et de distribuer les eaux, par Genieys ... et de la description des filtres naturels de Toulouse, par d'AubuissonChapitre 100 sur 119 · DISTRIBUTION D'EAU DE TOULOUSE · texte numérisé non relu

DISTRIBUTION D'EAU DE TOULOUSE

EXTBAIT DU MtMOIRB DB M. DAU6UISS0N «.

PUtres. — I/eau que ces machines élèvent pour les fontaines leur est fburnie par les flltratlons qui s'opèrent à Taide des travaux que nous avons faits pour cet objet dans le banc d'alluvion que la rivière a déposé, depuis une cinquantaine d'années, au pied du cours Dillon, et qui est principalement composé de gravier et de sable entremêlés souvent de cailloux, et, en quelques endroits, d'un limon vaseux ; son étendue et sa forme sont Indiquées à la PI. XIX, fig. 18.

M. Abadie, dans son premier projet, celui où il établissait ses machines sur le bord du canal de fuite du moulin du château, avait entouré leurs puisards d'une circonvallation de sable et de gravier contenue dans des cases de maçonnerie ; il pensait que les eaux du canal, en traversant cette masse filtrante, y déposeraient leurs saletés et arriveraient claires à ses pompes. Par une disposition ingénieuse, qui était permise par les localités, il pouvait faire traverser, mais en sens contraire, cette même masse par les eaux de la rivière ; en le faisant, lorsqu'elles étaient claires, il es- |)érait nettoyer ses sables, et sans déplacement.

A ce mode naturel de clarification, M. Yirebent proposa de substituer celui dont on faisait usage, depuis plusieurs années, dans les appareils qui fournissaient aux habitants presque toute l'eau potable. Ici l'eau s'épurait en traversant, non horizontalement une masse de sable, comme dans le projet de M. Abadie, ni de haut en bas, comme dans les fontaines flltrantes ordinaires, mais de bas en haut, et à plusieurs reprises.

' M. d^Aobuisson , ingéniear eD chef des mines, a publié, sur la distributiou d*eau qu'il a fait établir à Toulouse, une Notice pleine d'intérêt (Annales des ponts et chaussées^ 2">* semestre ISdS). Nous croyons devoir en extraire ce qui est relatif aux filtres naturels, parce que ces filtres ont eu un succès complet et que ce système nous paratt susceptible de recevoir ailleurs d'utiles applications.

Dana la première partie de aa Notice, M. d'Aubuisson foit counaitre que Teau de la Garonne (Nt élevée dans un château d'eau, au moyen de deux machines placées sur le bord du fleuve cl pou^nt élever chacune 100* d'eau. j. D.

liO DISTHIbUTlON I»*£âL' De TOULOUSE.

Ces projets furent soumis à rAcadémie des sciences, qui nomma, pour les examiner, une Commission dont M. Hagnès faisait partie. Elle fit des observations dans différentes clarifications de la ville, et il en résulta que lorsque les eaux de la Garonne sont très-sales, on ne peut les purifier complètement qu'en les faiisant passer successivement à travers 4 coodies de gravier et de sable, ayant 4 pieds d*épaisseur chacune; et que l*-^,00 de ces couches, supposées placées les unes sur les autres, ne clarifie que 20" ''-,00 en 24 heures ; c'est un pouce d'eaiK D*apres ces résultats, qui furent exposés en détail dans le rapport de M. Maguès, l'Académie conclut à ce que les moyens présentés par MM. Abadie et Yirebent n'étaient pas suflSsants pour clarifier 200 i)ouces d'eau.

M. Maguès penchait pour les filtres naturels ; et lorsqu'on projetait de s*établir à la pointe de Tile de Tounis, il croyait qu'un vaste puits qui y serait creusé fournirait une quantité d'eau considérable ; 'cette opinion lui était suggérée par les observations qu'il avait faites sur le produit des puits de cette lie, produit toujours al>ondant et limpide.

Aussi, lorsqu'on se porta à Saint-Cyprien, il s empressa de demander qu'on ouvi'll, pour essai, une fosse dans le banc d'alluvion qui est andessous du cours Dillon ; elle fut commencée pi-ès de ce cours.

Quelque temps après, M. Chaumont, qui se chargea de ce qui concernait les filti*es, la fît porter plus près de la rivière ( à la tète du premier filtre), PI. XIX, lig. 18. Il lui donna 3", 10 de profondeur, et 14"',00 de long sur 8 de large dans le bas. A l'aide de vis d'Archimède, il en épuisait l'eau ; il observait ensuite le temps qu'elle mettait à s'élever à une cer-« taiue hauteur, et il en concluait le produit de la masse filtrante circonvoisine ; celte eau était d'ailleurs très-bclie. Trois expériences qu'il fit de cette sorte le portèrent à penser qu*on obtiendrait les 200 pouces d'eau voulus, h l'aide d'une excavation de forme elliptique, ayant dans le haut 33",00 de long et 23",00 de larçe, et dont le fond serait à 1 ",00 au-dessous du niveau des basses eaux de la rivière. La Commission vit bien qu'il n'y avait que peu de rapport entre le produit obtenu dans ces expériences, où le terrain tout imprégné d'eau, qui ejUourait l'excavation, était comme un réservoir qui les y versait dès sa mise si sec, et le produit que Ton aurait lorsque ce même terrain, desséché par un écoulement continu, ne fournirait plus dans le bassin, en un certain temps, que l'eau qui aurait pu filtrer durant ce temps à ti-avers le massif de terre qui le séparait de la

FlLTiiES NATURELS. M\

rivière. Toutefois, elle adopta la pi'opositioa de M. Chaumont, sauf à aug-* menter par la suite l'étendue de rexcavation, jusqu'à ce que les besoins des fontaines fussent satisfaits.

Premier filtre. — Pour commencer ce travail, il fallut altcndro reiuièio confection des canaux de fuite, atin de procurer un écouleuicul aux eaux qui allaient arriver en abondance dans les profondes excavaiions faites pics de la rivière et au-dessous de son niveau.

A partir de la tête de ces canaux, on ouvrit, dans le bano d'alluviou, un fossé que Ton poussa jusqu'au lieu où devait être le bassin destine à recevoir le produit des filtrations, et on donna à ce bassin la forme et les dimensions d'abord projetées.

Lorsqu'il fut terminé, on jaugea à diverses reprises, et la rivière étant à différentes hauteurs, le produit des fillmtions; il ne fut que de 56 a 73 pouces d'eau, et moyennement de 60; d'ailleui's, cette eau était toujours limpide, quel que fût 1 état do la rivière.

Ainsi, il était évident qu'on pouvait compter sur la qualité des eaux, et établir dénnitiven)cnt la conduite qui devait les niener aux puisards des machines hydrauliques. On avait d'abord projeté d'employer des tuyaux en poterie ; mais on trouva plus convenable de faire usage de ceux en fonte. On leur donna 0*^,305 de diamètre; on les«i)osa au fond du fossé creusé pour les recevoir, et dans la direction marquée abd sur la fig. 18. Au point où cette conduite joignit le cours, on établit un petit réservoir ou cale, pour retenir les sables que l'eau pouvait amener.

Quant à la quantité, 68 pouces étaient manifestement insuffisants ; ce n'était pas le tiers de ce qu'il fallait; en conséquence, on prolongea le filtre dans le banc d'alluviou, jusqu'à lui donner 108'°,00 de long, sur une largeur moyenne de 10'',00 au fond; il y avait ainsi 1080*"*^ ,00 de superficie. Mais l'augmentation du produit fut loin d'être proportionnée à laugmentation en étendue : le prolongement avait été creusé dans un terrain comme desséché par la première excavation ; elle recevait presque toutes les filtrations qui avaient lieu dans ce terrain, et on n'en trouva que peu de nouvelles; en résultat, d'après divera jaugeages, on obtint à peine une moitié en sus] de ce qu'on avait déjà, et l'étendue avait été plus que quadruplée.

Toute l'excavation fut entourée d'une forte digue qui s'élevait à 3",60 au-dessus du terrain envii-onnant, et à près deO'jOO au-dessus des moyen-

in DISTRIBUTION D*EÂU DE TOULOUSE.

nés eaux de la rivière ; elle la mettait ainsi à l'abri des hautes inondations.

Ce filtre donna d'abord une fort bonne eau ; mais, dès la seconde année, une végétation de plantes aquatiques commença à s'y établir, et à altérer la qualité de ses produits. L'année suivante, le mal empira; les rayons du du soleil, traversant sans obstacle une couche d*eau mince et parfaitement transparente, atteignaient le fond dans toute leur intensité ; ils y développaient une forte chaleur, laquelle était encore augmentée par Tefiet et la réverbération des bords et des digues. Par suite, la végétation y acquit une vigueur extrême ; les divers moyens employés pour la détruire furent sans effet; des reptiles s'y joignirent, et ces plantes, ces animaux, en mourant et se putréfiant dans une eau tiède, la rendaient très-mau* vaise. Il fallut se presser de porter un remède au mal ; encore un an^ et il eût été absolument intolérable. L'eau était très-bonne en entrant dans le filtre, et vicieuse lorsqu'elle en sortait : la forte chaleur et la lumière en étaient la cause manireste ; il fallait l'attaquer, on ne le pouvait qu'en couvrant le filtre. J'émis l'idée ; on remplit le fond avec des cailloux, et puis on le combla.

Ce fond fut en effet nettoyé aussi bien que possible; on établit ensuite, dans sa longueur, un petit aqueduc en briques simplement superposées et sans mortier ; puis on remplit le bassin de gros cailloux bien lavés, jusqu'à la hauteur des moyennes eaux de la rivière. De cette sorte, les filtratiens qui pénétraient dans l'excavation ( et c'étaient les mêmes qu'avant le remplissage), coulant dans les interstices des cailloux et des briques, ainsi que dans l'aqueduc, se rendaient, sans obstacle sensible, et par conséquent sans diminution de quantité, jusqu'à l'entrée de la conduite en fonte, tout comme si le bassin fût resté entièrement vide et découvert. Sur les gros cailloux on en étendit de plus petits, puis une couche de gravier, et l'on finit par combler le creux en abattant les digues; dessus, on sema du gazon. L'ancienne prairie, à la surface du banc d'alluvion, fut ainsi rétablie dans son entier. Le filtre qui est au-dessous, dérobé aux yeux du public, ignoré en quelque sorte de lui, est maintenant à l'abri des effets de la malveillance et de la manie destructive des enfants; il n'existe plus de frais de garde et d'entretien. Un grand regard, placé en tête, au-dessus du point où l'eau entre dans la conduite en fonte, permet d'y descendre et de visiter cette partie, qui est la plus importante.

Depuis qu'il a été ainsi disposé, la qualité de ses eaux s'esi non-eeule-

ment rétablie, mais encore améliorée; la limpidité et la saveur en sont parfaites. Dans le fort de Tété, lorsque presque toutes les eaux de nos contrées ont une odeur ou un goût plus ou moins sensible, celle-ci a toujours été trouvée, par ceux qui sont descendus dans le regard, vive, bonne et fraîche comme de l'eau de montagne. Coulant et séjournant quelque temps à 4°*,00 sous terre, et à 40",00 de la rivière, elle prend une température qui ne varie qu'entre des limites assez rapprochées : dans l'été, elle n'a pas porté le thermomètre (centigrade) au-dessus de 17^; et, dans le long et rigoureux hiver de 1830, après 25 jours de fortes gelées» et le gel ayant pénétré à plus de 1"',00 au-dessous de la superficie du terrain qui la recouvre, elle n'a fait descendre le thermomètre qu'à 8®; avantage précieux : fraîche en été, elle présente une boisson agréable à sa sortie des fontaines; chaude en hiver, elle garantit nos conduites des effets de la gelée.

La dépense s'élève, pour le filtre proprement dit fouilles, à. . . . 14,105' Coupures à Tefiet de faciliter les filtrations» avec les cailloux dont

elles sont remplies, pi. XIX, fig. 18 4,344

Conduite en fonte 14,127

Remplissage en cailloux, et comblement 12^096

Total 44.672'

Aujourd'hui que nous sommes éclairés par rexpérience, le filtre, tel que nous l'avons, s'il était à faire, ne nous coAterait pas la moitié de cette somme.

Deuxième filtre. — Mais enfin, cet excellent filtre ne fournissait pas 100 pouces d'eau, et il en fallait plus de 200; on dut en établir un second. ' Le mieux est l'ennemi du bien ; nous l'éprouvâmes dans cette circonstance. Au lieu de faire le nouvel appareil semblable au premier, on dit : Celui-ci donne trop peu d'eau, rapprochons-nous de la rivière, et nous en aurons davantage. Un des hommes de l'art appelés à cette discussion, après avoir rappelé combien les puits creusés près de la rivière, notamment ceux de Tounis, sont abondants et en eau toujours claire, proposa d'en ouvrir plusieurs sur le bord du banc d'alluvion, et de les mettre en communication entre eux et avec le château-d'eau. Cette idée fut adoptée, et un projet auquel elle servit de base fut agréé par le Conseil municipal le 3 février 1827, et puis approuvé par l'autorité supérieure.

Ii4 DISTIUBI TION D'EAU DE TOÎJLOLSE.

En conséquence, on aval du premier filtre, el à 10*,00 environ de la rivière, on ouvrît et poussa une tranchée cd jusqu'*ci la rencontre du quai, fig. 18. Sur le fond , on éleva onze tours ou puits en brique, mais sans mortier, jusqu'à 1",00 ou 1"*,30 au-dessous de la surface du sol, et on les recouvrît de plaques en fonte : on joignit leur pied par des tuyaux, lesquels reposaient sur le fond de la tranchée : on jeta du gravier pardessus, et le reste de l'excavation fut comblé avec la terre qu'on en avait retirée. A l'extrémité, contre le mur du quai en rf, on établit une cale qui reçut aussi Teau venant du premier filtre : les deux eaux s'y réunissaient et se rendaient ensuite, de concert, aux puisards des machines, par la conduite déjà posée dans le canal de prise d'eau.

Les résultats furent peu satisfaisants, et ne répondirent pas à notreattenle. On n'eut pas plus de 60 à 80 pouces d'eau, et elle fut fort médiocre. On avait traversé une bande de terrain vaseux; et, malgré le soin qu'on prit de bien luter les tuyaux dans celte partie, malgi*é le gravier qui y fut mis en grande quantité, un léger goût de vase se communiqua à l'eau. Se trouvant trop près de la rivière, elle en conserva trop la température : dans l'hiver dernier, sa chaleur a diminué jusqu'à n'être que 2** du thermomètre, et dans l'été elle va à plus de 21®. Cette haute température donne lieu, dansTintéricur du filtre, à une végétation de petites plantes aqiuitique-s et chevelues; leurs débris, emportés par le courant, sont quelquefois si déliés, que, malgré les toiles métalliques employées à les retenir, l'eau puisée en de certains moments est chargée de petits filaments ou points roussAtres, qui lui donnent un aspect peu agréable. Enfin, les tuyaux de fonte , placés au fond du filtre sur toute sa longueur, continuellement plongés dans une eau presque stagnante, s'y oxydent (rouillent) fortement; l'oxyde donne aux filets végétaux la couleur rousse que nous venons de mentionner, et, se mêlant à l'eau en particules imperceptibles, il finît par salir les marbres sur lesquels elle coule.

Ces mauvaises qualités, assez sensibles lorsque cette eau est prise iso* lément, le sont beaucoup moins quand elle est mêlée avec celle du premier filtre ; mais il n'en est pas moins vrai qu'elles altèrent l'excellente qualité de celle-ci. On cherchera à remédier au mal, d'abord en enlevant les tuyaux de fonte que l'on remplacerait par un simple cailloutage; et, si cela ne suffisait pas, il faudra bien se résoudre à abandonner complètement ce second appareil, malgré une dépense de 27,055 francs à laquelle il a donné Heu.

FILTRES NATl RKLS. . itU

Troisième filtre. — Celle considération, jointe à Tinsntlisanee du produit des deux filtres (car dans l'automne de 1828 et dans Thiver suivant, où la rivière a été^ il est vrai, beaucoup plus basse que d'ordinaire, ce produit ne s'est pas élevé à plus de 140 pouces, et il en faut de 200 à 250); ces considérations, dis-je, ont porté l'administration municipale a entreprendre un troisième filtre; Texécution en a été décidée le 17 janvier 1829.

Mais celte fois, mettant à profit les leçons d'expériences assez chèrement payées, on ne se hasarda plus dans de nouveaux essais, et Ton résolut de faire le nouvel appareil exactement semblable au premier, c'està-dire de le baser entièrement sur les mômes principes.

On ouvrit, en conséquence, une tranchée efghi dans le banc d'alluvion, en amont de l'ancien filtre, et à un assez grand éloignement pour ne pas lui enlever les filtrations qu'il recevait déjà ; elle a été menée parallèlement au bord delà rivière, à une dislanoo de 30'",00 à 50"*, 00, jusque versTcx- Irémité du banc; elle prend ainsi tontes les eaux qu'il peut fournir, et elle aura 250",00 de long. Le fond en sera à TM i an-dossons des basses eaux de la rivière.

Sur ce fond, on a ét.ibli une petite galerie consistant en deux murs de briques simplement superposées, et recouvertes en dalles de pierre : les dimensions en ont été réduites le plus possible (l^SO de hauteur et 0",60 de largeur), de manière a ne laisser que ee qui est strictement nécessaire au passage d'un jeune homme. L'espace compris entre la galerie et les parois de l'excavation est rempli de gros cailloux bien lavés : au-dessus, on répand une couche de gravier de 0",66 d'épaisseur; puis on comble avec de la terre sablonneuse extraite de la fouille, et on sème du gazon à la superficie, «g. 19,

Les eaux qui, en traversant la masse filtrante comprise entre la rivière et cette excavation, parviennent au fond de celle-ci, sont conduites vers le quai par une rigole ou nouvelle tranchée, entièrement semblable à la première, garnie comme elle, et qui n'en est que le prolongement. Elle atteint le quai près de la cale du premier filtre b : ses eaux y sont reçues dans une autre cale pratiquée à côté, d'où elles traversent le quai dans un aqueduc bkl maçonné, lequel, se continuant dans la rue Basse, va aboutir au château d'eau.

Cette direction, tracée par M. de Montbel, lequel a eu la principale part dans la confection du projet, avait pour but de rendre le troisième filtre

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entièrement indépendant des deux autres; et cela par suite du principe qui a présidé à rétablissement do notre système de fontaines, à reffet d'assurer la continuité de leur service, et qui consiste à avoir, pour les parties principales (comme les machines), deux appareils entièrement distincts, de manière que l'un puisse toujours fournir pendant que l'autre serait en réparation.

Au moyen des communications établies entre les deux cales, à l'aide de vannes que l'on ouvre et ferme à volonté, les eaux du premier et du troisième filtre, qui d'ordinaire se rendront au château d'eau par deux voies différentes, peuvent être toutes jetées ou dans l'une ou dans l'autre de ces voies, ce qui donne encore une plus grande facilité pour les réparations.

Enfin, M. Castel, aujourd'hui ingénieur des eaux de la ville, eut l'idée de pousser l'aqueduc maçonné jusqu'au canal de fuite y un peu en aval du château d'eau, en m, fig. 18, et de commencer les travaux en parlant de ce canal, dont le radier était de O'^ySG plus bas que celui de l'aqueduc. Dès lors s'écoulaient tout naturellement les eaux que Ton allait trouver en abondance en creusant une tranchée de 700"*, 00 de long, à plus de 2", 00 au-dessous du niveau de la rivière, et dans un banc de sable déposé sur son bord. Sans la communication proposée, une somme de 20,000 francs n'aurait pas suflfi à leur épuisement; avec elle, le^ constructions de l'aqueduc et de la galerie, se faisant sur un sol à sec, s'exécutaient mieux et avec plus de facilité; et surtout on avait le très-grand avantage, dans le cas où l'on aurait quelque travail, réparation ou récuremenl à faire au filtre, et par conséquent où l'on en salirait les eaux, de les jeter directement dans le canal, sans leur faire traverser les puisards des machines, et, par suite, sans être obligé d'arrêter le service des fontaines pour qu'elles ne donnassent pas de l'eau sale.

Ce précieux avantage, qu'on n'avait pas aux deux premiers filtres, a pu leur être procuré à laide d*un second petit aqueduc mené directement à la cale où se joignaient leurs eaux. Par une disposition ingénieuse, ces eaux, soit seules, soit mêlées avec celles du troisième filtre, peuvent être jetées à volonté ou dans le château-d'eau ou dans le canal de fuite.

Ces divers travaux du troisième filtre ont coûte 67,871 fr.

La quantité d'eau qu'on a obtenue est à peu près égale h celle des deux premiers pris ensemble.

Quant à la qualité, l'eau en est parfaitement bonne et limpide, tant que

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