CHAPITRE Xin

ttfcftjfiôN ï* ÈNTllÉTifaJ D'fes tRiiiûx fruSÊ fcisTftràtifidS b'EÂl).

ISo. uAM iel c1iapili*es précédents, rioUs avons cherché â exposer lé â^ètéiiië siiivànt lëqliël îëS travàiil d'une distribution d'ëâu nous pariliàâënl devoir ^ti*ieS pirojëtês fidur assurer le service dans les riiëillëurës cdHaitiôti^ |)b's§!mës. D^tiâ bè hulj rioiib avons dû ndii^ appuyer principalerriëtit élit dés côH^iaérâiions mécaniques , que d'autres pourront sans àtiÛtë flféâéniër a'Utie mahiefè |)1ùs hëureiise et plus complète, maisaùxqbëllèis le ïein\fk h'^iërâ riëii de leur irnjiortance dans là quëstioti. Il ù'ëû ëâlpas de fh^më de ce qiii côiicërhë Tëxécution dés travaux. Oii petit vSKët inâélinimént le niBclë de construction dëà réservoirs ; on a fait des td j^aui en maçonnerie, en pierres, eh poterie, en plbml), eh verre, ëri fôUté, en tfllê pldmbéë, etc., etc.; la manière de faire ces tuyaux, de les Kèâëm- Biër, d'y opërêt* des hfiihcliemëhts , a changé et changera nécbssâii'émëht encore. Noiis hë pouvons donc, à cet égard, que noiis borner à exposer l'état actuel de cette partie technique de la question , en restreignant méthk ces notions pratiques a celles qui nous paraissent utiles à l'ingénieur.

159. Presque toutes les distributions ont besoin de réservoirs. Nous â^bns, dans les chapitrés précédents, expliqué lé rôle que jouent ces bu* vrages et cherché à déterminer là positioil la plus avarltagëUse qti'il cbhviëht de leur dbnriër sbiis le rappdrt de la sûreté dil service. Nbils ne nbus ècciipèrbh^ ici qiid db leiir cbUstrUctiori et des kii*conStatice^ ^Ut peuVëîit infliier ^bi* les dë|iëiisëâ ({d'elle exige.

dh peut dislihguër deux espèce^ dé f*êâbi>Vdli*d, cexxt dofat \i llghe d'ëâil est du-dësâoh^ dii hlvë^ du tefrain, et cëUk ttoiir lesciuels elle e§t au-dësstis.

\À t)rëiâiêrë hpe^ ëàt, ^àns coilttedit, la pluâ ëcbUbrtltqaë ; il Suffit de AMày^i^ le térràih ëdnSâcrS kd rêâérVbll*, et de l^ècdUVrir le fdhd et les ^âfoià d'iihg lilâliûânërië Ëydfkdiiciilè, déStihgë à érhpëchër \à U^MM et fêsfiltràttoBi, et & iScilitël' rd^jë^àtiéH dU hëttblëitient. U vëg^lâlldn dëà ^lahtéS ilqUâtlqtlés, ledt* décompositioti et les insectes (jli'ëllés attli'ëfit, ^fD^bqhdhi ta fedi-rtlpUdh dS l'èdù; \éè liltfaHonà àUfàient (iôur l4*

sultat, d*abord d'en perdre une partie, et ensuite d'occasionner, dans certains cas, des dégâts dans les terrains inférieurs; enfin, le nettoiement ne peut se faire que sur une surface dure et unie; on sera donc presque toujours obligé d'avoir recours à un revêtement maçonné. Cependant lorsqu'il s'agit de grandes masses d'eau, retenues dans les parties supérieures des vallées, ces précautions peuvent être inutiles; mais ce ne sont pas là des réservoirs ordinaires de distribution , du genre de ceux que nous considérons. Dans le revêtement en maçonnerie, il faut distinguer le fond et l'enceinte; celui du fond n'aura besoin en général que d'une très-faible épaisseur, c'est plutôt un enduit qu'une maçonnerie. Après avoir nivelé le terrain, s'il est très-perméable, on peut le recouvrir d'un corroi de glaise battue avec du gravier, puis y étendre une couche de béton de 0*,15 à 0",20 lissée à sa partie supérieure. Gomme il est toujours facile de revenir sur le radier par voie d'addition , les accidents qui arriveraient dans cette partie de la construction ne sauraient avoir de conséquences graves pour sa solidité, nous ne pensons donc pas qu'il y ait lieu d'en exagérer l'épaisseur. Quant à l'enceinte du réservoir, lorsqu'on dispose de terrains assez étendus, on peut se contenter de talus revêtus d'une couche semblable à celle du fond ou de perrés maçonnés. Mais si l'espace manque, on peut établir des murs verticaux ou légèrement inclinés, en leur donnant l'épaisseur nécessaire pour soutenir la poussée des terres, le tiers environ de la hauteur. On augmente considérablement l'ét^anchéité des parois maçonnées, en les recouvrant d'un enduit en ciment hydraulique. Peut-être, avant de rappliquer, fera-t-on bien d'attendre que la nécessité s'en fasse sentir; ce qui donnerait aux maçonneries le temps de s'asseoir.

140. Nous croyons inutile d'en dire davantage sur les réservoirs en déblais, d'autant plus que nous aurons occasion d'y revenir plus loin en parlant des travaux communs à tous les réservoirs, tels que bondes, décharges... Nous passerons immédiatement aux réservoirs dont le niveau est au-dessus du sol. Si ce niveau ne le dépasse que de 4 à 5 mètres, on les construit ordinairement en maçonnerie. Comme les précédents, ils se composent d'un radier et d'une enceinte ; mais ces parties doivent présenter une bien plus grande résistance. Quand on creuse le sol de 4 à 5 mètres et qu^on y établit un réservoir, le sol nouveau n'a en général à supporter qu'une pression équivalente à celle qu'il supportait précédemment ; de plus, il est ordinairement plus comprimé et plus résistant que celui de la surface. On a

donc rarement de précautions spéciales à prendre. Mais quand le radier doit être au niveau du sol, l'établissement d'un réservoir change complètement sa condition , et on peut d'autent plus craindre une filtration que la surface du sol, altirée par les intempéries atmosphériques ou par des travaux antérieurs, n'a pas, en général, une grande résistance. On est donc dans des conditions beaucoup plus mauvaises que précédemment, et qui, par suite, exigent beaucoup plus de précautions. Si le terrain est solide, on pourra se borner à augmenter l'épaisseur de la couche de béton, en la portant à 0",30, 0",40, ou 0",50, suivant la hauteur d'eau ; si le terrain est mobile, s'il a été remué, on sera peut-être obligé de fonderie radier sur des piliers, descendus jusqu'à une couche solide. Ces piliers, reliés entre eux par deux rangs de voûtes construites sur le terrain naturel, dressé de manière à former cintre, porteront toute la charge. Ce système de construction a été mis en pratique avec succès sous la direction de M. Mary. Ces précautions ont pour but, non pas seulement de prévenir une fissure ou un tassement du radier, accidents qui se répareraient facilement, mais les conséquences qui pourraient en résulter pour les murs d'enceinte. En effet, une fuite qui aurait lieu dans le radier, en détrempant le sous-sol, en faisant naître des pressions sur certains points des fondations de ces murs, peut amener un mouvement, un déversement, une disjonction dans leur partie extérieure. Or, la réparation de pareilles avaries, qui seraient à peu près sans inconvénient pour des murs ordinaires, devient très-dispendieuse et très-diflicile pour des murs de réservoir; elle peut même conduire à une reconstrujction, si les murs sont sortis de leur aplomb; car, lorsque l'eau s'est fait jour à travers les maçonneries, le courant qui s'établit tend à augmenter sans cesse les dégradations. On ne doit donc rien négliger pour donner aux murs d'enceinte des réservoirs toute la solidité nécessaire ; l'épaisseur moyenne doit être à peu près la moitié de la hauteur d'eau à soutenir; cela dépend, au reste, de la nature des matériaux qu'on emploie et du profil qu'on adopte. On peut obtenir quelque réduction sur cette épaisseur en évidant l'intérieur des murs, ce qui leur donne une plus grande stabilité. Mais, à moins que leur épaisseur ne doive être très-considérable, il est rare que cette disposition puisse procurer une grande économie; le surcroît de maind'œuvre et de parement qui en résulte compense la diminution du cube de la maçonnerie; cependant, en donnant aux fuites ou suintements, qui peuvent se manifester, une issue très-voisine du parement où ils pren-^

nént leur origine , elle présente l'avantage dé iburhir on moyen facile de les rëparer et d' empêcher les fiitrâtions de se propager aussi loin dans l'é^ paisseur des maçonneries. On doit donner àîl radief de ces galeries une légère pente qui le fasse aboutir soit à un ruisseau, soit à un egout extérieur dans lequel les eaux puissent s* écouler. Les mûrs évidës conviennent surtout au cas bu le réservoir est adossé à clës constructions où limité par des propriétés qu'on veut mettre à l'abri des infiltrations.

Les murs d'enceinte constituent , comme on le voit, la grande dépense des réservoirs ; il importe donc d'adopter, autant qiié le permet lé terrain dont on dispose, des formés qui donnent beaucoup de surface avec le lildiildre développement. Nous dirons cependant que pour de la maçonnerie, tH cercle convient peu. tar il résulté de cette forme une sujétion coûteuse dJaiis l'appareil des matériaux du réservoir et une tendance à leur disjonction. Ce que nous voulons dire, c'est qu'on doit éviter les angles n)ulii|)liês, surtout lés angles rentrants, lés formes allongées, etc., et, autant que possible, se rapprocher dé la forme carrée. Cependant, lorsqu*on divise lé réàeîrvoîr en (lédx, ce qiii est presque une nécessité pour les grands résèrvôira, slin^i que nous l'indiquerons tout à l'heure, il en résulte que, si Ton veut avoii* lé minimum de dépense, la dimension perpendiculaire à la clôi^n doit Uré plus grande que l'autre (dans le ràpjport de 3 à 2).

C'est pcut-ôtre ici le lieu de parler d'une ajnélioratiod considérée parfois comme importante pour les réservoirs, et qui peut îriflùër sur la fornie à leur donner, c'est la couverture. Comme nous l'avôils déjà dit, Teàu exposée aux ardédrs dii soleil se corrompt plus facilenient; dans tods les bfls elle s'écliàùffe, ce qui est un inconvénient pour beaucoup d'usa^ë^; dé plus, les variations de température dans les maçonneries et ddtis \eà cUii-^ duités qui y aboutissent, produisent des dilatations et des rëtl*£lits d'bù résultent souvent des fissures. 11 y a donc des avantagés incontestâbléâ & couvrir le réservoir d'une distribution, à la condition toutefois de nién^gèi* âii-dessus de la surface un aérage suffisant. Les petits rêi^ervoirs peuvent être couverts par dés toits ou des combles ordinaires; toutefois, ce système dé couverture d'atteint qu'imparfaitement son but, qui est démettre la surface de l'eau à l'abri des variations de température ; il sera donc presque toujours préférable d'avoir recours à des voûtes en maçonnerie. Sftiis doute ces voûtes, qui portent nécessairement sur les murs d'enbeintë, teHdeilt à les écarter, comme le fait déjà la poussée de l'edii ; mais c'èi^t là tliié

EXfiCUTlOÎV pî ENTPPTIKN DUNR pISTaiRCTrON D*RAU. m

question d'épaisseur de ipaçonnerie facjjp a résoudre, et^ ,ep sg rpndani compte des dépenses, on trouvera presque toujours qii'il y a ayantage à prendre ces murs pour point d'appui, au lieu d'établir des piliers intermédiaires dans l'intérieur des bassins. En effet, comme nous l'avons déjà dit, ce sont les parements qui coulent le plus dans le.s maçonneries ; en augmentant Tépaisseur des murs indispensables, on n'élève que fort peu la dépense; établir des piliers intermédiaires, c'est augmenter la surface des parements en même temps que le cube dç la maçonnerie. Ces piliers dimipuent la capacité du réservoir^ multiplient la surface ù nettoyer; enfin, les pelîles voûtes qu'ils portent, manquant de hauteur, privent d'air la surface supérieure du réservoir. Aussi n'avons-nous pas hésité, pour des projets de nouveaux réservoirs à établir, à proposer des voûtes s'appuyant sur des murs d'enceinte, ainsi que le représente la fig» 95. Ces voûtes en briques et ciment peuvent être très-légères, peu dispendieuses (à Pans^ 18 fr< le mètre C4irrc), et d'une très-grande solidité; on pourrait au besoin les charger de terre ou de sable, pourvu que les murs d'enceinte pussent résister à la poussée. Disons cependant que la couvertiae des réservoii-s n'est pas indispensable, que les plus grands réservoirs de Paris n'en ont pas, et que, toute désirable que soit cette amélioration, ce n'est peut-être pas celle dont le besoin se fait le plus vivement sentir. Aussi » dans le cas où l'on serait limité par le chiffre des dépenses, c'est un travail qu'on pourrait ajourner sans grand inconvénient- Ce serait cependant une utile précaution que de donner aux murs d'enceinte une épaisseur sulïîsante pour pouvoir exécuter plus tard la voûte qui doit couvrir le réservoir.

Les réservoirs que nous venons de considérer par la quantité de maçonnerie qu'ils exigent, par les soins avec lesquels elle doit être faite, sont beaucoup plus dispendieux que les précédents. C'est ce qu'on reconnaîtra facilement, pour peu qu'on soit habitué aux constructions* Ainsi, dans ce moment, Tadministration est saisie de plusieurs projets de réservoir émanant des ingénieurs du service municipal, et dont les dépenses et les capacités sont dans les proportions suivantes :

Réservoir en déblais dans la butte Chaumont, capacité 70,000"% dépense en travaux 200,000 fr., soit 3 fr. par mètre cube d'eau.

Réservoir moitié en déblais, moitié en remblais, dans l'abattoir Montmartre,capacité 8,000", dépense 200,000 fr., soit 20 fr. parmètre cube d'eau.

Réservoir en remblais à la barrière des Amandiers, fig. 95 et 95 bis^

capacité 5,500", dépense 200,000 francs, soit 38 francs par mètre cube.

Sans doute, suivant les lieux, cette proportion pourra varier ; mais il faudrait des circonstances exceptionnelles pour qu elle ne fût pas consi* dérable. Il n'y aurait donc jamais à hésiter dans le choix du système à adopter, si la question était aussi simple que nous venons de la présenter. Mais, dans la pratique, plusieurs circonstances dont on doit tenir compte viennent la compliquer, nous les examinerons tout à l'heure, lorsque noua aurons fait connaître le dernier système de réservoir; nous voulons parler de celui dont le fond, ou radier, est au-dessus du niveau du terrain.

141. Le niveau supérieur des réservoirs est une conséquence de celui des orifices les plus élevés à desservir, on n'est donc pas maître de le fixer arbitrairement : c'est une donnée de la question. Ainsi dans une ville plate, ou qui n'est dominée par aucune hauteur environnante, on est en général obligé d'établir des réservoirs très-élevés au-dessus du sol. Ces réservoirs peuvent être construits en maçonnerie comme les précédents, mais la dépense qu'ils exigent croît rapidement avec la hauteur à laquelle ils doivent s'élever. Si Ton admettait, par exemple, que le radier dût toujours reposer sur le sol, il est évident que cette dépense croîtrait comme le carré de la hauteur d'eau, car c'est suivant cette loi que devrait croître la surface du profil du mur d'enceinte. Il est vrai que pour des hauteurs un peu considérables on pourrait faire porter le radier sur des voûtes, et diminuer l'épaisseur du mur d'enceinte en raison delà diminution de la hauteur d'eau soutenue, mais l'établissement de ces voûtes est lui-même un objet d'assez grande dépense, et donne aussi une certaine poussée, qui agit dans le même sens que celle de l'eau. La construction de ces réservoirs demande d'abord une étude assez délicate de la stabilité de la construction, puis des soins tout particuliers dans l'exécution du travail. 11 n'en est pas de même lorsqu'on a recours à des réservoirs métalliques placés sur des supports en maçonnerie, qui, n'étant plus soumis qu'à une pression verticale, peuvent être exécutés facilement et sans grande dépense. L'influence de la hauteur n'est pas nulle sans doute, mais elle est peu considérable. Nous reviendrons tout à l'heure sur ce sujet.

La cuve peut être construite en fonte ou en tôle. Le premier métal pffrirait l'avantage d'une conservation plus facile et se prêterait à toute espèce de forme , et en particulier à la forme rectangulaire , qui souvent est commode. Mais le grand nombre de joints que nécessiterait ce

système de construction , s'il s'agissait d'une grande capacité , donnerait sans doute lieu à des fuites, dont la réparation occasionnerait de fréquentes interruptions de service. C'est du moins l'inconvénient qui se manifeste dans un réservoir de cette espèce , que nous avons été à même d'examiner. Nous ne parlons pas des réservoirs qui , ne contenant que quelques mètres cubes, peuvent être faits en un petit nombre de pièces; nous ne contestons pas d'ailleurs la possibilité de réussir avec la fonte, nous disons seulement que les tentatives faites jusqu'à présent ne nous ont pas paru heureuses. 11 n'en est pas de même de la tôle. En rivant les feuilles entre elles, on obtient une étanchéité parfaite, ainsi que le prouvent les tuyaux qu'on exécute par ce procédé. Reste le danger de l'oxydation, beaucoup plus facile à prévenir pour les réservoirs que, pour les tuyaux , attendu que, les parois étant apparentes, on peut facilement leur donner de temps en temps des couches de peinture ou d'enduit. Cependant, il faut le reconnaître, ces réservoirs ne présentent pas les mêmes garanties de durée que ceux en maçonnerie; si l'entretien était négligé, ils ne tarderaient pas à se trouver hors de service. Cette nécessité de Tentretien oblige à laisser un accès facile à toutes les surfaces de leurs parois. Il ne faut les appuyer ni contre les murs ni sur les planchers, ou du moins les planchers doivent être à clairevoie, de manière que la surface de contact soit aussi petite que possible. C'est ainsi qu'a été construite une cuve d'une capacité de 400°»- ^- dans l'établissement de Chaillot (fig. 96 et 96 bis).

Le fond est posé sur un plancher que portent des murs parallèles : ces murs ont une épaisseur de 0"*,70, leur intervalle est de 2"',10, l'équarissage des solives est de 0"*,08 sur 0",24. Le diamètre de' ce réservoir est de 11 ",30, et sa hauteur de 4°',00. La tôle du fond, et celle de la partie inférieure, a O'^yOOS d'épaisseur ; celle de la partie supérieure n'a que 0",002. Le poids total de cette cuve est de 8,310 kil., et elle n'a coûté que 8,500 fr., non compris le support en maçonnerie et le plancher.

Il est facile de calculer l'épaisseur de la tôle des bords. En effet, eu faisant abstraction de la résistance du fond, on peut considérer ce réservoir comme un tuyau de 11°", 30 de diamètre; on a ainsi, en appliquant la formule ^=PD du chapitre VIII, et en mettant pour P 4000S t=Ab\20 pour la tension d'une section près du fond qui aurait un millimètre de hauteur. Comme l'épaisseur de la tôle de la partie inférieure est de 0'',003, on

8« TRAITÉ I)E LA CONDUITE ET DE LA mSTRIBUTlOIf DBS BAUX.

a ^^ = ^\5^ jpdur la tèrision pat» hiilHmèlré carré. Or, la lôlë p6Ht ttft

soumise à une tension beaucoup plus considérable. Il s'en faut bien^ du reste, que celle que nous venons de calculer puisse se réaliser, attendu que le calcul précédent suppose la cuve formée de cercles indépendants, fandis qu'ils sont solidaires, et que, la pression étant moins forte dans la partie supérieure , il en résulte que les cercles inférieurs ne sont tendus qu en vertu d'une pression moyenne; enfin, le fond plat présente nécessairement une grande résistance à l'extension de la partie inférieure du réservoir, et il est probable que si une déchirure venait à s'opérer par suite de l'extension de la fonte, elle se ferait à une certaine hauteur au-dessus du fond. Nous ne pensons donc pas qu'il soit nécessaire de donner des épaisseurs différentes aux feuilles de tôle, lorsque les réservoirs n'ont que 3 ou 4" de hauteur, ce qui est le cas le plus ordinaire. Le danger réside beaucoup moins dans la rupture de la tôle que dans son oxydation, et, sous ce rapport, il est évident qu'il faut une épaisseur uniforme.

Quoi qu'il en soit, on voit qu'on peut construire, dans ce système, des réservoirs beaucoup plus économiques qu'avec de la maçonnerie, puisque, en ajoutant au prix que nous avons fait connaître plus haut ce qui est relatif aux plancher, support, etc., on n'arrive qu'à 25 fr. par mètre cube. Il est même évident que si ce système présentait la même garantie de durée que la maçonnerie, on devrait l'appliquer toutes les fois que le réservoir ne peut se faire en déblais. Mais, comme nous l'avons dit tout à l'heure, on ne peut mettre la tôle à l'abri de l'oxydation que par un entretien continu et soigné. De plus, certaines parties de la construction, telles que le plancher; ne sont pas susceptibles d'une longue durée, et sont un obstacle à cet entretien. C'est par ce motif qu'ayant à faire construire une cuve de plus grande dimension, nous avons cherché à remplacer le plancher par une calotte sphérique ne portant sur aucun point d'appui intermédiaire, de manière que toute la paroi du réservoir fût accessible % et

' Les conditions d'équilibre d'une pareille construction sont faciles h établir. Soient : R le rayon de la calotte (fig. 97) ;

V ceiui de la cuvé;

X celui d'utiiB sectibti horiioritalfe quelconque;

t la tensioh par mètre courant de la tôle dans cette section, suÎTànt un plan inéHëie^}

ç Tangle avec la verticale du rayon R correspondant au rayon œ;-

EXÉCUTION ET ENTRET[Ki\ D'UiNE DISTRIBUTION D'KAU. 245

susceptible, par conséquent, de recevoir les travaux d'entretien et de réparation ((ig. Q89 9Sbisj 98 ter). C'est, avec plus d'élégance dans la construc* tioD, l'avantage que nous avons cherché dans ce système, car l'écononiie obtepue pas la suppression de la charpente et des murs intermédiaires se trouve plus que compensée par la plus grande épaisseur à donner à la tèle du fond. Dans la nouvelle cuve de Chaillot le fond a O'^^OQS d'épaissepr et les bords û"',005. La dépense se répartit de la manière suivante entre les divers travaux :

Maçonnerie du sppport, de T^^SO de hauteur 15,000^

Couverture en zinc 5,000

Cuve en tôle et pouroqiip en fonte 43,000

Comme à valoir pour )x)i)des de fond et de superficie. 8,000

Total 70,000f

Sî on compare les dépenses de ce réservoir à celles de la cuve précé-

e Pépaisscur de la tôle ;

R' l'effort maximum auquel on veut la soumettre ;

H la hauteur d'eau sur le centre de la calotte ; *

h la hauteur d'eau moyenne correspondaut au rayon x ; P poids de Teau contenue dans la cuve ; {>=1000S densité de Teau.

Si Ton cherche la tension correspondante à une section verticale circulaire, on aura évidemment