RÉSISTANCE A LA TRACTION

proportionnelle au carré de la vitesse. C'est là un' point qu'il importe beaucoup de ne pas oublier: pour doubler la vitesse, il faut quadrupler l'efTort de traction ; pour la tripler, il faut un elTort neuf fois plus grand. L'avantage que présente la navigation se perd donc très rapidement quand on veut augmenter la vitesse de marche, à moins qu'on ne se trouve dans des conditions qui permettent l'emploi de moteurs très économiques. Quand on atteint les vitesses considérables qui sont usitées sur mer, l'augmentation de la résistance de l'eau devient bien plus rapide encore; pour les grands paquebots parcourant à l'heure 35 ou iO kilomètres ^^ même plus, la dépense de force motrice croît comme le cube de la vitesse.

Il ne faut pas oublier, d'ailleurs, que la vitesse ù considérer est la vitesse relative du bateau par rapport à l'eau dans laquelle il se meut. A la remonte d'un courant, cette vitesse relative est la somme de la vitesse avec laquelle le l)ateau monte et de celle avec laquelle le courant descend. Sur la Seine, à Paris, cette dernière vitesse est Imbitucllement d'environ ()"',;iO par seconde; elle s'abaisse parfois jusqu'à 0"", 20 ou O"',!!) en basses eaux, mais en crue, elle monte à 1"',.jO ou 2 mètres. Sur le ftliùne en aval de Lyon, la vitesse normale du courant varie de 0'",50 à l'",50,- en crue, elle atteint souvent 4 et o mètres par seconde.

Dr, une vitesse de 0'",G0 par seconde répond à un déplacement de2. 160 mètres à l'heure, qui est la marche habituellesur les canaux. Pour conserver cette marche, déjà bien lente, en remontant une rivière qui a un courant de 0"',60, il faut qu'un bateau se déplace, par rapport à l'eau qui le porte, avec une vitesse relative double de celle avec laquelle il se meut dans l'eau à peu près immobile d'un canal; par suite, l'efTort devrait être quadruple, s'il n'était atténué par l'avantage résultant de la largeur de la nappe d'oau. Les courants atteignant des vitesses de 2 ou 3 mètres rendent la remonte très diflicile. Or, il faut remarquer que, sur les grands fleuves, le trafic principal

13i NAVIGATION INTÉRIEURE

est souvent dans le sens de la remonte; en effet, en aval des villes importantes, la navigation s'emploie sm-tout pour leur amener les marchandises pondéreuses, matières premières et denrées alimentaires venues par mer, que leur population consomme en grandes quantités. Si les rivières sont des chemins qui marchent, comme l'a dit Pascal, on peut ajouter qu'ils marchent dans la plupart des cas en sens inverse de celui oii Ton veut aller. Mais, à la descente, la vitesse des courants est utilisée comme auxiliaire de la force motrice ; elle constitue même la seule force employée pour les bois flottés, soit en trains, soit à bûches perdues.

La vitesse du courant d'un fleuve varie d'un point à un autre suivant la forme et les dimensions de son lit; mais sa grandeur moyenne dépend surtout de la pente du cours d'eau. C'est sous cette forme que Tinfluence des différences de niveau se fait sentir sur la navigation fluviale, et elle est bien autrement considérable que sur le roulage. Les vitesses que^ous venons d'indiquer pour la Seine, fleuve à faible courant, ou pour le Rhône, fleuve à courant rapide, répondent à des lits dont la pente générale est cependant infime, eu égard à celles qui sont franchies par les routes. La pente de la Seine, assez régulière, est de 0™,20 par kilomètre de Montereau à Paris, de 0™,10 de Paris à Rouen. Celle du Rhône, plus accidentée, varie de 0'",56 à 0'^,86 en aval de Lyon. Une pente générale se rapprochant d'un mètre par kilomètre rendrait toute navigation en lit de rivière impossible.

La pente et par suite la vitesse du courant des rivières vont généralement en augmentant à mesure que l'on s'éloigne de l'embouchure. L'étendue sur laquelle on trouve une pente faible est un des caractères essentiels qui différencient les fleuves au point de vue de leur navigabilité; c'est ce qui explique la supériorité, à ce point de vue, des fleuves de l'Europe septentrionale ou orientale. Pour s'élever à 100 mètres au-dessus du niveau de l'embouchure, il faut remonter le Rhône sur une Ion-

^ueur de 2i5 kilomètres seulement,' la Seine sur ;jo6, le Rhin sur 621, l'Elbe sur 602, la Volga sur 2.000 kilomètres. Il y a là un élément essentiel qu'il ne faut jamais oublier dans les comparaisons que l'on établit entre le régime et le développement delà navigation dans les divers pays.

Sur les voies navigables construites de main d'homme, la vitesse de l'eau est généralement négligeable. Les canaux se composent d'une succession de biefs, dont chacun n'a qu'une pente insensible et les bateaux passent de l'un à l'autre au moyen d'écluses. La pente générale d'un canal influe donc sur le prix de revient des transports, non par une augmentation des frais de traction, mais par les pertes de temps qu'entraîne le passage des écluses, sur lesquelles nous reviendrons. Le caractère accidenté du terrain influe, d'autre part, indirectement sur les frais de traction, en mettant obstacle à l'emploi de grands bateaux, qui seul permet de les réduire : plus la pente s'accentue, en effet, plus il faut multiplier les écluses, et plus il devient difficile de leur donner de grandes dimensions sans porter le capital d'établissement à un chiffre excessif.

B. — Types de bateaux et modes de traction; effectif de LA batellerie. — La navigation intérieure a été pratiquée de tout temps sur les fleuves et rivières qui, à l'état naturel, pouvaient porter des bateaux. Malgré le faible tirant d'eau que devaient avoir ces bateaux pour passer sur les hauts fonds, ce mode de transport était trop supérieur au roulage sur de mauvais chemins pour n'être pas très apprécié. A mesure que les voies naturelles ont été transformées et que des voies artificielles ont été créées, la navigation a profité des facilités nouvelles ainsi obtenues pour améliorer son matériel. L'augmentation de ses dimensions réduit l'effort de traction, comme nous venons de le voir. Elle diminue aussi le personnel nécessaire pour assurer les mêmes transports, car un homme aidé d'une femme ou d'un enfant conduil un bateau de iOO ou uOO tonnes

aussi l)ien (iu'unde!2UU ; c'est au delà de ces dimensions seulement, ou sur les rivières où la navigation est plus accidentée, qu'il faut deux ou (rois hommes. Les types de bateaux et le mode de tradion en usage varient énormément d'une voie à une autre, suivant les conditions de navigabilité de chacune d'elles, et c'est pour faciliter l'emploi du matériel le plus avantageux qu'on y exécute des travaux dispendieux.

Sur les canaux, où les dimensions de la voie et des écluses sont limitées par l'augmentation des frais d'établissement qu'entraîne toute augmentation du gabarit, on se préoccupe avant tout d'avoir des bateaux qui utilisent le mieux possible l'espace disponible, dût l'elTort de traction s'en trouver sensiblementaccru. On emploie donc des formes rectangulaires, avec le fond, l'avant et l'arrière presque plats, de manière à remplir complètement les écluses. La capacité des bateaux ainsi construits atteint souvent 85 pour 100 du volume du paralléli|Mpède circonscrit.

C'est là, notamment, le type de la péniche flamande, bateau ponté qui est en usage sur tous les canaux du Nord et auquel les travaux d'améliorations exécutés depuis 1871) ont ouvert l'accès de presque toutes les autres voies navigables. La péniche flamande est donc le véhicule employé pour la plus forte partie des transports sur nos voies navigables. Ses dimensions atteignent presque toujours le maximum compatible avec le type des écluses : 38 "\ 50 de longueur, 5 mètres de largeur, 2'", 30 de profondeur; elle peut porter 300 tonnes avec 1°\80 d'enfoncement, et 375 à pleine charge. La péniche coûte de 12.000 à 15.000 francs et son poids n'est guère que de 15 pour 100 du tonnage utile. C'est un bateau facile à réparer et qui peut durer une trentaine d'années.

Sur les canaux du centre, notamment sur le canal du Berry, les dimensions moindres de la voie et des écluses ont amené l'emploi de bateaux non pontés, de plus petites dimensions, portant de 60 à 150 tonnes.

Au contraire, sur les canaux construits dans les vastes plaines de l'Allemagne du Nord, où la rareté des écluses permet de leur donner de grandes dimensions, on emploie des bateaux d'une forme meilleure, ayant 05 mètres de long sur 8 mètres de large et 1 m. 75 de tirant d'eau, qui portent GOO tonnes. Leurs dimensions obligent à les faire plus solides, de sorte que le poids mort atteint 20 à 25 0/0 du poids utile et le coût 35.000 à 45.000 francs.

Sur les rivières, les dimensions des bateaux sont encore moins strictement limitées, puisque la nappe d'eau est très large et que souvent il n'y a ni barrages, ni écluses; même quand il en existe, les écluses sont presque toujours assez peu nombreuses pour être établies avec une longueur et une largeur bien plus grandes que sur les canaux, sans frais excessifs. D'un autre côté, le courant oblige à se préoccuper davantage des qualités du bateau au point de vue de la marche. On adopte donc des formes plus allongées, plus fines, plus résistantes, ayant moins de capacité à égalité de dimensions et comportant un poids mort plus considérable. La grandeur de ces bateaux varie beaucoup avec les conditions de navigabilité des voies qu'ils fréquentent : sur la Seine, aujourd'hui, on emploie des chalands pouvant porter plus de 1.000 tonnes; sur le Rhin, il en circule beaucoup dont la capacité atteint 2.000 tonnes.

Par exception, certains transports se font sans emploi de bateau ; ce sont ceux des bois à la descente des rivières. Généralement, ils flottent assemblés en Irains; sur les parties hautes des cours d'eau, qui ne sont pas navigables et par suite ne font pas partie du domaine public, on pratique quelquefois le flottage à bûches perdues. Le flottage, toujours très lent et nuisible à la qualité des bois, perd de son importance d'année en année.

Les recensements au\([U(i\s on procède périodiquement depuis 1887, et dont le dernier a eu lieu en I007,perm''ttent do se ren-

138 NAVIGATION INTÉHIKURE

dre compte de l'impor tance du matériel affecté fi la navigation fluviale en France. Ils donnent, en même temps que le nombre des bateaux, leur jauge mesurée par le nombre de tonnes de 1.000 kilogrammes que chacun d'eux peut porter. Les méthodes de jaugeage ont été fixées par un décret du i^'' avril 1899, qui prescrit de faire immatriculer chaque bateau dans un des bureaux créés à cet effet.

Le nombre des bateaux, abstraction faite des bateaux à vapeur, a diminué un peu depuis le premier recensement; il est tombé de 15.730 à 15.310. Mais la capacité a augmenté de 42 pour 100; elle a passé de 1.724.000 tonnes à 3.842.000. Le nombre des bateaux de 38 m. 50 de longueur a augmenté dans la proportion de 1 à 8. Aujourd'hui, les bateaux pouvant porter 300 tonnes, au nombre de 7.850, représentent 72 pour 100 de la capacité totale; ceux de 200 à 300 tonnes, au nombre de 2.405, forment 17 pour 100 de cette capacité. Le nombre des bateaux construits en fer est de 1.396 et n'augmente que très lentement.

Les bateaux étrangers entrent dans le total pour 17 centièmes comme nombre, et 21 centièmes comme capacité. Les bateaux belges représentent les cinq sixièmes de cette fraction, et les bateaux allemands la presque totalité du surplus. Le rôle considérable qu'ils jouent dans nos transports par eau prend son origine dans les importations de houilles.

Les moteurs en usage varient beaucoup suivant les circonstances. La rame donne un rendement très médiocre et la voile ne peut être régulièrement employée que sur une nappe d'eau assez large pour se prêter aux manœuvres que nous décrirons en parlant de la navigation maritime. Sur les voies de faible largeur, on fait généralement tirer les bateaux au moyen d'une corde par des hommes, des animaux ou des moteurs mécaniques circulant sur un chemin latéral ; c'est ce que l'on appelle le halage. En vertu d'anciens règlements, remplacés

aujourd'hui par la loi du 8 avril 1898, les propriétaires riverains des rivières navigables doivent subir la servitude du halage; ils sont tenus, à cet effet, de laisser libre, au bord de l'eau, un chemin large de 7 m. 80 du côté où les bateaux se tirent habituellement et un marchepied de 3 m. 25 de l'autre côté. Le long des canaux, la créalion d'un chemin de halage fait partie intégrante des travaux d'établissement.

Le halage à col d'homme est encore employé pour les petits bateaux en usage dans le centre de la France. Deux hommes tirent un bateau, avec une vitesse qui ne dépasse guère 1 kilomètre à l'heure. Le parcours journalier atteint 8 ou 10 kilomètres et le prix de revient de la traction est de .j à 6 millimes par tonne kilométrique.

Le halage par chevaux est de beaucoup le plus usité. Deux chevaux tirent une péniche pleine ou deux péniches vides, avec une vitesse moyenne de 2.000 à 2.400 mètres à l'heure. Avec des chevaux qui accompagnent le bateau dans tout son voyage (halage aux longs jours), on ne parcourt guère que lo à 18 kilomètres par jour, et le coût moyen peut être évalué de 3 à 4 millimes par tonne kilométrique sur les canaux; sur les rivières, il est parfois moitié moindre à la descente et double ou tripleà la remonte. Pour un bateau vide, le prix est à peu près de la moitié de celui qui serait payé pour le même bateau chargé. Avec des relais, on parcourt quelques kilomètres de plus, et le prix augmente un peu. Les haleurs le font d'ailleurs varier beaucoup, suivant la saison et l'activité du trafic.

Sur les canaux très fréquentés qui relient Paris au Nord et à la Belgique, l'Administration est intervenue pour assurer la régularité du halage, condition nécessaire de la bonne utilisation de la voie d'eau. Tout retard causé par les débats entre haleurs et bateliers peut amener des encombrements, extrêmement graves sur des voies dont la capacité suffit àpeine au trafic pendant une partie de l'année. Le gouvernement a dû, en conséquence, organiser un service public, dont l'usage est

obligatoire pour la batellerie. Les prix sont établis, sur chaque section, d'après les résultats d'une adjudication, à la suite de laquelle le service est confié à celui des soumissionnaires qui a offert le tarif le plus bas. Les prix diffèrent à la descente ou à la remonte, ils sont établis i)ar kilomètre, ainsi qu'il suit: 1° une taxe par tonne de jauge du bateau, variant actuellement de r'"",2o à 1""",82 suivant les sections; 2" une taxe par tonne de chargement effectif, variant de l""™,?» à 3'°'°,05. Un bateau chargé paie donc un prix total de 3 à 5 millimes par tonne et par kilomètre, pour un service beaucoup mieux assuré que celui du halage libre. Mais il est clair que cotte organisation, qui oblige un entrepreneur à avoir en permanence les moyens de suffire à tous les besoins, serait onéreuse sur les voies qui ne seraient pas très fréquentées en tout temps.

On a fait des tentatives de halage par machines motrices à vapeur, qui ont peu réussi financièrement. Le halage mécanique paraît actuellement entrer enfin dans la pratique, sous des formes qui comportent la production de l'énergie en grand dans des usines où l'on peut installer des machines tixes ayant un bon rendement, puis sa transmission par des installations longeant la voie navigable. Après avoir fait des essais de traction funiculaire basés sur ce principe, on emploie aujourd'hui des tracteurs circulant sur la berge et mus au moyen de l'énergie électrique transmise par un fil aérien, comme pour les tramways avec trolley. La question de savoir si la traction par ce système réalisera une économie est encore douteuse; les installations permanentes qu'il comporte ne sont naturellement justifiées que sur des voies très fréquentées. Mais, sur ces voies, sa puissance et son élasticité permettent d'accroître la vitesse et de diminuer les encombrements. Les lois récentes décidant la construction de nouveaux canaux en France ou en Allemagne prévoient que le monopole du halage él(M'lri(|ue pourra y être institué.

L'emploi de bedeaux à vapeitv porteurs, à aubes ou à hélice,

n'a guère roussi, en navigation int(îrieure, que pour quelques services nceélérés transportant des marchandises de valeur par petites expi'ditions, ou pour le transport des voyageurs; mais ce dernier service n'existe plus guère, depuis le développement des chemins de fer, que sur les lacs, dans quelques estuaires, ou sous forme de bateaux-omnibus dans les grandes villes.

C'est qu'en effet, sur les canaux, le peu de largeur des voies et l'encombrement des lignes à grand trafic met obstacle à ce que la marche soit accélérée dans une mesure suffisante pour utiliser ce matériel plus coûteux. Même sur les rivières, les stationnements imposés par le chargement et le déchargement entraînent des pertes de temps qui rendent onéreuse l'inslallalion de l'appareil moteur à bord du bateau: quand ils sont séparés, le capital immol)ilisé ne dépasse pas la valeur de la péniche ou du chaland, et le balolier qui l'accompagne peut s'employer aux manutentions; avec un bateau porteur à vapeur, au contraire, c'est tout l'intérêt du capital considérable représenté par les machines, et aussi toute la dépense de leur personnel spécial de mécaniciens, qui courent sans profit pendant le sUitionnemenl.

On emploie cependant sur la Seine des porteurs à vapeur qui ont. une vitesse moyenne de 8 à 42 kilomètres à l'heure; quelques navires capables de tenir la mer y font même des services de Londres à Paris. Sur le Rhône, on en a longtemps employé qui atteignaient une vitesse de 18 ou 20 kilomètre à l'heure à la descente, de fJou 7 à la remonte. l'our mieux lutter contre la violence du courant, on a essayé, sans grand succès, l'cMiploi de grappins, bateaux à vapeur munis dune roue motrice à dents de fer qui leur permettait de prendre leur appui sur le fond pour remonter le courant, dans les parties peu profondes où il atteint une grande rapidité. '

Ni-anmoins, le nombre des bateaux porteurs à vapeur est en recul plutôt qu'en progrès. Kn 1887, il comprenait Jl"! bateaux ;\ marchandises et 209 à voyageurs, avec une puissance

totale de 40.000 chevaux, non compris les bateaux de plaisance. En 1907, le nombre est tombé à 103 bateaux à marchandises et 170 bateaux à voyageurs, avec une puissance de 31.000 chevaux-vapeur.

L'emploi des bateaux à vapeur n'est réellement avantageux que comme remorqueurs, sur les fleuves oii la puissance des machines peut être bien utilisée en constituant des convois de bateaux. Lorsque les bateaux sont assez serrés l'un derrière l'autre, la traction d'un convoi exige une force inférieure à la somme des forces qui seraient nécessaires pour remorquer chaque bateau fendant l'eau isolément; l'écart peut aller jusqu'à 25 0/0. L'avantage qui en résulte serait largement compensé sur un canal par les pertes de temps qu'entraînerait l'obligation d'attendre, pour reformer le convoi, que chaque bateau ait été écluse isolément. Sur les rivières à courant libre, ou sur les rivières canalisées où il existe des barrages très espacés auxquels on peut accoler des écluses assez grandes pour recevoir un convoi entier, le remorquage à vapeur est le mode habituel de traction.

11 reçoit le nom de louage quand le remorqueur prend son point d'appui sur une chaîne noyée dans le chenal sur toute la longueur du trajet, au lieu de le prendre sur l'eau elle-même comme font les remorqueurs à aubes ou à hélice. La fixité du point d'appui est un grand avantage, malheureusement compensé par l'infériorité qui résulte de la difficulté des manœuvres pour le toueur rivé à sa chaîne. On a remédié à cet inconvénient par l'invention récente de loueurs où la chaîne, au lieu d'être enroulée sur la roue motrice, est simplement posée sur cette -roue à laquelle elle est liée par une adhérence magnétique, de sorte qu'elle s'en détache à volonté par une simple interruption du courant électrique. Des services de touage concédés existent sur la Seine depuis 1853. Après avoir attiré presque tout le tralic, ils se sont vus déposséder par les remorqueurs, lorsque la construction de ceux-ci s'est perfectionnée

et que les barrages ont ralenti le courant. Obligés par leur acte de concession d'appliquer des tarifs fixes, ils n'avaient de trafic que dans les moments où une crue des eaux faisait hausser le prix du remorquage. Le gouvernement a dû, pour les mettre à même de soutenir la concurrence, les autoriser à traiter de gré à gré, en variant leurs prix suivant les circonstances commerciales.

Le touage fonctionne également pour le passage de quelques souterrains ou de quelques traversées particulièrement difficiles sur les canaux. L'usage en est alors obligatoire pour la batellerie, au lieu d'être facultatif comme sur la Seine. Dans le bief de partage des eaux du canal de Saint-Quentin, long de 20 kilomètres et à voie unique, il existe un service exploité en régie par l'Administration, moyennant une taxe de 2 millimes par tonne kilométrique, les bateaux vides étant remorqués gratuitement; malgré la modicité du prix, en raison de la puissance des toueurs, qui remorquent des convois de 25 à 35 bateaux, et de l'énormité du trafic qui dépasse 5 millions de tonnes, cette exploitation donne de beaux bénéfices.

La marche des toueurs est un peu plus lente que celle des remorqueurs. Entre Paris et Rouen, on emploie des toueurs et des remorqueurs dont la puissance atteint 500 chevaux et qui marchent avec des vitesses de 3 à 6 kilomètres à la remonte et de 6 à 9 kilomètres à la descente. Les prix, par tonne et par kilomètre, varient de 1™™,? à 2""", 8 à la descente, et de 3 millimes à 1 centime à la remonte, suivant la nature des bateaux, la hauteur des eaux et la situation du trafic. .

Le nombre des bateaux affectés à la traction mécanique est aujourd'hui de 284 remorqueurs et 53 toueurs. Il augmente peu, mais la force des machines est en progrès continu ; entre 1887 et 1907, elle a passé de 10.000 à 46.000 chevaux- vapeur.

C. — Sujétions auxquelles la navigation est soumise. — L'augmentation de la vitesse de marche des bateaux ne suffit

pas pour rôJuii-e la durée des trajets et les frais qu'elle entraîne. Le parcours moyen des bateaux est, en effet, singulièrement diminué [tav de nombreuses causes de retard, dont il importe de tenir compte pour apprécier sainement les conditions dans lesquelles se font les transports par eau.

Sur les canaux, la multiplicité des écluses entraîne, pour la navigation, des pertes de temps toujours sensibles et parfois énormes. Le passage de chacune d'elles prenait jadis au moins une demi-heure. Grâce aux progrès accomplis dans les manœuvres et dans les opérations de remplissage du sas, on arrive à faire passer par une écluse quatre et même six bateaux à l'heure, deux ou trois dans chaque sens ; la perte de temps, pour chacun d'eux, n'est plus que de 10 à 20 minutes par écluse, suivant la hauteur de chute et l'organisation du service. Ainsi, le passage d'une écluse prend un temps égal à celui que l'on met à parcourir un demi-kilomètre. Quand on veut comparer entre eux les parcours par diverses voies navigables, on calcule souvent la longueur virtuelle de chacune d'elles en ajoutant à sa longueur réelle autant de kilomètres qu'elle comporte d'écluses; il serait plus exact aujourd'hui de compter chaque écluse pour un demi-kilomètre seulement. Or, la hauteur de chute des écluses ordinaires varie de 3 à 5 mètres tout au plus. Une pente générale de 10 mètres par kilomètre ou de 1 pour 100 dans le tracé d'un canal, répondant à des mouvements de terrains cependant assez peu accentués, équivaut donc au doublement de sa longueur. On a essayé de remplacer les échelles d'écluses qu'imposent les pentes rapides par des ascenseurs : un sas mobile élève alors de 15 ou 20 mètres un bateau tout chargé. Mais ces appareils ne sauraient être multipliés sans porter les frais d'établissement des canaux à des chifl'res absolument inadmissibles; ils sont d'ailleurs sujets à de fréquentes interruptions de service, en raison desquelles on est porté actuellement à remplacer leur emploi par celui de grandes écluses, dont la chute atteint 8 ou 10 mètres.