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Le béton du contrefort et de sa fondation supporte, en négligeant le travail à l'extension et la poussée des terres, un effort maximum de kg. 6 à 6,6 par cm'
En tenant compte de l'extension de >5K4 »
En tenant compte de la poussée des terres, le travail
n'est plus que de »4K9 »
Lô sol doit supporter un effort maximum de:
Sans tenir compte de la poussée des terres . . . > 4^ »
En tenant compte » > . . . > 3k 3 >
Le béton adhère dans une certaine mesure sur le terrain et dans le massif
du mur, mais on peut négliger ce travail à la traction pour ne s'occuper que de celui à la compression.
Les mortiers de chaux hydraulique de Virieu, d'après les essais faits à Zurich en 1884, se rompent à la compression sous un effort de 164 à 271 kg. par centimètre carré quand les mortiers ont respectivement 84 jours et 210 jours.
Comme il est d'usage de faire supporter aux maçonneries Vio de la charge à l'écrasement, la pression maximum que le béton pourrait supporter dans la construction serait de kg. 16,4 à 17,1.
Il se trouve d'anciennes constructions qui travaillent au chiffre de 16 à 18 kg., mais quand il s'agit de réservoirs qui peuvent amener des accidents toujours considérables, il convient d'abaisser cette limite à la moitié. C'est donc 8 kg. qu'il y a lieu d'admettre comme maximum.
Au réservoir de Bessinges, avec la poussée des terres, le travail maximum du béton est de kg. 5 ; il faudrait que le remblai disparût pour ne plus occasionner de poussée et porter le travail maximum du béton entre 6 et kg. 6,6. Nous sommes donc dans des conditions avantageuses, puisque nous venons de voir que la limite à laquelle nous pouvions prétendre était de 16 k., réduite à 8 k. pour assurer l'avenir. Nous sommes donc en travail encore inférieur à ce dernier chiffre.
Pression sur le terrain.
Le travail maximum par centimètre carré soit à l'arête du béton est de kg. 4 sans les terres et de kg. 3,3 en tenant compte de la poussée de celles-ci; ce travail est donc en dessous des moyennes admises.
Glissement sur le terrain.
La poussée horizontale maximum est de 197,000 kg. La pression verticale étant de 410,000 kg., le rapport est de 0,48 tandis qu'il est admis d'aller jusqu'à 0,75. Les conditions sont donc avantageuses.
Comparaison avec des ouvrages existants.
D'après M. Graeff, il existe en France des ouvrages dont la pression dépasse notamment 6 kg. par centimètre carré.
Au barrage de Gros-Bois "elle s'élève à 11 kilog.
En Espagne, la pression du barrage d'Almanza, construit au XVI« siècle, atteint 14 kilog.
La ville de St-Chamond a un ouvrage travaillant à 8 kilog.
Capacité du réservoir
La capacité du réservoir est représentée par les chiffres suivants : Hauteur d'eau Mètres cubes
>ur d'eau
Mètres cabes
Châleau d'eau.
Le fond du réservoir n'étant qu'à PN 4- 116°* et le plan d'eau supérieur **»«• * «^ *^ à PN -4- 123, on a construit un château d'eau au-dessus de la chambre des vannes, afin d'augmenter la pression en ville lors du remplissage et de pouvoir livrer à M. Tronchin l'eau sous une pression suffisante.
La cuve en tôle renferme un volume de 75 mètres cubes d'eau à la disposition de M. Tronchin, propriétaire du fonds sur lequel le réservoir a été construit. Le plan d'eau supérieur dans la cuve est à PN 4- 126,93. Chaque fois que Feau arrive au réservoir, la cuve se remplit d'abord puis le surplus se rend au grand réservoir.
Arrivée de Veau,
L'eau arrivant de la ville passe à travers le robinet-vanne et la soupape PL XX, Fig. i et 19 de sûreté. Un clapet empêche Teau d'arriver par le fond et l'oblige à se déverser à la cote PN + 127,33 par le tuyau placé au centre de figure du château d'eaa. Un joint flexible a été tntercalé sur ce tuyau pour empêcher qu'il ne se produise sur les pièces en fonte situées à la partie inférieure une pression considérable par suite d'un tassement quelconque des maçonneries de la tourelle.
Ce joint se compose de deux couronnes circulaires de tôle de 5 millimètres d'épaisseur, juxtaposées par leur circonférence extérieure et courbées de telle sorte que les circonférences intérieures se trouvent éloignées de 50 millimètres, tandis que les bords extérieurs sont réunis par un joint en caoutchouc de 80 millimètres de large sur 10 millimètres d'épaisseur. Le diamètre intérieur de ces couronnes est égal à celui du tuyau soit 51 centimètres et le diamètre extérieur compte 1"09.
La solidité du joint est obtenue au moyen de boulons placés le long de la circonférence extérieure et chaque couronne est réunie à une partie du tuyau par un fer cornière de 60/60/9 rivé à l'extérieur.
Départ de Veau.
Le départ de l'eau se fait par le fond, un clapet permet au besoin d'arrêter pl^xx, Fig. 19 l'évacuation de Teau au cas où la vanne ne fonctionnerait pas suffisamment bien.
Le clapet est placé en dedans du réservoir.
Quand Teau descend de celui-ci le clapet de refoulement se soulève, l'eau passe à travers la soupape équilibrée et le robinet-vanne.
Le clapet situé dans la tourelle s'ouvre et se ferme donc automatiquement selon que le réservoir se vide ou qu'il se remplit.
Le plan d'eau qui influence le débit estdonc situé entre les cotes PN ^-h 116°00 et 123*»00.
Trop-plein.
PI. XX, Fig. i Le trop-plein du réservoir est placé à la cote PN 4- 123^90. Il consiste
en un tuyau en fonte de 0,50 de diamètre, pointillé dans la figure n° 1. A partir du tuyau, une gargouille en ciment de 0^30 de profondeur sur 0™30 d'ouverture se dirige du côté du sud-est, dans la propriété de M. Tronchin jusqu'à une pièce d'eau d'environ 2,350 mètres carrés, creusée dans le but de se procurer les terres nécessaires à la protection des maçonneries du réservoir.
Le trop-plein de cette pièce d'eau, qui peut lui-même se régler au moyen d'une bonde de vidange, s'écoule par une canalisation en béton de ciment, en partie souterraine, en partie à ciel ouvert, dans la carpière, soit étang de M. Tronchin. Cette car^)ière qui recevait antérieurement toutes les eaux de la propriété de M. Tronchin, les écoulait par un fossé ouvert dans la direction de Vandœuvres.
La même tracé a été maintenu pour les eaux du trop-plein du Réservoir; toutefois l'ancien fossé compris entre la carpière et le chemin de l'Ecorcherie (limite de la propriété de M. Tronchin) a été remplacé par un canal en béton recouvert de dalles.
Du chemin de l'Ecorcherie, le canal recouvert de dalles est remplacé par des tuyaux en ciment de 0^,30 de diamètre et cette canalisation traverse deux propriétés particulières pour se jeter dans le nant de Vandœuvres.
Cette servitude a été accordée par les propriétaires, à condition que la Ville les mettrait à même d'utiliser une partie de l'eau s'écoulant du trop-plein.
Cette demande fut prise en considération par la Ville.
Débit du trop-plein
Le trop-plein a été calculé pour un débit maximun de trois mètres cubes à la minute; cette limite n'a jamais été dépassée, grâce au bon fonctionnement d'un flotteur qui, au moyen d'un appareil électrique, indique constamment et graphiquement au bâtiment des turbines les hausses et les baisses du niveau de l'eau dans le réservoir.
Echappement de rair.
PI. XX, Fig. i Le niveau de l'eau variant d'un instant à l'autre dans le réservoir, il a fallu
faciliter l'évacuation et la rentrée de l'air. Dans ce but, huit cheminées ont été ménagées dans les voûtes du réservoir. Elles sont recouvertes par un chapeau en tôle surmontant un treillis métallique.
Ecoulement des eaux pluviales.
Les eaux de pluie qui pénétrent jusqu'aux voûtes doivent être évacuées. Dans ce but la partie supérieure du réservoir a été nivelée au moyen d'une application de béton de chaux, puis chapée, de façon à présenter une surface imperméable à Teau.
Regards.
Pour faciliter la visite du Réservoir, deux grands regards ont été établis, ^^ ^x» ^'^i- * l'un vers l'arrivée de l'eau, l'autre vers le départ du trop-plein.
Echelles.
De chaque regard une échelle en fer permet de descendre dans le réser- Pi. xx, Fig. i voir. Une autre échelle, en partie mobile permet l'accès du pied de la tourelle au-dessus de la plate-forme.
Escalier.
Un escalier en granit, supporté par une armature en fer, permet l'accès Fig. i8
de la partie supérieure de la tourelle où une plate-forme spéciale a été aménagée. Elle est, comme celle du réservoir, la jouissance de M. Tronchin.
Sur la demande de celui-ci, la Ville a établi autour du réservoir, à environ 1 mètre du pied des talus, un drainage avec un canal d'écoulement aboutissant au trop-plein du côté de Vandœuvres.
Deux regards, l'un devant la tourelle, l'autre au côté opposé du réservoir, permettent les jaugeages pour déterminer les quantités d'eau provenant des infiltrations.
Le drainage proprement dit est formé, autour du réservoir, de tuyaux de Montchanin de 0™09 de diamètre, emboîtés les uns dans les autres et recouverts d'une couche de galets de 0^40 de hauteur.
Deux pentes uniformes de 0^05 par mètre partent du regard situé devant la tourelle pour aboutir au grand regard situé sur la face S.-E.
Ce regard, d'une profondeur de 3™60, est muni d'une échelle en fer pour faciliter les jaugeages et la visite des tuyaux d'écoulement.
Du grand regard de jonction, à la gargouille du irop-plein, les tuyaux ont un diamètre de 12 centimètres, mais ne sont plus recouverts de galets.
Exécution des travaux.
La construction du réservoir a été effectuée par le service de M. Odier, ingénieur de la Ville. Sur place, la Ville délégua M. Bron, ingénieur, et celui-ci ayant passé au printemps de 1888 à un autre service, ce fut M. Herzog, ingénieur, qui s'occupa des travaux de parachèvement.
Les travaux de terrassements et maçonneries furent confiés à MM. Bouêt et Laplanche, entrepreneurs à Genève. MM. Châtelet frères et Olivet ont fait la fournigraviers et le transport des terres végétales qui manquaient.
Les terrassements furent commencés le 9 mars 4887. Le 24 avril, les î fouilles pour le mur du côté nord- ouest étaient achevées et le béton des
fondations fut commencé le même jour.
Le 27 mai, les fouilles des autres murs furent terminées. Le 19 juillet, le béton des murs d'enceinte fut achevé et celui du radier commencé. Le 30 juillet, on conunença le béton des voûtes par les sept voûtes du côté aval.
A peine achevées, du 3 au 12 août elles s'affaissèrent avec leurs cintres, ou au moment du décintrement. Cet accident causé par l'insuffisance des cintres employés par l'entrepreneur, entraîna la suspension des travaux de bétonnage des voûtes jusqu'au 5 octobre, les autres travaux étaient poursuivis.
Le 5 octobre, les travaux de bétonnage des voûtes furent repris.
Le 26 décembre, la 55« et avant-dernière voûte était terminée.
Le 20 décembre, les chapes intérieures furent assez avancées pour permettre la construction de la dernière voûte, qui avait été retardée pour faciliter les travaux intérieurs.
Le 13 janvier 1888, le réservoir proprement dit et la tourelle jusqu'au cordon étaient terminés après dix mois de travail.
Le coût du réservoir est détaillé au tableau XVIIl.
Mise en eau du réservoir.
Le réservoir fut rempli pour la première fois le 27 mai 1888. Il est entré en service régulier dès le 27 juin suivant.
Etanchéité.
Quels que soient les soins apportés à la construction d'un réservoir, Tétanchéité ne saurait être parfaite. La nature de la chape et le soin avec lequel ,1» elle a été faite, font cependant varier l'importance des pertes.
Outre le fait que la chape n'est pas absolument étanche, malgré la plus grande attention vouée à son application, les différences de température jouent un rôle important et produisent parfois des fissures, surtout lors des variations de température, au printemps et en automne.
Le réservoir a donc été visité régulièrement aux changements de saisons et il a été constaté que sur les petits côtés, soit sud-est et nord ouest, l'influence de la température avait été insignifiante.
Sur les grands côtés de àS^SS dans œuvre, cette influence a été plus sensible, sans cependant atteindre les proportions que Ton pourrait admettre par l'expérience.
Depuis la mise en service du réservoir, les températures extrêmes de l'eau qui se sont produites sont:
Maxima 21 Août 1888 19^4 Minima 13 Février 1889 l^-
Différence 18H
Le coefficient de dilatation par mètre et par degré pour la maçonnerie de béton de galets siliceux et mortier de ciment est de 0,0000143 d'après M. Bouniceau, ingénieur en chef des ponts et chaussées français, ensuite d'expériences faites pour déterminer l'influence de la température sur des ouvrages concernant le port du Havre.
L'inHuence totale de la dilatation sera donc de 48"»88x0. 0000143x18^4= 0«»01286.
A Bessinges il n'y a guère eu que la dixième partie de ce mouvement, la fissure ayant de 1 à IV2 millimètre de large. Cette fissure paraissant s'étendre également au béton, l'on a appliqué le procédé employé à Paris par M. l'ingénieur en chef Couche dans des cas analogues : les lèvres de la fissure ont été dégradées sur une largeur de cinq à six centimètres et une profondeur d'un centimètre; une bande de caoutchouc a été appliquée et collée sur celles-ci et le tout a été recouvert d'une couche de ciment. L'opération a très bien réussi, la fissure n'a pas reparu, l'étanchéité de ce côté-là est donc assurée.
La liste ci-dessous indique l'eau recueillie aux abords du réservoir, y compris l'eau de pluie, puisqu'il y a un drainage autour des talus appuyant les murs d'enceinte.
Infiltrations rectieiUies aux abords du réservoir.
1888 Juillet
135 litres à la minute
Août
Septembre
Octobre
Novembre
Décembre
1889 Janvier
Visite du réservoir.
Février
45 litres à la minute.
Mars
Visite du réservoir.
Avril
22 litres à la minute.
Mai
Juin
Juillet
Août
Septembre
Octobre
Novembre
Novembre 18 10 litres à la minute
Décembre 6 23 »
L'importance des infiltrations a donc beaucoup diminué : de 135 litres à la première constatation, elles tombent à 10 litres le 18 novembre 1889.
Fonctionnement.
Le réservoir se remplit pendant la nuit et se vide partiellement pendant le jour, il reste donc le soir une quantité d'eau plus ou moins considérable selon l'importance de la vidange opérée pendant la journée.
Contrôle.
Pour assurer le service il a été établi une ligne électrique entre Bessinges et le Bâtiment des turbines. Elle a pour but :
lo Par un appareil flotteur à contact électrique, d'enregistrer au Bâtiment des turbines les variations, de dix en dix centimètres, du niveau de l'eau dans le réservoir.
2^ D'avertir au moyen d'une sonnerie, communiquant au moyen d'un contact pour flotteur, du moment où l'eau atteint la hauteur maximum permise dans le réservoir, de façon à modérer la marche des pompes afin d'éviter de faire déverser inutilement le trop-plein.
3° De relier le réservoir par une ligne téléphonique au réseau général de Genève.
Deux fois par jour la vérification de l'enregistreur se fait par une lecture directe sur le limnimètre.
Conduite sous pression reliant le réseau urbain avec le réservoir de Bessinges
Tracé.
(Voir Atlas, Planche id)
Le raccordement du réservoir de Bessinges avec le réseau urbain pouvait se faire:
i^ Par le quai et la route de Cologny à la Capite,
2« Par Frontenex, — Cologny, — Bessinges. —
Ce dernier tracé élait le plus long et avait l'inconvénient d'emprunter des routes déjà desservies par le réseau des eaux d'Arve. Le premier tracé par conséquent fut adopté.
^*' * La conduite part de la jonction des collecteurs, à l'intersection du Grand-Quai
et du Quai des Eaux- Vives, où se trouvent les raccordements avec la conduite de ceinture. Celle-ci se compose d'une conduite de 500 millimètres dans le
collecteur, entre le Quai du Lac et le Bâtiment des turbines, et d'une conduite de 400 millimètres passant par les boulevards.
Au Quai des Eaux-Vives, au droit du Port, on peut à volonté intercaler l'appareil compensateur de pression décrit plus loin.
La conduite suit le quai jusqu'au bas de la rampe de Cologny, de là la Pi. xix
route de Cologny, Bessinges et se raccorde au réservoir par les appareils situés au bas de la tourelle.
La longueur du tracé est la suivante :
De la conduite de ceinture à l'appareil compensateur des
Eaux-Vives 435°O0
De l'appareil compensateur au bas de la rampe de Cologny . 1333^00
Du bas de la rampe à Cologny (l»"® vanne) 857"00
De la 1"^ vanne à la 2® vanne intermédiaire 465'"00
De la vanne intermédiaire au robinet d'air placé à la partie la
plus élevée de la conduite 762°W
Du robinet d'air à l'axe de la vanne située dans la tourelle . 129^50
Longueur totale de la conduite . . 3981'n50 Une seule conduite sert à l'aller et au retour de l'eau.
Diamètre de la conduite :
Le diamètre est de 600 millimètres sur toute la longueur de la canalisation s'étendant de la jonction à la conduite de ceinture jusqu'au réservoir de Bessinges, sauf aux passages à travers l'appareil compensateur des Eaux-Vives et aux vannes intermédiaires placées à Cologny, lesquelles ont 0™400 de diamètre.
Profil en long
Altitude de Taxe de la conduite
A la Jonction avec la conduite de ceinture PN — 0,44
Au bas de la rampe de Cologny PN — 0,44
A la première vanne intermédiaire PN -h 62,36
A la seconde vanne intermédiaire PN + 84,26
Au robinet d'air, près de Bessinges PN -h 444,66
A l'entrée de la tourelle PN + 44376
Genre de tuyaux
Les tuyaux sont en fonte, de trois catégories, haute, moyenne et basse pression. Les joints sont à emboîtement du type ordinaire avec bourrelets coulés en plomb et matés.
Le tableau suivant indique la longueur de chacune des catégories de tuyaux, l'altitude à laquelle ils sont placés, et la pression statique qu'ils supportent.
Commencement, cote cumulée Fin »
Longueur
Altitude du commencement...
» de la fin
Minimum de pression statique Maximum )»
PRSSSSION-
