Joseph Duplessis

“ Alors à chaque opération on corrige la cote proportionnellement à la distance du niveau à la mire.
On détermine, comme nous l'avons dit ailleurs, l'amplitude d'erreur par unité de longueur en disposant le niveau au milieu de la distance qui sépare deux points peu éloignés pour éviter les erreurs dues au niveau apparent et à la réfraction atmosphérique. Supposons 70 mètres la distance de ces points.
On place la mire successivement sur chacun d'eux et on relève leurs cotes avec le plus grand soin.
Leur différence exprimera de combien l'un est plus élevé que l'autre. ”

“ L'emploi simultané de ces derniers nivellements, combinés avec le nivellement par rayonnement, donne un moyen précieux de connaître entièrement le relief d'une surface de terrain quelconque, soit que l'on s'en tienne au plan coté que l'on obtiendrait, soit que l'on détermine, à posteriori, sur le papier, les courbes de niveau.
La construction d'un plan coté est on ne plus facile. ”

“ L'ingénieur en fait un usage constant, soit pour le service des ponts et chaussées, pour le service des mines, le génie militaire, le génie civil, le génie rural, etc.
Du jour où l'homme a éprouvé le besoin de se construire un abri contre les intempéries des saisons, il a eu l'idée du nivellement par la notion de la verticale et de sa perpendiculaire ou de l'horizontale.
En effet, le moindre assemblage de matériaux r exige que ses parois soient dans la direction du fil à plomb et sa base perpendiculaire à cette direction ; c'est une condition essentielle à son équilibre. ”

“ Les porte-mires, munis chacun de mires parlantes et de fiches d'acier, qu'ils implantent, s'il y a lieu, dans le sol pour poser les instruments, sont des agents secondaires que l'on dresse à comprendre les signaux, à disposer leurs instruments en station et à reconnaître rapidement les points qui doivent être nivelés.
Le niveau étant disposé à égale distance des points nivelés par le lecteur de concert avec l'opérateur, celui-ci vise la mire arrière, lit la cote et l'inscrit sur son carnet pendant que celui-là veille à ce que la bulle ne se dérange pas. ”

“ Car, s'il est vrai que notre terre, abstraction faite des eaux douces et salées, soit un ensemble composé d'une mer plutonienne centrale, emprisonnée dans une croûte solide ; s'il est vrai que l'enveloppe ait une épaisseur très-faible par rapport au rayon de la masse liquide qu'elle emprisonne ; s'il est vrai que les matériaux de la mer interne aient une densité moyenne beaucoup plus grande que la densité moyenne de la pellicule enveloppante, il faudra de toute nécessité que celle-ci se moule sur la forme que prendra le noyau liquide. ”

“ Souvent les murs peuvent être mesurés en hauteur à l'aide de règles, de fil à plomb, etc, ce qui permet de conclure la dénivellation d'un côté à l'autre. D'autres fois, lorsqu'ils sont peu élevés ils peuvent être mesurés par la mire renversée, dont la cote, ajoutée à celle du coup d'arrière ou d'avant, exprime la différence de niveau entre le sommet du mur et le point nivelé de la même station.
Les haies n'offrent en général pas de difficultés puisqu'on peut toujours se frayer un passage à travers. ”

“ Notre rayon lumineux obéissant aux lois générales de propagation de la lumière suit une direction rectiligne qui ne peut être que le prolongement de l'élément de la surface de niveau au point où il est tangent avec elle. Ainsi, pour cette raison, en principe, notre opération de nivellement est toujours fausse. ”

“ En premier lieu on peut avoir besoin de connaître la pente du terrain en chaque point ; ou, ce qui revient au même, la tangente trigonométrique de l'angle que fait la surface du sol avec l'horizon. Pour résoudre cette question, il suffit d'observer que la distance de deux courbes, sur le dessin, est représentée en projection horizontale, et que leur distance verticale est leur différence de niveau. ”

“ On se sert de la surface même de l'eau, comme plan de comparaison, pour remplacer le plan de visée des niveaux, et d'une sonde, pour suppléer à l'emploi de la mire qui ne peut avoir lieu que dans les endroits peu profonds. ”

“ Quant à la pente d'un plan, elle s'exprime par celle de la perpendiculaire à l'horizontale menée dans ce plan..
Cette perpendiculaire est nécessairement la droite ayant la pente la plus considérable.
Pour une surface curviligne la pente de chacun de ses points est celle de son plan tangent ; et par suite elle a une infinité de pentes souvent très-différentes d'un point au suivant. Si l'on faisait une série de sections horizontales dans cette surface courbe, la droite qui les couperait toutes, à angles droits, représenterait la ligne de pente la plus considérable. ”

“ Or, si on se rappelle l'expérience très-simple de physique, par laquelle on démontre qu'une même surface exposée à un faisceau lumineux est d'autant plus éclairée qu'elle est plus près d'être horizontale et d'autant moins éclairée, au contraire, qu'elle est plus inclinée sur l'horizon, on comprend de suite qu'un plan horizontal serait éclairé au maximum, la lumière étant supposée venir du zénith, tandis qu'un plan incliné de 50° sérait dans l'obscurité ”

“ Pour le niveau à bulle et à lunette on pourrait se passer, à la rigueur, d'une rectification en faisant usage de la méthode d'Egault; mais nous préférons la recommander afin d'opérer avec plus d'exactitude sur plusieurs points d'une même station.
Elle ne demande pas un emploi de temps considérable; et il est rare qu'on soit obligé de la répéter souvent.
Si l'on doit exécuter un nivellement de précision, l'opérateur devra employer de préférence un niveau à lui appartenant. ”

“ Si le nivellement doit être fait avec précision on devra répéter souvent les stations, ou ce qui revient au même on leur donnera des longueurs d'autant plus faibles qu'on voudra obtenir plus de précision.
En résumé le niveau d'eau sans être précis, n'en est pas moins un instrument très-précieux qui peut toujours être employé aux besoins ordinaires de la topographie lorsqu'il est entre les mains d'opérateurs habiles. ”

“ Comme dans le nivellement topographique, on doit, en même temps, déterminer, à l'aide de la boussole, la planimétrie du réseau de triangles nivelés afin de construire un canevas sur une carte, que l'on pourra ensuite compléter par le nivellement ordinaire.
On comprend que le nivellement barométrique, qui doit toujours être combiné avec le nivellement trigonométrique à grande portée, pour offrir quelque degré d'exactitude, ne peut, comme celui-ci, faire connaître le relief du sol qu'à grands traits. ”

“ L'emploi de la mire parlante se généralise de plus en plus pour les nivellements, importants, faits avec les niveaux à bulle et à lunettes, ou avec le tachéomètre.
On opère plus rapidement qu'avec la mire ordinaire : et le niveleur dispensé de faire des signes au porte-mire se fatigue beaucoup moins.
Ajoutons qu'on obtient des cotes plus exactes surtout pour les grandes distances.
En employant deux mires parlantes, placées simultanément sur deux points à niveler d'une même station, on double l'avantage d'une opération rapide en elle-même. ”

“ Dans les petites opérations le premier terme (ou repère du nivellement) est généralement supposé à une hauteur quelconque au-dessus du niveau moyen de la mer.
On a toujours soin dans ce cas de donner au repère une cote assez grande pour éviter d'avoir deux natures de cotes.
Si malgré cette précaution il se trouvait encore des points inférieurs à la surface de comparaison on ferait précéder leurs cotes du signe (-) pour les distinguer de ceux cotés positivement.
Pour un nivellement considérable on devra toujours avoir un grand nombre de repères répartis aussi uniformément que possible. ”

“ Quand les pentes sont supérieures à 50° on ne fait plus de hachures : les points remarquables et les objets sont dessinés par leurs projections horizontales avec ou sans effets artistiques.
Sur un terrain où la pente se rapproche de 0° on devrait, au contraire, multiplier les courbes pour définir mieux le relief.
Mais comme on adopte une équidistance constante, pour toute une surface, les courbes se trouvent assez rapprochées sur les parties accidentées et très-éloignées, au contraire, sur celles où
les pentes sont faibles. ”

“ Les erreurs fortuites peuvent avoir plusieurs origines. Lorsqu'elles sont dues à des accidents provenant d'un défaut du règlement du niveau, d'une mise en station défectueuse, d'une fausse lecture ou inscription des cotes, etc., on ne peut les éviter qu'en apportant la plus grande attention dans la manière de procéder.
Enfin il peut y avoir des erreurs fortuites malgré une grande habileté de l'opérateur; et nous venons d'indiquer dans quelles limites elles ont lieu pour des opérateurs tels que Busson-Descars et Bourdaloue. ”

“ Le plan horizontal est un plan tangent à la surface de niveau au point du globe où on opère ; et par conséquent comme nous l'avons dit, au chapitre V, il y a une différence de hauteur appréciable, pour une grande étendue, entre ce plan et la surface de niveau, différence appelée erreur du niveau apparent. ”

“ L'emploi simultané des nivellements par profil en long et en travers sert aussi à la construction des plans cotés. Puis à l'aide de ceux-ci on peut représenter le relief du sol par courbes de niveau, ainsi que nous l'expliquerons.
En d'autres termes les trois modes de représentation du relief de la surface du sol (par profils, par plans cotés et par courbes de niveau) peuvent être obtenus par un nivellement longitudinal et une série de nivellements transversaux appliqués en même temps sur la même surface de terrain. ”

“ On a fait depuis un certain nombre d'années un niveau à pinnules à vis calantes permettant de corriger en partie le défaut de précision de l'instrument.
Mais quelque soin que l'on prenne et quelque facilités que l'on ait de disposer verticalement l'axe du pivot (et dans ce cas l'axe de la douille) on y arrive rarement d'une manière absolue. En principe pour diminuer les erreurs à chaque mouvement du niveau dans une station il faut tenir toujours l'axe du pivot vertical et maintenir constamment la bulle entre ses repères. ”

“ La planimétrie ne détermine que la projection horizontale des points ; il y a nécessité de compléter son étude par le nivellement ; définition du nivellement ; expression de la différence de niveau de deux points. ”

“ Mais si, au lieu d'une surface couverte d'eau, on à affaire à un terrain marécageux, le problème est tout différent et soulève beaucoup de difficultés. L'opération qu'on exécute en pareil cas est le nivellement par rayonnement.
.On établit autour du marais, d'une certaine étendue, un réseau de repères, exactement nivelés pour servir à la vérification.
L'instrument dont on fait usage, de préférence, est un niveau d'eau plus facile à disposer en station, sur un sol mopvant, qu'un niveau à bulle.
Le choix des points soumis au nivellement ne peut être arbitraire. ”

“ Cet ingénieur célèbre, dans la pratique et la théorie du nivellement, a fait de grands perfectionnements à la construction primitive du niveau-cercle ; et il est, en outre, l'inventeur d'un niveau qui rappelle celui d'Egault à sièges plats et lunette à prismes carrés, mais qui en diffère par des dispositions spéciales. ”

“ Nous ferons observer que ce n'est pas par rapport à la position du niveau qu'on distingue les coups de niveau comme les commençants sont disposés à le croire.
Ces deux dénominations viennent de ce que le porte-mire laisse derrière lui le premier point dans le cours de l'opération tandis qu'il chemine vers le second situé en avant.
Dans une station il ne peut jamais y avoir plus d'un coup de niveau arrière; et c'est toujours le premier de cette station.
Il n'en est pas de même du coup avant. Il peut être seul comme dans l'exemple de nivellement simple élémentaire qui nous occupe ”

“ Entre les deux extrêmes, il y a toutes les inclinaisons qu'on peut rencontrer dans la nature.
Il suffit donc de produire, sur le dessin, un effet de lumière qui soit en raison inverse de la pente.
On s'est servi pour cela de la ligne de plus grande pente pour faire des hachures qui représentent aussi bien le relief que le lavis; et qui ont l'avantage de s'exécuter facilement et de présenter toujours une grande exactitude. ”

“ Malheureusement l'art de travailler le verre, encore dans l'entance, ne permit pas de construire l'instrument avec précision et alors il ne put être vulgarisé pendant un siècle environ.
Jusqu'en 1768, époque à laquelle l'ingénieur français de Chézy inventa son niveau, indiqua le moyen de travailler le verre et de construire rationnellement le niveau de Thévenot, il y a eu une quantité considérable d'inventions qui ne présentent aujourd'hui qu'un intérêt historique.
De 1770 à 1820 le niveau à bulle et à lunette de Chézy fut presque exclusivement employé. ”

“ On fait ensuite la graduation des repères de la bulle, puis on ferme une extrémité et on remplit le tube d'alcool ou d'éther qui ne se congèlent pas par les basses températures et qui ont l'avantage de donner une bulle épaisse et raccourcie dont on distingue facilement les bords. Après avoir fermé l'autre extrémité on soumet le niveau à l'éprouvette ; c'est-à-dire qu'on le dispose sur une sorte de règle à laquelle on donne à l'aide de vis micrométriques, des inclinaisons connues afin de reconnaître si la courbure est régulière et la sensibilité de la bulle suffisante. ”

“ La surface de l'eau dans les fioles en formant des ménisques, par attraction réciproque, rend la direction des plans de visées incertaine. Cet inconvénient fait que le niveau d'eau ne peut être regardé comme un instrument précis. ”

“ J. DUPLESSIS RÉPÉTITEUR DE GENIE RURAL A L'ÉCOLE DE GRIGNON
La science du nivellement a pour objet de déterminer de combien un point est plus près ou plus éloigné qu'un autre du centre de la terre ; elle est fondée sur la connaissance de l'équilibre des fluides. ”

“ Mais on remarquera que, si on admet que les courbes se touchent toutes comme cela doit être dans la nature, la ligne de plus grande pente, tracée ainsi, est en réalité une courbe continue lorsque la surface est elle-même continue. ”

“ On nivelle très-vite parce que l'on donne les coups de niveau arrière et avant dans un temps très-court ; et on nivelle avec plus de précision parce que, à cause de cette célérité, on évite les différences de réfractions atmosphériques dues à des différences de température.
Le nivellement de précision, exécuté par une brigade Bourdaloue, est fait trois fois plus rapidement fait que par un niveleur et son aide.
Ajoutons, en outre, que le coût par kilomètre n'est pas doublé
et que toute erreur d'une certaine importance ne peut avoir lieu. ”