Charge hydraulique

“ Au moment de la mise en charge, l'eau sous pression tend à traverser les parois de la conduite ; elle entraîne vers
l'extérieur une petite quantité de chaux libre qui remplit les pores et durcit en se carbonatant.
Coupe en long.
FIG. 202. — Tuyau en acier et ciment (système Bonna) . ”

“ Les barrages de prise d'eau des canaux d'irrigation présentent des dispositions
la charge maximum qu'auront à supporter les vannes sera représentée par le poids d'une colonne d'eau ayant pour base la surface pressée et pour hauteur la distance du centre de gravité de cette surface au niveau libre, soit 6 mètres. La largeur de chaque vanne étant de 1 mètre, la pression maximum a pour valeur :
2.15 x 1.000 x 0,00 = 12.000 kilogrammes. ”

“ Les brouettes et les voilures devront passer sur la surface de chaque couche pour en opérer le tassement.
Les remblais faits au wagon roulant sur rails s'avanceront sur toute la hauteur à la fois ; les déblais seront répandus et régalés au fur et à mesure du déchargement sur toute la largeur.
L'entrepreneur sera tenu d'avoir aux ateliers de décharge des ouvriers spécialement occupés à briser les gros blocs de pierre et les mottes et à enlever les gazons, souches, branches et racines, si ce travail n'est fait qu'incomplètement aux ateliers de fouille et de charge. ”

“ L'accumulateur de cette force hydraulique donne une pression de 25 atmosphères; son piston pèse près de 37 tonnes; la charge qu'il soulève utilement à l'ascenseur, en tenant compte des pertes de charge et des frottements, est encore de 22,5 tonnes.
La quantité d'eau dépensée pour chaque manœuvre est de 528 litres; il faut quatre minutes pour charger, enlever, décharger et faire descendre l'appareil. On élève journellement 30 à 40 wagons en moyenne et 80 pendant les. ”

“ Les eaux élevées à la hauteur voulue pour permettre, après une traversée en souterrain formant bassin de charge, leur adduction par gravitation en conduite forcée, à travers champs, sont poussées dans le grand réservoir d'arrivée à Porto. Des filtres artificiels sont attenants à l'usine et leurs galeries de réception de l'eau filtrée sont en communication directe avec les tuyaux d'aspiration des pompes dans le sous-sol de l'usine hydraulique. ”

“ Comme ce n’est pas l’outillage qui détermine le trafic, on doit, sans hésiter, se contenter de quelques grues à vapeur et ne pas se lancer dans des installations d’outillage hydraulique qui sont toujours coûteuses. Le rendement des appareils hydrauliques funiculaires, tels que grues, monte-charges, n’est que de 3o p. ”

“ La tour hydraulique a pour objet principal de transformer la pression artificielle en une pression naturelle. On porte une cuvette à une hauteur égale au point culminant du réseau : on relie cette cuvette aux pompes par un tuyau ascensionnel, dans lequel l'eau
est directement poussée par les pompes. ”

“ L’architecture hydraulique traite encore de tout ce qui sert à retenir la force de l’eau, pour empêcher qu’elle ne cause du dégât : de tout ce qui peut favoriser son cours naturel, comme lorsqu’on travaille à rendre les rivières navigables ”

“ Le poids brut d'un tuyau courbe de 1m,10 de longueur utile étant de 700 kilogrammes environ, il est évident que cette force est bien insuffisante pour déboîter les joints.
Il n'en est pas de même de la pression hydrostatique. A partir de 10 mètres au-dessous du niveau du plan d'eau amont, la résultante des pressions hydrostatiques exercées par l'eau contre les parois d'un tuyau courbe a une composante normale à l'axe du tuyau dirigée dans le sens centrifuge. ”

“ En matière d'hydraulique l'homme moderne a jusqu'ici consacré exclusivement tous ses efforts aux travaux de captage : dérivation des sources et des rivières, recherches: à l'aide de galeries de drainage, de puits ordinaires, de puits artésiens, des eaux enfouies spontanément dans le sol. Il serait vraiment temps, notamment en régions arides, qu'il élargisse, son programme et aborde enfin l'étude des moyens les plus propres à accroître l'alimentation des nappes d'eau souterraines. ”

“ Lorsqu'il s'agit de conduire les eaux d'une source ou d'un bassin dans un réservoir placé à une grande distance, on emploie des tuyaux cylindriques, en terre cuite, en mortier hydraulique, en fonte ou en tôle de fer, dont les parois offrent au mouvement du liquide une résistance qu'il est nécessaire d'apprécier. ”

“ On peut distinguer deux espèces de réservoirs : ceux dont la ligne d'eau est au-dessous du niveau du terrain, et ceux où elle est au-dessus.
La première espèce est, sans contredit, la plus économique. Lorsqu'on veut se contenter d'un réservoir découvert, on déblaye le terrain consacré au réservoir et l'on recouvre le fond et les parois d'une maçonnerie hydraulique pour empêcher la végétation et les filtrations, et pour faciliter l'opération du nettoiement. ”

“ On dit encore un tuyau montant & descendant, qui sont ceux que l’on emploie pour conduire l’eau dans un réservoir & l’en faire descendre pour les jardins, ce qui se pratique dans les machines hydrauliques, ainsi que les tuyaux d’aspiration. Voyez Machine hydraulique. ”

“ Il est soumis à deux forces : son poids et la poussée du liquide. La première force est verticale et dirigée du haut vers le bas; elle tend a asseoir le mur sur le sol de fondation. La seconde force, qui est horizontale, fend, au contraire, et à faire glisser le massif sur sa base, et à le renverser on le faisant pivoter autour de son arête extérieure. Il s'agit de donner à cette section des dimensions suffisantes pour que le moment de stabilité soit supérieur au moment de renversement et pour que le glissement soit rendu impossible, grâce au frottement du mur sur sa base. ”

“ L'eau sous pression, considérée comme moyen de transmission, diffère de la force hydraulique directe, en ce que la pression est créée artificiellement à la surface au moyen de compresseurs d'eau, c'est-à-dire de pompes, qui foulent l'eau sous un accumulateur. On peut de cette manière choisir le moteur le plus économique dans les circonstances où l'on se trouve : force hydraulique, si l'on est en pays de montagnes, ou moteur à vapeur très économique. ”

“ À part l’application directe de la force hydraulique comme principe moteur des diverses pièces de mécanisme employées dans toutes les industries, il ne faut pas oublier que la transmission de l’énergie électrique à de longues distances rend les pouvoirs d’eau de plus en plus recherchés pour la production de cette puissance destinée à changer l’aspect du globe. ”

“ En outre, il se perd en route une quantité considérable d’énergie, qui ne profite à personne.
Enfin, pour les fleuves en général, et pour le Rhône en particulier, il y a un argument puissant en faveur de l’utilisation de la puissance hydraulique à proximité de son captage. Les usines placées près du fleuve aménagé auront leur voie navigable et leur gare d’eau à leur portée immédiate, de telle sorte que, les travaux de captage de la puissance hydraulique ayant permis l’aménagement de la navigation, la navigation, de son côté, facilitera l’emploi de cette puissance. ”

“ Le principe sur lequel repose l'effet du bélier hydraulique est qu'un liquide arrêté d'abord dans un tube quelconque, et dont l'écoulement est rendu libre ensuite, n'acquiert toute sa vitesse qu'après un certain espace de temps. ”

“ Une grande partie du public s'imagine que les chutes d'eau fournissent de la force motrice gratuite; or, les travaux nécessaires pour capter et utiliser la puissance hydraulique entraînent des frais considérables, susceptibles de varier dans de très fortes proportions. ”

“ Pour les usines hydroélectriques, la question est beaucoup plus complexe en raison de ce que la force motrice dépend essentiellement du débit de la chute qui actionne l'usine et qui est parfois sujet à des variations très considérables. ”

“ La manoeuvre hydraulique, faite à l'aide d'un appareil qu'on peut régler à volonté, imprime à la plaque un mouvement doux, qui n'a sur le matériel aucune action destructive. Dans les docks, le système hydraulique s'applique au chargement et au déchargement des navires. En quelques heures une grue exécute le travail qu'autrefois des hommes faisaient en plusieurs jours et au prix des plus grandes fatigues. ”

“ Ce qu'il faut, c'est, à chaque orifice d'évacuation, l'eau en quantité suffisante, puis un appareil d'occlusion simple et efficace, le siphon hydraulique, c'est-à-dire l'inflexion suffisamment accusée du tuyau d'évacuation. Ensuite, la canalisation générale de la maison doit être simple en tracé et en élévation, communiquant largement à la partie supérieure avec l'atmosphère, de manière à aspirer à chaque évacuation de l'air pur et frais qui baigne le flot liquide et combatte dès le point de départ la fermentation par l'oxydation. ”

“ Pour être efficaces, les réservoirs doivent avoir de grandes di sions; les petits réservoirs ne peuvent s'appliquer qu'à des caUlM
d'eau élémentaires, comme les torrents, à fortes pentes, à gorges étroites et à faible capacité; de plus les atterrissements amènent bien vite l'exhaussement du fond. Un petit réservoir exerce une action insignifiante sur le cours d'eau principal et il serait difficile de manœuvrer en temps opportun une série de réservoirs commandant ce cours d'eau. ”

“ Si l'on vient à fermer brusquement le robinet C, toute la masse d'eau en mouvement, contenue dans le tuyau D E, agissant par sa force vive, pénètre dans le tube D E, s'élève d'une certaine quantité au-dessus du niveau normal N et jaillit en E.
La fig. 106 donne une idée de l'installation d'un bélier hydraulique ; la chute motrice, formée par le barrage d'un cours d'eau à une hauteur A. B ; une conduite de prise d'eau D C amène l'eau motrice au bélier C; la conduite de refoulement C F
FIG. t07. ”

“ Le tuyau une fois rempli, on ferme le robinet qui met le tuyau de plomb en communication avec le réservoir, et on ouvre celui qui correspond à la presse hydraulique ; on la fait alors agir jusqu'à ce que l'eau jaillisse par une soupape, qui accuse la pression parle poids dont elle est chargée. On n'obtient ainsi qu'une pression momentanée, parce que la moindre variation de volume amène une détente ; pour la prolonger, il faudrait mettre le tuyau en communication avec un réservoir d'air d'une certaine capacité, mais c'est une précaution à laquelle on n'a pas recours ordinairement. ”

“ Il faut seulement se rappeler que les crues et décrues déterminent, dans les nappes sur fond incliné, un déplacement horizontal du faite qui est négligeable dans les circonstances ordinaires de la pratique à l'égard de la source du versant, mais qui ne serait pas négligeable à l'égard d'une source du contreversant, si la pente hydraulique de la nappe était grande. ”

“ DÉFINITIONS. — La science de l'hydraulique comprend : l'hydrostatique, qui traite de l'équilibre des fluides, et l'hydrodynamique, qui fixe les conditions de leur mouvement. Les considérations sur l'équilibre et sur le mouvement des fluides s'appliquent, à leur tour, aux fluides incompressibles : aux liquides; et aux fluides compressibles : aux gaz, et principalement à l'air, et elles nous conduisent successivement à l'étude des machines à eau et à gaz. Comme questions accessoires, nous avons à examiner le mesurage de la vitesse et de la dépense des fluides ”

“ Chaque usine d'un cours d'eau a son niveau de retenue particulier qui fixe la hauteur de la chute, c'est-à-dire la force motrice de l'usine. Lorsqu'un industriel projette d'installer une usine hydraulique, l'Admi-nistration intervient pour réglementer les dimensions des ouvrages régulateurs et fixer le niveau légal de retenue.
Le canal d'amenée doit avoir, autant que possible, près des vannes, une section au moins égale à 10 ou 12 fois celle de la plus grande ouverture de l'orifice, afin de diminuer la dénivellation et par suite la perte de chute. ”

“ L'usine électrique, qui cumule cet éclairage Mec l'industrie du gaz, remploie actuellement pour remplacer la batterie d'accumulateurs d'un entretien toujours coûteux et comme il y .a aussi plusieurs moteurs industriels sur la distribution, la force hydraulique ne chôme pas plus le jour que la nuit. ”

“ Or c'est une science fort difficile que celle du géologue, une science qui exige à la fois une grande expérience et une profonde intuition. Le critérium hydraulique est beaucoup plus à la portée des ingénieurs, car il repose simplement sur des mesures de niveaux et de débits. ”

“ Supposons la contrecharge nulle. Menons par la base de la galerie G une parallèle HH' à la ligne du fond.
On tracera le gabarit G, G', par la méthode exposée au paragraphe h5 pour le calcul des courbes V, V', dont la réunion constitue précisément ce gabarit.
On calculera d'abord la partie droite x de la courbe G (équation 286) . Dans cette formule figurent trois quantités e, z0, p, qui sont connues, e est la pente du fond AA'; z0 est la pente hydraulique de la nappe ABA'; p est la hauteur GF de la galerie audessus du fond. ”

“ Aussi le bélier hydraulique eut-il plus de succès dans les provinces éloignées, et dans l'étranger même, qu'autour de son inventeur; mais ce succès, pour avoir été lent, n'en séra que plus durable, et quoique notre collègue eût laissé quelque chose à faire pour l'exécution de cet appareil, il n'en demeure pas moins vrai qu'il a résolu un des problèmes les plus étonnans de l'hydraulique, en fournissant le moyen d'élever l'eau à une hauteur indéterminée, avec une chute donnée, et de convertir un jet d'eau, jusqu'alors inutile, en un principe moteur d'une heureuse fécondité. ”

“ Il y a ainsi deux groupes distincts d'appareils : ceux qui compriment l'eau a la pression de 50 kilogrammes par centimètre carré, nécessaire pour la levée de la vanne, et les appareils de manoeuvre qui utilisent l'énergie ainsi créée.
a) Appareils de compression (fig. 258, 259) . — Ces appareils sont installés dans un petit bâtiment F construit au pied du parement aval du barrage. La prise d'eau est formée de deux tuyaux de 0m,50 qui, réunis en un seul, conduisent l'eau dans une turbine Girard a axe horizontal K 1, capable de fonctionner entre des limites de chute de 4 mètres et de 28 mètres. ”