Hydraulique

“ La conduite moderne est le souple véhicule de la forêt ; hydraulique, soit que les tuyaux, atteignant jusqu’à la dimension de trois mètres de diamètre, emportent des rivières tout entières, soit qu’ils se réduisent à n’être que de minces filets distribuant l’énergie sur l’établi de l’ouvrier. ”

“ 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 ”

“ 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. ”

“ 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 ”

“ C’est l’appareil de levage hydraulique élémentaire qui fonctionne partout où il y a un puits ou une citerne, des pâturages de notre Jura suisse jusqu’aux Indes et plus loin encore en passant par les oasis de l’Arabie. Le grand levier avec le seau à un bout et le contre-poids à l’autre qui permet de tirer l’eau plus commodément en consentant à travailler aussi un peu à la descente du seau. Cette mécanique élémentaire universelle a quelque chose de particulièrement humain, simple, sympathique, intelligent et familier. ”

“ 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. ”

“ J'ai dit précédemment que je m'étais proposé, quant au service hydraulique (en dehors de ses attributions courantes) , l'étude de grandes entreprises d'aménagement, l'étude et la réalisation principalement du plus grand nombre possible d'entreprises spéciales petites et moyennes de dessèchement, d'irrigation, puis
enfin l'étude, d'autre part et à fond, de tout ce qui, en fait d'aménagement, d'amélioration de régime et d'utilisation agricole et industrielle des eaux, pouvait être projeté dans un bassin hydrographique, déterminé. ”

“ Au point de vue hydraulique, on peut dire que dans les terrains à cavernes, le massif aquifère est drainé par un système de collecteurs on galeries de captage, qui sont les couloirs., les siphons, les puits naturels ouverts dans la roche, collecteurs qui forment comme un réseau de divers ordres, semblable au réseau des rivières et ruisseaux qui coulent à la surface du sol. ”

“ 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. ”

“ PROPOSITION. Si la pente hydraulique est plus petite que 1, la nappe est à deux versants et deux sources; elle est à un seul versant et une seule source si cette pente hydraulique est plus grande que 1.
Au numérateur du rapport e le terme e représente l'influence de la gravité sur l'écoulement des eaux. C'est la pente du fond.
Au dénominateur le terme S représente une double influence. On se rappelle qu'on a posé :
q est l'apport pluvial, la quantité d'eau qui parvient à la nappe par seconde et a par mètre carré. ”

“ 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. ”

“ Pour se faire une idée plus précise de l'état actuel de la technique de l'aménagement des forces hydrauliques, on se reportera très utilement à l'ouvrage très intéressant de M. V. Sylvestre, La Houille Blanche, Rey, éditeur, Grenoble,
Turbines et appareillage hydraulique. ”

“ On pourrait construire des fossés assez profonds pour amener l'eau de mer assez en avant dans la plaine, où une machine hydraulique l'élèverait au moyen de pompes aspirantes et foulantes dans des canaux qui la dispenseraient sur toute la partie inférieure du terrain, où elle serait concurremment employée avec l'eau de ruisseau, de rivière et de source. ”

“ Les arrosemens par submersion ou par irrigation se font au moyen de canaux ou rigoles supérieurs au terrain qu’on veut arroser, et desquels on veut tirer les eaux qu’on fait venir quelquefois d’une grande distance ; la construction des canaux qui les charrient, les petites écluses qu’elles exigent souvent, le ménagement des pentes, les rigoles, les vannes, les conduits de décharge qu’elles nécessitent, sont des travaux qui appartiennent plus à l’architecture hydraulique, qu’à l’agriculture. ”

“ L'entrepreneur sera chargé de l'essai des tuyaux, soit en fonte, soit en tôle et bitume, et des robinets qui seront employés dans les prolongements ou renouvellements des conduites. Ces tuyaux et robinets seront soumis, dans les dépôts du service à l'aide d'une pompe de presse hydraulique, à une pression équivalente au poids d'une colonne d'eau de 100 mètres de hauteur. ”

“ Pour protéger ces mêmes intérêts, les ingénieurs du service hydraulique devront examiner les demandes des industriels qui veulent déverser les eaux résiduaires provenant de leurs usines dans un cours d'eau ni navigable ni flottable. ”

“ La recherche de méthodes de construction rapide, le besoin de trouver un liant hydraulique durable et résistant à l'action de l'eau de mer et des eaux séléniteuses ont été les facteurs importants qui obligèrent les fabricants à améliorer leurs produits. ”

“ 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. ”

“ Dans leurs grandes et riches cités, traversées souvent par les fleuves les plus abondants, on ne les voit jamais fonder le service hydraulique sur des dérivations prises en amont de ces fleuves placés sous leurs mains, mais bien sur l'emploi de sources fraîches et pures, conduites de loin au moyen de ces aqueducs immenses et coûteux que le temps a respectés. ”

“ Bien que l'étude de ces questions relève plutôt de l'hydrologie que de l'hydraulique, elles touchent à l'amélioration du régime des sources et, par ce motif, il nous paraît utile de présenter à leur sujet quelques considérations.
Dans quelle mesure l'homme peut-il agir sur ces deux facteurs de la formation des nappes, la pluie et l'absorption des eaux météoriques ? ”

“ Par travaux de drainage mécanique ou hydraulique on doit seulement comprendre ceux qu'on exécute dans le but d'assainir et de défricher les terrains au moyen soit de canaux pour l'écoulement des eaux, soit d'égouts, soit de remblais. ”

“ 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. ”

“ L'usine hydraulique disposera de 15.000 mètres cubes d'eau par jour, soit un débit de 171 litres par seconde s'appliquant à une marche régulière de vingt-quatre heures.
La force maximum que l'on pourra transmettre à l'usine a pour valeur (.Hydraulique, 48) :
T,„ — 667 x 0,174 x 150 = 17.409 kilogrammètres;
si le moteur est une turbine ou une roue Pelton dont le rendement atteigne 0,75, la force effective sera de 174 chevaux.
Sur la conduite de l'usine, la perte de charge totale sera de 50 mètres ”

“ 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. ”

“ Producteur usager. — Usine hydraulique. — Elle est imposable pour la force hydraulique maxima que peuvent rendre normalement les turbines, dans la limite où cette énergie peut être absorbée normalement par l'outillage d'utilisation.
Usine hydroélectrique. — Elle est imposable pour la force hydraulique maxima que peuvent rendre normalement les turbines, dans la double limite où cette énergie peut être normalement absorbée, d'abord par les génératrices électriques et ensuite par l'outillage d'utilisation. ”

“ C'est seulement dans l'hydraulique appliquée à l'agriculture que l'on peut traiter des moyens de régler la quantité d'eau qui doit s'écouler par chaque canal, proportionnellement à la charge d'eau, à la pente et aux dimensions des ouvertures des canaux.
Chaque terrain à arroser sera nivelé de manière à former un plan incliné, à partir du canal principal jus-
qu'à la partie la plus déclive, où devra se trouver un canal d'écoulement propre à recevoir les eaux superflues et à les diriger hors de la propriété. ”

“ La force hydraulique de 15 chevaux environ sur la Rille (car cette rivière est déjà affaiblie par les premières pertes que j'ai signalées plus haut) est employée, le jour, dans une fabrique de dés et de roulettes.
2° La Ferrièrc-sur-Rille, commune de 3oo habitants; éclairage électrique depuis -iç) o4, 20 lampes publiques, 800 lampes particulières à 110 volts; accumulateurs. ”

“ 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. ”

“ Elle arriverait pure, limpide et fraîche dans les grands bassins de filtration dont nous venons de parler, où elle serait prise par les machines élévatoires. Tel est le principe d'une prise d'eau normale. De là, lancée par des pompes hydrauliques que nous décrirons bientôt, dans de spacieux réservoirs situés aux divers niveaux culminans de distribution, l'eau y conserverait
toutes ses qualités, si, comme nous ne cessons de le recommander, elle restait dans ces réservoirs, isolée de la lumière, sous des voûtes épaisses, couvertes de plusieurs mètres de terre portant des plantations. ”

“ En procédant d'après cette base, et en venant en aide aux usiniers sans leur faire concurrence, pour le seul besoin d'un appareil hydraulique, destiné à fournir à la consommation, on se donnerait toutes les facilités pour disposer des magnifiques eaux dont on est entouré de toute part. ”

“ C’est ainsi que nous définissons la puissance hydraulique utile d’un fleuve. Nous ne développerons pas ici cette opinion, dont la raison d’être ressortira implicitement de ce que nous avons à dire sur l’aménagement du fleuve en amont. Cela dit, le débit dépend : 1° de la longueur soumise à la marée; 2° des variations que subit sur cette longueur l’am-
plitude de marée ou plus exactement de la forme affectée par les courbes instantanées au moment des renvois de courant à l’embouchure ”

“ Elle porte le titre Principes d'hydraulique, ouvrage dans lequel on traite du mouvement de l'eau dans les rivières, les canaux et les tuyaux de conduite ; de l'origine des fleuves et de l'établissement de leur lil; de l'effet des écluses, des ponts et des récersoirs ; du choc de l'eau ; et de la navigation tant sur les rivières que sur les canaux ét-roits, par le chevalier du Buat1, avec cette épigraphe tirée de Salomon , dont la vie et les œuvres seront vingt ans après l'objet particulier de ses études et des ses essais poétiques : Quandd librabal Btpminus fontes aquarum. ”

“ Les ingénieurs des ponts-et-chaussées sont en effet chargés de tous les travaux hydrauliques qui ont pour objet, soit d’accroître ou d’améliorer les produits de l’agriculture, soit de vivifier l’industrie, soit d’étendre et de faciliter le commerce. Rien n’est donc plus important pour eux que de connaître exactement l’hydrographie des départements où ils sont placés. ”

“ 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. ”

“ Parfois aussi l’eau courante des fleuves ou des rivières doit être empruntée à un niveau inférieur, et dans ce cas il faut l’élever, soit au moyen de machines hydrauliques que fait mouvoir le cours d’eau lui-même, soit à l’aide des machines à vapeur. ”