Hydromètre

“ En ce qui regarde la conduite et la distribution de l’eau, on a adopté le nom de module pour désigner la mesure des tuyaux. Comme on le verra plus loin, il y a une échelle de modules qui a eu pour base, soit le doigt, soit l’once, soit le quinaire (Voyez §§ 24 et 25) . On a confondu quelquefois d’une manière absolue le module avec le tuyau, et c’est à tort, car le premier est la mesure de l’orifice du second ; si on les identifie quelquefois dans le langage de la pratique, il faut au fond maintenir la distinction. C’est au moyen du calice (Voyez § 36) que la mesure est déterminée. ”

“ On doit à deux chimistes, aussi ingénieux que savants , un moyen d'apprécier les qualités des eaux potables, que j'appellerais volontiers l'art de l'hydrotimétrie, tant je trouve le procédé élégant, prompt et sûr. Pour l'exécuter, il suffit de quelques-unes de ces connaissances en chimie et en physique que tout homme bien élevé a puisées au collége ; un peu d'expérience ou les conseils d'une personne déjà exercée (1) .
Les qualités de l'eau potable s'estiment par degrés, comme la chaleur ou l'humidité de l'air. ”

“ 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 ”

“ Sonde, s. f. (Machine hydraul.) la sonde dont on se sert pour sonder un terrein dans l’eau, est tantôt une perche de bois qu’on divise en piés, au bout de laquelle on scelle un poids de plomb convenable si le courant de l’eau le demande ; tantôt c’est un boulet de canon attaché au bout d’une corde, divisée pareillement par piés ; par ce moyen on leve le profil de la riviere.
Pour sonder au-dessous de l’eau le gravier ou le sable qu’on y trouve, & examiner où commence le terrein solide, on emploie une autre espece de sonde. ”

“ HYDROMETRIE, s. f. (Mathem. & Phys.) c’est la science qui enseigne à mesurer la pesanteur, la force, la vitesse de l’eau, & des autres fluides ; ce mot est formé des mots grecs ὕδωρ, eau, & μέτρον, mesure. L’Hydrométrie comprend l’Hydrostatique & l’Hydraulique. ”

“ M. Desains a démontré, d'autre part, que l'action de l'eau sur les rayons qui la traversent est indépendante de son état liquide ou gazeux ; qu'elle ne dépend que de sa masse. Il résulterait de cet ensemble de faits un moyen précieux d'évaluer avec une certaine approximation le poids total de vapeur d'eau contenue dans toute l'épaisseur de la couche atmosphérique, alors que les hygromètres ne peuvent accuser que celle qui est mêlée à la couche d'air en contact avec le sol. ”

“ Supposons que la vitesse d'ascension soit de 2 mètres, chaque mètre carré de section débitera 7,200 mètres cubes par heure, et si l'on suppose une durée de fonctionnement de 6 heures, le débit totalisé sera de 43,200 m. c. donnant lieu à une condensation de 1,086 kilos si l'air saturé était à 30° de température. Si la pluie s'étalait sur une surface cent fois plus grande, chaque mètre carré de terrain recevrait une lame d'eau de un centimètre. ”

“ Lorsqu'on veut obtenir, avec une rigoureuse exactitude, la température des couches profondes qui contiennent la nappe d'eau d'un puits artésien, on descend jusqu'au fond du forage, à l'aide d'une tige de sonde, un thermomètre enregistreur, à maximum, enfermé dans un étui en métal hermétiquement fermé, afin de soustraire le thermomètre aux chocs et à la pression considérable de l'eau au fond du trou. ”

“ Les habitants percent verticalement la terre, jusqu'à ce qu'ils rencontrent d'abord la couche des eaux, puis le terrain solide. Ils enfoncent dans le trou un tube ou canon de pompe qui, descendant jusqu'au terrain solide, capte l'eau , et la fait remonter d'elle-même en siphon jusqu'à une hauteur donnée , d'où elle s'écoule dans des réservoirs et fournit aux bains. Comme la couche d'eau est commune, celui qui enfonce le mieux son tube, soutire l'eau à ses voisins ; celui qui élève le moins l'orifice de la pompe a le plus d'eau. ”

“ Quoique la quantité d eau trouvée ait été très-grande, et que par conséquent il y eût un certain avantage à employer un grand diamètre, celui qu'on a choisi a entrainé dans des dépenses et dans des difficultés tellement considérables que le succès du sondage a paru longtemps compromis.
Pour dire toute notre pensée sur cette entreprise, nous ajouterons que l'emplacement même du puits est très-mal choisi. Une fois qu'on a obtenu de l'eau jaillissante en un point quelconque, rien n'est si facile que de la conduire là où l'on veut s'en servir, par des tuyaux placés à la surface du sol. ”

“ La plupart du temps, l'analyse sommaire, dont nous allons nous occuper, suffira pour faire connaître si une eau est potable, si elle peut être employée à l'alimentation des chaudières à vapeur et si elle est de nature à laisser des dépôts incrustants dans les tuyaux de conduite. ”

“ Dans la recherche des eaux de source le thermomètre nous donne les meilleurs renseignements, et on ne devrait jamais faire les essais d'eau sur place sans avoir recours à un thermomètre bien exact. En faisant ainsi un certain nombre d'observations, on reconnaîtra bientôt la température qui caractérise les sources de la contrée. S'il se présente des oscillations il faudra faire de nouvelles recherches, et on aura ainsi des notions très-précieuses sur les conditions météorologiques de la contrée. ”

“ Une profondeur de quelques décimètres suffit d'ailleurs pour abriter la gorge, et l'espace laissé libre par cette disposition est très-utilisable pour l'application des galets supérieurs sur le côté de la cloche centrale, où ils sont bien plus convenablement établis que sur la calotte.
Utilité du volume d'eau de la cuve. — Le refroidissement de l'eau d'une cuve de gazomètre est évidemment retardé par l'importance relative de son volume. S'il est grand, on comprend que les gelées de courte durée n'auront pas le temps d'en abaisser la température au point de congeler la surface extérieure. ”

“ L'eau ainsi arrêtée se re-
lève derrière la vanne à une hauteur telle que l'ouverture dépense le débit entier du cours d'eau, ce que l'on reconnaît à ce que l'eau d'amont conserve son niveau. Si les lieux le permettent, le jaugeage de l'eau fournie par l'ouverture peut se faire soit dans un bassin creusé à l'aval, soit dans des vases placés au-dessous. Si ces procédés ne sont pas possibles, on calculera le débit de l'orifice au moyen de ses dimensions et de la charge en amont. L'expérience pourra être contrôlée au besoin en faisant varier les dimensions de l'orifice. ”

“ Le liquide afflue avec d'autant plus de force que plus grande est l'altitude
des bassins de provenance. En s'élevant dans l'un des réservoirs, l'eau refoule dans deux autres N N',
en communication l'un avec l'autre l'air contenu dans le premier, et lorsque l'instrument S appelé manomètre, qui sert à mesurer la pression des gaz et le niveau S marquant la hauteur d'eau dans la cuve M, indiquent que l'air est suffisamment comprimé, une vanne ouvre un orifice de communication avec les tuyaux de la ligne. ”

“ Les pluviomètres mesurent bien les pluies tombées en plein champ, mais l'évaporomètre de Pitche n'indique que l'eau évaporée sous abri et à l'ombre, par une rondelle de papier mouillé, et les psychromètres donnent des indications du même ordre ; or, ce qu'il importe de connaître, tant pour la culture que pour l'hydrologie, c'est la résultante des phénomènes en jeu : pluie, soleil, vent, capacité de retenue des terres dans chaque centre de population. ”

“ Au sortir des appareils d’épuration, le gaz passe par un compteur, qui enregistre le nombre de mètres cubes fabriqués, puis il va s’emmagasiner dans les gazomètres. Ces appareils se composent essentiellement d’une cuve cylindrique pleine d’eau dans laquelle plonge une cloche, guidée et maintenue par une charpente métallique ; un tuyau y introduit le gaz venant de l’usine, tandis qu’un autre laisse s’échapper celui qu’il faut envoyer dans la canalisation, après lui avoir donné les pressions convenables. ”

“ 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. ”

“ L’eau ne peut devenir ni flamboyante ni lumineuse ; au delà de 80o R. elle s’évapore ; décomposée, elle fournit deux gaz dont l’un est respirable et l’autre combustible. Mais le thermomètre, le baromètre, le gazomètre, le calorimètre, tous les instruments qui nous servent à mesurer l’intensité des forces physiques, peuvent recevoir des graduations très-diverses, qui toutes se convertiront les unes dans les autres. ”

“ On y trouve réunies les conditions les plus favorables pour les études hydrologiques : un réseau de rivières très développé, des puits, des sources minérales, des ruisseaux d’eau chaude provenant des usines, toutes les variétés d’eaux altérées ou corrompues. L’examen comparatif de ces liquides divers tend à prouver que le critérium des eaux salubres ne peut être ni la couleur, ni l’odeur, ni la saveur, ni la composition chimique. Une eau trouble peut n’offrir aucune altération dangereuse ”

“ Les analyses effectuées par le laboratoire municipal de Paris ont porté sur vingt-quatre échantillons d'eau provenant de vingt-quatre puits publics, et sur un échantillon provenant de la source de Sévilly.
Les résultats furent consignés dans deux documents qui vous ont été remis : l'un comprend l'analyse qualitative de chaque échantillon prélevé et indique le dosage des substances organiques et autres composés chimiques contenus dans l'eau analysée ; l'autre est une simple classification de l'eau des pompes en : potable, suspecte ou mauvaise. ”

“ Du Buat, vu les difficultés et les causes d'incertitude qu'auraient présentées des mesurages de pente, faits dans des rivières ou dans des coudes arrondis de canaux découverts artificiels , a préféré faire ses expériences sur les augmentations de charge d'eau (bien plus susceptibles d'être exactement mesurées) qu'exignt des tuyaux coudés circulairement, pour que l'eau y prenne la même vitesse (facile à mesurer par la dépense) que dans des tuyaux droits ayant même diamètre et même longueur. ”

“ On peut aussi créer un compartiment central muni d'un seul ou de plusieurs clapets, et placer tout autour une série de compartiments séparés qui présenteront chacun leur clapet. Plus le trou de sonde est de grand diamètre, plus le nettoyage sera long et difficile.
Tubage. — La caractéristique d'un sondage pour recherches d'eau est l'installation du tubage, et c'est ici que nous donnerons toutes les indications qui concernent cette opération. Dans le cas des puits artésiens le tubage a non plus seulement pour but de protéger les parois du trou de sonde et d'empêcher un éboulement. ”

“ En effet, chacune d'elles , en raison de sa mauvaise construction , consomme en moyenne 250 à 300 litres par seconde avec 2 mètres de pente, ou 5 à 600 avec un mètre, et par conséquent les 100 mille roues hydrauliques qu'on compte en France emploient la chute d'un mètre de 60 mille mètres d'eau par seconde, ou la puissance de 600 mètres tombant de 100 métres; mais la couche d'eau de 10 centimètres qui représente le débit des cours d'eau de 53 millions d'hectares ou de 530 billions de mètres carrés,
produit 212 milliards de mètres cubes ou 6,702 métrés cubes par seconde. ”

“ Si le débit de la source n'était pas d'un nombre entier de pouces d'eau, on ne pourrait obtenir le niveau constant à une ligne au-dessus des orifices ronds d'un pouce de diamètre. L'eau ne s'échapperait par ces ouvertures de même diamètre qu'en prenant un niveau trop bas, ou trop élevé ; alors on n'aurait pas une mesure exacte.
Pour évaluer exactement le débit quelconque d'une fontaine, il est donc souvent nécessaire que la jauge porte des trous ronds de différents diamètres ; savoir : des trous d'un pouce, des trous d'un demi-pouce, des
trous d'une ligne de diamètre. ”

“ Ces recherches ont pour but de déterminer les diamètres des diverses portions de conduite qui entrent dans une distribution. Comme le prix des tuyaux est à peu près proportionnel à leur diamètre, on comprend toute l'importance de la question au point de vue de l'économie. Cette détermination du diamètre des conduites exige qu'on se rende compte des rôles divers qu'elles peuvent jouer dans une distribution; car tantôt elles alimentent des réservoirs, lorsque la consommation d'eau est faible, tantôt elles sont alimentées par eux, lorsque la consommation est considérable. ”

“ Le robinet r étant fermé, on ouvre le robinet r' et on fait le vide jusqu'à une certaine approximation; il reste encore de l'air dont l'hygromètre marque la tension h. On ferme r' et on ouvre r; l'eau. contenue dans le vase's'évapore et vient dans l'air de la cloche. Si alors le manomètre marque h', on saura que la tension f de la vapeur d'eau sous la cloche est f= h' — h.
D'ailleurs la température étant donnée par le thermomètre, on pourra avoir la tension maximum correspondante et par suite l'état hygrométrique correspondant au degré que l'on voit marquer à l'hygromètre. ”