296 L A H O U I L L E B L A N C H E
L E S F O R E T S
et leur influence sur le régime des eaux (
{)
Les q u e s t i o n s q u i t o u c h e n t à l'influence d u d é b o i s e m e n t s u r les chutes de pluie et le r é g i m e h y d r a u l i q u e d ' u n e c o n t r é e o n t été l'objet de fréquentes d i s c u s s i o n s . C e sujet est traité d a n s u n e petite b r o c h u r e publiée r é c e m m e n t en A n g l e t e r r e p a r le Board of Agriculture and Fisheries et d o n t le j o u r n a l The Surveyor d o n n e u n r é s u m é q u e n o u s p u b l i o n s d'après YEngineering Record.
L ' e n s e m b l e f o r m a n t les a r b r e s , c'est-à-dire le t r o n c , les b r a n ches et les feuilles, a b s o r b e u n e partie de l'eau q u i t o m b e et l'empêche d ' a t t e i n d r e le sol ; on p e u t évaluer cette p a r t i e de 3 o à 45 p o u r 100 d u total de Peau t o m b é e , m a i s la p r o p o r tion d é p e n d tant d u caractère de la pluie q u e de la n a t u r e des a r b r e s . Avec des pluies fortes ou c o n t i n u e s , il arrive p l u s d'eau au sol qu'avec les p l u i e s fines. De m ê m e , les arbres vivaces interceptent p l u s d'eau d a n s le c o u r a n t d ' u n e année q u e les a r b r e s a n n u e l s , et les arbres r e t i e n n e n t n a t u r e l l e m e n t plus d'eau en été q u ' e n hiver, p o u r la m ê m e r a i s o n .
Mais, bien q u e le sol d ' u n e forêt reçoive m o i n s d'eau q u ' u n terrain n u , l ' h u m i d i t é se c o n s e r v e b i e n m i e u x d a n s le premier cas q u e d a n s le s e c o n d . Des o b s e r v a t i o n s p r o l o n g é e s o n t fait constater cet effet comparatif. La présence d'eau en a b o n d a n c e d a n s la terre, m a l g r é l'abri q u e d o n n e n t les a r b r e s , est d u e , en p a r t i e , à la m o i n d r e é v a p o r a t i o n causée p a r la présence de ces a r b r e s q u i e m p ê c h e n t l'action des r a y o n s solaires et, en partie, à la p l u s g r a n d e h u m i d i t é de l'air s o u s ces a r b r e s ; ces deux effets s'ajoutent p o u r c o m b a t t r e l'évaporation de l'eau q u i i m p r è g n e le sol. De p l u s , la p r é s e n c e des racines des arbres q u i forment u n e espèce de réseau à la surlace de la terre est u n obstacle à u n e c i r c u l a t i o n r a p i d e de l'eau à cet e n d r o i t . C e s racines p é n è t r e n t s o u v e n t à u n e g r a n d e p r o f o n d e u r , et l o r s qu'elles d i s p a r a i s s e n t p a r la p o u r r i t u r e , elles laissent à l e u r place des t r o u s où l'eau pénètre facilement de l'extérieur. L e sol des forêts est plus p e r m é a b l e q u e celui des terrains d é c o u verts et l'eau y pénètre et y s é j o u r n e p l u s facilement.
Ces considérations font c o m p r e n d r e p o u r q u o i les cours d'eau q u i traversent les pays boisés s o n t m o i n s sujets à des crues rapides et v i o l e n t e s ; l e u r r é g i m e est b e a u c o u p p l u s régulier.
C'est u n avantage sérieux l o r s q u e ces c o u r s d'eau d o i v e n t servii à l ' a l i m e n t a t i o n des localités. N o n s e u l e m e n t on p e u t c o m p t e r sur u n e q u a n t i t é r e l a t i v e m e n t c o n s t a n t e , m a i s on n'a pas l'in
c o n v é n i e n t des dépôts vaseux q u i a c c o m p a g n e n t les crues, d o n n e n t de l'eau t r o u b l e , e n c o m b r e n t les réservoirs et o b s t r u e n t les filtres.
La présence des forêts s u r u n bassin q u i a l i m e n t e u n e loca
lité é q u i v a u t à u n e a u g m e n t a t i o n d u v o l u m e d u réservoir de la d i s t r i b u t i o n , parce q u e la présence des a r b r e s retarde la c i r c u lation de l'eau et e m p ê c h e en p a r t i e son é v a p o r a t i o n . O n doit également r e m a r q u e r q u e la neige fond m o i n s vite s o u s les arbres q u e s u r u n sol d é c o u v e r t , ce q u i s'ajoute à l'effet q u i vient d'être signalé. D e m ê m e à la fonte des neiges, sous b o i s , la terre absorbe p l u s d'eau q u e s u r u n sol découvert ; en effet, d a n s ce d e r n i e r cas, le sol est souvent gelé à la surface et Peau ne peut s'absorber, ce q u i n'arrive p a s sous bois, où les arbres protègent le sol de la gelée. Il en résulte q u e , n o n seulement la présence d'une forêt s'oppose à la p r o d u c t i o n des i n o n d a t i o n s , m a i s aussi q u e l'eau p r o v e n a n t de la fonte des neiges est beau
c o u p m o i n s vaseuse que d a n s l'autre cas.
N o n s e u l e m e n t les forêts exercent u n e influence considérable sur.l'état d ' h u m i d i t é d u sol, m a i s elles agissent s u r sa t e m p é r a t u r e , m ê m e à u n e certaine p r o f o n d e u r . Des observations faites s u r un certain n o m b r e de stations du c o n t i n e n t o n t fait voir q u e la présence de forêts abaissait la t e m p é r a t u r e m o y e n n e
(1) Extrait du bulletin de la Société des Ingénieurs Civils de France, n° de mai 1904.
a n n u e l l e d u sol à la surface de près de i,5 d e g r é centigrade et à Ï m . 20 de p r o f o n d e u r de Ï d e g r é e n v i r o n .
Cette action r é f n g é r a n t e est d u e a diverses causes réunies. Le feuillage des a r b r e s fait obstacle au passage des r a y o n s solaires*
le bois m o r t et les feuilles sèches q u i c o u v r e n t le sol empêchent la l i b r e c i r c u l a t i o n e n t r e le sol et l ' a t m o s p h è r e , tandis que l ' h u m i d i t é de la terre a b s o r b e u n e certaine q u a n t i t é de calorique sans élévation s e n s i b l e de la t e m p é r a t u r e .
Si les forêts o n t u n e action d ' a b a i s s e m e n t s u r la température, cet effet est b e a u c o u p p l u s m a r q u é en été q u ' e n hiver. La m o y e n n e d e s o b s e r v a t i o n s de o n z e s t a t i o n s en Allemagne mon
tre q u e la t e m p é r a t u r e à la surface de la terre d a n s une forêt est, en j u i l l e t , de 4,2 degrés c e n t i g r a d e s p l u s basse qu'en terrain d é c o u v e r t , t a n d i s q u ' e n d é c e m b r e la différence est nulle er m ê m e négative. L a p r é s e n c e des bois tend d o n c , par consé
q u e n t , à égaliser la t e m p é r a t u r e d u sol, ce q u i a u n e importance c o n s i d é r a b l e au p o i n t de vue de l ' h y g i è n e p o u r u n e eau potable.
O n peut aussi m e t t r e à l'actif d e s forêts q u ' e l l e s exercent une action d é p u r a t i v e s u r l'air et s u r le s o l ; o n t r o u v e moins de g e r m e s de toute n a t u r e d a n s u n p a y s boisé q u e d a n s une même superficie de t e r r a i n s d é c o u v e r t s .
A propos de la meilleure utilisation des chutes d'eau
P O U R L E T R A N S P O R T D ' É N E R G I E
L'article de M . C Ô T E , d a n s le n u m é r o d'avril, a singuliè
r e m e n t éclairci le débat ouvert ici-même s u r « la meilleure utilisation des chutes d'eau affectées au t r a n s p o r t d'énergie к La p r é s e n t e note a p o u r b u t de r é p o n d r e a une question q u i était posée dans cet article et aussi d ' é m e t t r e quelques réflexions sur cette meilleure u t i l i s a t i o n .
En p a r l a n t de la régularisation d ' u n cours d'eau pendant sa période a n n u e l l e de b a s s e s - e a u x , M . C Ô T E demande ce q u e feront les industriels d'aval privés d ' u n e partie de leur débit par T e m m a g a s i n e m e n t de l'eau à l'usine d'amont.
E v i d e m m e n t ces i n d u s t r i e l s s e r o n t lésés et un pareil état de choses est i n a d m i s s i b l e . Il y a p o u r t a n t un moyen de leur d o n n e r t o u t e satisfaction.
S u p p o s o n s (ce qui est le cas général envisagé) un cours d'eau a y a n t u n e p é r i o d e a n n u e l l e d'extrêmes basses-eaux de T jours avec un débit m i n i m u m m i n i m o r u m décilitres.
Cette période d ' e x t r ê m e s basaes-eaux étant coupée de quel
ques pointes, est susceptible d ' u n e régularisation relevant le débit j u s q u ' à u n e m o y e n n e constante de D litres. Cette r é g u l a r i s a t i o n est effectuée p a r u n e réserve de capacité suffisante, établie aux o u v r a g e s de prise ou d'amenée de Геаи à l'usine ; cette u s i n e utilise ce débit d'une façon variable avec sa charge mais l'ensemble de son débit jour
nalier ne dépasse pas le c u b e d'eau d o n n é par le débitD en 24 h e u r e s .
Dès lors p o u r r é g u l a r i s e r le débit en aval, il suffira àt c o n s t r u i r e au d é b o u c h é du canal de fuite un réservoir b e a u c o u p plus petit que le p r e m i e r et remplissant le îole inverse du réservoir r é g u l a t e u r de « la p o i n t e » ; ce réser
voir a u r a , par c o n s é q u e n t , u n e capacité définie par l'abaque qui a été d o n n é e p a r M. C Ô T E d a n s son é t u d e . En d'autres t e r m e s si on appelle L le débit variable de l'usine, le débit en aval sera t o u j o u r s Д parce q u ' a u x h e u r e s de fortes charges le réservoir e m m a g a s i n e r a L — D et aux heures £ faible charge il restituera D — L .
Voilà d o n c les r i v e r a i n s d'aval avantagés puis-qu ils pro
fitent de la régularisation du g r a n d r é s e r v o i n Au lieu d ' a v o i r u n e p é r i o d e de basses-eaux à débit irrégulier e Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1904058
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présentant des m i n i m a d ils ont une période de basses-eaux à débit constant plus élevé D.
Nous allons m ê m e plus loin en pensant q u e , par une sage entente, ils pourraient coopérer à cette œuvre de régularisation. O n p e u t concevoir un groupement, un syn
dicat de propriétaires de chutes disposées en escalier sur un cours d'eau. Ce syndicat exécuterait à frais c o m m u n s cette régularisation s u r le p r e m i e r échelon de la chute.
Il est peut-être bien téméraire de parler ainsi. L'entente n'est pas précisément ce qui règne parmi les riverains des cours d'eau utilisables. Ils voient trop souvent en leurs voisins plutôt des c o n c u r r e n t s que des collaborateurs à l'œuvre de mise en valeur d'une richesse nationale. Mais enfin ce n'est pas u n e utopie, c'est la conception idéale de l'asservissement de l'énergie hydraulique et de son utili
sation intégrale. Ce g r o u p e m e n t d'intérêts se fera naturel
lement par la force des choses.
En tous les cas, et c'est là la réponse à la question de M. CÔTE, la régularisation effectuée de la manière que nous venons d ' i n d i q u e r ne soulèvera aucune protestation de la part des riverains d'aval, bien au c o n t r a i r e .
Mais cette obligation de régulariser le débit en aval est-elle absolue et doit-elle se faire dans tous les cas? On peut remarquer q u e bon n o m b r e de nos usines de transport d'énergie sont installées sur la limite inférieure de la chute utilisable du cours d'eau, soit à l'endroit à partir duquel la rivière commence son cours en plaine ou en vallée à faible pente, soit près du confluent avec un cours d'eau plus important qu'elle ( E x e m p l e s : usines de la B o u r n e , de la Sioule, de la D o r e , de S a i n t - B é r o n , de F u r e et Morge, du Bréda, de Lancey, etc.), et dès lors la question de la régu
larisation en aval d i m i n u e d'importance, car le cours d'eau ne peut plus guère être employé que p o u r l'irrigation (*)„
Parmi les autres usines qui ne sont pas dans ce cas, il y en a qui sont s u r des cours d'eau difficilement régulari
sâmes (exemples : R o m a n c h e et Drac) ou qui n'emploient qu'une partie du débit total (Jonage).
Il reste donc actuellement un n o m b r e très restreint
\ h
d'usines de transport d'énergie d e v a n t effectuer la régularisa-
Schéma I
Centre de distrihtdtiozi>-
tion du débit en aval et \Â
c'est plutôt un cas parti
culier qu'un cas général que nous venons d'étudier.
Mais sera-ce toujours un cas particulier ? L o r s q u e l'utili
sation des chutes d'eau sera p l u s complète, les usines de transport d'énergie n'auront-elles pas avantages à s'établir plus en avant dans les vallées à forte p e n t e , et ceci nous stnène à nous d e m a n d e r le p o u r q u o i de l'emplacement de ces usines.
Considérons p o u r cela la chute utilisable d'un cours
^eau, c'est-à-dire la chute comprise entre le point d'amont
() On ne p o u r r a i t p o u r t a n t p a s se d é s i n t é r e s s e r d e c e t t e q u e s t i o n ,
*jJ3is dans ces c o n d i t i o n s , la r i v i è r e s ' é l a r g i s s a n t b e a u c o u p , la r e t e n u e
tteau jJeut se faire d ' u n e façon p e u c o û t e u s e en é l e v a n t l é g è r e m e n t plan d'eau p a r u n b a r r a g e d e faible h a u t e u r m u n i d ' u n e v a n n e
? d™ t c o n s t a n t . U n r e l è v e m e n t d e i™5o à 2 m. sur 200 m. de
°ngueur et 20 m. d e l a r g e u r d o n n e déjà 6 0 0 0 m . u t i l i s a b l e s (se
"Porter à l ' a b a q u e p r é c i t é e } .
au-dessus duquel le débit est insuffisant et le point d'aval où commence le cours en plaine. Supposons tout d'abord, le débit étant le m ê m e sur tous les points du p a r c o u r s , que la pente de la vallée est régulière et que la puissance totale est utilisée par un escalier de chutes de m ê m e puis
sance. C'est ce que nous p o u r r o n s symboliser d'une façon rudimentaire par le schéma I. O n voit sans plus d'expli
cations q u e les conditions d'installation de toutes ces chutes sont les mêmes, d'où partout un même prix de revient du cheval installé. Si l'on veut en utiliser une pour alimenter en énergie un centre industriel A, i! est évident que la chute du bas ( № 1) sera la mieux placée, car le centre A est presque toujours dans la plaine et cette chute en est la plus rapprochée. Le prix du cheval t r a n s porté de la chute du haut ( № 4 ) serait grevé de l'amor
tissement et de l'entretien de la portion de ligne supplé
mentaire, sans préjudice du supplément de coût de l'ins
tallation électrique qui pourrait être d'une tension plus élevée, si on veut conserver la m ê m e perte en ligne. La place de l'usine de transport d'énergie est donc au bas de
'escalier.
Centre de distrihuUon
— >-
Schéma II
Mais c'est là un cas presque théorique. Dans presque toutes les vallées et surtout les vallées de montagne, la pente n'est pas constante, elle est beaucoup plus faible dans la partie inférieure de la vallée et un escalier de chutes de même puissance est symbolisée par le schéma I I . O n voit tout de suite que le dernier échelon comporte des ouvrages de prise beaucoup plus développés que le pre
mier et le cheval installé y est plus coûteux.
Bien mieux, il sera souvent difficile, pour ne pas dire impossible, de réaliser sur une vallée à pente variable, un escalier de chutes de même puissance, la basse vallée ne se prêtera pas à l'établissement de chutes de même h a u t e u r que la haute vallée et c o m m e le débit est sensiblement le même, les derniers échelons seront des chutes de plus faible puissance où le cheval installé sera plus coûteux (*).
Mais nous avons vu que le prix du transport du cheval est plus faible à m e s u r e qu'on descend la vallée. Dans quelle m e s u r e cette économie et cette dépense s u p p l é m e n taire se compensent-elles ? A quel échelon faut-il s'arrêter ? Il n o u s apparaît q u ' u n e étude particulière à chaque cas serait indispensable pour pouvoir donner une réponse exacte. Il serait intéressant de la faire p o u r un cours d'eau.
Cette étude constituerait un guide p o u r des problèmes analogues. On ne peut guère formuler de règles générales ; tant de conditions particulières influent sur le prix du cheval et sur le coût de son transport qu'il est peut-être téméraire de le tenter.
N é a n m o i n s , il paraît incontestable que dans une série de chutes installées sur une même rivière, il y a un certain
(*) U n e x e m p l e t y p i q u e est la vallée de la R o m a n c h e e n t r e la p l a i n e d u B o u r g d ' O i s a n s et Vizilîe. Le p r e m i e r é c h e l o n de c h u t e (usine d e Livet) est d e 60 m . t a n d i s q u e le d e r n i e r (usine d e S é c h i - lienne) est de 12 m , s e u l e m e n t .
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o r d r e à respecter suivant l'utilisation qu'on se propose de ces chutes. Jusqu'ici on s'en est peu p r é o c c u p é ; cela tient à ce que les besoins pressants de l'industrie en énergie d'une part, la situation un peu difficile de l'industrie électrométallurgique d'autre part, ont amené les industriels à faire d u transport d'énergie avec des chutes dont la desti
nation primitive était tout autre, mais qui avaient s u r d ' a u t r e s chutes mieux placées, l'avantage d'être prêtes à fonctionner. L'emplacement rationnel des usines de t r a n s port d'énergie est peut-être faussé actuellement, mais nul doute q u e , plus tard, lorsque la multiplicité des transports d'énergie créera une lutte industrielle sérieuse, on ne soit amené à faire des études dans le genre de celle q u e n o u s proposons.
P h . GlRARDET,
Ingénieur L E. G.
POTEAUX EN CIMENT ARMÉ
Système BOURGEAT (l)
CONSIDÉRATIONS GENERALES
Depuis que l'utilisation de la houille blanche à grande distance a multiplié les entreprises d'éclairage, de distribu
tion de force motrice et de traction, le rôle de la voie aérienne est devenu comparable à celui de la voie ferrée dans l'industrie des chemins de fer. T o u t défaut dans la structure de cette voie peut avoir des conséquences désas
treuses, comme le moindre perfectionnement se traduit parfois par des avantages i m p o r t a n t s .
C'est p o u r q u o i , depuis quelque t e m p s , les supports des lignes aériennes sont l'objet d'études très sérieuses et de recherches qui tendent à perfectionner les différents types et à réaliser le support idéal dont les caractéristiques sont : La durée indéfinie; la suppression de tout e n t r e t i e n ; rincombustibilité ; l'élégance unie à la légèreté et à la r é s i s t a n c e ; la s é c u r i t é ; enfin un prix aussi réduit q u e possible.
Les recherches devaient porter naturellement sur les matières diverses qui se disputent le marché : le bois, le fer et le ciment armé. O r toutes les recherches tendent à établir que c'est l'union de ces trois matières qui permet de réaliser dans la plus large mesure possible le but d é s i r é ,
*
Poteaux eu bois, — P a r suite de son bon marché, de sa légèreté et de sa résistance, le bois s'est tout d'abord imposé à peu près exclusivement. T o u t e s les lignes télégraphiques et téléphoniques, ainsi que les premières lignes électriques industrielles, furent édifiées sur des supports en bois. Mais les inconvénients que son usage a révélés, les interruptions de service inhérentes à ses défauts^ le font abandonner de plus en plus, surtout pour les lignes à h a u t e tension et p o u r celles desservant des services publics. L'économie que l'on réalise dans les frais de premier établissement n'est qu'appa
rente, et on s'expose aux plus graves mécomptes, la durée moyenne des poteaux en bois n'étant guère que de 5 à 6 a n s . On a bien cherché à remédier à ce défaut en soustrayant la matière ligneuse à cette décomposition rapide ; à cet
<i) Note présentée le mercredi io juillet à Y Association Française pour VAvancement des Sciences, par M. DROUHIN, ingénieur, ancien
directeur de la Société Electrochimique de la Romanche.
effet on employa tour à t o u r la carbonisation, l'immersion dans u n bain de parafine, le g o u d r o n n a g e , e t c . . . , enfin l'injection sous pression en vase clos de créosote, de sul
fate de cuivre, de chlorure de zinc, de bichlorure de mercure, e t c . . Mais aucun de ces moyens n'a d o n n é le résultat attendu, c'est-à-dire u n e incorruptibilité absolue et la durée indéfinie qui devait en être la conséquence.
T o u t au plus certaines maisons sont-elles parvenues à l'aide de travaux d'imprégnation très consciencieux et très soignés, à protéger t e m p o r a i r e m e n t les bois soumis à ce traitement et à en prolonger la d u r é e .
Toutefois les résultats n'ont pas été assez complets et satisfaisants p o u r qu'il soit p e r m i s à l'heure actuelle d'en»
Fig. i . — Transformateur de la Compagnie d'Energie électrique de Grenoble et Voiron monté sur poteaux en ciment armé.
visager u n e concession de q u e l q u e d u r é e sans prévoir plusieurs r e m p l a c e m e n t s en cours, parfois même dès la première année, parce que la matière antiseptique ne tarde pas à disparaître, soit p a r délavage ou évaporisation, soit par chute au pied du poteau à cause de sa densité.
Dans les meilleures conditions l'éventualité du remplace
ment des s u p p o r t s en bois se présente t o u s les 12 ou i5ans, Peut-on envisager sans crainte u n e telle éventualité pour un réseau à haute tension, très développé, chargé d'assurer un service public î A s s u r é m e n t n o n , car le changement des poteaux d'une ligne aérienne en fonctionnement est non seulement long et coûteux, mais il est encore d'une exécu
tion des plus d a n g e r e u s e s et de n a t u r e à créer de sérieuses difficultés administratives à l'exploitant, et à lui occasionner le paiement d ' i n d e m n i t é s considérables à ses abonnes, par les interruptions obligatoires d u service qu'il entraîne.
L'altération des poteaux en bois présente un autre incon
vénient des plus graves. C o m m e on le sait, c'est surtout au contact avec le sol que la décomposition est la plus rapide*
