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Adductions et Distñbutions d’Eau

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Type de Rapport

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explicatíf et justííicatif de rAlimentation en Eau d’une Ville I

pour petites Villes ou Communes,

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PAR

J. G I L B E R T

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Ingénieur Membie des Sociétés des Ingéniewrs ciüils de France, des Sous-Ingénieuis, CandacteürSf. CoTitróleuTS des Ponts ei Chaiissées et des Mines, des Hygiénistes et Techniciens MvnicipouXf Lauréat de la Société d’ Encouragement pour VIndustrie Naiionale.

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5 A V A N T -PR O PO S par G. BECHMANN, C * Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées Anden Chef du Service des Eaux et de VAssainissement de París

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Successeur de H. D unod ET E. PiNAT

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4y, et 49, Quai des Grands-Augustins, ( 6') 1919

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A vant-Propos

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Un ingéniéur qui s ’est faii une s p é c i a l ü é e n matiere

disiribution

d ’eau,

M . Gilbert, inüeníeur et propagateur d ’un excel len t ty pe d e joint pour les conduiies d ’eau d e boisson, a en l’heureus e i d e e d e publier un d e s rapports les plus co mpl ets qu’il ait produits au cours d e ses nombreuses étu de s pour Uétablissement d e dislribulions d ’eau urbaines. En ce la il a é t é bien inspiré ; et son -geste ap pe ll e d e s é l o g e s mérités. Alors que tant d ’autres, en e f f e t , réserüent üolontiers pour eux seuls les pr o cé d é s qu’ils ont dú mettre en ceuVre, ainsi que le m o d e d e présentation qui a pu leur Valoir de s su cc és , il n a pas hesité á rendre á ses confréres, á ses imitateurs, j allais dire a ses concurrents, un serOice éminent en leur déüoilant les m o y en s qu’il a emp l o y és pour gagn er la c o n j i a n c e d e s municipalités et qui se résument tout d ’abord dans l’étu de c o n s ci en ci eu s e du pr o bl ém e po sé , la .re cherche approfondie d e la soluiion adéquate aux circonstances et les claires explications qui meitent les diúerses phases d e l ’étud e tout entiére a la po r té e d e tous, en justifiant les

conclusions ;

puis dans la description co m p l e t e et p r é c i s e de s ouürages, sans craindre d ’aborder les détails techniques útiles, d la condition d e les traiter aü ec une sobre clarté. Son rapport, m o de s tem en t pr ésenté co m m e a t y pe », est et restera un m o d é l e ■du g enre, sinon m é m e une soríe d e cours pratique, dont les je un es ingénieurs feront ■sürement leur profit et qui mérite d e leur éire repommandé.

G. BECH M AN N , C * In gé nié ur en C h e f de s Ponts et Chaussées en retraile. A n d e n C h e f du S e r o ic c d e s Eaux et d e VAssainissem.ent d e Paris.

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Type de Rapport . EXPLICATIF ET JUSTIFlCATiF DE L’ALIMENTATION EN EAU B'UNE VILLE AU POINT DE VUE DES INTERETS FINANCIERS ET SANITAIRES (1).

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d e G

P . . . c é n é ir a l

L alimentation en eau potable de la ville de P ... est depuis longtemps réduite á l ’eau suspecte de puits particuliers et á celle de captages implantes á une faible profondeur sous le sol des vignes, des terrams cultivés et meme en aval des habitations. Le débit des captages actuéis atteint a peine 20 litres par minute en temps de sécheresse, dont le tiers environ se perd en route avant d ’arriver aux fontaines, ce qui correspond á 6 litres •d eau distnbuée par jour et par habitant, pour une population de 3.159 ames. Comme on le voit, le volume d ’eau distribué est tout á fait insuffisant pour les usages do mestiques, de sorte que les lavages et les moyens de combatiré les incendies sont des plus restfeints ; la santé et la sécurité publiques sont done également en danger. C est pour la ville de P ... une situation fácheuse qui préoccupe á juste titre ses honorables administrateurs. Malbeureusement, les diverses Municipalités de P ... se sont heurtées, jusqu’a ce jour, á des difficultés financiéres : les ressources de la ville ne leur permettant pas de prélever sur le budget annuel une somme suffisante pour solder Tintéret et Tamortlssement du capital de pre mier établissement, ainsi que les frais d’exploitation. Pour sortir de cette situation, il fallait avoir recours tant aux demandes de subventions qu’aux centimes additionnels en attendaht le produit de la vente de l’eau : c ’est ce que le Conseil municipal a bien compris. Nous croyons mutile d ’insister sur les avantages qui résulteront aussi bien pour l ’Etat, au point de vue de la défense nationale, que pour la ville de P ..., d’une amenée d ’eau sainé et ahondante répondant aux besoins múltiples de la consommation. L ’Etat par ses soldats, la ville par ses habitants y trouveront la recompense de leurs sacrifices en payant un tribut moins lourd á la fiévre typhoi'de et aux autres maladies d’origine hydnque. Nous nous bornerons á dire que le

(I) Ce rapport, établi suivant les instructions administratives, montre comment on arrive dans la pratique á la solution la plus économique au point de vue des intéréts financiers et sanitaires, c'est-á-dire celle pour laquelle le coút total annuel est mínimum. Ce coüt total comprenant les intéréts du capital engagé, les frais d exploitation et d entretien du Service et les pertes en víes humair.es représentées en argent. Les .recettes du Service entrant en ligne de compte. 11 est d ailleurs nécessaire de proceder ainsi lorsqu’on désire obtenir la subvention máximum sur les fonds <lu Parí mutuel. Le projet envisagé a été exécuté aux prix d'avant-guerre. Ce rapport a été corrige et annolé én 1919.

Conseil municipal aura fait oeuvre réellement méritoire si, dans sá sollicitude pour ses administres, j 1 réalise un progrés dont tant d ’autres agglomérations ont le bonheur de pouvoir se féliciter. Pour notre part nous serions heureux de contnbuer par nos recherches et nos études a la. réussite d’un travail qui intéresse á si juste titre l ’hygiéne publique et le bien-étre des habitants d e P ... Q uANTITÉ d ’e AU NÉCESSAIRE A L’ a LIMENTATION. — Suivant qu’on se préoccupe plus ou

moins des diverses causes de variation de la consommation, du gaspillage et des pertes dúes á l ’imparfaite étanchéité de la canalisation, suivant qu’on se propose de satlsfaire aux besolns immédiats ou á ceux d ’un long avenir, on se trouvera naturellement conduit á admettre des chiííres sensiblement différents pour la quantité d’eau nécessaire á l ’alimentation d ’une ville. II ne faut pas non plus perdre de vue que la consommation s’accroít toujours avec le temps et surtout avec les facilités que l ’on trouve á se procurer de l ’eau á volonté et á portée immédiate. Cn estime que les pertes dues á l ’imparfaite étanchéité des canalisf.tions ordinaires atteignent au moins 25 p. 100 de l ’eau envoyée dans le réseau,’ mais en adoptant des conduites ne perdant pour ainsi dire pas d’eau, comme celles que nous proposons plus lom, on verra que cette proportion est considérablem.ent réduite. En France, on admet généralement que 200 a 250 litres par tete sufñsent pour une large alimentation, mais bon nombre de villes n’atteignent pas ce chiffre. Darcy admettart qu on pouvait avoir une bonne distribution d ’eau avec 150 litres par tete, dont 60 réservés aux bornesfontaiñes et á l ’arrosage. L ’ingénieur allemand Sallebach compte 50 a 100 litres pour les agglomérations de moins d e -5.000 habitants, 120 au-dela, 150 a 2C0 pour les villes importantes. 11 convient de remarquer que tous ces chiffres se rapportent a la consommation moyenne de l ’année et que cette derniére est beaucoup plus forte en été qu’en hiver. D ’aprés les expériences faites dans le nord de la France, si Fon désigne par 1 la consom mation moyenne, la consommation mensuelle est de ; , , Janvier

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1,25

D é c e m b re

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Etant donné que les moyens ílnanciers de la ville sont des plus limités et qu une distribution d ’eau sainé, méme insuffisante, réalisera toujours une amélioration sensible dans le bienétre des habitants, nous estimons qu’il .faut tácher d amener au miOins 3 htres d eau par seconde en temps de sécheresse, soit 74 par tete en comptant sur une population de 3.500 habitants et en tenant compte des divers besoins. ( 1)

(1) II convienEde se rendre compte des besoins dans chaq,ue cas pour le^ lavages, les arrosages, les incendies, les moteurs et de prévoir au minimum par tete et par 24 heures : 50 litres pour les personnes, 50 litres pour le gros bétail, 20 litres pour les porcs, 10 litres pour les moutons. On verra plus loin qu’il a été fait en sorte d'amener plus de 100 litres par babitant et par jour. L'administration demande maintenant qu'on fasse tous ses efforts pour avoir, poúr tous les besoins, 150' Jitres dans les petites villes et 200 litres dans les vides importantes.

O rigine, qualité et choix rationnel des eaux d ’ alimentatiun. — Comme on le salt,

Jes eaux ele Ja surface du globe sont continuellement en voie d ’évaporatlon ; les nuages for mes, entraínés par les vents, se résolvent en piule, neige (eaux météoriques) qui, tombant sur le sol, ruissellent en partie et s’accumulent dans les points bas (lacs, étangs, cours d ’eau), tandis que le reste s’infiltre plus ou moins selon les terralns, formant, au contacf des couches Imperméables sur lesquelles elles clrculent, des nappes souterraines dont les points d ’émergence avec le sol constituent les sources. Ces eaux retournent ensuite a la mer par les cours d ’eau. (eaux •telluriques). Les nuages et les cours d’eau établissent ainsl une chame sans fin entre les mers et les ■continents. C ’est done généralement a l ’eau de piule déversée sur le sol que l ’homme peut avoir recours pour son alimentatlon, soit en la prenant aussitot aprés sa chute et en la recueillant 'dans des citernes, soit aprés qu’elle s’est mfiltrée dans les couches du sol en allant l ’y chercher au moyen de puits, soit lorsqu’elle'reparait au jour sous forme de sources, soit enfin aprés fqu elle a ruisselé sur le sol, en la puisant aux étangs, aux lacs et aux cours d’eau. E aux de CITERNES. — Avant de pénétrer dans les citernes, l ’eau de pluie entrame avec

‘elle les poussiéres et les matiéres organiques de l ’air et des toits qui la rendent trés alterable et ‘de qualité mediocre. La ferrnenfation des substances organiques se développe rapidement á l ’intérleur des citernes, si bien que l ’eau y devient impropre á l ’alimentation. L eau de pluie ne contient pas, comme l’eau de source, les seis mméraux qui la ren'draient agréable au palais humain ; elle est fade et chaude en été. E aux DE pu its . — Ordmairement creusés á une faible profondeur sous le sol perméable

des agglomérations, les puits re^joivent des in filtraticns des fosses d ’aisances, des fumiers, des mares, etc., infiltrations qui sont souvent at tirées par le puisage de l ’eau. En général, les nappes qui alimentent les puits sont contammées en grand, surtout dans les parties basses des villes oü sont entraínées des déjections et des immondices des parties les plus élevées. Malgré leurs qualités apparentes, ces eaux n’en font pas moins courir un danger permanent á la santé des habitants. E aux de RIVIÉRE. — Elles sont le réceptacle et le véhicule naturel des immondices et

•des résidus de l ’existence. Elles ont en outre le défaut d ’étre chandes au point de ne pouvoir rafraichir en été et d’étre trop froides en hiver. E aux de so u rces . ■ — « L a meilleure alimentation, écrivent M M . Brouardel et Thoinot, -est celle qui utilise une eau de source ém er gea n t p m e m e n t d ’une nappe puré, amenée á 1 agglom.ération et jusqu’au verre des consommateurs dans une conduite étanche du point de départ au point d’arrivée. II est de fausses sources, telles que les riviéres souterraines, qui donnent 1 illu■sion de la pureté et qui sont aussi dangereuses et aussi polluées que les riviéres coulant á 1 air libre ; il est aussi des sources dont la nappe ,n’est pas suffisamment protégée par un filtre fissuré, crevassé, comme cela se voit dans certains terrams calcaires ; ces sources sont condamnaEles. Une source puré perd d ’autre part toutes ses qualités si elle est polluée á son émergence par des infiltrations de fumiers, de fosses d ’aisances, des irrigations malencontreuses, etc., etc.

—4 — et SI la conduite qui la méne á l ’agglomération n est pas absolument étanche. Une source étant,: une saignée a une nappe souterraine, on comprend qu’une saignée artificlelle (galerle captante ou puits de forage) falte dans de bonnes conditions á une nappe puré ait la méme valeur que la sourcé. )) Ces principes nous paraissent si rationnels que nous ne croyons pas pouvoir mieux faire que de les teproduire. Revenant au jour aprés une longue filtration, l ’eau des bonnes sources est toujours tres puré et tres limpide. Dans son voyage á travers les terrains, elle se charge généralement des seis, nécessaires á la nutrition. Un autre avantage de l’eau de source, c ’est qu’elle se maintlent, été comme hiver, á une température á peu prés constante et á peu prés égale á la température moyenne du lieu oíi on la recueille. Les eaux de riviére, de lacs, de puits ou de citernes qu’on est obligó d ’utiliser pour I’alimentation des personnes doivent done étre'parfaitement épurées avant d’étre distribuées, M alheureusement, les moyens d ’épuration dont on dispose sont parfois insuffisants : on est alors forcé de recomrnander aux consommateurs de faire boulllir leur eau pour la bolsson, la préparation des aliments et méme pour les solns de propreté. Les eaux doivent done étre recherchées dans l ’ordre suivant : eaux de sources ou de galenes captantes,'~eaux de forage, eaux de riviéres ou de lacs, eaux de puits ou de citernes., GÉOLOGIE e t HYDROLOGIE DE LA CONTRÉE. — • R e CHERGÍTE DES EAUX d ’ a LIMENTATION

(1). — L a ville de P ... est bátie sur les alluvions et les éboulis qui recouvrent les mames supérleures du lias ou mames toarciennes, a l ’angle formé par la rencontre des versants de rive gauche de la vallée de la M oselle et au point oü cette vallée se rencontre avec celle de la Meurthe. L a composition des massifs qui dominent la ville nous indique de suite que les eaux plu viales sont collectées sur ces mames, á une altitude supérieure au sol des rúes et que nous pourrons treuver, a bonne portée, de l ’eau de source en quantité suffisante pour l’alimentation du centre á desservir. Le plus rapproché de ces massifs est celul de la Forét de l ’Avant-Garde oü l ’on rencon tre les assises sumantes en allant de bas en haut : Les mames supérleures, composées de deux assises d ’une épalsseur totale d ’envlron 60 métres, s’élevent en pente douce jusqu’á mi-hauteur et se coiffent á ce nlveau de la formation fernfére dont le gíte a été trouvé composé des conches sulvantes en c.s. de la concession de l ’Avant-Garde (N° 14 de la carte géologlque de M . Braconnler, Ingénleur des Mines) ;

— DÉBIT e t QUALITÉ

Conche inférieure. — 0,30 mineral jaune grisatre, argllo-calcaire, passable, base á l ’altitude 247,60. 1,20 mineral jaune-brun, marneux, médiocre ; 0,40 mame ; % (i) Une délibération du Conseil municipal devra charger un ingénieur des études nécessaires en vue de Tétablissement du Service d ’eau : elle attribuera une somme suffisante pour ces études, recherches, sondages et pour les frais des Géologue et Analyste designes par le Préfet ;■ elle demandara au Préfet un:, airété autorisant l’ingénieur á pénéiirer dans les propriétés ainsi que les instructions recentes.

'Couche moyenne. —

0,40 mineral jaunátre, argilo-calcaire, passable.

1,00 mineral jaune rougeátre, marneux, médiocre. 1,30 mame ; •Couche supérieure. — 0,40 mmerai jaune rougeátre, veiné de mame ; 0,70 mineral jaune rougeátre, veiné de mame. ] ,20 mineral brun jaunátre. Calcaire ferrugineux, 0 ,20 . Au-dessus de la formation ferrifére, on reiicoiitre une couche de mame de 3 á 5 métres -d’épaisseur. Eníin, á la partie supérieure, on rencontré les bañes de roches du calcaire bajocien qui forrnent la limite sud du grand plateau boisé désigné sous le nom de a Forét de FAvant-Garde » Ces divers étages sont généralement inclinés de 0,02 á 0,03 par métre vers l’ouest. On retrouve a peu prés la méme composition géologique sous les plateaux qui bordent la Moselle au Nord, á FEst et au Sud de P ... L a formation ferrifére, comme les calcaires du bajocien, est traversée verticalement par des fissures assez nombreuses et méme par des cassures qui se poursuivent dans la couche de mame intermédiaire. A Femplacement des mines de FAvant-Garde et de P ..., cette couche •de mame doit étre complétement bouleversée a la suite des éboulements des galeries de mines abandonnées, de sorte que Feau de pluie qui tombe á la surface du plateau, au-dessus de la m ine, pénétre profondément a travers les terrams fissurés jusqu’á la couche imperméable formée par la mame toarcienne. Leur pénétration est encore facilitée par une faille située au SudOuest de P ..., qui se prolonge sur M ... Arnvées á cette profondeur, les eaux se rassemblent et forrnent la nappe souterraine qui ■alimente les sources. L a forme de la surface supérieure de la mame toarcienne détermine le mode d'écoulement des eaux de la nappe souterraine. Cette surface, nous Favons dit plus haut, présente une incllnaison générale vers FOuest ; ses bords sent généralement inclmés sur une certaine éten■due vers la vallée de la Moselle et vers les vallons secondaires. C ’est le concours de ces mclinaisons, joint á la présence de faibles ondulations de la surface, qui détermine les eaux de la nappe souterraine á s’épancher dans la vallée de la M oselle. S i le terrain d éboulis n existait pas, on les verrait sourdre a. flanc de coteau sur la mame, a la base de la formation ferrifére (gíie g éo lo g i q u e ), mais elles descende’nt sur le plan incliné de la mame, á travers le terrain poreux des ébouhs et des alluvions dont les parties inférleures sont fortement Imbibées. Elles glissent ainsi jusqu á la nappe de la Moselle sans se manifester á la surface du sol, sauf en quelques points oü la faible épaisseur des ébouhs permet de donner Ileu á des émissions d’eau qui lalssent échapper le trop-plein de la nappe souterralne, comme on peut le voir dans les petits vallons de Lavaux, de Marle-Goda et de Pente-Halgris. Ces petits vallons paraissent drainer la plus forte partie des eaux du massif situé á FEst. Le vallon de Lavaux refoit également un peu d’eau du versant opposé, notamment de la faille Indiquée précédemment. On peut-done espérer que des galeries captantes tracées sur la mame, dans les vallons ci■desEUS indiqués, le plus prés possible de la ligue J e sources, auront pour effet de réunir les eaux d ’un bassin d’au moins 100 hectares, suivant le tracé approxlmatif (piéce N° 1). A Bruxelles, oü il tombe 0,71 de piule par an sur un sol perméaUe, solt 7.100 m.c. par 'hecteie et par an, les galeries fournlssent 4 m.c. d ’eau par hectare et par jour en temps de sé-

_ 6— cheresse, et en moyenne 5,50 m .c., ce qui correspond a 1.460 et a 2.007 m.c. par hectare et. par an. Les galenes recueillent done 20 á 28 p. 100 de la plme qui tombe. A Saint-Etienne, oü les captages drainent 1.000 hectares, le débit des sources varíe de3.000 a 30.000 métres cubes par jour. soit au mínimum 3.50 litres par seconde et par kilométre carré. Nous ne possédons pas d’expérience analogue pour la región, mais nous savons qu il tombe, en m.oyenne 0,75 de hauteur d ’eau de piule par an et nous avons constaté á malntes reprlses que des bassins de quelques kilométres carrés fourníssaient aux sources un débit d ’envlron 4 litres par seconde et par kilométre carré en temps de sécheresse. Pour apprécier le débit de la nappe qui déverse ses eaux dans les vallons súsnommés, nous avons dú faire pomper dans les puits de sondage : la ville ne pouvant avec ses res- ■ sources actuelles' supporter la dépense d ’ouverture de tranchées sur l ’étendue des galeries cap tantes projetées. D ébit total des so u r c e s . — L ’lmportance des nappes des vallons et du bassin alim en-taire des sources nous laisse espérer qu’on obtlendra des déblts s’approchant des chlffres suivants pour des galeries tracées d ’aprés le relief du sol et les renselgnements fournis par les.

sondages : 1,50 lltre par seconde au vallon deLavaux ; 0,50 litre par seconde au vallon de M ane-Goda ; 1,00 lltre par seconde au vallon dePente-Halgris. Solt en totalité . . 3,00 litres par secor.de. Ce débit pourra étre augmenté dans l’avenir en dralnant d ’une fagon plus complete les eaux de la nappe qui se trouvent á une altltude sufflsante pour étre amenées dans le réservoir prévu plus loin. Quoi qu’il en soit, comme on ne peut demander a la ville de P ... de dépasser ses moyens d ’action, nous pensons qu’il convient de tabler sur un débit de 3 litres par seconde pour établir les ouvrages du présent projet ( 1). \

Q ua LITÉ des eaux CHOlSlES. — Les bulletins d ’analyses jolnts au dossler (piéce N “ 13)'

indiquent que les eaux choisies sont de tres bonne quallté et qu’elles sont comparables aux, eaux normales de la nappe bajocienne, puisqu’elles ne pontiennent que des éléments normaux et chacun d ’eux dans des proportions normales, c'est-á-dire explicables par la nature des terrains traversés. Leur température est moyennernent de 10°. En un mot, les eaux á capter sont saines, potables, sans aucune préparation, fraíebes, llmpides, sans odeur ni saveur désagréable. Par l ’usage qui en est fait, on sait qu’elles sont propres aux usages domestiques, notamment á la cuisson des légumes et á la dissolution du savon, et qu’elles ne forment polnt de dépots calcaires appréciables dans les conduites et n y développent pas de tubercules, ferrugineux. Elles répondent done au principe cité dé ja en parlant du choix rationnel des eaux d ’alimentation et, dans tous les cas., comme le dit judi-

(1) Les captages, poussés jusqu’au relevement de la mame en place, á Lavaux e!: a Pente-Halgris, o n t; dormé 4 á 5 litres par seconde, 'ce qui a permis d ’établir et d’alimehter un lavoir communal, tout en ássu-ranfe .largement la distribution d’eau.-.de la, ville. • -

cieusement M . le Géologue départemental (piéce N° 12) « si P ... n’utilise pas ces eaux de source, il ne luí reste comme ressource que de s’alimenter á la M oselle, alimentation déplorable. » Etant données la constitution géologique du pays et les faibles ressources de P ..., on re marque en effet qu il est imposslble de trouver une meilleure eau dans les environs, et elle présente du reste une telle supérlorité sur l ’eau des puits et des captages actuellement utilisés que 1 on doit s’estimer heureux de pouvoir en disposer. L alimentation en eau de Moselle nécessiterait d ’ailleurs une prise, une élévatlon mécanique et une épuration dont les frais de premier établissement seraient plus élevés que ceux des captages des sources de la Forét de 1’Avant-Garde. A u surplus, la dépense d ’exploitation serait beaucoup plus importante avec Falimentation en eau de M oselle qu’avec l ’eau de la Forét de 1 Avant-Garde. II en serait de méme pour la perte en vies humaines, qui pourrait se chiíírer comme 11 est dit en parlant des condultes. Le captage des sources de la Forét de 1’Avant-Garde constitue done bien la solutlon la plus économlque pour Falimentation de P ..., comme 11 sera démontré plus loln (1).

(1) Une solution á examíner peut se présenter lorsque, le long des cours d’eau, á distance suffisantedes eaux courantes et á Tabri des inondations, les eaux d'une nappe peuvent étre filtrées et suffisamment épurées au travers de sables et de grav'ers assez épais et homogénes. On peut parfois recourir á ces eaux au moyen de puits avec ou sans galeries captantes, lorsque les avis du Géologue et de l’Analyste designespar le Préfet du département sont favorables au sujet de la va^eur de l ’épuration. Cette solution ne se présente pas pour P..., jnais disons?. á titre d ’exemple que nous avons étudié un captage de ce gente avec serrements. dans l ’un de nos projets pour T __ Au moment de Texécution dessondages la nappe d'eau atteignait une Kauteur de plus de 2 m. dans les sables et graviers, au-dessus de la mame, ce qui, á raison de 250 litres d’eau par mélre cube de sable, constituait une réssrve d’environ 450 m. c. par métre de largeur á l’amont de la galerie de 900 m. de longueur. Si on admet que l’excédent de la consommation pendant la saison séche atteint le 1/5 de la consommation totale de l’année, soit dans. ce cas 1/5 de 730.000 ou 146.000 m. c. on voit qu’il fallait un bañe de sable de 900 x 325 m. x 2 m. á l’amont de la galerie pour emmagasiner la réserve nécessaire au Service d’été. Pour maintenir cette réserve les cap tages devaient conserver l ’eau inutilisée. A cet effet la conduite d’amenée devait porter un clapet se fermant automatiquement lorsque le réservoir serait pleln. La réserve se serait reformée chaqué hiver et pendant les jours de piule, les jours fériés oü il y a moins de consommation pour arrosage, etc. A u besoin, le débit du captage devait étre limité. Quelle que soit la solution envisagée, il est prudent de provoquer l’avis du Géologue et de l’Analysteavant de s’engager dans l ’étude du projet qu’on a l’intention de faite adopter. Lprsqu’il s’agit de reteñir l’eau, la galerie doit étre solide, solidement implantée dans doit pouvoir étre visitée (regards tous les 100 m. au moins, — galerie mihimum de 0,60 á l’intérieur, angles du fond arrondis, — piédroit d’aval surmonté d’un mur de retenue, mont plus faible, — barbacanas masquées par des pierres séches ou des briques, avec et au-dessus).

la mame et ellex 0,90 sous cié — piédroit d’asable en amont

Dans son ouvrage (c Considérations sur Tétablissement des. projets de distribution d’eau potable dans les communes », M. Frick, Ingénieur au Ministére de TAgriculture, insiste sur la nécessité d’une étude Kydrogéologique complete (Dunod et Pinat, Editeurs).

—8— M odE d ’ a LIMENTATION. — Les sources choisies pour ralimentation se trouvent aux dis-

tances et aux altitudes suivantes : Sources du vallon de Lavaux, distance ............... Sources du vallon Marie-Goda, d istan c e............... Sources du vallon Pente-Halgris, distance ..........

931 m. altitude ................. 180 m. altitude ................. 470 m..altitude ...............

230.22 229.80 230.15

Elles sont done situées á plus de 25 m. au-dessus du sol moyen des rúes de P ... et 6 m. au-dessus du sol des maisons les plus élevées du quartier de Jeuyeté. Dans ces conditions, on voit de suite qu’une amenée directe, par le fait de la gravité, assurera une pression suffisante pour desservir les étages de presque toutes les habitations et les rez-de-chaussées des quelques maisons les plus élevées.

D ESCRIPTIO N SO M M A IR E DES T R A V A U X et calcula d e s argones d e la dislrihutíon

I. C a PTAGE des so u rc es . (Voir piéces N" 2 et 3). — Les sources seront captées aussi prés que possible de leur gíie g é o lo g i q u e . au moyen de galeries implantées dans la couche marneuse, et tracées á peu prés perpendiculairement au sens d ’écoulement de la -nappe d’eau dans chaqué vallen, de fagon a la recueillir aussi parfaitement que possible. Les galeries seront poussées de maniere á recueillir les eaux déversées par la faille dans les vallons de Lavaux 'et de Pente-Halgris.

Pour faciliter les transports á flanc de coteau dans les vallons de Pente-Halgris et de Marie-Goda, nous avons fait choix de matériaux de petites dimensions. Les mafonneries des galeries et des bassins auront les dimensions indiquées par le dessin ; elles seront en béton de ciment de laitier moulé á l ’avance pour la galerie et en betón de ciment de laitier moulé sur place pour les bassins. La galerie sera posée suivant une pente légére pour favoriser l ’écoulement de l ’eau vers le bassin de captage. Des barbacanes de 0.07 de largeur sur 0.14 de hauteur seront ménagées á raison de 2 par métre de longueur de galerie sur le cóté amont, au-dessus de la mame, pour faire tomber l ’eau dans la galerie. L ’étanchéité de la galerie sera obtenue par le soin apporté dans l ’exécution et la pose des drains et par le corroi marneux qui sera fait jusqu’au niveau des barbacanes dans la demilargéur d ’amont de la fouille et jusqu’a 0,20 au-dessus de la galerie dans la demi-largeur d ’aval de la fouille. L a demi-largeur d ’amont sera remplie de pierres séches et de sable également jusqu’á 0,20 au-dessus de la mame afín que l ’eau seule pulsse passer sans entraíner les Ierres. Le dessus du corrol et de la plerrée sera réglé suivant un plan incliné Vers le cóté aval et recouvert de terre marneuse, damée par couches également inclinées

vers l ’aval,

de fafon á

rejeter de ce coté de la galerie les eaux superficielles. A cet eífet, la terre marneuse provenant de la fouille sera mise de cóté pour etre employée en remblai comme il est dit cl-dessus.

On achévera le comblement de la fouille en damant les terres. L ’eau de la galerie sera recueillie dans un bassin circulaire de 1,00 m. deHiam étre intérieur, avec regard de 0,80, servant de dépotoir a deux compartlments, dont l ’un pour le départ ; ce dernier sera limité par une cloison de brlques portant un déversoir á minee paroi par oü l ’eau sera obligée de passer pour y pénétrer. Une échelle graduée, placée auprés de l ’échelle de visite donnera a simple lecture le débit de la galerie. Les parties de majonneries en contact avec 1 eau á 1 inténeur du bassin seront enduites en mortier de ciment jusqu’á 0.05 au-dessus du trop plein. Des échelons en fer rond de 0.020 de diamétre seront placés dans la mafonnerie comme il est indiqué au dessin. Un chássis en tóle avec barre de fermeture et cadenas fermera l ’entrée du bassin au sommet. 11 reposera sur une margelle en ciment armé émergeant á 0,25 du sol. Le sol sera recou-

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vert, autour de la margelle, sur un métre de largeur d’un dallage circulaire en betón de cbaux hydraulique, avec chape en morder de ciment, en pente vers l ’extérleur, de fapon á empecher les eaux exténeures de parvenir jusqu’au bassln. L e bas du bassin sera enveloppé extérieurement d ’un -corroí a l ’aval et d ’une plerrée a l ’amont jusqu’á 0,40 au-dessus de la mame comm.e il est dit pour la galerie, et sur 0,30 au moins de largeur. L a vidange du premier compartiment s’opérera par une bonde de fond suivie d ’une conduite portant un branchement de trop plein débouchant á 0,30 au-dessus du fond. Une crépme en cuivre rouge sera placée sur chaqué conduite d ’arr.enée á l ’mténeur du bassm. Les deux compartiments de chaqué bassm pourront ainsi étre nettoyés aussi souvent qu’li sera nécessaire. Le plan indique l ’emplacement des robinets a manoeuvrer sur les conduites au départ de chaqué bassin pour ne pas envoyer d ’eau trouble dans le réseau pendant ce nettoyage. Des clotures établies suívant le tracé du plan Interdiront les approches imm.édiates des bassins ( 1). Pour éviter les épuisements pendant la construction des galeries et des bassins, on commencera par établir la conduite de vidange de chaqué bassin. On s’avancera ensuite á gauche et á droite en écoulant les eaux par la díte conduite. II. RÉSERVOIR de DISTRIBUTION {Voir p i é c e N° 4). — Le réservoir de distribution doit servir de régulateur aux consommations variables du jour et de la nuit, et permettre de faire les nettoyages et les réparations sur les conduites et les captages sans interrompre la distribution en ville ; cet ouvrage est done indispensable dans une distribution d’eau rationnellement confue. Sa capacité doit étre sufíisante pour pouvoir compenser les consommations exceptionnelles de certains moments de la journée et emmagasiner le débit des sources pendant la nuit ; il doit en outre pouvoir contenir en tout temps une masse d ’eau suffisante pour répondre aux-éventualités d ’un incendie. On adm.et généralement pour la capacité d ’un réservoir la valeur de la consommation d ’une journée, mais en réduisant ainsi le cube d’eau emmagasiné, on pourrait n’avoir qu’une faible réserve pour les incendies á la fin de la journée. II faut au moins pouvoir ahmenter. 2 pompes au débit de 3 litres-seconde pendant 4 heures, débit qui nécessite une réserve de 50 m.c. en outre du produit des captages. (1) Si un périmétre de protection des sources étaít nécessaire, il devrait étre determiné d’accord avec le Géologue et l’Analyste designes par le Préfet, de maniere á ne laisser pénétrer dans le sol des sources ni eaux, ni matiéres susceptibles d’altérer la pureté des eaux alimentaires. Parfois, il sera nécessaire de faire des déviations de rigoles ou de fossés existants, ou au moins de les, rendre étanches ainsi que les chemins qui pourraient diriger des eaux soúillées vers les sources a capter. Puiis-jorages. — Les mesures de protection indiquées ci-dessus pour les bassins de captage doivent étre également prises pour les puits et forages. Les revéiements des puits doivent étre parfaitement étanches. Tout forage ou puits tubé doit avoir á sa base un diamétre assez grand pour permettre l’afflux du débit cherché et l installation de l’appareil élévato're. Les orífices doivent étre fermés. L’eau des puits doit étre pompée. Les forages et les apparéils élévatoires ne doivent étre exécutés que par des spéciaUstes. Lorsque débit d’un captage est incertain, les travaux de captage doivent étre poussés assez loin pour avoir un débit déterminé avant d’arréter les dimensions des autres ouvrages de la distribution d’eau. Les frais de recherches justifiés sont admis áu bénéfice de la subvention accordée pour la réahsation des projets, dressés en s’appuyant sur leurs résultats. (Circulaire du Ministre de 1’Agri.culture, du 10-7-10).

Par ces motifs, nous prévoyons un réservoir de 400 m.c. de capacité en deux comparti-TOents de 200 m.c. chacun. Nous avons choisi pour l ’emplacement du réservoir entre les sources, au-dessus de la ville, le plus prés possible du centre de gravité de la zorie de consommation, un point facilement accessible, d une altitude assez élevée pour qu’il soit possible de desservir á peu prés tous les étages des habitations. Ce point se trouve sur le bord du chemin de Jeuyeté, á l ’altitude .227,80 ; le réservoir peut y étre complétement enterré de fajon que les eaux y conservent toute leur fraicbeur. La cote du trop-plein est projetée á l ’altitude 228.00 pour ménager une pression suffisanté sur le réseau de distribution,tout en permettant aux conduites d ’amenée d atteindre un débit mínimum de 3 litres-seconde. Le réservoir ainsi placé permet de rendre alimentaire les deux conduites d ’amenée, dont ■chacune d elles se trouvera desservie par ses deux extrémités. Le réservoir emmagasmera á chaqué instant l ’excés de liquide fourni par les sources et 11 leur viendra en aide dans les moments oü la dépense de route prendra un accroissement accidentel, ce qui permet de réduire sensiblement le diamétre des conduites maitresses et par suite, le coüt total de la distribution. L a cote du fond du réservoir est projetée a 225.00. Le réservoir aura done une hauteur ■d eau de 3 métres, c ’est-á-dire une hauteur d ’eau suffisanté peur empécher les variations de température et le développement des végétations ; la díte hauteur assez faible pour évlter les variations trop grandes dans la pression et aussi les filtrations qui augmentent avec la hauteur 'd eau dans les réservoirs en mafonnerie. Le réservoir est prévu á deux compartiments d ’égale capacité, afin de permettre les nettoyages ou les réparations tout en conservant un compartiment reinpli. Les deux compartiments ne communiquent entre eux que par des conduites en fonte munies de roblnets-vannes, placés dans une chambre de manoeuvre. On sait qu’ il est dangereux de surcharger la partie supérieure des terrains marneux forte- , ment inclmés, comme ceux qui avoisinent P ... A vec des fondations insuffisantes, les consíructlons lourdes descendent d ’une fapon continué et tres sensible, suivant la pente des terrams, lorsque ceux-ci se détrempent. Les exemples de réservoirs qui ont péri par suite de vice du sol et la nature marneuse du sous-scl, vérifiée par nos sondages, au point oú nous projetons d ’établir celui de notre projet, nous ont déterminé á prévoir cet ouvrage en ciment armé ou sidéro-ciment, systéme employé •avec succés depuis plusieurs années par d’importantes admmistrations. Ces ouvrages formant monolithe ne sont pas sujets á rupture comme les réservoirs en mafonnerle lorsqu’ils sont construits sur un terrain marneux, ils sont aussi beaucoup plus légers, mais lis exigent des soins méticuleux, d ’excellents matériaux et une constructlon parfaite. Ces considérations indiquent suffisamment qu’ll est prudent de choisir pour ce travail un spéciahste offrant toutes les garanties désirables. Le réservoir sera d ’un type en usage dans d’importantes administrations. Chaqué compartiment aura : 9,50 m. de diamétre intérieur, 3,00 m. de hauteur d’eau, avec couverture formée d ’une calott.e sphérlque de LOO m. de fleche. A la partie haute de chaqué coupole sera m.énagé un regard de Service et de visite de 4),80 m. de dlamétre, avec trappe en tole galvanisée, fermant á cadenas. Une échelle en fer galvanisé permettra la descente dans chaqué cuve.

12 Les parois auront au mínimum les épaisseurs suivantes : Pour le radier et la paroi verticale, 0.10 m. Pour la couverture, 0,09 m. A l ’inténeur des cuves, tous les angles honzontaux seront renforces de ciment pour former' de fortes gorges. Les radiers auront une légére inclinaison vers les tuyaux de vidange pour faciliter 1 écoulement de l ’eau. Les cuves reposeront sur un radier général en betón de cailloux et mortier de chaux hydraulique de 0.30 m. d’épaisseur mínimum. A l ’endroit de la paroi verticale, le radier sera renforcé par une couronne en betón de 0,50 m. de largeur et de 0,20 m. de hauteur. En suivant les bases adoptées en pareils cas, 1 armature des cuves se composera de cemtures horizontales fermées en acier plat ou profilé, de section variant suivant la charge d eau á supporter, distantes Fuñe de Fautre de 0,25 m. et maintenues a ces distances par des fers a U de ^0 X 20 X 5 m/m. Les cemtures travaillent á 1 extensión sercnt calcúleos pour resistor seules á la pression de Feau. On aura pour le premier métre supérieur ; Pression P = 500 k. Eífort tranchant par métre courant de paroi : T = 500 x 4,75 = 2.37^ k. En mettant 4 barres en acier de 25x 5, on a : S ~ 500 m/m - , et 2375 R a = ____ 500

4 k. 75 par m/m^

. Pression P^ = 1.500 k. Ta = 1.500 X 4,75 = 7.125 k. ' En mettant 4 barres d ’acier 30 x 5 ; 35 x 5 ; 35 x 6 ; 35 x 7, on a S = 780 m/m^ et

Pour le 2’’ métre' au-dessous

Ra =

7.125

= 9 k. 13 par m/m

78o P = 2.500 k. Pour le 3® métre au-dessous T = 2.500 X 4,75 = 11.875 k. En mettant 4 barres en acier 40 x 6 ; 40 x ■7 ; 40 x 8 ; 40 x 9, on a S = 1.200 m/m'^ f.875 3

Calcul de la ceinture de retombée de Poids du ciment .................... 80 mq. Charge de t e r r e ....................... 80 mq. Charge accidentelle ............. 80 mq.

.200

9 k. 90 par m/m'^

la calotte sphérique : x 0,09 = 7.200 x 2.400 k. = . x 0,30 = 24.000 x 1.500 k. = . x 75 k. = .................................. ........................ Total ...........................

17.280 k. 36.000 k. 6 . 00Ó k. 59.280 k. soit 60.000 k.

L ’eífort tranchant par métre courant de ceinture est 60.000 V =.

2 -1

1416 X 4,75

= 2.010 k.

L a poussée horizontale á la ceinture est égale a Qr par métre courant. Les triangles semblables A B C et C H V donnent :

\ \

R - f

V (R -/ )

Q =

13 ■Qr = V ( R — /) = 2.010 (1 1 ,78 — 1.00) = 21.667 k. Ü. En mettant : une ceinture acier U. de 140 *x 50, section 1.750 m/m— d° -i— mépiat — 140 x 7, — d “ — 980 ------2.730 m/m' Le métal travaillera á R ü =

21.667,8 2~730—

~ 7 k. 94 par m/m"

Les rayons de la coupole prés de la ceinture travailleront á : 60.000 24 X 382“ = 6 k. 54 par m/m ^ L ’effort de cisaillement du béton prés de la ceinture sera : 2.010 -----------------=-■ 2 k. 51 par c/m8 X 100 L ’efíort de compression du béton aux naissanees sera : H

2010 X 11,78 4,75 X 8 X 100

= 6 k. 23 par c/m-

(1 )

Chaqué couverture sera armée d’arcs en fer á T de 35 x 40 x 5.5 répartis suivant 24 /iiayons pareillement espacés, rehés á des ceintures de retombées, composées comme il est dit ci-dessus, ces ceintures de section sufíisante pour supporter l ’effort combiné des voütes en ciment, du remblai et d’une charge accidentelle de 75 k. par m.q. Chacun des radiers sera également armé de- 24 rayons en fer plat de 20 x 6 , reliés á la ceinture de base de la paroi verticale. Entre les ceintures et les ares, sera disposé un treillis en fer_rond de 5 á 7 m/m de dla.métre, iormant des mailles de 8 á 10 c/m de coté, avec ligatures en fil de fer recuit. Les parois de la chambre de manoeuvre seront construites d ’aprés les mémes principes, sui vant les formes et dimensions du plan. On y accederá par une trappe grillagée et une échelle ■en fer galvanisé. Dans le radier de la chairibre de mancEUvre sera étabh un regard destiné á recévoir les extrémltés des conduites, comme il est indiqué au plan. 11 sera recouvert d ’une grille en fonte

■de 55 X 55 X 5 c/m. Les surfaces des parois en contact avec la terre ou avec l ’eau seront parfaitement lissées. Les parements vus seront rendus parfaitement unís au moyen de la taloche. Le remblai sera fait en terres légéres sur une épaisseur mínimum de 0.30 m. au-dessus des parties les plus saldantes des voútes.

(I) Les calculs doivent étre faits conformément aux instructions de la circulaire IVÍinistérielIe du 20 octobre 1906, qui indique les limites de travail : \ á la traction et á la compression . . . . 1.000 k. p. c/m* \ . [ au cisaillement .................................. oUÜ — ( á la compression ............................... 56 — Betón au dosage de 400 k. ^ ^ ^ au cisaillement ................................... D,0 — II est prudent de ne pas teñir compte de la résistance du sol pour assurer rétancKéité des murs d’un 'réservoif : des ingénieurs ont vu leurs réservoirs se vider parce qu’ils avaient cru pouvoir tabler sur la -’-ésistance du rocher pour réduire les épaisseurs données par les calculs. ^ Acier tres doux

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L ’aération des cuves sera assurée au moyen de 2 ventilateurs á chapeaux, en tole galva-nisée, de 0,30 m. de diamétre et de 2,50 m. de hauteur au-dessus du remblai. Les échelles seront en fer á U de 50 x 25 x 5 m/m pour les montants espacés de 0,40 m. et les échelons en fer rond de 18 m/m, distants de 0,25 et rivés aux montants. Sur le remblai, il sera étábli, suivant le tracé indiqué au plan, une cloture en fer de1.50 dehauteur, composée de 8 lignes de ronce á 2 fils galvanisés également espacés, avec tendeurs, traversant des pieux en fer á T de 40 x 45 x 6 terminés en pointe á 1,57 m. au-dessus du remblai et scellés dans les couvertures des réservdirs ou dans du béton : ces pieux seront espacés de 2.50 m. au plus ; ils seront renforcés par des arcs-boutants aux angles de la cloture et á chaqué cóté de la porte d’entrée. A u droit de la trappe de la chambre de manoeuvre, il sera installé, dans la cloture, une porte ■ grille en fer étrésillonnée, de 1.00 m. de largeur fermant au moyen d ’un cadenas. La porte et les pieux de la cloture seront pemts á l ’huile á 3 couches. F ontainerie du RÉSERVOIR.

Le Service de fontainerie du réservoir comportera 3 con-

duites distinctes : 1 ° La cond uil e d ’arriüée ¿t d e départ, qui se divise en deux branchements d ’un méme diamétre de 125 m/m, portant chacun un robinet-vanne avant de pénétrer dans le réservoir. A l ’arrivée dans l ’inténeur du réservoir, chaqué branchement sera muni d ’une crépine avec un clapet et un flotteur s’opposant au passage de l ’eau lorsque le compartiment correspondant sera rempli. Cette dispositlon a pour objet de s’opposer á l ’écoulement par le trop-plein d ’une quantité d ’eau qui pourrait étre génante sur la chaussée en hiver, dans la partie basse de la ville. ( 1). 2° Le s co nduites d e üidange de chaqué compartiment, du diamétre de 80 m/m, portant chacune un robinet-vanne avant de déboucher dans le puisard de la chambre de manoeuvre, et un pavillon affleurant au point bas du radier, dans chaqué compartiment ; 3 “ L es co nduites d e irop-plein de chaqué compartiment, du diamétre de 80 m/m portant chacun un pavillon débouchant á 3.00 m. au-dessus du radier. Une conduite en ciment de laitier de 100 m/m de diamétre psurtant du fond du puisard de la chambre de manoeuvre ira déverser les eaux dans le fossé de la Route nationale (2).

(1) Lorsque la conduite d'amenée n’est pas alimentaire, i! est préférabJe de la faire déboucher dans une bache, un peu au-dessus du niveau du trop-plein du réservoir. De la, l’eau se déversera dans chaqué compartiment en passant sur un déversoir a minee paroi. Le cont-ole du débit au départ (comme il est dit au paragraphe captage) et a l’arrivée permettra de se rendre compte du fonctionnement de la conduite d'amenée. On íera bien de controler le débit, par les moyens les plus convenables, sur le parcours de toute longue conduite d'amenée. (2) Lorsqu on peut le faire, il est bon de relier le réservoir aux bureaux de la Mairie par un Circuit électrique mettant á chaqué instant sous les yeux du service municipal la hauteur d'eau disponible dans le reservoir.

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N A T U R E DES CO N D UITES. — MODE D ’A SS E M B L A G E DES T U Y A U X

N a TURE des CONDÜITES. — On n’emplole généralement dans les canalisations importan

tes á petit et moyen diamétres que des conduites en ciment, en gres, en terre cuite, en fonte ou en acier. Les tuyaux en ciment ne conviennent pas pour des conduites forcées, ils se gercent facilement, occasionnent de nombreuses fmtes, ils ne peuvent malgré l ’épaisseur de leurs parois, résister á de fortes pressions, ils absorbent par transsudation une certame quantité de l ’eau qu’ilstransportent, lis altérent la qualité de l ’eau et les parois mtérieures présentent des rugosités qui favorisent la formation des mcrustations et des dépots. Les tuyauJc en gres conservent parfaitement la pureté des eaux tant qu’ils se maintiennení en bon état, mais ils sont cas'sants et résistent difficilement á de fortes pressions. De plus leurs nombreux joints sont en ciment, c ’est-á-dire susceptible de devenir défectueux. lis ne se fabriquent avec un diamétre supérieur á 0.30 m. que pour des conduites sans presslon. Les tuyaux en terre cuite émaillée se maintiennent généralement bien sous une certame presslon, ils ont une longue durée, mais leurs joints sont également en ciment et ils deviennent légérement perméables par suite du décollement du vernissage ; on ne peut les employer pour les dlstrlbutions d ’eau lorsqu’on a á redouter les Infiltrations. Lorsque les tuyaux en ciment, en gres ou en poterie présentent la moindre issue aux racines d’arbres, ils sont rapldement obstrués par elles ; enfin, 11 ne faut pas les exposer á de fortes pressions ni á des coups de bélier, car lis donneraient lieu á un entretien fort coúteux. Les tuyaux en fonte ou en acier sont de beaucoup les meilleurs ; lis se fabriquent sur des longueurs de plusleurs métfes et présentent par conséquent relativement peu de joints, ils s’obtiennent sous des formes tres réguliéres, ils résistent á de fortes charges, ils altérent rarement l ’eáu en se lalssant attaquer par elle ; tous les raccords, tous les condes, sont fabriqués á l ’avance et s’assemblent d ’une maniere pour ainsi dire mathématique. Toutes les fois que l ’économie de premier établlssement ne viendra pas s’y opposer, on devra done donner la préférénce aux tuyaux en fonte ou en acier, surtout pour les conduites qui sont soumises á de fortes pressions et á des chocs, telles que les conduites de refoulement, pour celles qui sont contournées et changent fréquemment de directlon. Nous nous sommes aussi rangé á cette régle et nous avons prévu des tuyaux en fonte de la mellleure qualité, coulés debout, des dlmensions et poids ordinairement prescrits par les cahlers des charges pour travaux analogues. L ’épaisseur des tuyaux en fonte a été détermmée par la formule ; e = 0.0016 n. d. - 0.008 dans laquelle n = 15, c’est-á-dire en supposant que les tuyaux peuvent éprouver des pressions de 15 atm. ; d = diamétre intérleur du tuyau. M odE d ’ a s s EMBLAGE des t u y a u x . — Les jolnts, polnts faibles des canalisations, doivent étre exammés et établis avec beaucoup de soins dans les alimentations en eau des agglomerations de personnes.

— 16 Les assemblages les plus répandus pour les tuyaux poses sous terre sont les jomts au plomb €t les joints au caoutcbouc, savoir : 1° Joint á brides (P. 6 , fig. 1). — Les brides et boulons serrent une couronne de plomb, maté extérieurement. Cet assemblage, le seul employé autrefois, n est plus utilisé que pour la pose des robmets et piéces spéciales. 2° Join ts a em b o í t em e n l au plomb maté (fig. 2, type Franjáis ; fig. 3, type Anglais ; fig. 4, type Allem and). — Le tuyau á emboítement, avec joint á la corde goudronnée et au plomb maté, a été employé jusque dans ces derméres années á peu prés exclusivement a. tout autre systéme dans un grand nombre de villes et admimstrations de France et de 1 Etranger. Les matériaux utihsés (fonte et plomb) en feraient un joint idéal s’il pouvait assurer 1 étanchéité de la conduite pendant toute sa durée ; néanmoms, il y a heu de remarquer que sa confection exige des précautions assez délicates pour mamtemr le jeu nécessaire á la dilatation et pour assurer le centrage parfait des tuyaux, afin d’avoir un intervalle régulier entre les parois oü le plomb doit étre coulé et maté. L ’effet du matage est précaire. Les jomts ne peuvent résister longtemps sans se fissurer aux efforts auxquels ils sont exposés sous terre par suite de la faible résistance qu’ils présentent aux petits déplacements longitudinaux des tuyaux. Le bout mále se déplace d ’autant plus facilement qu’il est fabriqué lisse, et le petit renflement du plomb du coté de Femboítement est parfois cisaillé par le matage, ce qui augmente le nombre des joints sautés : d ’oú des pertes d’eau, des rentrées d’eaux contaminées pouvant occasionner des maladies, des décés et des dépenses d’entretien relativement élevees. 3° J o m l d bague (fig. 5). — Ce joint, avec garniture en plomb maté, n’est guére utilisé que pour des conduites posées en élévation, comme dans les égouts de París, ou on 1 emploie sur une grande échelle. 11 donne lieu á de nombreuses petites fuites coüteuses, qu’on peut faire disparaitre par matage du plomb. Des rentrées d eau polluée sont a craindre par.les fissures en cas de vide á l ’intérieur des conduites lorsque les égouts sont remplis. 11 se démonte assez facilement á froid. Sous terre, il résisterait moms bien : les réparations de fuites seraient sensiblement plus coüteuses qu’en élévation et, sous la chaussée, les ouvertures fréquentes de tranchées géneraient beaucoup la circulation. 4 “ Joints au ca o u t cb o uc a o e c brides, boulons, étriers, paites, cl avettes (fig. 6 , 7, 8 , 9). Ces joints donnent de bons résultats tant qu’ils sont convenablement mamtenues, mais ils ne présentent pour ainsi dire aucune résistance aux petits déplacements des tuyaux, ni sans le sens vertical, ni dans le sens longitudinal de la conduite. lis donnent lieu également á des pertes d ’eau et á des rentrées d’eaux contaminées lorsque les mouvements du sol déplacent les tuyaux, parce que le caoutcbouc, serré contre 1’ emboítement ou contre le manchón au moment de la pose, n’est plus assez coipprimé contre le bout mále pour mamtenir 1 étanchéité au moment oü les tuyaux se déplacent ou se desserrent. Sous la pression, parfois d un simple coup de béher, le jeu entre les tuyaux ou entre les tuyaux et les brides est quelquefois suffisant pour permettre la rupture du caoutcbouc dans cet mtervalle, surtout lorsque la résistance du caoutcbouc est amoindrie par suite des mouvements alternatifs des tuyaux qui l’effritent ou 1 exposent au cisaillement, alors qu’il conviendrait de ne le faire travailler qu’a la compression. Les tuyaux fig. 8 et 9 ne se coulent guére qu’á plat et les étriers, boulons, pattes, clavettes de leurs joints disparaissent parfois assez rapidement dans la terre.

— 17 — 5° Joints á em b oí tem en t au c a c u t ch o u c aü ec ou sans garniture en plomb (fig. 10, 11, 12, 13). •— Dans ces joints, le caoutchouc est serré entre les parois ,des tuyaux ou refoulé par le plomb entre le bout mále lisse et 1’emboítement ; ils se desserrent également par suite des mouvements alternatifs des tuyaux et ils expcsent aussi le caoutchouc á l ’eííritement et au cisaillement. 6 ° Joints au caou tch ouc aVec c i é en plomb. (Modeles Gilbert, fig. 14, 15, 16, 17, 18). — Dans ces joints, l ’élasticité du caoutchouc a été combinée avec la résistance du plomb. Le jeu et le centrage des tuyaux se font automatiquement. Le caoutchouc ne travaille qu’á la compression ; il constitue un ressort étanche qui peut étre serré fortement entre des formes appropriées des tuyaux eux-mémes et solidement maintenu, soit par un simple remplissage en plomb, soit par des boulons avec remplissage en plomb dont les formes et les dimensions doivent étre calculées de maniere á limiter les mouvements des tuyaux a. des déplacements que l’élasticité du caoutchouc puisse suivre sans laisser de fissures, quels que scient les efforts que les conduites auront á supporter en Service (1). \ Les mconyénients des conduites ordmaires, a jcints au plomb ou au caoutchouc, au point de vue étanchéité, ont du reste été constatés de tous cotés en France au moment des enquétes sanitaires, par les Conseils d'hygiéne, qui ont montré que souvent la contamination de l ’eau dans les conduites est la régle dans les terrains perméables, en contre-bas des points du sol oii Fon dépose des germes dangereux entraínés par Feau; des uriñes de typhiques, des eaux de lavage de hnges et vases souillés, des matiéres iécales, sang en décomposition, pus, purin, crachats, poussiéres, etc. et que la quantité d ’eau distribuée pouvait étre réduite trop sensiblement par les déperditions résultant des fissures. Dans son rapport sur « Les dermers progrés réalisés ou envisagés dans les distributions d ’eau des villes des Etats-Unis » — Congrés International d ’lngénieurs de San Francisco, en 1915, — M . John W . Alvord (de Chicago) dit que les accidents et ruptures dans les conduites de distribution d ’eau doivent étre mieux évités a Favenir par une meilleure installation du réseau, que les dépenses faites dans ce sens seront largement compensées par Favantage d ’éviter les catastrophes qui se prcduisent lorsqu’un incendie éclate dans le quartier privé d ’eau, la pollu-

(1) Ces types de joints ont é.é employés avantageusement depuis plus de 15 ans par les villes et communes, les Chemins de fer de l’Etat, les Chemins de fer de l’Est, sur des terrains de remblai exposés aux trépidations et á des eííorts fréquents et intensesL’auteur du projet doit naturellement choisir le systéme d’assemblage á employer, justifier son choix dans le rapport et prescrire ce systéme dans le détaii estimatif. Afin de laisser toute liberté á ce sujet nous prierons ^e lecteur qui désirerait de plus ampies détails sur les modeles de conduites Gilbert de bien vouloir se repórter á Touvrage précitc (voir plus haut, page 7) oü M. Frick mentionne les Communications devant diverses sociétés savantes (Sociétes des Ifígénicurs civils de France — Bulletin 1909 — , Association des Hygiénistes et Techniciens municipaux — Bulletin’ 1913). ainsi que les rapports officiéis {MM. Bechmann, Debauve, Rabut, — Annales des Ponts et Cbaussées, nov. 1907, — Sauvage, — Bullet,in de mars 1908 de la Société d’Encouragement pour Tíndustrie Nationale) auxquels la question a donné lieu. Le cas échéant, Tauteur du projet aura de bonnes raisons pour justifier son choix de joints résistants en montrant qu’il ne fait, du reste, que sulvré les recommandations : 1^ De l’arrété et de la circulaire de M. le Ministre de Tlntérieur du 16 juillet 1908, qui montrent les dangers résultant des pertes et des contaminations d’eaux dues aux fissures des conduites et qui attirent l’attention sur l’intérét qu’il y a a éviter ces fissures pour pourvoir les villes d’eau potable de bonne qualité et en quantité suffisante ; 2° Des circulaires de M, le Ministre de l'Agriculture, des 20 et 10 juillet 1908 et 1910, qui préconisent I’emploi de tuyaux spéciaux pour empecher la contamination des eaux pendant leurs parcours dansles conduites (Bulletin des actes administratifs des communes) ; , 3^ Du Corps éminent des Ingénieurs résnmées dans les rapports cités ci-dessus.

— 18 tion dé 1 eau aux endroits des ruptures, etc... que les pertes dans les canalisations urbalnes et domestiques, évaluées dans certaines villes oü il était facile de connaítre la quantité d ’eau envoyée dans le réseau et la quantité réellement consommée, ont été- trouvées d ’au moins 2 2 0/0 ‘Ct parfois de 50 0/0 : ainsi, á Chicago, on estime que 3 0 0/0 de l ’eau pompée du lac se perd dans le réseau urbain et 20 0/0 dans les tuyaux des maisons, qu’il y a de sérieux eííorts a faire pour diminuer ce « leakage ». En comptant seulement 2 0 0/0 d ’eau perdue par les fissures des conduites maítresses, au :prix de 0 fr. 10 le métre cube, sur une quantité de 2.0C0 m.c. d ’eau distribuée chaqué jour dans une canalisation de 2 0 .0 0 0 métres de développement, 0 fr. 10 par métre et par an pour la recherche et la réparation des fuites des anciens modeles de conduites et 1 .0 0 0 .0 0 0 de francs pour la dépense de premier établissement d ’un Service d ’une ville de 10 .0 0 0 habitants, oh voit que la perte devient, en capitalisant á 5 0/0 :

Pertes, recherches et réparations : 2.000 X 20/100 X 0,10 X 3 6 5 - f 0,10 x 20.000 = Pourcentage du capital de P “' établissem.ent rendu inutile 1.000.000 x 20/100 x 5/100 = Totaux

Par an ___ 16.000 fr.

Aprés 30 ans

Aprés 50 ans

1.158.030,75

3.648.937,20

10.000 fr.

43.219,40

114.674,00

26.600 fr.

1.201.250,15

3.763.611,20

C ’est comme on le volt, une perte de plus de la valeur du Service en 30 ans et de plus de

3 fois 1/2 cette valeur en 50 ans. ^ La perte est naturellement plus importante dans les Services oú le prix de revient du métre cube d ’eau dépasse 0 fr. 10, ce qui n’est pas rare. Si Fon calcule ce que représente en argent les vies humaines perdues, en prenant comme rnoyenne de la valeur d ’un adulte 20.000 fr. ■ — aux Etats-Unls, M . Riggs compfe 10.000 fr. pour un simple ouvrier (moteur humam), mais un ouvrier d ’art, un travailleur intelhgent vaut beaucoup plus — en comptant un décés d ’adulte par an causé par les maladies d ’ongme hydrique résultant des rentrées d ’eau polluée dans les conduites, et, pour un décés, 10 maladies dont le coút peut-étre évalué á 5.000 fr. au moins (frais de médecin, médicaments, garde-malade, chomage, etc.) on voit que la perte ■ —• 25.000 fr. par an — capltahsée a 5 0/0 devient : -Aprés 30.^ans : 1.744.022 fr. 25 ; aprés 50 ans : 5.495.387 fr. 38. Cette perte serait beaucoup plus élevée si une épidémie massive était occasionnée par des rentrées d ’eau polluée dans les conduites, comme cela s’est produit trop souvent. \Pour P ..., la population et le développement des conduites étant á peu prés le 1/3 des chiffres cités, les pertes peuvent étre évaluées au 1/3 des chiffres indiqués ci-dessus). Ces inconvénients et recommandations montrent tout l ’mtérét qu’il y a á évaluer les efforts qu’auront á supporter les joints des conduites et á construiré ceux-ci pour qu’ils puissent résister á ces efforts sans cesser d ’étre étanches. Le but ne serait pas atteint, en effet, si l’eau captée, épurée, amenée se perdait ou se polluait dans les proportions indiquées ci-dessus. Dans son’ouvrage précité, M . Frick écrit, au sujet des joints de tuyaux : « En présence de ces dangers (pertes et contaminations d’eau), on confoit que la question de la tenue des joints demande á étre examinée avec soin dans tout projet bien étudié, et il faut bien reconnaítre qu’il est loin d’en étre ainsi, contrairement, du reste, aux prescriptions administratives. On se borne trop souvent á adopter a priori un type quelconque, sans justifier aucunement cette

— 19 — préférence, alors qu’il serait nécessaire que le calcul vénfiát que le joint choisi est en état de résister (i). Quant au calcul (2), étant donné que les simples eíforts du sol arrivent á fissurer les joints ordmaires au plomb maté des conduites sans pression inténeure, qui résistent cependant á l ’essai hydraulique de 10 et méme 15 atm., les joints non mamtenus et travaillant á l ’extension, et que les conduites que nous projetons de poser auront á supporter, par petits tronfons, les efforts des terrains mal assis qui seront traversés, en outre de ceux de l ’eau, des vibrations et des trépidations des véhicules, nous estimons que chaqué joint, tout en résistant aux efforts perpendiculaires á la conduite, doit pouvoir supporter isolément en Service des efforts de ghssement d au moins 2 k. 2 par m/m carré de section du renflement en plomb (fig. 14, P . 6) pour les conduites H F, G H , BD, EK, BK, E J. DJ (V . plan et profils piéces 2 et 5), soit une charge 4 fois plus' forte á Forigme de la rupture par compression du plomb. (Efforts : pression de 1 eau 3 k. par c/mq. ; surpression 10 k. par métre de vitesse, soit 10 x 1,50 = 15 k. ; sol, trépidations, 15 k. ; total 33 k. Charge sur le renflement en plomb de la conduite de 100 m/m, 117 x 33 = 3.861 k. Surface utile du renflement exténeur 443 x 2 = 886 m/mq., soit en faisant porter la moitié de l ’effort sur chaqué cote du renflement 1/2 x 3.861/886 = 2 k. 2 par m/mq.) Cé résultat sera obtenu avec des garnitures en plomb pur formant clés, des sections qui seront indiquées par les dessins d ’exécution (3).

(1) Li'auteur d’un projet ci’alimentation en eau, qui voudra prescrire des join'.s résistants, pourra objecter, ie cas échéant, que Tinsuffisance de résistance pour supporter les efforts connus, qui seront transmis aux joints, constitue un Dice de plan ; qu’au surplus il a cKarge d ames et qu il se doit á lui-méme ae ne pas exposer les consommateurs aux maladies (isolées ou épidémiques), tant de fois constatées par suite de rentrées d’eaux polluées par les íissures des joints. (2) Les Administrations importantes feront bien de demandar au Conservatoire des Arts et Métiers a établir des graphiques montrant les déformations sous des charges données jusqu á rupture de 1 étanchéité sous les efforts de glissement. pour les divers types de joints. En ser'vice, on pourra mesurar les déformations. ce qui permettra, en se reportant aux courbes tracées au laboratoire, de troüver les cbarges correspondantes, par suite,- de calcular et d’établir les joints pour qu’ils puissent résister aux efforts qu ils auront á sup porter dans les cas examinés et, par análogie, dans beaucoup d autres cas. (3) Si la charge dépassait sensiblement 2 k. 2 par m/mq. sur une partie des clés des joints et atteignait

2 k. 5 á 3 k. 5 par exemple, il y aurait lieu de dire :en plomb pur pour les joints des conduites..... (dont la charge ne dépasse pas 2 k. 2 par m/mq.) ;^2 ^ en plomb allié pour les joints des conduites..... (dont la charge atteint 2 k. 5 á 3 k. 5 par m/mq.). Dans les cas ou une cié renforcée, simple ou double paraítrait insuffisante pour resister á de nombreux coups de bélier ou á des trépidations fréquentes. on pourra recourir au modéle fig. 15. Dans les cas oü les tuyaux en fonte ne paraítraient pas assez résistants on pourra recourir aux tuyaux ■en acier : D par longueurs de 8 á 9 m., modéle fig. 16 pour les diametres de 40 á 200 m/m (resistance a la traction de l'acier 50 á 55 k. par m/mq.) ; 2° par longueurs de 5 a 13 m. et plus, modéles fig. 17 et 18, pour les diametres de 100 a 1.500 m/m et plus (résistance a la traction de 1 acier 35 a 40 k. par m/mq. TTravail máximum de Tacier et des boulons, 6 k. p. m/mq.) La cié ne nécessite qu’une faible quantité de plomb, elle empéche le cisaillement du caoutchouc par I cau sous pression. La dilatation linéaire de l'ac'er étant d’environ 0,000011 par degré, en supposant une élévation de la température de 20*^, on aurait, pour un tube de 13 m. de longueur. une dilatation de

0.000011

X. 20

13 -

0.00286

En ajoutant á ce chiffre ie jeu impossible a éviter entre les tubes apres quelques temps de servjce, k

— 20 — Afin de faire respecter les formes, dimensions et pose les plus convenables des conduites,,. il est d ailleurs inséré, dans le cahier des charges, des prescnptions analogues á celles qu’insérent les Administrations de l ’Etat, les Compagnies de Chemins de fer, etc... (formule ci-dessous) ( 1). 111. — C onduites d ’ amenée et de distribution (Volr piéces N° 2 et 5). — Comme on l ’a vu plus haut, nous avons placé le réservoir de fafon a rendre alimentaires les deux condui tes d amenée sur la plus forte partie de leur parcours, en raisón de l ’économie que présente cette disposition quand elle est pos ible, ce qui ncus a condmt naturellement á prévoir des conduites maítresses répondant á une double condition de fonctionnement ’ : 1“ A 1 amenée de l ’eau sans dépenser trop de charge, afin de pouvoir alimenter les parties hautes de la ville ; 2° A la distribution basée sur un débit double du débit des sources, ce qui paraít suffisant dans le cas de P ... (2) Pour calculer les diamétres des conduites, ncus avons opéré par approximations successives et tátonnements. Le volume d’eau á distribuer étant limité, nous avons fait en sorte de. partager ce volume entre les besoins de maniere á les satisfaire le mieux possible. Parmi les nombreuses formules du mouvement de l'eau dans--les tuyaux, nous avons fait choix, pour les calculs de notre projet, de la formule de Darcy, parce qu’elle tient le plus largement compte du dépot qui recouvre les parois intérieures des tuyaux aprés quelque temps de Service.

Cette formule est exprimée comme il suit : ---- D] — b, U-, de laquelle on tire U = ------ ,

V I--.

la suite d’allongements, de retraits, de glissements fréquents, on arriverait, sans la cié en plomb^ á exposerle caoutcKouc au cisaillement par l’eau sous pression. Du reste, sans la cié en plomb, on serait amené á établir des assemblages trop précis ou á souder les tuyaux, ce qui, á la longue, exposerait la conduite ou a des ruptures, ou á des fissures aux points d articulations en cas d’allongements fréquents du métal. La charge de compression pouvant étre transmise sur les épaulements e, e de la cié en plomb d’une. conduite de 400 m/m de diamétre ' intérieur fig. 17 et 18, sous pression et surpression d’eau de 1.000 m. serait : (Charge totale) 14.100 k. / 11.280 m/mq. — 1 k. 25 par m/mq. (1) L’entrepreneur remettra au Directeur des travaux, dans le délai de huit jours au plus tard aprés la notification de l ’approbation de Tadjudication les profils définitifs des tuyaux et des joints (indiquer le nom) prescrits. (S’iis sont brevetés ou de modeles déposés, il sera bon d’ajouter : s'gnés a cette date par l ’inventeur. 11 se conformera exactement aux instructions qui lui seront données pour la fabrication et la pose des tuyaux, de maniere á faire bénéficier la commune de l’expérience de l’inventeur et des derniers perfectionnements que celui-ci aura apportés dans l ’application de son systéme de conduites. II joindra á sa soumission Tautorisation signée par l’inventeur pour l ’emploi des quantités de conduites de ses mo deles qui seront nécessaires pour Tétablissement de la distiibution d’eau de la commune de ..... ) (2) II convierit de se rendre compte du débit de grande consommation qui est plus ou moins fort suivant les besoins (alimentation, bouches de lavage, fontaines á écoulement continu, etc.) et de calculer lesdiamétres des conduites de distribution pour ce débit. On compte au moins 1/2 litre-seconde pour chaqué borne-fontaine et on estime que la moitié au moins des bornes-fontaines fonctionnent a la fois.

— 21 — D représente le diamétre intérieur du tuyau, J la perte de charge par métre, U la vitesse moyenne de l ’eau, b, le coefficient variable avec le diamétre. S i nous désignons par Q le débit de la conduite, nous avons ;

Portant la valeur de U dans cette formule,

11D.

\/ b

v jb .4 8 4 6 b ,— '

'En représentant 6.4846

, . b, J — (1.4846 —

•

a par , les formules ci-dessus devlennent : j =

, = - i, a

Les tables du méme auteur donnent les valeurs -de ¿1 et de x pour les différents diamétres •des conduites (I). Pour établir le systéme de distribution en ville, nous avons admis que les débits de plus grande consommation, dont la totalité est de 6 litres par seconde, s’échelonneront en route a peu prés proportionnellement au développement de ces conduites, en raison surtout des concessions privées dont le nombre et la situation ne peuvent étre connus d ’avance, en raison aussi des constructions nouvelles qui ne manqueront pas de s élever dans les parties de rúes non báties du centre de la ville. II faut done admettre que la population se trouvera répartie á peu prés proportionnellement au développement des rúes. La topographie de la ville et la position des sources nous ont amené á placer la conduite maitresse de distributiori dans la me de L ..., rué Haute, rué des Jardms-Lleuris, rué de Metz, Quartier de Jeuyeté, route de M __ Dans la partie de la ville oü la population est plus dense, entre les points D et E du plan, la conduite maitresse forme une ellipse allongée fermée, en passant par la Grande-Rue et l ’Avenue Gambetta, afin d’y avoir toujours de l ’eau en mouvement et d assurer le service par l ’une des extrémités, lorsqu’une section quelconque sera en réparation. II se trouve que les conduites maitrésses, limitées aux points B et H du plan, aux extrémités Nord et Sud de la ville, auraient á desservir 3.586 m. de longueur de mes, soit par métre courant 0,001673 litre. En considérant les tronjons de conduites alimentées par les deux extrémités, d ’un coté par les sources, de 1 autre par le réservoir, nous avons déterminé pour chaqué tronfon le diamétre des conduites.

(1) On peut également appl'quer la formule de Darcy á Taide d'abaques comme celui á points alignés »de Poli n.

22 Nous avons cherché á am.ener le plus d’eau possible sur le parcours de I’elhpse en portant: á 125 m/m le diamétre de la conduite entre le réservoir et le pomt E du pénmétre de l ellipse. Nous avons adopté une conduite de 100 m/m pour la partie haute de la conduite maítresse, de B á E et de F á H , et une conduite de 80 m/m pour la partie basse, de D á E, par l’avenue Gambetta, en raison des débits plus imporíants qui pourraient etre demandés á ces conduites. Les conduites secondaires sont prévues avec un diamétre de 60 m/m afin d ’assurer le fonctionnement de prises simultanées. Les résultats obtenus sont résumés dans le tablean suivant : 55 « 2

DÉBIT

a Lon-

< i g'ueurs Q W

-Ti tn

1— 1

5 3 S'"

193

125

3 00

3 69

125

3 28

100

I> 50

0 C d O p c g ■•H -03 .í.‘ % reslant i: 5 -f .

Perte de charg’e par métre

o ’ 6o

2 28 73

O 52

2 68

2 26 30

O 0012

0 62

2 68

2 26 27

O 0014

o ’ po

■'0“’ooo93

Totale

011130

c o TES du sol du niveau aux points piézoinétrique á desservir

0w -0

C/5 w Ph'

2 06 48 2 0 6 48

2 i ”'75

O 23

2 28 23 2 26 27

O 52

223 75

197 38

28 37

19 79

241

100

I 50

0 . 40

I 10

2 29 33

O 00093

0 22

229 3 I

203 04

26 27

728

100

1 22

I 22

))

223 73

0 00061

O 44

223 31

199 74

308

100

O 51

))

22Q 3 I

O 0001

O 02

229 29

8 56

I 44

0 51 I 44

223 73

223 40

25 57 29 3 3 . 30 85

353 3 586

0 59

O 39

))

229 3 1 .

0 0 0 2 7 4 2 35 0 0 00 4 6 O 16

■99 74 192 35

229 13

192 33

36 60

En exammant le tablean précédent, d’accord avec .le tracé graphique du mouvement de-

1 eau dans les conduites, on remarque que les pertes de charge sont peu importantes et laissent en général une forte pression sur le sol des rúes. Les calculs des conduites d ’amenée entre les bassins de captage et la conduite maítresse de distribution donnent les résultats suivants : 1° Entre le bassin de Lavaux (plan d ’eau 230,22) et le réservoir (plan d ’eau 228.00). Perte de charge totale ........................................................... 2.22 GE, condulte de 125 m/m, débit 3 litres, J = 'J— 0.0012 Soit pour 193 m......................................................................................... G H , conduite de 100 m/m, débit 1,50, J = ^- Q ' = 0.00093 Soit pour 538 m................................................... 0.50 0 . 73Reste ........................................................ 1.49 Soit póur 931 m. une perte de charge par mstre de 0.0016, ce qui nécessite une conduite de 90 m/m de diamétre pour le débit de 1,50. 2° Entre le bassin de Pente-Halgris (plan d’eau 230.15) et le réservoir (plan d ’eau 228.00). Perte de charge totale ........................... 2.15GE , comme ci-dessus ...................................... 0.23 FE, conduite de 125 m/m, débit 1,50, J = 0,0003 Soit pour 369 m........................................................................................ BE, conduite de 100 m/m, débit 1.50, J = 0.00093 Soit pour 1.277 m ..................................................................................... 1.53

Reste

^62:.

0.23

0.11 1.19

— 23 — Soit pour 470 m. une perte de charge de 0.00132, 80 m/m de diamétre pour le débit de 1 litre.

qul nécessite

une conduite de

3 “ Entre le bassin de Marie-Goda (plan d ’eau 229.80) et le pomt B de la conduite maítresse (niveau piézométrique 229.53). Perte de charge totale 0,27. Soit pour 180 m. une perte de charge de 0.0015, ce qui nécessite une conduite de 60 m/m pour le débit de 0,50. L alimentation des bornes-fontaines est largement assurée ( 1). En sortant des bassins, les conduites d’amenée traversent les terrains cultivés pour gagner les chemins' le plus vité possible. Les conduites sont sectionnées par tronjons qui peuvent étre rendus aussi indépendants que possible les uns des autres par des robinets d ’arrét, de fajon á pouvoir circonscnre les interruptions du Service nécessitées, soit par des nettoyages, soit par des réparations ou pour toute autre cause.

Pour que les conduites puissent étre vidées, des robinets de vidange sont prévus au pomt bas de chaqué groupe. L e plan schématique indique le sectionne.Tient et la vidange par groupe de conduites. Chaqué tronjon étant en général alimenté par ses deux extrémités, li sera toujours facile, en cas de chomage de l ’une des conduites sur lesquelles il se relie, de 1 alimenter par 1 autre extrémité, en opérant sur les robinets d ’arrét les manoeuvres nécessaires. Des robinets purgeurs d ’air sont également prévus aux pomts hauts des conduites, ou il n’existe pas de prises pour bornes-fontames ou autres. Nous avons restremt autant que possible le nombre des diamétres et nous n avons prévu que des raccords courants, afin de ne pas obliger la ville á avoir en magasm, pour les reparations, un grand nombre de piéces de rechange ou des piéces spéciales couteuses. Les raccords prévus dans la canalisation sont mdiqués sur le plan par des schema. Le tableau suivant donne la récapitulation des conduites et des appareils de la distribution-

(1) Si les pressions étaient faibles, il conviendrait de s’assurer que les íontaines, pourront débiter chacune 1/2 litre-seconde, sans trop abaisser le niveáu piézométrique : Ex. Pour 3 B.F. á l ’extrémité du trongon D.J., débit 1,50, perte de charge 0,003 x 353,00 = 1.06, le niveau piéz. serait 228,25 et la pression sur le sol 35,70, ce qui paraít largement suffisant pour assurer les autres besoins.

— 24 — T A B L E A U IN D ICATIF DES CO N D UITES ET DES A P P A R E IL S DE L A DISTRIBUTIO N L0NGUEUR3 des

L o n yu eu rs des con d u h es

D É S IG N A T IO N

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1954

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*679

746

5660 m .

A l ’intérieur du bassin de P .H . I crép. 80 m/m, ] bond. fond 80 m/m, A l ’intérleur du bassin de M .G . , • 1 crép. 60 m/m, 1 bond. fond 60 m/m, A l ’mtérieur du bassin de Lav. 1 crép. 90 m/m, 1 bond. fond 90 m/m, A l ’intérieur du réservoir :

lí)

10O 9

13D

4397

3 ()6 () m.

I I

3 10

27 R. s. boliches á cié

1 C. 1/4, 1 íéE .,

17 B.F., 3 B.

1 pav. 80.

1 C. 1/4, 1 /éE.~l pav. 60. 1 C. 1/4, 1 íe'E.,

1 pav. 90.

Arrivée et déparl 2 crép. 125 m/m avec clapets et fl. 2 C. au 1/4, 2 C. au 1/8. 1 té á br., 2 R . V . de 125 m/m, 9 m. de conduite d. 125 m/m. Trop-plein 2 pavillons, 2 C. 1/4, 2 race, ord., 6 m. cond. 80 m/m. Vidange 2 pavillons, 2 C. au 1/4, 2 race. ord. 2 R . V . de 80 m/m. A p p a r EILS de ROBINETTERIE e t de FONTAINERIE. — Nous croyons inutile de décrire longuement Ies appareils de distrlbution d’eau que nous proposons d employer. • En général, ces appareils emprunteront les types les meilleurs, adoptés par les Services pu-

blics.

— 25 — R o BINETS-VANNES d ’ a RRÉT, ROBINETS DE VIDANGE, ROBINETS PURGEURS D’ a IR. ■ — Ces robinets sont prévus comme il est indiqué au plan itinéraire'des canalisatlons. Chaqué robinet de vidange sera relié á l ’égout ou á l ’aqueduc volsin au moyen d ’un bran-

chement en fonte. Tous ces robinets seront placés sous bouches á cié. — Pour répondre aux deux fonctions des appareils de distribution publique ; 1° ralimentation publique ; 2 “ Falimentation des pompes á incendie et accidentellement Tarrosage des rúes, nous avons prévu, sur le parcours de la distribution, 17 bornes-fontaines et 3 bouches d’incendie ; ces appareils seront placés de préférence aux points hauts des conduites, afin qu’ils puissent faire office de ventouses : leur nombre pourra étre augmenté suivant les besoms. B o RNES-FONTAINES. —

B o u c h e s d ’ i NCENDIE ET d ’ a RROSAGE.

Les bornes-fontaines permettront de puiser l ’eau á raison d ’un demi-litre-seconde et elles porteront des raccords d’Incendie de 40 m/m. Les fontaines monumentales existantes seront également pourvues de raccords d ’incendie de 40 m/m et de robinets de pulsage. Ces appareils seront construits de maniere á amortir les coups de bélier. Les bornes-fontaines, les fontaines monumentales et les bouches d ’incendie sont disposées de fafon á pouvoir fournir l ’eau aux habitants sur tous les points de la ville et á alimenter les pompes en cas d’incendie. En vue de ce service, ces appareils sont rehés aux condultes de dis tribution au moyen de tuyaux du diamétre de 40 m/m. Nous en avons augmenté le nombre aux abords des bátiments municipaux : H otel-de-V ille, Ecoles, Hospice. L ’eau déversée sous chaqué borne-fontaine sera canalisée jusqu’á l ’égout le plus proche oa jusque dans un puisard qui sera établi a cet effet.

— 26

RE SU M E DES DEPENSES

D ’aprés ie devis estimatif (Piéce N “ 10), les dépenses de premier établissement sont évaluées de la maniere suivante : 1“ Traüaux du P"' Lot. — Terrassement, maconnene, canalisation, etc. -Galerie captante et bassins de c a p ta g e ........................................ 48.434,86 Conduites de vidange des bassins et du réservoir ................. 3.645,81 1.185,65 Fontainerie des bassins et du réservoir .................................... Conduites d ’amenée et de distribution, appareils de robinettene et de fontainerie................................................................................. 42.275,91 ------------Les travaux de captage et de canalisation ont été réunis afin de permettre a l ’entrepreneur de poser les conduites d ’ame née et de vidange dans la méme tranchée au départ de chaqué bassin et d’éviter les épuisements pendant la construction d e s gdleries captantes. 2° Travaux du 2® Lot. — Réservoir de distribution en ciment armé : Terrassement ........................................................................................ 2 cuves circulaires couvertes, de 200 m.c. de capacité chacune, chambre de manoeuvre, cloture ..................................................

95.542,23

1.905,73

11.000,00 -------------

12.905,73

Total de la dépense pour trav au x ................. ............................................................ Acquisition de terrain, indemnités pour servitudes de passage des condui tes, dommages, etc. ............................................................................................................ • Somme a valoir pour dépenses imprévues, sondages, travaux en régie, surveillance des travaux, etc........... ..............................., ....................................................... Honoraires calculés au taux de 6 0/0 (avant-projet 1 0/0, projet 5 0/0). .

108.447,96

Estimation totale de la dépense de premier établissement .........................

943,60 11 -363,04 7.245,40

128.000,00

—

DEPENSES A N N U E LL E S DU SE R V IC E DES E A U X

Les dépenses annuelles du Service des eaux seront de peu d ’importance, elles se rédui:iont au Service de fontainier et á l ’entretien des organes de la distnbution. Le Service de fontainier pourra étre fait par les Agents de la ville auxquels il suffira d ’allouer un supplément dc| traitement annuel d ’environ ..............................................

600,00

Les frais annuels d ’entretien des organes de la distnbution seront minimes au debut et pendant longtemps, ils peuvent étre evalúes approximativement á . . .

400,00

Estimation totale des dépenses an n u elles........................................................................ A ce chiífre, il y a lieu d’ajouter la dépense qui résultera de 1 intérét et de ramortissement du capital évalué pour premier établissement. En supposant une durée de 50 années pour éteindre la dette, de maniere á iaire supporter par les générations futures une partie des sacrifices que la ville s imposerait, on peut espérer trouver le capital de 128.000 fr. au taux de 4 0/0, ce qui exigerait une annuité de 128.000 X 0.04655 == ...............................................................................................

1 .000,00 ,

5.958,40

, Total ........................................... 6.958,40 Comme on le voit, il faudrait pouvoir compter sur ün produit de vente d ’eau de 2 fr. par tete pour couvrir les dépenses annuelles du Service. C est un taux qu on pourrait atteindre facilement, puisque nombre de villes de l’importance de P ... obtiennent jusque 3 fr. et meme 4 fr. par tete. Si la ville n’obtenait pas de subvention, elle serait obligée de recourir aux centimes additionnels au début, tout en faisant en sorte d’augmenter le plus vite possible le produit de la . vente de l ’eau, en accordant des concessions au eompteur aux ménages et aux usagers qui usent plus de 50 litres d’eau par jour, et, si possible, des concessions á petit robinet libre aux menages qui usent'moms de 50 litres. 11 ne faut pas oublier qu’au point de vue de l'hygiéiíe, la facilité de se procurer, sans peine, et a tout instant, l ’eau dont on a besoin est un facteur important, et qu on réalise des économies de temps et de main-d’oeuvre qu’il faut également faire entrer en ligne de compte dans rétablissem ent d’une distnbution d’eau bien comprise, ainsi que dans 1 organisation d une maison particuliére (ce qu’il convient d ’exposer aux habitants). Pn'x de reoient du métre c u b e d ’eau Le volume d ’eau distribué étant d’environ 345 m.c. par jour, le prix de revient du métre ■cube sera de - — ^— — 1= o 0 5:; Ce prix est tres réduit et peu de villes en France sont aussi favorisées sous ce rapport.

— 28 —

A LIM E N TA TIO N EN E A U DE M O SELLE

Si ralimentation en eau de Moselle était choisie, il conviendrait de rechercher un point: de prise á l ’amont de la ville, et le moyen le plus économique pour élever l’eau á la cote 238,00 environ, au-dessus de Textrémité Ouest de P ..., afin de réserver une pression suffisante sur les conduites de distribution. La prise pourrait etre faite dans un pulsard, á 20 m. environ a l’amont du déversoir des Moulins de F ... et 25 m. de la rive gauche de la riviére (pomt insubmersible), de fajon á pouvoir pomper de l ’eau á peu prés claire de la nappe du forid de la vallée, puisqu’on ne dispose pas, le long de la ríviére, d’une nappe suffisamment épurée pour la livrer telle quelle á l ’aliHientation. Pour élever l ’eau, on a généralement recours aux moyens suivants : I ° Moteur hydraulique ; 2° Moteur á vent ; 3° Moteur á vapeur, a gaz pauvre ou á pétrole. La seule chute d’eau du voisinage étaat deja employée, l ’élévation par moteur hydrauhque est impossible. Le moteur á vent ne serait pas économique dans le cas actuel, a cause des accalmies, de l ’adjonctlon de moteurs de secours et de la durée de fonctionnement de ces derniers que nécessiterait le Service. La comparaison des dépienses d ’élévation avec moteur á gaz, á vapeur et á pétrole montre que les moteurs á gaz pauvre seralent les plus économiques dans le cas actuel ( 1). i

(1) Les évaluations comparatives doivent étre données dans le rapport d une alimentation d eau avec refoulement, pour niontrer qu’on a choisi la solution la plus économique. La machine á explosión a été choisie parce qu elle ne demande que peu de soins, peut travailler plus de 8 heures (sans que ses organes en souffrent).

— 29

D E SC R IP T IO N SO M M A IR E DES T R A V A U X E T C A L C U L S DES O R G A N E S

PUISARD d ’ a SPIRATION B atiment de l ’ u sin e é l é v a t o ir e

L ’eau sera emmagasinée dans un puisard, implanté á 0,60 de profondeur dans le bañe de -mame qui retient la nappe ; le trop-plein sera déversé dans la M oselle. Cet ouvrage devra pouvoir emmagasmer un cube d ’eau suflisant pour permettre aux pom pes d ’approvisionner la ville en 12 heures, sans occasionner de trouble dans l ’afflux de la nappe (en moins de temps la nappe serait fatiguée). II aura 8,60 x 5,00 intérieurement, avec une hauteur d ’eau de 3 m. environ lorsqu’il sera rempli. L ’évaluation des poussées des terres et dé l ’eau montre que les murs devront réslster á la poussée des terres : la poussée de l ’eau á l ’intérieur ne fera qu’améliorer la stabilité des murs. Les murs seront percés de barbacanes de 0,07 x 0,14, a raison de 3 par métre, au-dessus du nivequ du bañe de mame. Ces barbacanes seront masquées par des pierres séches, afin d ’éviter les rentrées de sable ou de dépot vaseux. Le batiment de l ’usine sera élevé sur les murs du puisard, comme I’indiqueront les dessins. Partie m é c a n i q u e — Calcul dela f o r c é nécessaire. — Le volume d’eau nécessaire devra pouvoir étre élevé en 12 heures, soit un débit de 6 litres-seconde. ' La hauteur a laquelle l ’eausera élevée est déterminée de la maniere suivante^ : 1° Diíférence-entre le plan d ’eau de la bache d ’ahmentationdes filtres et le bas de la crépine du puisard d ’aspiratibn. 184,00 — 238,00 = ...................................................................... 54 m. 2° Perte de charge d ’une conduite de refoulement de 135 m/m de diamétre et 500 métres de. longueur débitant 6 litres-seconde .............................................................................. I (1) Total ...................................................... 55 m. Le travail des machines en eau montée, c ’est-á-dire en ne tenant pas compte des coefficients de frottement dü aux organes de la machine et de la pompe sera représenté par 6 X 55 = 330 kgm. II sera établi un systéme double de machines et de pompes capable de pouvoir refouler 6 litres-seconde. Chaqué groupe marchant seul devra pouvoir élever 3 litres-seconde. Les différehtes piéces des appareils de chaqué groupe seront absolument identiques et interchangeables entre elles. Les appareils seront des types proposés par l ’entrepreneur et agréés par la ville, aprés concours entre spécialistes.

(j) 11 convient d examiner si la perte de charge due aux coudes n’augmenterait Iravail des machines. Dans le cas actuel, elle serait insignifiante.

pas sensiblcment le

— 30 — lis comprendront en outre des appareils proprement dits ; r Un jeu de piéces de rechange qui, par suite de leur usage, peuvent exiger le plus de réparations ; 2° Une série de clés de Service pour tous les joints et robmets ; 3 “ Un indicateur du niveau de l ’eau dans le puisard ; 4 “ Un indicateur reliant, par Circuit électrique, le réservoir et le filtre au bátlment des machines et faisant ccnnaítre le cube d ’eau emmagasmé ;

5° Les tuyaux de fumée, avec haubans, jusqu’á 9 m. au moins au-dessus du sol. Conduiles d ’aspiration. — Les conduites d ’aspiration auront 135 m/m de diamétre intérieur; elles descendront jusqu’á 0,20 du fond du puisard. Chacune d’elles sera munie d’une crépine avec clapet de retenue et d’un robinet-vanne. Conduile d e rejoulement. — La conduite de refoulement aura une longueur de 500 m. environ. II importe que cette conduite ait des diinensions sufflsantes, non seulement pour assurer le Service actuel, soit 6 litres-seconde, mais encore celui qu’on peut prévoir pour Tavenir, c est-á-dire 8 á 9 litres-seconde. Le diamétre de cette conduite est pour ainsi dire fixé par la vitesse moyenne que l ’eau n’y doit pas dépasser pour des installations analogues, soit 0 m. 60. A vec une vitesse plus grande on auiait un frottement trop considerable, ce qui augmenterait les frais de combustible et de remplacement des piéces mécaniques. L a formule de Bresse, qu’on apphque d ’habltude, donne : D ~ 1,50'* Q = 0,116, ou 0,120

(Q étant le débit en m.c. seconde).

Pour nous permettre d ’apprécier le diamétre le plus avantageux, nous c^érerons sur les deux diamétres qui seraient de nature á satisfaire au refoulement de 6 litres-seconde : les diamétres 120 et 135 m/m, en faisant usage de la formule de de Prony pour tuyaux vieux. Le tableau suivant résume les calculs :

Perte dí í c h a r g e D IAM ÉTRE

1 20 m /m

‘ 33

D ÉBIT

6 6

L o n g u e u rs

V it es se s par mélre

Tolale

coo m.

0 .5 5

0 ,0 04

2 m.

—

500 —

0 ,4 0

0 ,0 02

I —

T ravail en k gin.

12 6

Différe nce

C o m b u s t ib le en plu s pa r jo u r po u r 12 h. de m arche 1

II est faclle de voir que le diamétre de 120 m/m pourrait á la rigueur étre adopté pour le moment : il ne donnerait lieu en efíet pour 12 heures de marche qu’á une consommíition de 1 k. 44 plus grande qu’avec une conduite de 135 m/m, ce qui représente une dépense cinnuelle , de : 526 k X 70 fr. /1.000 = ....................................................................................................... L ’augmentation des frais de P'' établissement d’une conduite de 135 m/m au heu de 120 m/m serait d ’environ 1,40 x 500 fr. = 700 fr., dont l ’intérét et l ’amortissement en 50 ans, á 4 0/0 se chiffrent armuellement par ................................................

36,80

32,60

— 31 — Lorsque les besoins d ’eau augmenteront,- la consommation de combustible augmentera également et peut-étre aussi le prix de celul-ci, dé serte que l ’avantage sera de plus en plus en faveur du diamétre de 135 m/m, auquel il convient de donner la préférence. La conduite de refoulement sera formée de tuyaux en fonte a jomts a cié, dont les dimensions seront calculées pour résister aux efforts de l ’eau, du sol, des vibrations et des trépidations qu’ils auront á supporter comme il est exposé au paragraphe (( Mode d ’assemblage des tuyaux )>. L a conduite sera posée sous terre á une profondeur d ’au moms 1 m. au-dessus du tuyau. Elle suivra en plan et en profil le tracé qui sera indiqué par les dessins du projet. Chaqué branchement partant des pompes portera un robinet-vanne de 135 m/m et, avant de quitter le bátiment de l ’usine, la conduite sera munie d ’un branchement de vidange avec robmet-vanne de 80 m/m, pour les réparations, les nettoyages, etc. Sur le parcours de la cónduite, nous avons évité les pomts hauts mtermédiaires a cause des accumulations d’air qui s’y produisent et dont on. a toujours de la peine á se débarrasser. De l ’usine á la bache des filtras, la conduite présente une série continué de rampes sanspalier m contre-pente. 11 n’est prévu que des coudes á grands rayons.

— 32

DEPENSES DU P R O JE T D ’A LIM E N T A T IO N EN E A U DE M O SELLE

Prise d’eau, puisard, salle des machines, remise á combustible, logement du mécanicien .................................................................................................................................. Fr. * Appareils élévatoires .............................................................................................................. Conduite de refoulement, conduite de trop-plem et de vidange des filtres et du

12.500 26.500

réservoir ................................................................................................................................................ Filtres pour 525 métres cubes, compris rechange (1) ............................................ Réservoir de 400 métres cubes en ciment armé ........................................................ Fontainerie du filtre et du réservo ir.............................i .................................................. Conduites de dlstribution, fontainerie .............................................................................

8.000 52.500 13.900 2.500 42.100

Total .................................... Fr.

158.000

Acquisitions de terrains, mdemnltés ................................................................................ Somme á valoir pour dépenses im prévues................. .......................................... .. • • Honoraires a 6 0/0 (avant-projet 1 0/0, projet 5 0/0) ...........................................

2.000 16.000 11.000

Estimation totale de la dépense de

établissement .................................... Fr.

187.000

(I) Les filtres étant indispensables lorsqu’on erriploie de l ’eau de riviére, on fera bien d étudier la question avec soin en s'inspirant des résultats de la pratique.

— 33

DEPEN SES A N N U E LLE S DU SE R V IC E DES E A U X DE M O SELLE

Quantité d ’anthracite nécessaire pour élever 6 litres-seconde d ’eau pendant 12 heures par jour, avec un moteur á gaz pauvre : 1.50 X 330 X 12 ------------- ------------------- ^ 791^^ 200 75

Sclt pour 365 jours,de marche, 28.908 ou 29.000 k. Dépense par année 29.000 x 70/1.000 = ................................ Fr. 365 allumages .................................................................................... Entretien, graissage ......................................................................................... Mécanicien logé á l ’u s in e .........................

2.030 300 670

2.000

Dépense d ’exploitation des filtres ................................................................................ Service de fontainier,. frais annuels d ’entretien de la distribution.................... Intéréts et amortissement á 4 0/0 du capital évalué pour établissement : En 30 ans pour les appareils élévatoires 30.000 x 0.05783 = 1.734 90 En 50 ans. pour les autres dépenses 157.000 x 0.04655 = . . 7.308,35 -------------

5.000 » 600. )> 1.000 »

9.043,25

Total ................................ Fr. 15.643,25 C ’est-á-dire plus du double des dépenses annuelles de 1 amenée par la gravité de 1 eau des sources de la Forét de l ’Avant-Garde, sans compter la perte de vies humaines, qui pourrait «tre aussi importante que eelle qui est indiquée pour les contammations résultant des rentrees d ’eau dans les condultes ordinaires, si la surveillance des filtres laissait quelque peu á désirer^

CON CLUSIO NS

Nous avons justifié par de nombreux détails notre cKoix des eaux et les disposilions de la solution proposée, et nous pensons qu’elle créera, pour la ville de P ..., une distnbution d eau dans d ’excellentes conditions, réunlssant tous les avantages qu on peut désirer : eau de tres bonne qualité, mise á l ’abri de toute contamination du pomt de départ au point d arrivée, distributlon largement calculée, pression suffisante pour desservir toutes les habitations et pour combattre les incendies, exploitation tres simples et tres facile, ouvrages tres rapprochés de la ville, dépenses annuelles aussi réduites que possible, tant en argent qu’en vies humames. De plus, nous avons montré qu’on pourra augmenter le volume d eau á distribuer en captant d ’une fafon plus complete l ’eau de la nappe qui se trouve a une altitude assez élevée pour étre dérivée dans le réservoir projeté : l ’avenir est done reservé.

Dressé et présenté par l ’lngénieur soussigné.

1919. (^Signature).

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R E SE R V O IR DE D ISTRIBUTIO N

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PR O FIL S EN LONG DES CONDUITES D â€™AD DUCTIO N E T DE D ISTRIBUTIO N , partie

(P.

5).

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TYPES DE CONDUITES.

Planche 6.