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la navigation, près du confluent de la Maine. Dans une étude parue en 1902, le Génie Civil (1) a exposé les différentes solutions proposées pour la création d'une voie navigable entre Orléans et Nantes : canal latéral, dragage du lit actuel, canalisation par barrages mobiles et régularisation du lit. Depuis cette époque, les études ont été poursuivies dans le sens FIG. 1. AMÉNAGEMENT DE LA LOIRE EN VUE DE LA NAVIGATION : Vue des travaux en amont du pont de Lalleud demandé par les intéressés eux-mêmes : l'aménagement du fleuve, et depuis 1901 l'exécution a commencé. L'expérience en cours n'est
et depuis 1901 l'exécution a commencé. L'expérience en cours n'est pas suffisante pour qu'on puisse se prononcer définitivement; elle offre, néanmoins, assez d'intérêt pour que nous exposions ici les principes sur lesquels elle se fonde et les résultats qu'elle a donnés. Régime de la Loire entre la Maine et Nantes. De la Maine à Nantes, (1) Voir le Génie Civil, t. XLIII, no 1, p. 30 ; no 5, p. 60, et no 6, p. 92. la Loire coule de l'est à l'ouest, sur 85 kilom. environ, au travers de terrains d'alluvions quaternaires. Sauf sur 30 kilom., elle se divise
terrains d'alluvions quaternaires. Sauf sur 30 kilom., elle se divise en deux, trois et même quatre bras et présente des largeurs qui varient entre 300 et 600 mètres pour le lit mineur, 1 kilom. et 3 kilom. pour le champ d'inondation. Les berges sont constituées par un terrain sablonneux, elles ont de 3 à 4 mètres de hauteur et sont couronnées sur une partie de leur longueur par des levées insubmersibles qui protègent environ 7 000 hectares. La pente varie de 18 à 11 centimètres par kilomètre. Les basses eaux durent de trois à quatre mois, leur débit ne descend
durent de trois à quatre mois, leur débit ne descend pas au-dessous de 100 mètres cubes à la seconde. Les crues se produisent habituellement au moment de la fonte des neiges; elles atteignent de 2 à 4 mètres, rarement 6 mètres, et débitent, dans ce dernier cas, plus de 5 000 mètres cubes. La vitesse des courants, peu considérable, n'atteint pas 1 m 50. La navigation est peu développée, en raison des difficultés constantes auxquelles elle se heurte : étroitesse et mobilité du chenal, insuffisance des mouillages, vents contraires, crues et glaces. En été, il y aurait moins de 0,6
et glaces. En été, il y aurait moins de 0,6 mètre d'eau sur les seuils si, par des « chevalages », on ne creusait des chenaux de 0,7 mètre de profondeur. DISPOSITIONS DU FOND DU LIT. Le fond de la Loire est formé de sable quartzeux, de la grosseur du sel de cuisine, mélangé en faible proportion de très menu gravier. Les sables émergent, en périodes de basses eaux, sous forme de plages qu'on appelle grèves, et qui, quoique d'une mobilité incessante, se rattachent à un système de seuils morcelés par les chenaux d'été. L'inclinaison de ces hauts-fonds est de
par les chenaux d'été. L'inclinaison de ces hauts-fonds est de 25 degrés en moyenne, leur longueur de 2 000 mètres; ils alternent régulièrement d'une rive à l'autre et divisent le fleuve, de la Maine à Nantes, en cent vingt-huit biefs de 650 mètres de longueur moyenne. FIG. 2. Plan de situation des travaux d'aménagement de la Loire. Les mouilles étroites, profondes et accolées aux rives, alternent comme les hauts-fonds et chevauchent considérablement les unes sur les autres. Un certain nombre de petits bras présentent, en tout temps, des profondeurs de 1 à 2 mètres. Ils sont aussi partagés en biefs,
1 à 2 mètres. Ils sont aussi partagés en biefs, mais les seuils sont moins obliques et, surtout, la différence des débits en hiver et en été est beaucoup moins considérable. Les modifications qui se produisent dans la répartition des profondeurs, au cours des saisons successives, ont d'abord paru caracté FIG. 3. Plan d'une section sauvage. riser une instabilité absolue. Puis l'observation a montré qu'au moins en été, les sables et les graviers cheminent à la surface des grèves, avec une vitesse qui dépend à la fois de la pente et de l'état des eaux, et est à peu près
et de l'état des eaux, et est à peu près égale, par vingt-quatre heures, à 11 mètres dans le Loiret, à 5 mètres dans le Loir-et-Cher et l'Indre-et-Loire et à 2 mètres dans le Maine-et-Loire. Plus tard on pensa que le fond du lit tout entier glissait dans le sens du courant entre les berges fixes avec une vitesse moyenne quotidienne de 1 mètre en conservant, sans déformations sensibles, son aspect extérieur et ses caractéristiques essentielles. Les crues paraissaient accélérer la translation, mais faiblement, à cause de leur peu de durée. On semble aujourd'hui se rallier à une nouvelle conception
durée. On semble aujourd'hui se rallier à une nouvelle conception qu'il FIG. 4. Profil en long d'une section sauvage suivant le thalweg. nous faut résumer brièvement, puisqu'elle est la base de l'expérience en cours. Dans cette théorie, les mouilles et les grèves ne descendent pas sans arrêt avec le courant ; elles ne se déplacent que dans des limites restreintes en oscillant autour de centres d'attraction, plus ou moins caractérisés suivant les régions. Ces centres d'oscillation sont répartis de part et d'autre de l'axe et placés le plus souvent le long des rives ; il n'y a d'ailleurs pas de
long des rives ; il n'y a d'ailleurs pas de relation entre leur position et la concavité ou la convexité des berges. Les mouilles, très étroites, communiquent entre elles par un ou plusieurs cols creusés au travers des seuils (fig. 3) ; la longueur des biefs ainsi constitués croît en moyenne de l'amont à l'aval de 700 mètres à 850 mètres ; sur le Rhône, cette longueur est de 1 600 mètres ; elle est sur le Danube de 1 700 mètres, ce qui correspond pour la navigation à des conditions naturelles beaucoup plus favorables qu'en Loire. En plan, la
conditions naturelles beaucoup plus favorables qu'en Loire. En plan, la configuration moyenne du thalweg peut être représentée par une sinusoïde de 1 600 mètres de longueur d'onde et de 200 mètres d'amplitude. Les basses eaux suivent cette direction, complètement différente de celle de l'axe du fleuve : par conséquent, le lit majeur et le lit mineur ont, sous ce rapport, des caractères nettement opposés. Le maximum de profondeur des mouilles et de relief des grèves correspond au passage des plus fortes crues ; au contraire, après les longues périodes d'eaux basses, les seuils ont moins d'importance et les fosses aussi;
basses, les seuils ont moins d'importance et les fosses aussi; le relief total, par exemple, passe de 5 m 50 à 4 mètres quand un long été fait suite à une inondation. D'une manière générale, les crues modèlent le fond du lit, grâce à la valeur considérable de leur débit, tandis que les basses eaux, concentrant leurs efforts sur les maigres, les écrêtent et comblent partiellement les bas-fonds; une crue survenant creuse à nouveau les mouilles et engraisse les maigres, en replaçant sensiblement les unes et les autres à leur position primitive (fig. 4): les matériaux cheminent ainsi par étapes,
position primitive (fig. 4): les matériaux cheminent ainsi par étapes, abandonnés puis repris, suivant que la capacité d'entraînement ou de suspension de la masse liquide diminue ou s'accroît. A l'étiage, la surface en eau d'une mouille est plus considérable que celle du col, la vitesse du courant est donc bien plus faible sur le premier point que sur le second. C'est le contraire par des eaux de 4 mètres : la section mouillée est alors moindre là qu'ici. Forcément, les pentes superficielles s'inversent d'une époque à l'autre : considérable sur un maigre, par exemple, la pente décroît en crue à
un maigre, par exemple, la pente décroît en crue à mesure que le déversoir devient de plus en plus noyé, et cet emplacement devient un lieu de dépôt d'autant mieux que la masse d'eau y est moins grande. Dans les bras étroits le fond se modifie de la même manière. Mais, si le lit est régulièrement calibré, les berges suffisamment hautes et l'alimentation convenable, la discordance des débits d'été et d'hiver est faible, les pentes et les vitesses varient moins autour de leurs valeurs moyennes; les dépôts prennent peu d'importance, le mouillage reste en tout temps satisfaisant. En résumé, dans
le mouillage reste en tout temps satisfaisant. En résumé, dans cette hypothèse, en chaque point et à chaque moment les eaux du fleuve ont par rapport au sable du lit une capacité d'entraînement ou de suspension déterminée : si par suite de la diminution de section ou de l'augmentation de la masse ou de la pente cette capacité croît, les eaux arrachent les matériaux du fond et donnent naissance à une fosse ; si, par l'accroissement de section, la diminution de la masse ou de la vitesse, cette capacité diminue, il y a abandon des sables et formation d'un seuil.
il y a abandon des sables et formation d'un seuil. Les crues ont sur le relief une action capitale que les longues périodes d'étiage tendent à contrebalancer. Le lit mineur et le lit majeur sont complètement différents, l'un étroit et sinueux, l'autre large et presque rectiligne (fig. 5 et 6). Les biefs sont en nombre constant et dans leurs déplacements successifs ils oscillent autour de positions moyennes. Projet d'exécution. Ainsi que nous l'avons rappelé, le Génie Civil a déjà exposé que l'avant-projet d'aménagement de la Loire, de la Maine à Nantes, fut dressé en 1900, en exécution de la décision
Nantes, fut dressé en 1900, en exécution de la décision ministérielle du 14 février 1900, qu'il fut soumis en 1901 à l'examen du Conseil général des Ponts et Chaussées et approuvé le 25 mai 1901, sous la réserve que les travaux ne seraient tout d'abord entrepris que sur 14 kilomètres de longueur, de l'embouchure de la Maine à Chalonnes (fig. 2) et que les intéressés prendraient à leur charge la moitié des dépenses à engager. La totalité du projet fut néanmoins comprise dans la loi du 1er mars 1901 pour une dépense de 14 millions. L'enquête d'utilité publique eut lieu
une dépense de 14 millions. L'enquête d'utilité publique eut lieu en juillet 1901; les Conseils généraux de la Loire-Inférieure, de la Mayenne et de la Sarthe votèrent la contribution financière nécessaire à l'exécution de l'essai; celui de Maine-et-Loire s'y refusa; néanmoins la Société « la Loire navigable » réussit à recueillir 830028 francs de fonds de concours; la part de l'État fut fixée à ce même chiffre, et le crédit total à 1660056 francs. La déclaration d'utilité publique intervint le 10 août 1904 et l'exécution commencée en 1904 fut régulièrement approuvée en 1905. Pour en suivre les phases successives, le
approuvée en 1905. Pour en suivre les phases successives, le ministre des Travaux publics nomma, le 6 septembre 1905, une Commission d'études composée de six Inspecteurs généraux et de six Ingénieurs en chef. La théorie actuelle a conduit à renoncer au resserrement pur et simple : en réduisant la surface mouillée il augmenterait considérablement les vitesses; les corrosions du fond s'accentueraient sur certains points; les seuils obliques dont le nombre serait peut-être diminué persisteraient néanmoins; le profil en long en escalier conserve son relief; et, en fin de compte, la navigation s'exercerait dans des conditions bien plus mauvaises qu'au début.
navigation s'exercerait dans des conditions bien plus mauvaises qu'au début. D'ailleurs le lit se creuserait à l'amont de la portion aménagée et se remblayait à l'aval; il en résulterait pour les parties hautes une baisse de l'étiage, et une mise en l'air des rives. Une série d'inflexions inspirées des faibles sinuosités du lit majeur ne conduiraient pas à de meilleurs effets; après chaque crue on retrouverait les mouilles accolées aux rives comme aujourd'hui, et par conséquent le plus souvent en dehors du chenal artificiel; les eaux d'été, même concentrées par des ouvrages appropriés, n'arriveraient pas à creuser dans la masse
des ouvrages appropriés, n'arriveraient pas à creuser dans la masse des sables un sillon suffisant. La nécessité de ne pas gêner l'écoulement des crues n'a pas permis d'établir des ouvrages à fort relief; changeant trop peu la disposition du lit majeur et, par conséquent, l'effet constaté des hautes eaux, on a accepté la situation qu'elles créent et admis la division du lit en biefs. Comme il s'agissait, au surplus, d'améliorer non le lit majeur, mais le lit mineur, c'est de lui et non du premier qu'on s'est inspiré. On a maintenu les centres de corrosion naturels et on a cherché
maintenu les centres de corrosion naturels et on a cherché à les fixer en y accumulant des ouvrages à fort relief et à pentes marquées; on a conservé les seuils en s'efforçant de leur donner plus de stabilité par des ouvrages peu importants, à reliefs adoucis. D'autre part, les variations de sections mouillées sur les fosses et sur les maigres ont été respectées et même accentuées pour assurer le retour des mêmes phénomènes aux mêmes points. En résumé: en plan, le chenal est sinueux comme le thalweg; mais ses ondulations sont régulières; le profil en long présentera des hauts et
sont régulières; le profil en long présentera des hauts et des bas-fonds, mais le relief sera moins accentué. La quantité des sables en mouvement ne sera pas modifiée, ni leur translation par étapes. En un mot, si l'on réussit, le thalweg moyen sera fixé et aménagé. DANS LES BRAIS UNIQUES, le chenal a 150 mètres de largeur; il passe d'une rive à l'autre en décrivant une sinusoïde dont les sommets correspondent aux centres d'oscillation des mouilles (fig. 8). Le thalweg est supposé passer au tiers de la largeur du côté de la rive concave, aux sommets de courbure, et au
de la rive concave, aux sommets de courbure, et au milieu de la largeur, aux inflexions. Les rayons de courbure des rives sont compris entre 500 mètres et 650 mètres. Les travaux en cours s'étendent de l'embouchure de la Maine à Montjean sur 23 kilomètres de longueur (fig. 2). Le tracé passe par le petit bras dit de la Guillemette, étroit et sinueux, mais toujours praticable pour la navigation; il emprunte à l'aval le bras de Chalonnes, non pas parce que celui-ci se présente dans de bonnes conditions, mais parce qu'il est indispensable de desservir cet important chef-lieu de canton,
qu'il est indispensable de desservir cet important chef-lieu de canton, les mines de charbon et les fours à chaux de la région. D'ailleurs, l'emprunt des petits bras est avantageux en ce sens que les ouvrages y sont courts et surtout qu'il n'y a pas à craindre, en leur donnant du relief, de diminuer notablement la section d'écoulement des crues. Les ouvrages sont disposés de part et d'autre du lit mineur; ils sont orientés vers l'amont et font avec le thalweg un angle de 80 degrés environ, de façon à écarter le courant des rives et à concentrer son action sur
le courant des rives et à concentrer son action sur le thalweg. Leur espacement est de une fois leur longueur. Relief des ouvrages. Les digues longitudinales qui définissent les rives concaves ont 1 mètre de relief au sommet de courbure; elles s'abaissent de part et d'autre de ce point jusqu'au zéro; elles se rattachent aux berges continentales par des traverses dont les pentes varient de 1 à 3 %, la plus forte inclinaison correspondant aux sommets. Les plages convexes sont constituées par des épis plongeants qui, partant de l'étiage, s'élèvent avec des pentes comprises entre 0,5 et 1 0/0. La
avec des pentes comprises entre 0,5 et 1 0/0. La crête des ouvrages dessine une surface gauche où le maximum de dyssymétrie des sections transversales se trouve aux sommets de courbure, et la symétrie seulement aux inflexions. Par crainte des inondations on n'a pas accentué les déclivités et le relief. Quand l'éloignement de la rive eût conduit à un relief considérable, ce qui eût retranché une fraction trop importante de la section mouillée du lit majeur, on a brisé les pentes à distance convenable. Les réductions de sections mouillées sont ainsi insignifiantes par des eaux de 3 mètres 50: à
ainsi insignifiantes par des eaux de 3 mètres 50: à peine 10 % sur les mouilles et 5 % sur les seuils; à l'étiage, au contraire, la réduction de section mouillée est bien plus forte sur les cols que sur les fosses. CONSTITUTION DES OUVRAGES. On avait d'abord prévu l'emploi de la pierre pour la constitution des ouvrages, mais des essais effectués avec le bois (fig. 1, 7, 9 et 10) ont donné d'excellents résultats et conduit à renoncer aux enrochements. Un premier épi a été implanté en Loire en septembre 1903; il avait 135 mètres de longueur totale et
septembre 1903; il avait 135 mètres de longueur totale et se composait d'une file de pieux en chêne de 0m 15 de diamètre, espacés de 2 mètres et battus avec une fiche de 1 mètre. La paroi était formée par des panneaux de vannerie, des clayonnages et des fascinages. En février 1904, une crue très importante se produisit, atteignant 6m31 à l'échelle de Montjean; non seulement l'ouvrage dont le relief atteignait 1m 20 ne fut pas emporté, mais il provoqua le dépôt d'une masse considérable de sables jusqu'au niveau de sa crête, en même temps que les profondeurs, à son
sa crête, en même temps que les profondeurs, à son extrémité en rivière, s'augmentaient et s'élargissaient. En 1904, des ouvrages de cette nature furent presque exclusivement employés; on arriva peu à peu à donner aux pieux une fiche supérieure à 4 mètres et à réduire leur intervalle à 1m50. Un très petit nombre d'avarices étant survenues, on se rallia définitivement à ce mode de construction il est de beaucoup moins coûteux que l'immersion de moellons, surtout il se prête mieux aux remaniements et même au déplacement et à la suppression. Le corps des ouvrages est formé de panneaux construits d'avance
Le corps des ouvrages est formé de panneaux construits d'avance à terre et fixés sur les pieux; leur longueur, de 12 m environ, correspond à deux intervalles; on les fabrique en clouant sur des montants verticaux des brins horizontaux à écartement variable. Ce procédé économique permet de ne remplir les cases qu'au fur et à mesure des besoins, tant en hauteur qu'en largeur. Le clayonnage direct primitivement employé est abandonné : il était plus onéreux, moins souple et présentait l'inconvénient d'un colmatage rapide par les herbes et les feuilles en suspension dans l'eau. Les bois employés sont le pin sylvestre
suspension dans l'eau. Les bois employés sont le pin sylvestre et le pin noir, celui-ci surtout pour les petites profondeurs. Le chêne n'a été utilisé qu'à titre d'expérience. Les panneaux sont en sapin et quelquefois en châtaignier. Dans les endroits où le fond est compact et résistant les pieux de bois sont remplacés par de vieux rails en fer. Exceptionnellement, derrière les barrages de grands bras, on a recours aux enrochements pour obtenir la résistance aux courants. EXÉCUTION DES TRAVAUX. Le premier essai remonte, nous l'avons dit, à 1903. En 1904 on aménagea une longueur d'onde complète sur un parcours
1904 on aménagea une longueur d'onde complète sur un parcours de 1500 mètres environ ; en 1905 le chantier s'étendit sur 6 kilomètres ; en 1906 il avait un développement de 23 kilomètres. Les premiers pieux furent battus à la sonnette à tire-bouchon et même au maillet. Les sonnettes sont aujourd'hui à vapeur du système Lacour, avec un mouton de 500 kilogrammes. Un même engin convenablement dirigé peut faire 200 mètres de fiche et plus par jour ; le battage d'un pieu dans le sable ne prend que quatre à cinq minutes. Différents systèmes de sabots ont été essayés, pour
cinq minutes. Différents systèmes de sabots ont été essayés, pour aboutir à l'emploi du sabot à branches en fer noyées dans un culot en fonte. Les pieux battus et arasés au niveau voulu, on relève les profondeurs au droit de chacun et on construit à terre les panneaux correspondants, puis on les met en place. Un balisage soigné met la navigation en garde contre les écueils. Enfin, des sondages répétés renseignent sur les mouvements du fond et le travail des eaux. Le mètre linéaire de fiche revient à moins de 1 franc; le mètre carré de panneaux mis en place,
1 franc; le mètre carré de panneaux mis en place, à 0 fr. 75; ce qui fait ressortir le mètre linéaire d'ouvrage à 10 francs et le mètre carré à 4 francs. L'aménagement d'un kilomètre de rivière revient ainsi à 50 000 francs. L'entretien jusqu'à présent n'est pas très onéreux: il consiste surtout à remplacer quelques panneaux défoncés par des bateaux ou emportés par les eaux. Pour ce parcours de 23 kilomètres, la dépense avait été évaluée à 900 000 francs, ce qui constituait une économie considérable sur les prévisions de l'avant-projet. Sur cette somme, 200 000 francs furent dépensés
de l'avant-projet. Sur cette somme, 200 000 francs furent dépensés en 1905 et 500 000 francs en 1906; si l'on n'en emploie que 200 000 en 1907 il restera plus de 700 000 francs disponibles sur le crédit initial, quoiqu'on ait aménagé 23 kilomètres au lieu de 14. Résultats obtenus. À la fin de 1904, il y avait 3000 mètres linéaires d'ouvrages dans le lit du fleuve et 8000 mètres en 1905; il y en a plus de 30000 mètres aujourd'hui, répartis sur trois sections : deux bras uniques de l'embouchure de la Maine à la Guillemette et de l'île
l'embouchure de la Maine à la Guillemette et de l'île Mureau à la sortie de Chalonnes ; un bras étroit, de Chalonnes à Montjean. La section médiane a été construite en 1904 et 1905, les deux extrêmes l'ont été en 1906 et sont à peine terminées. Il est difficile, aujourd'hui, de se prononcer sur l'efficacité des ouvrages : l'expérience est beaucoup trop récente pour comporter des enseignements définitifs; on n'en est, à vrai dire, qu'à la période de tâtonnements et d'essais, et il faut attendre que le fleuve lui-même fasse connaître s'il s'accommode du traitement auquel on l'a soumis. La
connaître s'il s'accommode du traitement auquel on l'a soumis. La Marine, qui a toujours combattu les projets d'aménagement du lit et préconisé la création d'un canal latéral, n'a pas désarmé ; en principe, elle prétend que la navigation deviendra dangereuse par la présence d'ouvrages multipliés, que l'étroitesse du chenal ne permettra plus l'emploi traditionnel de la voile, que l'emprunt des petits bras sera une cause de gêne et de retards ; dans l'espèce, elle affirme que ces difficultés n'ont été compensées par aucun avantage, quelques seuils seulement ayant été améliorés, et que, au contraire, au cours de l'été dernier, un
et que, au contraire, au cours de l'été dernier, un préjudice indéniable a été infligé aux usagers par la fermeture du grand bras et l'insuccès de la tentative d'approfondissement du petit bras de Chalonnes. Les partisans du système le défendent avec énergie; ils ne nient pas que l'existence des ouvrages ait apporté un trouble au régime naturel, surtout dans la période des basses eaux ; mais ils assurent que ce trouble momentané disparaîtra rapidement quand les cases se seront colmatées et que les eaux encore éparses dans les chenaux se seront rassemblées dans le lit mineur. Ils escomtent une profondeur
seront rassemblées dans le lit mineur. Ils escomtent une profondeur minimum de 1 m 20 sur les cols, sans augmentation de la vitesse du courant, les sections mouillées étant partout sensiblement conservées. Ils comptent beaucoup sur l'action des crues pour conduire au résultat désiré et font remarquer que les basses eaux, par leur faible masse, ne produisent, malgré leur durée, qu'un travail insignifiant. Ils comptent beaucoup sur l'action des crues pour conduire au résultat désiré et font remarquer que les basses eaux, par leur faible masse, ne produisent, malgré leur durée, qu'un travail insignifiant. Très enthousiastes en 1905, au cours
durée, qu'un travail insignifiant. Très enthousiastes en 1905, au cours d'un Congrès de « la Loire navigable » tenu à Angers, ils paraissent aujourd'hui faire preuve de plus de prudence sinon de plus de patience, et se rendre compte que la transformation d'un fleuve ne s'obtient pas tout d'un coup, mais par étapes successives et par un perfectionnement incessant des procédés mis en œuvre. Quoi qu'il en soit, il serait prématuré, nous le répétons, de prendre définitivement parti dans la question. Une seule section de 1200 mètres environ, celle de la campagne 1904-1905, a subi les alternatives des crues et