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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 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 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 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, mais les seuils sont moins obliques et, surtout, la différence des débits en hiver et en été est beaucoup moins
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 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, 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 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 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
une vitesse qui dépend à la fois de la pente 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 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 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 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
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 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; 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, 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
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, 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 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 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. Les crues ont sur le relief une action capitale que
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 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. 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 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 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;
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 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 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 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. 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
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. 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 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 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,
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 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 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 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,
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 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, 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 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 crête des ouvrages dessine une surface gauche où le maximum de dyssymétrie des sections transversales se trouve aux sommets de
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 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 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 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 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