OUVRAGES D'ART

Écluses
Ascenseurs et plans inclinés
Réservoirs
Ponts-canaux
Souterrains
Ponts
Maisons éclusières

BARRAGES

Un barrage est un ouvrage placé en travers d'une rivière pour faire monter le niveau d'eau. Les premiers barrages, en bois ou en maçonnerie, servaient à l'irrigation et à l'alimentation des moulins. Au Moyen-Âge on commençait à construire également des barrages pour améliorer la navigabilité des cours d'eau peu profonds. Dans ce cas, une passe appelée pertuis, obturée par une porte marinière mobile pouvait laisser passer des bateaux. Le franchissement d'un tel pertuis était bien risqué, pour les bateaux et radiers de bois, à cause du courant et de la différence de niveau. Plus tard, ce problème fut résolu en construisant des écluses à coté des barrages.

Mais sur les grands fleuves et rivières en plaine, comme la Seine et la Marne, ces barrages fixes causeraient des inondations en cas de crue. La solution était le barrage mobile, inventé en 1834 par Charles Poirée. Cet ingénieur français concevait un système de fermettes métalliques qui peuvent tourner autour d'un axe inférieur horizontal. Contre ces fermettes, liées l'une à l'autre par des barres horizontales, viennent s'appuyer des 'aiguilles' en bois, qui assurent la fermeture. Une passerelle au dessus des fermettes permet au barragistes de manipuler les aiguilles. En cas de fort débit ils enlèvent les aiguilles et couchent les fermettes sur le radier, ainsi rendant au fleuve son lit naturel et permettant aux bateaux de passer par dessus. Sur certains rivières françaises, on trouve encore ces barrages caractéristiques, simples et efficaces. Malheureusement, ils sont souvent mal entretenus et leur manipulation est considéréé de nos jours comme trop consommatrice de main-d'oeuvre et trop dangereuse. Les barrages à aiguilles sont donc, tout comme leurs successeurs directs 'mécanisés' (barrages à vannnes glissantes, barrages à hausses), peu à peu remplacés par des barrages modernes à clapets hydrauliques.

ÉCLUSES

Une écluse permet à un bateau de franchir un dénivelé. Les plus anciennes écluses étaient construites en bois, comparables à deux pertuis l'un derrière l'autre. Le principe de l'écluse à sas avec portes busquées, qu'on applique encore partout dans le monde, a probablement été développé en Italie au XVe siècle, et introduit en France au XVIe siècle par Leonardo da Vinci.

Une écluse se compose d'un sas, une chambre à eau où entrent un ou plusieurs bateaux, limité de eux cotés par les bajoyers (murs) et, à l'avant et à l'arrière, par des portes. Un bateau entre une écluse par la porte, qui se ferme derrière lui. Ensuite les vannes sont ouvertes, si bien que le sas se vide (dans le bief en aval) et le bateau descend avec le niveau de l'eau, ou que le sas se remplit (avec de l'eau du bief en amont) et le bateau monte. Quand le niveau d'eau dans le sas est égal à celui du bief aval ou amont, la porte devant le bateau est ouverte et il peut sortir.

Bien que le principe décrit ci-dessus soit resté invariable, au cours des siècles on a essayé beaucoup de variantes et de perfectionnements. Alors il y a, seulement en France, des écluses rectangulaires, ovales voire rondes, à bajoyers droits ou inclinés. On a fait usage du bois, de l'acier et même de composites pour la construcion des vantaux. Il y a des portes 'busquées','à seul vantail', 'secteur', à guillotine, levantes, roulantes. Leur commande peut être manuelle, électrique ou hydraulique. Le remplissage et la vidange du sas se font par des vantelles (glissantes, tournantes, à secteurs) dans le vantail ou par des vannes et aqueducs dans les bajoyers.

Les dimensions des écluses peuvent varier. Les écluses du Canal de Berry (malheureusement déclassé et partiellement comblé) sont de 28 m sur 2,70 m. Depuis la loi Freycinet (1879) les dimensions utiles doivent être au minimum 38.50 m sur 5.20 m. Durant ce siècle, on a surtout construit des écluses beaucoup plus grandes. L'écluse de Bollène sur le Rhône par exemple mesure 195 m sur 12 m. Réalisée peu après la Seconde guerre mondiale, c'était alors la plus haute du monde avec sa dénivellation de 26 mètres.

Autrefois, pour franchir un grand dénivelé, on construisait des échelles d'écluses, composées de 2 à 8 écluses jointes, de sorte que la porte aval de l'une servait comme porte amont de l'autre. Les échelles d'écluses se trouvent surtout dans les canaux les plus anciens, comme dans le Canal du Midi à Béziers et dans le Canal de Briare à Rogny. Le désavantage des échelles de ce type est qu'elles prennent beaucoup d'eau et beaucoup de temps. C'est pour cela qu'on a préféré par la suite construire plusieurs écluses proches l'une de l'autre, afin que les bateaux puissent se croiser dans les biefs. La Vallée de Montgon dans le Canal des Ardennes par exemple, compte 27 écluses sur 9 kilomètres.

ASCENSEURS ET PLANS INCLINÉS

Les ascenseurs et plans inclinés sont réalisés pour remplacer une échelle ou vallée d'écluses. Le seul ascenseur français est celui des Fontinettes, près d'Arques. Inauguré en 1888, il franchissait une dénivellation de 13 mètres. Depuis 1967 il est à son tour mis hors service, depuis l'ouverture d'une grande écluse à coté. Cet ascenseur à deux bacs fonctionnait comme une balance hydraulique. Il est actuellement transformé en musée.

Le plan incliné d'Arzviller sur le Canal de la Marne au Rhin, mis en service en 1969, remplace une vallée de 17 écluses sur 4 kilomètres. Ici, les bateaux passent sous deux portes levantes, l'une destinée à fermer le canal, l'autre à fermer le bac où entre le bateau. Ce bac, contenant l'eau et le bateau, est un chariot qui roule transversalement sur des rails, le long d'une pente à 41 %, en franchissant ainsi 44,5 mètres de dénivellation. Le tout peut être actionné par deux moteurs de faible puissance, grâce à deux contrepoids.

Dans les années 1970-1983 on a réalisé sur le Canal latéral à la Garonne et le Canal du Midi, à Montech et à Fonserannes, deux pentes d'eau. Une seule porte mobile retient un 'coin d'eau', dans lequel se trouve le bateau. L'ensemble est actionné par deux automotrices sur pneus, sur une pente de 3 % (longueur 443 mètres, dénivellation 13 mètres). Cet ouvrage d'art, conçu pour les bateaux de commerce, est maintenant hors service : les bateaux de plaisance passent par l'ancienne échelle d'écluses.

RÉSERVOIRS.

Une voie navigable artificielle a besoin d'une alimentation artificielle en eau. Avec chaque bateau une quantité d'eau est consommée. D'autre part un canal perd de l'eau par évaporation, 'imbibition' et infiltration. On peut alimenter un canal en déviant de petits cours d'eau naturels, mais ceux-ci ne donnent souvent pas assez d'eau en été. C'est pour cela qu'on a établi des réservoirs, où l'on emmagasine de l'eau en hiver.

Malheureusement beaucoup de ces réservoirs, destinés à alimenter des canaux, sont aujourd'hui utilisés comme zones de loisirs, comme par exemple le Lac de la Liez près de Langres. Ceci a pour conséquence que le niveau d'eau dans ces réservoirs ne peut souvent plus descendre, à cause des plages et embarcadères.

PONTS-CANAUX

Un pont-canal est un pont rempli d 'eau, destiné à permettre à un canal de passer au-dessus d'une rivière (ou d'une route). La plupart des ponts-canaux ont été construits au XIXe siècle. Avant, il fallait franchir les rivières à niveau : descendre du canal dans la rivière par une écluse, traverser, et remonter dans le canal. Une telle traversée était souvent dangereuse, à cause du courant ou des étiages.

Les plus anciens ponts-canaux sont en maçonnerie, plus tard on les a construit en fer puis en béton. Le pont-canal le plus connu est celui de Briare, traversant la Loire. Cette construction en métal a 663 mètres de longueur et a été mise en service en 1896. On l'attribue souvent à Gustave Eiffel, improprement car son concepteur est Léonce Abel Mazoyer, et l'entreprise Eiffel n'a été que l'adjudicataire des fondations.

SOUTERRAINS

On a creusé des passages souterrains pour raccourcir le tracé d'un canal, à la fois en dénivellé et en longueur. Le plus souvent les tunnels sont utilisés pour traverser des faîtes, afin qu'on n'ait pas besoin de franchir le sommet par des kilomètres de canal (chers) et de multiples écluses. On trouve les souterrains généralement dans les biefs les plus hauts des canaux, appelés 'biefs de partage'.

la réalisation d'une voûte est un travail coûteux et difficile. C'est pour cela qu'on a construit la plupart des tunnels aussi étroit que possible, ce qui les rends à voie unique. Le souterrain de Ruyaulcourt dans le Canal du Nord a néanmoins une gare centrale où les bateaux peuvent se croiser. La voûte de Pouilly (ouvert en 1832, longueur 3,3 km) dans le Canal de Bourgogne a une hauteur de seulement 3 mètres : les bateaux vides étaient obligés de passer par ici dans un bac dont on pouvait baisser le niveau d'eau à l'aide de vannes, afin de diminuer la hauteur du bateau. Le Souterrain du Rove, qui réunit le port de Marseille à l'étang de Berre, était le tunnel le plus large de la France. Mis en service en 1926, il avait une largeur totale de 22 m, une longueur de 7,3 km et une hauteur de 15,4 m. Malheureusement il est fermé à la navigation à cause d'un effondrement.

Dans la plupart de souterrains il y a un ou deux chemins de halage ou banquettes. La plupart du temps les bateaux étaient halés dans les voûtes au moyen de (loco)tracteurs électriques ou de toueurs qui se propulsaient sur une chaîne tendue au fond. Il y a toujours un toueur à chaîne en usage dans les souterrains de Riqueval (Canal de St-Quentin, longueur 5,6 km) et de Mauvages (Canal de la Marne au Rhin). À heures fixes, le toueur part dans une direction ou dans l'autre, avec ou sans une rame de bateaux. En tout il y a en France 35 souterrains.

PONTS

Il y a des ponts mobiles et des pont fixes. Les ponts mobiles on trouve le plus souvent dans les canaux. Il existent des ponts levis, des ponts basculants et des ponts tournants, de toutes sortes. Les ponts mobiles sont manoevrés par un éclusier ou par un pontier. En France, beaucoup de ponts mobiles sont automatisés. Comme le tirant d'air de beaucoup de ponts fixes en France est seulement de 3,5 m, il faut 'démarquiser' ou ballaster un bateau vide pour pouvoir y passer.

Les plus vieux ponts fixes, sont des ponts à arches en pierre. Le Pont Neuf à Paris en est l'example le plus bien connu. Quand il y a beaucoup de courant, le passage de ce type de ponts, avec leur piliers lourds, peut être toujours bien dangereux. Depuis le fin du 19e siècle, beaucoup de ponts suspendus merveilleux ont été construits. En utilisant des techniques de construction modernes en beton et en acier, aujourd'hui on peut franchir des largeurs enormes sans piliers gênants à la navigation.

Chez les ponts à plusieurs ouvertures, des panneaux indiquent les passages destinés aux bateaux avalants et montants.

MAISONS ÉCLUSIÈRES

On peut aussi compter les maisons éclusières parmi les ouvrages d'art : elles ont été dessinées par les mêmes ingénieurs que ceux qui ont tracé canaux et écluses. La pluspart du temps, toutes les maisons éclusières le long d'un canal sont du même style caractéristique. Ces maisons ont, sur leur façade, un panneau indiquant le nom du canal, de l'écluse, et les distances vers la prochaine écluse ou ville. Aujourd'hui beaucoup de maisons éclusières sont désertées et abandonnées, du fait de l'automatisation.