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Les écluses



Une écluse est un ouvrage d'art hydraulique implanté dans un canal ou un cours d'eau pour le rendre navigable et permettre aux bateaux de franchir des dénivellations.

L'écluse comprend un sas dans lequel on peut faire varier le niveau de l'eau.

Il est isolé des biefs amont et aval par des portes souvent munies de vannes appelées "ventelles".

Les types d'écluses :

Écluse à porte à relevage (dites "à guillotine")

C’est la première écluse à sas connue à ce jour, c’est-à-dire une portion de canal fermé par deux portes, qui présente l’avantage de ne nécessiter qu’une petite quantité d’eau par rapport au pertuis.

C’est en 983 qu’un ingénieur chinois du nom de Chhaio Wei-yo construit le premier sas doté d'une porte à relevage à ses deux extrémités.

L’inconvénient est que ces portes plates ne sont facilement manœuvrables que pour les hauteurs d’eau assez faibles, à cause de la pression exercée sur elles.

En 1438, en Europe, deux ingénieurs italiens, Filippo Degli Organi et Fiorivanti di Bologna, créent la première écluse à sas sur le Naviglio Grande (via Arena), un des canaux de Milan.

Ce système est toujours utilisé, notamment pour les portes aval des écluses de haute chute comme sur le Rhône, ou celle de Crissey sur le canal du Centre ou encore sur les écluses du Plan incliné de Saint-Louis-Arzviller. On les appelle aussi "portes à guillotine".

Écluse à portes busquées

Pour pallier la pression exercée sur les portes, alors perpendiculaires au flux, on invente en 1460 les portes dites busquées, c’est-à-dire que, une fois fermées, l’angle qu’elles forment s’oppose au flux de l’eau dont la pression assure la fermeture et l’étanchéité.

L'invention du système de manœuvre et des petits volets à verrou placés au bas des portes qui permettent le passage de l'eau du bief au sas ou inversement pour équilibrer la pression sur les deux battants ou vantaux et en faciliter l’ouverture est attribuée à Léonard de Vinci.

Ces petits volets deviendront par la suite les ventelles, c'est-à-dire des vannes coulissant verticalement. Un dessin de la main de Léonard (musée du Clos Lucé à Amboise) semble accréditer cette thèse.

En 1458, l'ingénieur du duc de Milan, Bertola da Novate, construit le canal de Bereguardo avec ces premières écluses modernes.

En France, cette invention est mise en œuvre, pour la première fois semble-t-il, par un ingénieur italien dont le nom n'a pas été conservé (peut-être s'agit-il du même Bertola da Novate) sur l'Yèvre au début du XVIe siècle. Elle est reprise et améliorée dès 1605 par Hugues Cosnier, sur le canal de Briare (Hugues Cosnier est aussi l'inventeur de l'écluse multiple).

Hugues Cosnier substituera aussi aux ventelles dans les portes un système d'aqueducs dans les maçonneries, les "tambours", toujours obturé par des vannes, qui permettent un afflux d'eau plus important et mieux réparti. En revanche, cela coûte plus cher à la construction. Cosnier a vu ce système appliqué avec succès en Belgique.

Les portes busquées sont si efficaces qu'elles sont encore très courantes dans tous les canaux du monde, et notamment sur les canaux de France.

Écluse à portes pivotantes ou "portes secteur"

Ce type de porte a des vantaux dont la courbure de l’extrados annule la pression de l’eau. C’est la même architecture que les battants des barrages mobiles à axe vertical. Ce système, qui semble avoir été expérimenté pour la première fois sur les pertuis des petits canaux de la haute Seine au XVIIIe siècle, se nomme "portes secteur". C'est ce principe qui régit les portes du barrage de Maeslantkering en Hollande (barrages mobiles à battant).


Diverses formes d’écluses :

Écluses ovales

Les premières écluses concaves fabriquées en bois avaient une durée de vie assez limitée. En 1548, l'ingénieur italien Jacopo Barozzi da Vignola, dit le Vignole, appelé pour améliorer la navigation sur les canaux de Bologne, remplace ces écluses en bois par des écluses maçonnées en pierre de forme concave pour résister à la pression du terrain. Cette forme a en plus l'avantage d'accueillir plusieurs embarcations. Un siècle plus tard, cette disposition est préconisée et appliquée notamment par Pierre-Paul Riquet pour son canal du Midi, et reprise pour le Lez. À l'étranger, on trouve des écluses à sas ovale en Scandinavie, en Angleterre, en Espagne, en Italie...

Écluses rectangulaires

L’emploi du béton armé permet la construction d’écluses à parois parallèles, offrant une meilleure résistance à la poussée du terrain. La mise en œuvre et l’entretien s’en trouvent simplifiés. Mais avant l'emploi du béton, la forme rectangulaire avait été adoptée pour la grande majorité des sas, et ce depuis Hugues Cosnier sur le canal de Briare, au cours de la première moitié du XVIIe siècle.

Écluse ronde d’Agde

Construite par Pierre-Paul Riquet de 1679 à 1680, cette écluse est unique au monde : son sas a la particularité d’avoir trois portes et, par une simple rotation, permet au bateau de choisir entre trois directions (l’Hérault, le canal maritime ou le canal du Midi). Dans les années 70, les travaux de mise aux normes modifient l’aspect de l’ouvrage.

Écluse ronde des Lorrains
Cette autre écluse ronde appartient au canal latéral à la Loire. Elle est située à l'origine de l'embranchement d'Apremont, qui sert de prise d'eau dans l'Allier pour alimenter le canal depuis le Guétin jusqu'à Briare. Elle a été construite de 1835 à 1841 et mesure 32 m de diamètre. En plus de son rôle alimentaire, elle servait autrefois d'entrée sur le réseau des canaux aux bateaux construits au Veurdre, un peu en amont sur l'Allier. Elle ne conserve plus de nos jours que son rôle alimentaire. Sa forme circulaire a été dictée par la nécessité d'orienter son entrée en rivière vers l'aval afin d'en éviter l'ensablement. Les bateaux effectuaient une rotation presque complète dans le sas, l'entrée et la sortie étant quasiment côte à côte.

Source : Wikipédia – Reproduction d’extraits du texte original.
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Photo : Hugo Bouquard - Péniche dans le sas de l'écluse de l'Aiguille, canal du Midi

Liens externes :
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