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Catégorie parente: Science
Catégorie : Hydraulique
S. f. (Hydraulique) est une espèce de levée : elle diffère de l'écluse en ce qu'elle ne sert ordinairement qu'à soutenir les eaux par de fortes murailles, ou par des ouvrages de charpente et de clayonages, souvent remplis entre deux par des caillous, des blocailles de pierre, ou des massifs de terre. (K)

Le principe général pour trouver l'effort de l'eau contre une digue, est celui-ci. Ou l'eau qui agit contre la digue est une eau stagnante, ou c'est une eau en mouvement ; si c'est une eau stagnante, on se rappellera d'abord ce théorème d'hydrostatique, qu'un fluide en repos presse une surface quelconque qui lui est opposée obliquement ou perpendiculairement, avec une force qui est égale au produit de cette surface par la hauteur du fluide. De-là il s'ensuit, 1°. qu'une digue opposée à un fluide stagnant, souffre également de ce fluide dans quelque direction qu'elle lui soit opposée : 2°. qu'une digue opposée à un tel fluide, souffre davantage dans les points les plus bas ; et qu'ainsi elle doit pour être bien faite, être inégalement épaisse, plus épaisse en-bas qu'en-haut, et aller même en augmentant d'épaisseur, en raison de la hauteur du fluide : 3°. si on regarde la digue comme un rectangle, et qu'on imagine ce rectangle divisé en une infinité de rectangles très-petits, on trouvera que l'effort de l'eau sur chacun est égal au produit du rectangle par la hauteur de l'eau ; d'où il s'ensuit que l'effort de l'eau sur la digue sera égal au poids d'un prisme d'eau, dont la base serait un triangle rectangle isoscele, ayant pour côté la hauteur de la digue, et dont la hauteur serait la largeur de la digue. Il est à remarquer aussi, que comme l'action du fluide n'est pas la même sur tous les points, le centre d'impulsion n'est pas le même que le centre de gravité, ou milieu de la digue : mais ce centre d'impulsion est aux deux tiers de la hauteur de la digue, à compter d'en-haut.

Si le fluide est en mouvement, alors pour avoir son action sur chaque partie infiniment petite de la digue, il faut multiplier cette partie par le carré de la vitesse du fluide qui la choque, et par le carré du sinus d'incidence. Voyez FLUIDE. Et on doit remarquer de plus, que l'action d'un fluide qui frappe perpendiculairement une surface plane avec une vitesse donnée, est égale au poids d'une colonne de fluide de même densité, qui aurait pour base cette surface, et pour hauteur, celle d'où un corps pesant devrait tomber pour acquérir la vitesse du fluide.

C'est pourquoi si le mouvement du fluide est uniforme, et la surface rectangle et opposée perpendiculairement au fluide, et que ce fluide parcoure, par exemple, 30 pieds uniformément par seconde ; l'action du fluide sur la digue sera égale au poids d'une colonne de fluide qui aurait la digue pour base, et quinze pieds de hauteur : car un corps qui tombe de quinze pieds, acquiert une vitesse à parcourir uniformément trente pieds par seconde. Voyez ACCELERATION et DESCENTE. Si la vitesse du fluide est inégale, il faut avoir égard à cette inégalité. Or dans un fleuve, par exemple, les vitesses à différentes profondeurs, sont inégales ; la vitesse à la surface et au milieu du courant, est la plus grande ; la vitesse aux bords est moindre, à cause des frottements et des inégalités du rivage ; la vitesse au fond, est moindre encore. On peut prendre pour faciliter le calcul, la vitesse du filet moyen entre le fond et la surface ; et cette détermination sera souvent assez exacte pour la pratique. Voilà les règles purement mathématiques de l'effort de l'eau contre les digues. Mais il faut encore avoir égard à un grand nombre de circonstances physiques qu'on ne peut soumettre au calcul, et sur lesquelles l'expérience seule peut instruire : telles que la nature du bois, ou des matières qu'on y emploie ; la corrosion de l'eau sur ces matières, les vers ou autres accidents qui peuvent les endommager, et ainsi des autres. Voyez BOIS, ECLUSE, etc. (O).




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