Ascenseur à bateaux
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Un ascenseur à bateaux est un dispositif de levage de bateaux, par lequel un navire peut franchir de grandes différences de niveau entre deux plans d'eau.
Généralement dans un ascenseur à bateaux, le bateau est levé ou abaissé dans un bac. L'avantage par rapport à une écluse est que de plus grandes différences de niveau peuvent être surmontées. Le désavantage est qu'un ascenseur à bateaux est d'une difficulté technique plus grande à construire et à exploiter, et d'un coût plus élevé. Les tonnages transportables sont également limités étant donné les masses énormes mises en mouvement. Les deux côtés du bac, ainsi que les deux extrémités du canal, sont fermées pendant les opérations de levage, et ne sont ouvertes que pour le passage des bateaux.
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[modifier] Types d'ascenseurs à bateaux
Parmi les ascenseurs à bateaux, quatre types peuvent être distingués :
- l'ascenseur à bateaux vertical par lequel un ou plusieurs bacs sont déplacés verticalement d'un niveau d'eau à l'autre. Plusieurs dispositifs techniques existent pour permettre un tel mouvement :
- le bac est maintenu par des cables, et son poids est compensé par un contrepoids (ex : ascenseur à bateaux de Niederfinow ou double ascenseur à bateaux de Scharnebeck) ;
- le bac est monté sur une colonne enfoncée dans un puits. Cette colonne est flottante, et l'ajout d'eau dans ce puits permet de faire monter le bac (ex : ascenseurs à bateaux d'Henrichenburg ou ascenseur à bateaux de Rothensee).
- les bacs, fonctionnant en parallèle, sont animés par un système hydraulique, le poids des deux bacs se compensant (ex : ascenseurs à bateaux du Canal du Centre ou ascenseur à bateaux d'Anderton).
- le plan incliné qui permet le transport d'un navire dans un bac sur une pente aménagée à cet effet, généralement sur voie ferrée. Comme pour les ascenseurs verticaux, le contrepoids peut être traditionnel (ex : Plan incliné de Saint-Louis-Arzviller) ou constitué par un autre bac. Le bac peut être transporté axialement (ex : Plan incliné de Ronquières ou Plan incliné de Krasnoyarsk) ou de travers (ex : Saint-Louis-Arzviller). Le transport peut également être opéré à sec (sans bac), également sur voie ferrée (ex : plans inclinés du canal d'Elbląg en Pologne, ber roulant de Big Chute au Canada), appelé parfois chemin de fer pour bateaux (en : Marine railway, de : Schiffseisenbahn). Une technologie proche, l'écluse diagonale[1], attend une première réalisation concrète. A la voûte de Saint-Quentin en Picardie, la dénivellation fut dans un premier temps compensée par hallage par chevaux, puis par un câble tirant la "rame" (bateaux arrimés en une quinzaine l'un à la suite de l'autre) par la puissance vapeur puis diesel. Le système est toujours en fonctionnement.
Le canal du Midi et les canaux proches comprennent plusieurs ouvrages originaux d'un principe proche de celui du plan incliné, les pentes d'eau, dont les pentes d'eau de Montech et de Fonséranes.
- l'ascenseur à bateaux rotatif, dans lequel les bacs sont déplacés vers le haut ou le bas en tournant autour d'un axe métallique (ex : Roue de Falkirk).
- l'ascenseur à caisson, dans lequel le bateau se trouve placé dans un caisson étanche, puis mis dans une colonne d'eau d'un diamètre supérieur à la taille du caisson. Selon le lestage du caisson, celui-ci montera ou descendra dans cette colonne. Une fois arrivé, le caisson est récupéré et ouvert, et le bateau peut le quitter vers le canal. L'ascenseur à caisson du canal à charbon du Somersetshire près de Bath, Angleterre, fonctionnera en 1798 et 1799. Il fut terminé, mais il ne dépassera pas le stade des essais et sera remplacé par un plan incliné puis par des écluses.
[modifier] Principes de fonctionnement
Le poids d'un bac plein est pratiquement constant, que celui-ci soit vide ou non, puisqu'un bateau déplace précisément son poids net en eau. Par conséquent, le contrepoids et/ou la force d'élévation des bacs peut être ajusté précisément, de sorte que la puissance d'entraînement par rapport au poids déplacé est très faible. Ainsi, par exemple, actionner un bac de l'ascenseur à bateaux de Scharnebeck, près de Lunebourg (de: Lüneburg) ne nécessite qu'un total de quatre moteurs électriques de 160 kw, pour soulever le bac pesant environ 5 800 tonnes.
Certains ascenseurs à bateaux, dont les ascenseurs à bateaux du Canal du Centre, peuvent être manœuvrés sans quasiment de puissance supplémentaire. Il suffit simplement de remplir un peu plus le bac à descendre que l'autre bac (ou le contrepoids), pour que son poids soit légèrement supérieur et entame sa descente en contrepartie de l'autre. Sur le canal du Centre, une seule personne est nécessaire pour actionner un ascenseur, simplement en charge des tuyauteries qui vont permettre d'ajouter ou de retirer de l'eau à l'un des bacs.
[modifier] Écluses
Une écluse est généralement constituée d'un canal barré par deux portes rapprochées, qui peuvent être hermétiquement fermées. L'espace entre ces deux portes détermine ainsi un volume d'eau adaptable, que l'on peut mettre au niveau de l'une ou l'autre des extrémités du canal. C'est ce que l'on appelle techniquement une écluse double (car deux portes). Ce type d'ouvrage existe par milliers, et est le moyen le plus simple pour faire passer des navires d'un niveau à l'autre d'un canal rendu navigable. En certaines circonstances d'autres types d'écluses peuvent être envisagées ;
- l'écluse longue : il s'agit d'une écluse double, mais dont la distance entre les deux portes permet le passage d'un navire sans s'arrêter alors que le niveau d'eau entre celles-ci monte ou descend vers le niveau inférieur ou supérieur.
- l'écluse simple : il s'agit d'une simple porte qui n'est ouverte que lorsque les deux cotés de celle-ci subissent une même hauteur d'eau. Ce dispositif est notamment ulilisé dans les ports maritimes, sensibles aux marées. Une des plus importantes se situe sur le canal de Kiel.
- l'escalier d'eau ou écluse multiple : le principe est la même que celui de l'écluse double, mais l'ecluse s'ouvre directement sur une autre écluse, et ainsi de suite. Pour chaque écluse ajoutée, seule une porte doit être ajoutée, ce qui réduit les manipulations et permet de franchir d'importantes dénivellations sur une courte distance. L'escalier d'eau de Fonséranes sur le canal du Midi ou celui de Bingley en Angleterre fonctionnent sur ce principe.
- l'onde bleue : sur certains canaux, il serait possible de faire passer des bateaux d'un niveau à l'autre, vers l'aval ou l'amont, en ouvrant des portes de façon coordonnée au passage des navires, qui iraient ainsi de façon progressive d'un bief à l'autre en garantissant la hauteur d'eau dans le canal. ( liens externes : [2], [3])
[modifier] Histoire et performances
Le principe du plan incliné fut rapidement imaginé pour permettre d'éviter de longs détours. Un des premiers dispositifs créés le fut sur le site de l'actuel canal de Corinthe en Grèce, où dès le VIe siècle avant l'ère chrétienne, une voie pavée permettait le passage de bateaux par portage ou sur charette. Des dispositifs similaires ont également très tôt existé en Chine.
Aux Pays-Bas et en Flandres, des installations semblables furent développées, connues sous le nom d' Overtoom (aux Pays-Bas) ou Overdracht (en Flandres). Les bateaux étaient tractés sur des pentes légères où ils progressaient sur des rondins ou le sol graissé [4]. Overtoom est par ailleurs le nom d'une rue importante d'Amsterdam où se trouvait un de ces dispositifs.
Le premier ascenseur à bateaux du monde fut construit de 1788 à 1789 près de Halsbrücke sur la rivière Mulde, au nord de Freiberg en Saxe, Allemagne. Quatre hommes pouvaient actionner le dispositif des poulies permettant de soulever 3 tonnes à 8 mètres.
L'étonnant ascenseur à caisson du canal à charbon du Somersetshire fut expérimenté fin du XVIIIe siècle, mais jamais exploité.
Le premier dispositif utilisant un bac, permettant de ne pas sortir le bateau de l'eau, date de 1875. Il s'agit de l'ascenseur à bateaux d'Anderton en Angleterre.
Le plus grand ascenseur à bateaux du monde est l'ascenseur funiculaire de Strépy-Thieu en Belgique, qui fut inauguré en 2002. Le dénivelé entre les deux plans d'eau est de 73,15 mètres, avec deux bacs de 8.000 tonnes fonctionnant indépendamment l'un de l'autre. Ils sont accrochés par des cables métalliques. Un ouvrage plus imposant encore est en construction en Chine sur le barrage des Trois Gorges. L'ascenseur à bateaux du barrage des Trois Gorges permettra le transport de bateaux sur un dénivelé de 150 mètres. Les bacs mesureront 120 mètres de long sur 18 mètres de large. Remplis, ils pèseront 11.800 tonnes. Des navires de 3.000 tonnes devraient pouvoir être transportés.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Liens internes
Liste des ascenseurs à bateaux
