canal (travaux publics).

canal (travaux publics). 1 PRÉSENTATION canal (travaux publics), voie d'eau artificielle construite pour l'irrigation, le drainage, la navigation, ou en association avec un barrage hydroélectrique. Il existe deux catégories de canaux : les canaux maritimes, suffisamment profonds pour accueillir des navires de haute mer ; et les canaux peu profonds, empruntés principalement par les péniches et les embarcations de plaisance, c'est-à-dire destinés à la navigation intérieure. 2 HISTORIQUE Les canaux sont nettement antérieurs à l'ère chrétienne et étaient déjà des moyens de navigation et de communication chez les Assyriens, les Égyptiens et les Chinois. On a trouvé les vestiges d'un canal, près de Mandali, en Irak, datant d'environ 4000 av. J.-C. Le Grand Canal de Chine, long de 1 782 km, relie Pékin à Hangzhou. Sa construction débuta au VIe siècle av. J.-C. et s'acheva en 1327 apr. J.-C. ; il est encore utilisé. L'écluse fut inventée en Europe à la fin du XVe siècle afin de remédier aux dénivellations des voies d'eau : les canaux sont navigables dans les deux sens. Au début du XVIe siècle, Léonard de Vinci réalisa le premier canal à écluses à sas, entre l'Ourcq et la Seine. Au XVIIIe siècle, un important réseau de canaux reliant la Volga à la mer Baltique fut établi en Russie (voir Volga-Baltique, canaux). En Suède, le Göta Kanal, réseau de 386 km de long, comprend des rivières, des lacs et des canaux et peut accueillir des navires de haute mer sur environ 87 km. Ce canal, achevé en 1832, relie Stockholm à Göteborg. 2.1 France Plusieurs canaux français importants furent réalisés au XVIIe siècle en France, dont les canaux de Briare (travaux commencés en 1604, sous Henri IV, et achevés en 1642), d'Orléans et du Languedoc, ainsi que le canal du Midi, reliant la Garonne à la Méditerranée. Ce dernier fut conçu par Pierre Paul de Riquet, en 1666, et ouvert par Colbert, en 1681. Au cours du XVIIIe siècle, de nombreux canaux furent construits, afin de joindre entre eux les grands fleuves. Le premier plan d'ensemble fut conçu en 1879, par l'ingénieur Charles de Freycinet, alors ministre des Travaux publics et président du Conseil, fixant pour les fleuves et canaux un gabarit de 1,80 m de tirant d'eau. Après la Seconde Guerre mondiale, en raison de l'augmentation de la taille des bateaux, la Seine, les voies fluviales du Nord, de l'Est et du Rhône furent creusées pour des gabarits de plus de 2 m, et plus récemment pour les grands gabarits (les liaisons Rhin-Rhône, Seine-Nord, Seine-Est). Le petit canal du Nivernais ne présente pas le gabarit Freycinet : déserté par le trafic commercial, il n'est fréquenté que par des bateaux de plaisance. 2.2 États-Unis Le creusement du canal Érié, commencé en 1817, marqua le début d'une période d'intenses constructions, durant laquelle fut bâti un réseau de plus de 7 240 km de canaux. Bon nombre de ces canaux, et notamment le réseau du Mississippi, à l'époque navigable sur 2 956 km et muni de 30 écluses et barrages, ne sont plus en activité, ayant été supplantés par les lignes de chemin de fer et par des voies navigables plus pratiques. 2.3 Voie maritime du Saint-Laurent Le réseau du Saint-Laurent a longtemps été le plus important, car il offre une profondeur de 4,3 m du haut du lac Supérieur au golfe du Saint-Laurent. En 1959, on porta son tirant d'eau à 8,2 m, pour permettre aux navires de haute mer de remonter de l'océan Atlantique jusqu'aux ports des Grands Lacs, comme ceux de Chicago et Duluth. Voir aussi Saint-Laurent, voie maritime du ; Welland, canal. 2.4 Allemagne Le Ludwig Canal, reliant le Danube au Main et au Rhin sur environ 177 km, fut construit en 1832. L'ouverture, en 1938, des canaux du Mittelland (long de 467 km) acheva la liaison est-ouest pour former un réseau d'environ 11 265 km de longueur, constitué de canaux et rivières et s'étendant du canal Dortmund-Ems, situé à l'est du Rhin, à l'Elbe, au nord de Magdebourg. Voir aussi Rhin-Main-Danube, canal. 2.5 Canal de Suez Le canal de Suez, mis en service en 1869, relie la Méditerranée à la mer Rouge. Il fut percé notamment grâce à l'intervention décisive du diplomate français Ferdinand de Lesseps, qui commença également les travaux du canal de Panamá, sans toutefois mener son projet à terme. Le canal de Suez (environ 160 km de Port-Saïd à Suez), utilisé pour la navigation, a permis des économies considérables en temps et en énergie : auparavant, la route maritime du Pacifique à l'Europe passait par le cap de BonneEspérance. 2.6 Canal de Panamá Inauguré en 1914, après que les États-Unis eurent repris les travaux en 1904, le canal de Panamá traverse l'isthme de Panamá, qui unit les deux Amériques, en reliant les océans Pacifique et Atlantique. Cette voie d'eau, servant à la navigation, permet désormais d'éviter le détour par le détroit de Magellan : sur la route reliant New York à San Francisco, le canal permet un gain de temps de 60 p. 100. Long de 79,6 km, il comporte six écluses. 2.7 Réseau mondial actuel Les canaux, comme l'ensemble du réseau navigable, sont classés en huit catégories selon la taille des bateaux qui les empruntent. La France dispose du réseau navigable européen le plus long (8 568 km dont 4 623 km de canaux, totalisant 1 935 écluses) ; l'ex-URSS détient le plus important réseau au monde, avec 143 200 km de voies d'eau navigables ; les États-Unis possèdent environ 41 100 km de voies navigables. 3 CONSTRUCTION La construction d'un canal débute par le creusement d'une tranchée, dont les bords sont cimentés afin d'empêcher l'érosion des berges accélérée par le passage des bateaux. Contrairement aux routes et aux chemins de fer, les canaux ne peuvent pas être construits en suivant les irrégularités du terrain, et comportent alors un ou plusieurs plans d'eau sans courant et navigables dans les deux sens, les biefs. Ils sont maintenus au moyen de portes constituant des barrages, ouvertes lorsque l'on fait passer les bateaux d'un bief à l'autre. L'écluse à sas, c'est-à-dire à deux portes, remplit cette fonction. Il s'agit d'une section maçonnée du canal, fermée par deux portes, dans laquelle le niveau de l'eau peut être élevé ou abaissé au moyen de vannes : l'élévation du niveau de l'eau entre les deux portes est réalisée par l'afflux d'eau de la section du canal en amont et l'abaissement, par le déflux de l'eau vers l'aval. Pour lever ou abaisser les bateaux de petite taille, on utilise parfois des plans inclinés et des élévateurs. Les premiers sont des rampes pouvant disposer de chariots appropriés sur lesquelles les bateaux sont tirés d'un bief à l'autre par câbles ; dans un élévateur, le bateau est mis à flot dans un caisson mobile à partir d'un bief. Les portes sont ensuite fermées et le caisson contenant le bateau est élevé ou abaissé au niveau de l'autre bief. Les écluses de la plupart des canaux à niveau multiple présentent un coût de construction et de fonctionnement élevé. De plus, lorsque la circulation est importante, l'alimentation en eau est difficile à maintenir dans le plus haut bief. Outre le débit naturel du courant, le bief haut perd, à chaque opération, le volume en eau d'une écluse. Par conséquent, afin d'éviter la construction d'écluses, les canaux traversent parfois les fonds de vallée sur des digues, enjambent les rivières sur des aqueducs et traversent les montagnes dans des tunnels. 4 TYPES DE CANAUX 4.1 Navigation maritime Il existe deux types de canaux maritimes : ceux qui assurent la jonction entre deux océans ou deux mers, comme le canal de Suez (mer Méditerranée-mer Rouge), le canal de Panamá (Atlantique-Pacifique) ou le canal de Kiel (mer Baltique-mer du Nord), et ceux qui relient un port intérieur à une mer ou un océan (le canal de Manchester à la mer d'Irlande). 4.2 Navigation intérieure Jadis, afin de contourner les parties non navigables d'un fleuve, les bateaux empruntaient des canaux peu profonds creusés parallèlement à ce dernier, appelés canaux latéraux. Cette pratique fut ensuite abandonnée au profit de la canalisation du fleuve lui-même, lorsque cela était réalisable et justifié par un trafic important : un fleuve peut être dragué dans ses portions non navigables et pourvu de barrages et d'écluses de dérivation, qui contrôlent son niveau d'une extrémité à l'autre. Par exemple, le canal latéral de Tancarville a permis de pallier des problèmes de pentes trop fortes et d'estuaires dangereux ; celui de Paimboeuf évite les ensablements ; la Loire dispose de canaux latéraux aux endroits où les eaux du fleuve ne sont pas suffisamment profondes. De grands fleuves, tels que l'Amazone, le Yang-tseu-kiang ou le Congo, ne nécessitent pas d'aménagements sur de très longues distances, en raison de leur navigabilité naturelle et de leur important débit. Le Yang-tseu-kiang est relié au Huang he à Pékin par le Grand Canal de Chine ; le Mississippi a subi des aménagements afin d'éliminer ses nombreux méandres. Sur certains canaux, la navigation de plaisance est interdite. C'est le cas à Paris, sur les canaux de l'Ourcq, Saint-Martin et Saint-Denis. Sur d'autres, elle est interdite seulement durant certaines périodes, lors de crues importantes ou de gel. Les lits et les ouvrages d'art des canaux doivent être entretenus régulièrement, et pendant ces opérations la circulation est stoppée. Sur la plupart des grands canaux, les barges sont déplacées par des pousseurs ou des remorqueurs. Un remorqueur peut tirer jusqu'à 40 barges amarrées les unes aux autres. Les péniches (embarcations autotractées) et les barges modernes sont conçues en fonction de leurs cargaisons : les embarcations à toit ouvert sont employées pour le charbon, le gravier et le gros matériel ; les embarcations couvertes sont utilisées pour le grain, les produits chimiques en poudre et les composés qui doivent être gardés au sec ; les navires-citernes transportent du pétrole et des produits chimiques liquides en vrac. Sur certains canaux européens, les barges sont remorquées par groupes de deux ou plus par des tracteurs à essence ou diesel, roulant sur un chemin de halage le long du canal. Dans certains pays, des hommes ou des bêtes de trait sont encore employés pour le halage. Voir aussi Batellerie ; Bateau ; Navale, construction ; Maritime, transport ; Fleuves et rivières ; Irrigation.