Lieu historique national du Canada du Canal de Chambly
Le fonctionnement des écluses
Les écluses
1, 2 et 3 du canal de Chambly en 1904.
© Archives nationales du Canada
La plupart des canaux du Canada sont formés d'écluses permettant
de surmonter des obstacles à la navigation tels que barrages, rapides,
battures, socles rocheux, etc. Ce type de construction s'avère l'un
des moyen les plus efficaces et les plus sécuritaires pour éviter
les obstacles sur un cours d'eau.
L'écluse est habituellement composée d'un bassin étanche
appelé sas servant à élever ou abaisser le niveau de
l'eau selon le besoin. Les bateaux montent ou descendent par le remplissage
ou la vidange du sas. Des portes installées aux deux extrémités
permettent aux embarcations d'entrer et de sortir du sas. Les portes sont
actionnées par divers systèmes : hydraulique, électrique
ou manuel selon le canal.
Le remplissage et la vidange du sas se font par simple gravité (principe
des vases communicants), au moyen de vannes installées dans les portes
ou dans les murs de l'écluse.
Si la dénivellation que l'écluse permet de franchir est répartie
sur une grande distance horizontale, on aménage un canal pour accéder à l'écluse.
Il existe d'autres ouvrages s'apparentant au système d'éclusage
conventionnel et qui remplissent les mêmes fonctions pour la navigation.
Il s'agit de l'écluse hydraulique et du ber roulant .
Une écluse conventionnelle
Fonctionnement d'une écluse conventionnelle pour un bateau qui se dirige vers l'amont :
- Au niveau inférieur, le bateau pénètre dans l'écluse.
- On ferme alors les portes et les vannes inférieures formant ainsi
un sas étanche.
- On ouvre ensuite les vannes supérieures, ce qui permet à l'eau
de pénétrer dans l'écluse par gravité et d'élever
l'embarcation.
- Lorsque le niveau de l'eau dans l'écluse correspond à celui
de la partie amont du canal, on ouvre les portes supérieures et l'embarcation
poursuit sa route vers l'amont.
On procède en sens inverse pour les embarcations qui font route vers l'aval :
- Au niveau supérieur, l'embarcation pénètre dans l'écluse.
- On ferme alors les portes et les vannes supérieures pour former un
sas étanche.
- On ouvre ensuite les vannes inférieures qui laissent s'échapper
le trop plein d'eau par rapport au niveau inférieur.
- Lorsque le niveau d'eau, de part et d'autre des portes inférieures,
est identique, on ouvre ces dernières et l'embarcation poursuit sa route
vers l'aval.
Le
fonctionnement d'une écluse conventionnelle.
© Parcs Canada
Fonctionnement d'un ber roulant
Ber
roulant
© Parcs Canada
Le ber roulant est formé d'un wagon plat monté sur des rails
reliant deux plans d'eau séparés par un obstacle. Les embarcations
sont hissées sur un wagon qui est ensuite tiré hors de l'eau à l'aide
d'un treuil installé au sommet de l'obstacle à franchir. Une
fois parvenu à ce point, le wagon descend le versant opposé par
gravité et pénètre dans le second plan d'eau.
Le système du ber roulant est utilisé à Big Chute, en
Ontario, sur la voie navigable Trent-Severn. Il permet de prévenir
la migration d'espèce de poisson d'un plan d'eau à l'autre.
Fonctionnement d'une écluse hydraulique
Une écluse hydraulique est formée de deux sas à mouvement
vertical, faisant contrepoids l'un sur l'autre au moyen d'un système
hydraulique. Chaque sas repose sur un énorme piston dont le déplacement
de haut en bas dans le cylindre qui le reçoit exerce une poussée
sur le piston du deuxième sas, qui s'élève alors. L'écluse
de Peterborough, en Ontario, fonctionne de cette manière.
Écluse
hydraulique
© Parcs Canada
- Le sas supérieur contient une quantité d'eau plus importante
que le sas inférieur. Il est par conséquent le plus lourd des
deux.
- Lorsque la vanne reliant les deux cylindres est ouverte, le sas supérieur,
plus lourd, descend et le piston sur lequel il repose déplace un volume équivalent
d'eau qui est poussé dans le deuxième cylindre, ce qui actionne
l'autre piston et soulève le sas inférieur.
- Lorsque ce dernier atteint le niveau supérieur, la vanne se ferme.
L'autre sas est maintenant rendu au niveau inférieur.
- Les portes des deux sas s'ouvrent, raccordant chaque sas au bief correspondant,
mais à un niveau tel que le sas supérieur reçoit une quantité d'eau
supplémentaire et le sas inférieur en rejette une quantité correspondante.
- Les bateaux sortent des sas et d'autres y accèdent. On ferme les portes,
la vanne est de nouveau ouverte et, plus lourd, le sas supérieur se met à descendre,
provoquant la remontée du deuxième sas.