Annales des Mines (1883, série 8, volume 4)
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BULLETIN.
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BULLETIN.
le Mont-Cenis, le Sai nt-Gothard, l'Arlberg, ayant respectivement des longueurs de 12, 15 et 10 kilomètres; les épaisseurs maxima de roche superposée sont de 1.600, 1.700 et 600 mètres, les températures ont atteint les chiffres de 29°,5, 32°,5 et 150. La zone des hautes températures ne s'étendit au Mont-Cenis que sur les 500 derniers mètres du percement, aussi les conséquences
funestes pour l'homme du travail dans un pareil milieu et l'effet utile extrêmement restreint de ce travail lui-même ne furent pas suffisamment remarqués alors.
Il n'en fut pas de même au Saint-Gothard, où la température limite de 29° fut atteinte dès le cinquième kilomètre à chaque tête, et se maintint égale ou supérieure pendant la traversée des 5 kilomètres restants, inspirant parfois les plus légitimes appréhensions pour le résultat final de l'entreprise. Les conditions naturelles du tunnel de l'Arlberg le mettaient à l'abri de pareilles éventualités; on sut en outre très intelligemment profiter de l'expérience si chèrement acquise au Saint-
Gothard et le percement s'est effectué sans mécomptes. Imprévue au Mont-Cenis, indifférente à rArlberg, la question de la température a été très complètement et très longuement étudiée au Saint-Gothard; l'éventualité de nouveaux percements l'a maintenue à l'ordre du jour, et en fait l'objet de nouvelles et importantes recherches. C'est ainsi qu'en tenant compte à la fois
du relief du terrain, de la nature et de la conductibilité des roches, le nouveau projet du Simplon n'hésite pas à. adopter un tracé coudé et un allongement qui porte la longueur à 20 kilo-
mètres, ces modifications, défavorables au percement proprement dit, permettant d'espérer un abaissement de température de
5 degrés environ sur le tracé en ligne droite, soit 32 degrés au front de taille. C'est en 1877 que parurent à Berne les premières recherches relatives à la détermination des températures internes, sous le titre de Studien über die Wiirmevertheilung im Gotthardt, von Dr A. Stappf. L'auteur présente un relevé très complet des températures de l'air, de l'eau et de la roche pour divers points des galeries, depuis les têtes jusqu'aux fronts de taille 4.400 N. et 4.100 S., ainsi que des différences de température entre chacun de ceux-ci et les points de la surface situés sur la même verticale. 1/ cherche ensuite à déduire de ces observations une relation mathématique entre l'accroissement ô (en degrés centigrades) de température et la profondeur, dans l'hypothèse que cet accroissement est fonction soit de la hauteur verticale h du massif superposé,
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soit de la plus courte distance n du point considéré à la surface et il propose les formules suivantes 8, V 41,6593 V 36,1682
0,1517 h + 0,0001119510 + 6,55 + 0,0106 h 6,01 + 0,0102 n
0,1278 n + 0,000103 n0
avec une approximation de i 2,50, ou bien les formules plus simples -= 0,02079 h avec une approximation de ±4,95. 0,02157 n
Ces quatre formules, appliquées à la partie centrale du massif du Saint-Gothard, indiquaient des températures variant de 30°,41 à 330,06, soit une moyenne de 31°,74. La moyenne des observations a été de 30°,1m3; l'écart est par suite de 1°,31.
Ces formules ne sont données par l'auteur que comme applicables à la traversée d'un seul massif montagneux, et non pas à celle d'une série de crêtes alternant avec des dépressions plus ou moins profondes. En effet, l'accroissement de température est plus rapide sous les vallées que sous les sommets. Au point culminant du Gothard, sous l'arête du Kastelaarhorn, l'accroissement de température était de 1° par 56 mètres (température, 30°,5 hauteur superposée, 1.717 mètres), tandis que, sous la plaine d'Andermatt, il était de 1° par 21',750 (température, 14° ; hauteur superposée, 305 mètres). Calculé dans des conditions sensiblement identiques au Mont-Cenis, l'accroissement accuse 1° par 54 mètres sous les sommets, et par 29 mètres en vallée. Par suite, les lignes isothermes, comptées à partir de la surface, sont plus espacées au passage des sommets qu'à celui des dépressions; il s'ensuit qu'a une certaine profondeur il peut exister une ligne isotherme horizontale, bien qu'il y ait des différences de
niveau dans le terrain superposé. Appliquant encore le calcul à ce cas spécial pour une section du Saint-Gothard, l'auteur trouve qu'entre les profils 4.600 à 5.900 mètres de la galerie de direction sud, pour des altitudes qui varient de 2.510 à 2.688 mètres, des hauteurs superposées de 1.250 à 1.528 mètres, et des températures (de la roche) de 28',1 à 30°,8, il existait une ligne isotherme horizontale de 19°,8 à l'altitude de 1.621. mètres, fait qui a pu être vérifié par l'observation directe des températures en plusieurs points de cette ligne. Cette ligne est une sorte de limite au delà de laquelle l'accroissement de température devient indépendant du relief du sol. Les observations faites au Gothard donnent pour coefficient moyen de