L'ingénieur, 1 mars 1962, Printemps

¦¦I APR - 9 ©62 iPSÏ Pourquoi souffrir d'insomnie, spécifiez NAPANEE Il ny a pas de doute .de plus en plus d’ingénieurs accordent toute leur confiance aux chaudières compactes Na-panee.Ils apprécient ses longs services sans ennui, la satisfaction assurée du client, l’efficacité inégalée et les caractéristiques exclusives incorporées à chaque chaudière Napanee.(Le système de combustion "Flamme Radiante" diminue les frais d’opération et élimine le besoin de contre-portes ou cloisons réfractaires dispendieuses).Si vous ajoutez tout ceci au temps d’installation remarquablement court (24 heures) vous pouvez être assuré qu’une chaudière Automatique Napanee représente ce dont sont faits les rêves.Pour renseignements complets écrire à : CtHéé INDUSTRIES LIMITED FABRIQUÉES ET VENDUES AU CANADA PAR INTERNATIONAL EQUIPMENT CO.LTD.NAPANEE, ONT. REVUE TRIMESTRIELLE CANADIENNE PRINTEMPS 1962 VOLUME 48 ADMINISTRATION ET ABONNEMENTS Ernest Lavigne .secrétaire B.P.501, Snowdon, Montréal 29, Canada Tel.: RE.9-2451 SOMMAIRE RÉDACTION Louis Trudel rédacteur en chef PUBLICITÉ Représentants : LES ÉDITIONS COMMERCIALES INC.4621, rue de Salaberry, Montréal 9 Tél.: FEdéral 4-3450 PHOTO DE COUVERTURE Gracile et élégant, tout nouveau au Canada et d'une très grande résistance, ce portique haubané porte la nouvelle ligne à 345 000 volts que la compagnie Shawinigan achèvera de construire cette année entre Isle-Maligne et sa station terminus de Quebec.H y a 397 port* ques semblables, tous dans le parc provincial des Laurentides, sur les 599 pylônes de cette nouvelle ligne longue de 135 milles.Leur hauteur, entre le fil parafoudre et le sol, va varier de 76 à III pieds.La nouvelle ligne de la Shawinigan aura une autre caractéristique très intéressante.Chacune des trois phases sera pourvue de deux conducteurs jumelés, aluminium-acier, que des écarteurs à ressort tiendront espacés d’environ 16 pouces.INSTALLATION D UN CABLE DF 69 KV A QUÉBEC pat Caston Galibois.17 TECHNIQUE NOUVELLE DE CONSTRUCTION DE ROUTES SUR TERRAINS MARÉCAGEUX par J.-J.Paré .25 ANALYSES DE RÉSEAUX ÉLECTRIQUES À L'AIDE D’UN CALCULATEUR IBM 704 par /.Bourbeau, F.H.Jonker et J.G.S.Thompson 37 COUP D’OEIL .48 NOUVELLES DES INGÉNIEURS .52 NOUVELLES DES ASSOCIATIONS 56 REVUE DES LIVRES .58 INDEX DES ANNONCEURS .66 ÉDITEURS: L’Association des Diplômés de Polytechnique, C.P.501, Snowdon, Montréal 29, Canada.Tel.: RE.9-2451.— Parution: mars, juin, septembre et décembre.— Imprimeurs : Pierre Des Marais.— Abonnements : Canada et États-Unis $5 par année, autres pays $6.— Autor'sée comme envoi postal de la seconde classe, Ministère des Postes, Ottawa.— Droits d'auteurs: les auteurs des articles publiés dans L INGÉNIEUR conservent l'entière responsabilité des théories ou des opinions émises par eux.Reproduction permise, avec mention de source; on voudra bien ceoendant faire tenir à .a Rédaction un exemplaire de la publication dans laquelle paraîtront ces articles.— L'Engineering Index et Chemical Abstracts signalent les articles publiés dans L'INGÉNIEUR.TIRAGE CERTIFIÉ: MEMBRE DE LA CANADIAN CIRCULATION AUDIT BOARD Les canalisations passent par des orifices renforcés, pratiqués dans les poutres d’acier.L’acier vous donne plus Une charpente encombrante exige un cloisonnage et un entretien coûteux.Par contre, dans les immeubles à charpente d’acier, l’épaisseur des planchers (y compris les diverses canalisations) est réduite au minimum.Les conduites de climatisation, ainsi que les autres canalisations, passent à travers les poutres d’acier.L’immeuble tout entier est moins haut, plus léger.La surface extérieure exige une quantité moins grande de matériaux de finition.Voilà quelques-unes des économies que l’acier vous permet de faire, — économies à ne pas négliger quand vous étudiez des devis de charpentes. üpor.>j • * #V BaHS ¦«K — Les conduites de climatisation passent à travers les poutres d’acier.Les tuyaux d’eau et de chauffage passent à travers les poutres d’acier.À profondeur égale, l’acier permet d’utiliser des poutres plus longues gue celles faites d’autres matériaux.Les colonnes d’acier de cet immeuble à plusieurs étages permettent de disposer d’un espace utile plus grand.d’espace util Si vous pensez à construire, considérez soigneusement les avantages de la charpente d’acier.Dominion Bridge a des ingénieurs et des ateliers dans presque toutes les grandes villes.Leur expérience et la qualité de leurs produits sont quasi inégalées au Canada.88F Division des charpentes d’acier DOMINION BRIDGE 15 USINES D’UN OCEAN A L’AUTRE VOS OUVRAGES EN BOIS DURERONT-ILS LONGTEMPS?"Prolongez leur durée de 3 à 5 fois" Si le bois que vous utilisez dans vos travaux est exposé à l’humidité, il peut s’altérer et pourrir.La peinture seule ne peut le protéger efficacement.Prolongez sa durée avec les préservatifs OSMOSE ou PENTOX.Conservez ce guide pratique pour vous y ÉftüÜ "OSMOSE” appliqué sur le bois vert, au chantier par trempage ou par badigeonnage a prouve son efficacité pour la protection des poteaux, piquets, glissoirs, charpentes de r-»r»nt traverses, bacs, bar- Traitant des dormants avec "Osmose1 Préservatif toxique i toisant bouche-r [ bo»s sec.S’app/iqu Ceau ou par tremp Pouvez commander déjà traité à votre n deal Pour charpent eeS/ ^vêtements « en bois, clôtures, qi verses de po de menuiserie, tout ouvrage bois.Répond extérieur en oux normes Traitant du .— 38*0 Une tâche intéressante et rémunératrice, en plus d’un plan de pension généreux, attendent l’ingénieur diplômé et spécialisé en travaux publics et bâtiments, en mécanique, en électricité, en chimie-métallurgie, ou autres sujets, dans l’Armée canadienne.L’Armée marche de pair avec les inventions modernes et se prépare pour l’avenir .La défense du Canada exige un système complexe de radar, des projectiles téléguidés, des hélicoptères et des cargos aériens.Les essais, l’entretien et le fonctionnement de ce nouveau matériel exigent toutes les ressources de l’ingénieur moderne.iüijacai UNE CARRIÈRE DANS LE GÉNIE avec VArmée canadienne mmm.- jSlfc- ^ », » — "" ' ‘ àÊM u Pour de plus amples renseignements, écrivez sans tarder afin d'obtenir la plaquette Les carrières que VArmée offre aux ingénieurs” au: QUARTIER GÉNÉRAL DE LA RÉGION MILITAIRE DU QUÉBEC 3530, avenue Atwater, Montréal (Québec) E60-22F I4_ PRINTEMPS 1962 L’INGÉNIEUR L’expérience de la maison Volcano D'UN OCÉAN À L'AUTRE est complet, prêt à être raccordé.Des est la garantie de satisfaction qu’on m m m mg fm m ^g^± techniques perfectionnées assurent recherche quand vient le temps de 111 ¦ I ¦ ¦ fl HI un rendement efficace écono- choisir appareils chauffage II III I _ 111 I H nuque, année après année.Vous pou- automatiques.Le rendement des gj mÊM vez en outre faire appel à nos spécia* chaudières Volcano installées dans L'INDUSTRIE i*s*es P°ur l’étude de tous vos 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RCA — SHAWINIGAN ENGINEERING — SINGER — SYLVAN IA — WESTINGHOUSE.L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962—15 ¦ I7ÎBÏ] *"•»mm.mt .if II If r r r gWmS till » 9 » tip s II SrJKK « * Sf » *•» «»i «1 t«| * 1 Banque de Commerce Canadienne impériale 2 L'édifice Sun Life 3 Banque Royale (Place Ville Marie) 4 Hydro-Québec 5 La maison C-l-L 6 L’édifice du Bell téléphone 7 L'édifice des bureaux du Canadien National & L'Hôtel Reine Elizabeth 9 La Cathédrale St-Jacques 10 L’Hôtel Laurentien Le long du boulevard Dorchester de Montréal, les nouveaux gratte-ciel et les bobines de câble Pirelli sont un spectacle familier.Le centre électrique de cette agglomération d’édifices commerciaux, est la plus grande sous-station souterraine au monde, construite par l’Hydro-Québec à l’arrière de ses nouveaux quartiers-généraux.Les câbles Pirelli à l’huile fluide constitueront une partie essentielle du circuit alimentant cette sous-station souterraine.De cette sous-station d’autres circuits se propagent aux sous-sols des gratte-ciel et aux étages les plus élevés pour alimenter les moteurs d’ascenseurs, les systèmes d’air climatisé, le chauffage et l’éclairage.Des circuits primaires de 120,000 volt jusqu’aux fils domestiques, les câbles Pirelli seront une partie intégrale des réseaux électriques du boulevard Dorchester.Sur l’avenue des gratte-ciel de Montréal .les câbles ¦¦¦¦ ' fHW** '«V’tfttfififtft.***** iinn s r »?inrV«9«xffi RELLI cables, conduits limited Bureau Chef et Usines: ST-JE AN, QUE.Bureaux de vente- MONTRÉAL • TORONTO • VANCOUVER 16 — PRINTEMPS 1962 7375 1151345 , m ; 11 INSTALLATION DUN CABLE DE 69 KV À QUÉBEC por GASTON GALIBOIS Ingénieur responsable des projets de construction Compagnie Quebec Power, Québec Présenté à la conférence technique régionale de l'Institut Canadien des Ingénieurs, le 3 novembre 1961.L'étude, la fabrication, l'installation et l'exploitation des câbles électriques mettent à profit l'apport des différentes disciplines de la science et du génie.Cet apport est particulièrement remarquable dans le domaine des câbles haute-tension modernes où une connaissance plus approfondie des caractéristiques des métaux et des isolants, alliée à la mise au point de procédés de fabrication et d'installation des plus ingénieux, ont permis une réduction sensible de leur coût et leur assure une performance de plus en plus sûre.Qu'il suffise de mentionner que les probabilités de défaut sur les câbles haute-tension de réalisation récente sont moins de un défaut par année par 100 milles de câble.Tout câble haute-tension consiste essentiellement en un ou plusieurs conducteurs entourés d'un isolant et placés sous une gaine métallique.Le seul isolant qui soit utilisé présentement de façon commerciale est le papier imprégné d'huile.Étant donné que le passage d'un courant dans le conducteur produit un dégage- ment de chaleur dans sa masse et que, dans les conditions usuelles d'exploitation, l'intensité de courant varie de façon périodique au cours d'une journée suivant les fluctuations de charge, il s'ensuit une variation continuelle du volume du conducteur, de l'isolant et de la gaine.Il faut empêcher toute formation de poches gazeuses à l'intérieur de l'isolant due aux différences de dilatation et de contraction entre l'isolant et la gaine, car sous l'action du champ électrique intense qui règne dans l'isolant, ces bulles gazeuses s'ioniseront et produiront de l'ozone et des composés nitrés qui détérioreront progressivement l'isolant et amèneront la destruction du câble.Pour prévenir la formation de poches gazeuses, l'on doit prévoir, dans un câble haute-tension, un coussin de gaz inerte ou d'huile qui compensera cette inégalité de dilatation et maintiendra constamment une pression positive sur l'isolant.Dans les câbles à pression d'huile, qui connaissent une grande faveur sur le continent nord-américain, on assure une imprégnation parfaite de l'isolant à toute température par une circulation d'huile très fluide le long du câble; la pression d'huile y est maintenue au moyen de réservoirs d'expansion sous pression ou au moyen de pompes à l'huile.L'ingénieur qui étudie un projet de câble haute-tension ne doit donc pas tenir compte exclusivement des problèmes d'ordre électrique, mais doit examiner également, du point de vue thermique, mécanique et même hydraulique, le comportement des éléments du câble.Il fera appel à la physique pour connaître de façon précise les phénomènes électriques en jeu ainsi que les propriétés des isolants telle que leur rigidité diélectrique sous différentes valeurs de température et de pression, afin d'arriver à une utilisation rationnelle des différents matériaux.La chimie mettra à sa disposition des papiers et des huiles de plus en plus durs et stables et assurera un contrôle rigoureux du produit au cours des différentes étapes de la fabrication.Les L’I NGÉN I EU R PRINTEMPS 1962—17 ECRAN ECRAN TUYAU CONDUCTEURS DE CUIVRE DE 1,250,000 CM ÉLECTROSTATIQUE DU CONDUCTEUR SOLATION DE PAPIER DE 0.285 po.ÉLECTROSTATIQUE DE L'ISOLATION DE GLISSAGE EN BRONZE D'ACIER DE 5 po.ENVELOPPE PROTECTRICE 1 — Éléments constitutifs du câble de 69 KY.métallurgistes joueront un rôle prépondérant dans le choix et la fabrication de métaux conducteurs à haute conductivité électrique et d'alliages pour les gaines protectrices et les armatures.L'ingénieur-mécanicien mettra au point la machinerie complexe requise pour la fabrication des cables comprenant entre autres, les filières, tréfileuses, câbleuses, fours de recuit, machines à enrubanner, autoclaves de séchage et d'imprégnation, presses au plomb et machines à armer.L'étude de la mécanique des sols lui enseignera le mécanisme de la conduction de la chaleur dans les sols et lui permettra de choisir des matériaux de remplissage qui faciliteront l'évacuation de la chaleur dégagée dans le câble enfoui afin de pouvoir en utiliser sa pleine capacité.Enfin, la construction des conduites enrobées de béton, des chambres de jonction, des traversées sous les voies ferrées et les rivières mettra à profit la contribution de l'ingé- nieur civil.C'est donc dire que les installations modernes de câbles haute-tension sont le résultat des efforts conjugués d'un grand nombre de chercheurs et de praticiens appartenant à des disciplines différentes.L'addition d'un câble haute-tension au réseau de la Compagnie Quebec Power dans la ville de Québec marque la deuxième étape de la réalisation d'un plan d'ensemble conçu depuis quelques années déjà, en vue de doter le coeur de la ville d'un réseau d'alimentation qui puisse à la fois offrir les garanties d'un service meilleur et répondre aux besoins grandissants d'énergie dans cette région.La première étape, réalisée en 1956, comportait l'établissement d'un poste de transformation de type extérieur des plus modernes à la sous-station de la rue de la Reine, poste conçu pour transformer une puissance ultime de 200,000 kVA.Le plan directeur prévoyait également la construction éventuelle de trois nouveaux circuits de 66,000 volts pouvant amener chacun une puissance de 100,000 kVA au nouveau poste.L'alimentation normale serait confiée à deux de ces circuits tandis que le troisième assurerait la relève en cas d'urgence.Les deux lignes de transmission aériennes qui ont alimenté jusqu'à maintenant la sous-station de la rue de la Reine, à partir de la station terminus de la Compagnie Shawinigan Water and Power, près du parc de l'Exposition, n'ont qu'une capacité limitée et ne peuvent continuer à porter la charge accrue desservie par cette sous-station.De plus, à cause de leur type de construction et du trajet qu'elles empruntent, elles sont particulièrement exposées aux dangers d'avarie.Il ne pouvait être question de renforcer ces circuits : il fallait repartir à neuf.La première possibilité mise à l'étude fut celle d'une nouvelle ligne aérienne sur pylônes d'acier.Cependant, à cause de la grande congestion dans les quartiers situés de part et d'autre de la rivière St-Charles, cette solution ne pouvait être de tout repos et nous avons dû la rejeter : seule la solution souterraine, plus coûteuse, s'imposait alors.Le circuit, étant souterrain, pouvait emprunter la voie publique, et être ainsi beaucoup plus court (2 1/2 milles au lieu de 4 milles pour la ligne aérienne) et moins vulnérable.Ce projet du premier câble haute-tension de notre réseau a été l'objet d'une étude très poussée afin d'établir rigoureusement quelles seront les conditions d'exploitation du câble, d'approfondir les particularités de conception, de fabrication et d'exploitation des principaux types de câbles disponibles et, enfin, de connaître le point de vue des fabricants et des exploitants sur ces diffé- 18— PRINTEMPS 1962 L’INGÉNIEUR 2 — Les sections de tuyaux doivent être jointes au moyen d'une soudure parfaitement étanche.T, ' **.«jy|| x- .as?*» T- .* Vf/’i rents types.Afin de déterminer de façon rationnelle le calibre du câble, il a fallu évaluer aussi exactement que possible les variations à la fois saisonnières et journalières de la charge à transporter, de la température ambiante du sol et de la résistivité thermique du sol.L'analyse des caractéristiques de la charge a permis de fixer la valeur du facteur de charge quotidien (daily load factor) à 70%.La variation saisonnière de la température moyenne du sol à la profondeur d'enfouissement du câble de 4 1/2 pieds a pu être évaluée en se basant sur des rapports publiés par le Conseil National des Recherches.À cette profondeur, le sol atteint une température de près de 3° centigrade en février et d'environ 22° C.en août et septembre.D'après la nature du sol et de son degré d'humidité, la valeur de la résistivité thermique du sol a été fixée à 90 ohms thermiques.Des mesures effectuées subséquemment à l'aiguille thermique le long du parcours du câble ont confirmé que cette valeur était juste.À partir de ces données et en tenant compte que deux câbles portant leur pleine intensité nominale de 875 ampères seraient placés dans une même tranchée, l'on a pu calculer, par la méthode de Nehre et McGrath, que le calibre des conducteurs devrait être de 1,250,000 circular mils (correspondant à un diamètre d'environ 1.3 pouce), pour que la température maximum de l'isolation ne dépasse en aucun temps la valeur admissible de 80° C.(ou 176° F.).Trois manufacturiers canadiens et deux anglais ont soumis plus de trente propositions.Deux types pricipaux de câble étaient offerts: un premier comprenant trois câbles unipolaires sous gaine de plomb ou d'aluminium placés dans trois conduites d'amiante enrobées de béton, et un second type dans lequel les trois conducteurs dépourvus de gaine sont placés à l'intérieur d'un tuyau d'acier unique rempli d'huile.Dans le cas des câbles unipolaires, un canal est aménagé dans l'âme du conducteur afin de permettre la libre circulation de l'huile et assurer en tout temps l'imprégnation parfaite de l'isolant.Ce canal est mis en communication avec des réservoirs d'expansion disposés le long du câble et qui maintiennent une faible pression d'huile, de l'ordre de quelques livres par pouce carré.La fabrication de tels câbles doit être exécutée avec grand soin : le conducteur isolé est recouvert de sa gaine de plomb puis l'isolant est desséché et imprégné et, grâce à la présence du canal central, il est possible d'éliminer toute présence de bulles gazeuses ou d'espaces vides.À partir de ce moment, le câble doit être maintenu constamment sous une pression d'huile, même durant sa pose.À cause du procédé de fabrication même, et de la tension électrique induite sous charge dans la gaine de ces câbles unipolaires, leur longueur est limitée à environ 1,000 pieds.Un circuit complet comportera donc un grand nombre de joints et d'accessoires.Dans le cas d'un câble tripo-lcdre sous tuyau d'acier, le procédé de fabrication est plus simple du fait que l'imprégnation de l'isolant se fait sans gaine, dans la masse, et qu'il n'est pas nécessaire d'éliminer entièrement la présence des bulles gazeuses.En effet, dans ces câbles, on recule le gradient d'ionisation de l'isolant et de ses bulles gazeuses en augmentant la pression d'huile à des valeurs qui peuvent atteindre les 200 livres par pouce carré.Ce type de câble mis au point aux Etats-Unis comporte un seul réservoir d'expansion ainsi qu'un seul jeu de pompes et de valves de détente qui maintiennent la pression d'huile à une valeur à peu près constante.Lorsque le câble s'échauffe, la pression d'huile augmente, les valves de détente s'ouvrent et l'huile s'écoule dans le réservoir; lorsqu'il se refroidit, la pression dans le tuyau diminue et alors la pompe entre en action pour refouler l'huile à nouveau dans le tuyau.Ce câble peut être réalisé avec un nombre moindre de joints, car la seule limite à la longueur des différentes sections est la tension L* I NGÉN I EU R PRINTEMPS 1962—19 V à ^ i -.y*#- «*5 'g%^W *&P-'¦* :>+/¦&* *.*-X KtfSSi >* S % 4 *r^ ^ Ky~r**~ K*'.' ifi * ft* ’$*• ~f •'S' £ jK T/* m^i 3 — Creusage de la tranchée.êlJ* mécanique que doivent supporter les conducteurs par suite du frottement contre le tuyau lors du tirage.Nous avons arrêté notre choix sur ce dernier type car, du fait de la flexibilité du tuyau, son installation est plus facile, particulièrement dans nos rues étroites et congestionnées; comportant moins de joints et d'accessoires, il exige moins d'entretien et de surveillance tout en offrant une très grande sécurité de service.Il ne présente aucun des problèmes de mouvement de câble dans les chambres de jonction que l'on rencontre dans les câbles unipolaires.Enfin, le tuyau d'acier assure aux conducteurs une plus grande protection contre le choc des outils de fouille et les tassements de terrain.On doit cependant admettre que dans le cas d'avarie, les réparations sont plus longues et coûteuses.Actuellement, la tendance américaine indique une préférence marquée pour ce type de câble.Etant donné qu'il faudra installer un deuxième circuit de même puissance dans quelques années, il a été décidé de placer immédiatement dans la même tranchée un deuxième tuyau, celui-ci vide.Le contrat pour la fabrication et la pose du câble a été accordé à la Compagnie Northern Electric de Montréal.Le projet dans son ensemble a comporté une dépense de l'ordre d'un demi-million de dollars.Un parcours très court présentant un minimum d'obstacles a pu être choisi après un relevé précis des ouvrages souterrains existants et en tenant compte, après consultation avec les autorités provinciale et municipale et les compagnies de chemins de fer et de téléphone, des projets futurs de ces organisations.L'installation du câble a pu être faite à très bon compte car plus de 80% du trajet était situé soit dans des champs, soit sur un terrain de stationnement.Le câble, d'une longueur totale de 2 1/2 milles a pour point de départ la station terminus de la Compagnie Sha-winigan Water and Power; il longe le nouveau boulevard Lauren-tien, traverse l'intersection projetée des voies étagées du boulevard Hamel, suit l'emprise d'une future rue, franchit le canal de dérivation de la rivière St-Char-les, passe près du stade municipal, longe la limite du terrain de stationnement du parc Victoria, emprunte ensuite les rues Gignac, de la Couronne et Prince-Edouard jusqu'à la sous-station de la rue de la Reine.Le câble comporte trois conducteurs de cuivre, isolés, placés à l'intérieur d'un tuyau d'acier de cinq pouces de diamètre et d'un quart de pouce d'épaisseur.Chaque conducteur est lui-même constitué d'un grand nombre de torons formant quatre secteurs compacts isolés les uns des autres afin de réduire l'effet pellicu- 20—PRINTEMPS 1962 L* INGÉNIEUR laire.Chaque conducteur, produit en longueur de 3,000 à 3,500 pieds, est tout d'abord recouvert de deux papiers métallisés, puis reçoit son isolation qui est constituée de bandelettes de papier très pur de 5 millièmes de pouce d'épaisseur enroulées en hélice, en plusieurs couches, pour former une épaisseur totale d'isolation de 285 millièmes de pouce (soit un peu moins d'un tiers de pouce pour un câble de 69 kV).L'isolation est elle-même recouverte d'un papier métallisé afin d'obtenir une répartition purement radiale du champ électrique et d'éliminer toute composante tan-gentielle qui affaiblirait l'isolation.Afin de protéger le câble contre l'humidité lors de sa pose, l'on applique également un ruban de plastique imperméable (Mylar) enroulé en hélice ainsi qu'une protection mécanique constituée d'un ruban de bronze.Finalement, un fil de bronze est disposé en spirale autour de chacun des conducteurs afin que ceux-ci puissent glisser facilement dans le tuyau lors de l'installation.Toutes ces opérations d'enrubannage s'effectuent dans une salle où la chaleur et l'humidité sont rigoureusement contrôlées.Les conducteurs ainsi isolés sont ensuite placés dans une cuve d'imprégnation où le papier est desséché à haute température sous un vide très poussé afin d'enlever complètement l'humidité et l'air emprisonnés, puis imprégné d'huile sous pression et à chaud.L'huile servant à l'imprégnation a été soigneusement séchée et débarrassée des gaz en solution en la faisant passer dans un dégazéificateur qui l'oblige à s'écouler dans le vide en lames minces.Les conducteurs sont enroulés séparément sur d'immenses bobines et chaque bobine est hermétiquement scellée et maintenue sous une pression d'azote afin de mettre tout conducteur à l'abri de l'humidité jusqu'au moment de la pose du câble.Avant de procéder à l'installation du câble, nous avons fait un relevé de la résistivité thermique du sol le long du parcours du câble au moyen d'une aiguille thermique spécialement conçue à cette fin.Ce relevé nous a permis de déceler que le parcours du câble comprenait des terrains de remplissage récent, comportant surtout des cendres et des déchets dont la résistivité thermique était fort élevée.L'aiguille thermique a également permis de comparer les valeurs de conductivité thermique de sables provenant de différentes sources afin de choisir des matériaux de remplissage qui pourraient assurer une bonne dissipation de la chaleur produite dans le câble.La première étape dans la pose du câble consiste dans l'installation du tuyau.Il faut tout d'abord briser le trottoir ou le pavage au moyen d'une machine qui coupe le béton ou l'asphalte en laissant tomber, de façon répétée, un couteau très lourd et qui agit un peu à la manière d'une guillotine.L'excavation se poursuit au moyen de pelles mécaniques très flexibles, à commande souple permettant de creuser une tranchée de largeur et de profondeur très uniformes.L'on a cru qu'en enfouissant le tuyau à une profondeur de 4 1/2 pieds, on s'assurerait d'une plus grande protection contre les outils de fouille et que l'on rejoindrait des couches de terre de plus grande humidité, ce qui faciliterait l'évacuation de la chaleur.Le tuyau, en longueurs de quarante pieds, est amené à pied d'oeuvre, chaque longueur ayant reçu à l'usine une couche protectrice constituée de feutre d'amiante, de ruban de fibre de verre et de goudron afin d'en protéger le métal contre la rouille et la corrosion.Les sections de tuyau sont ensuite soudées les unes aux autres afin d'assurer l'étanchéité du tuyau.Il va sans dire que ces soudures doivent être exécutées avec grand soin, car si l'humidité 4 — On procède à la photographie par rayons Gamma de chacune des soudures afin de s'assurer qu'elles sont sans défaut.JÆIP MW yv* - Wmâ SL ~ L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 21 5 — Pour la portion de la traversée de la rivière, le tuyau reçoit une couche protectrice de béton.% ^*2*1 V * v.J * *1 P'" VT parvenait à s'introduire dans le tuyau, ne serait-ce qu'en un point, l'isolation du câble serait avariée et le cable deviendrait défectueux.Pour s'assurer que ces soudures soient parfaites, on les photographie une à une au moyen de rayons X ou de rayons Gamma.Dans notre installation, l'isotope 192 de l'iridium a servi de source de rayons Gamma.L'examen soigneux de la plaque photographique permet de déceler tout défaut et toute faille dans la soudure.Avant de déposer le tuyau dans la tranchée, l'on applique une tension de 15,000 volts à l'enveloppe protectrice afin de s'assurer qu'elle n'a pas été endommagée.Le tuyau est ensuite déposé sur un lit de sable de quatre pouces au fond de la tranchée, puis il est recouvert de sable.En utilisant du sable, on s'assure ainsi qu'aucune pierre ne sera en contact avec la couche protectrice du tuyau.On remplit ensuite la tranchée avec les matériaux d'excavation ou de la terre quelconque.Dans les cas où les mesures à l'aiguille thermique ont indiqué que la dissipation de chaleur serait mauvaise, la tranchée a été élargie et ensuite comblée avec un sable de basse résistivité thermique.Ainsi, dans la portion située près du Parc Victoria, il a fallu rejeter une bonne partie des matériaux excavés qui contenaient surtout des cendres.Afin de diminuer autant que possible les méfaits résultant de tassements de terrain et afin d'obtenir autour du tuyau un sol compact de faible résistivité thermique, tout remplissage a été soigneusement foulé au moyen d'un vibrateur mécanique.La traversée de la rivière St-Charles a présenté certains problèmes particuliers.Ainsi, afin de conserver au tuyau une pente convenable sur les deux rives et d'enfouir celui-ci dans une tranchée de quatre pieds de profon- deur dans le lit de la rivière, il a fallu faire l'excavation de plus de 6,000 verges cubes de terre.Le creusage de la tranchée s'est fait au moyen d'un montage comportant une grue géante et un treuil placés de part et d'autre de la rivière.On a utilisé, pour la traversée de la rivière, un tuyau de double épaisseur recouvert d'une couche de béton "Gunite" d'un pouce afin d'obtenir une plus grande protection mécanique.Une fois l'installation du tuyau complétée, on soumet celui-ci à une pression d'azote de 250 livres par pouce carré, pour s'assurer de sa bonne étanchéité, puis à un vide très poussé (100 microns de Hg) pour faire disparaître toute humidité qui pourrait s'y trouver.Car l'humidité est la bête noire des installations de câbles haute-tension; il faut à tout prix l'éliminer pour ne pas en affecter la performance.Les trois bobines portant les conducteurs sont montées sur des tourets placés en ligne et les trois conducteurs sont déroulés, reliés à un manchon, puis tirés ensemble à l'intérieur du tuyau par un fil d'acier qui a été préalablement placé à l'intérieur du tuyau.Le tirage s'est fait au moyen d'un treuil motorisé à commande très souple d'une capacité de 20,000 livres.À cause du frottement des conducteurs sur le tuyau, il a fallu limiter dans notre installation la longueur de tirée à environ 3,500 pieds pour ne pas endommager les conducteurs par des efforts de traction trop grands.Des tensions de tirée allant jusqu'à 15,000 livres ont été enregistrées au cours de cette opération.Le câble a dû être installé en cinq tronçons, qu'il a fallu joindre les uns aux autres.L'épissure des conducteurs est une opération extrêmement délicate car il faut reconstituer l'isolation de papier.Chaque conducteur d'un tronçon doit d'abord être joint au conducteur correspondant du tronçon suivant, au moyen d'une douille de raccord sertie à la presse hydraulique; puis l'isolation est reconstituée à la main au moyen de rubans de papier imprégné d'huile.L'ensemble est recouvert d'un manchon d'acier qui est soudé, à chaque extrémité, au tuyau de chacun des tronçons.Des déshumidificaieurs durent être installés dans les chambres de 22 —PRINTEMPS 1962 L'INGÉNIEUR jonction et les papiers baignés dans de l'huile chaude afin de réduire autant que possible l'absorption d'humidité.Les travaux de jonction d'un câble triphasé durent environ 12 heures.Des boîtes d'extrémité en porcelaine ont été placées à chaque extrémité du circuit de façon à faire le lien entre le câble et les circuits aériens des sous-stations de départ et d'arrivée.Ces boîtes sont conçues pour pouvoir supporter la pleine pression d'huile.Le tuyau contenant les conducteurs est à nouveau soumis à un vide très poussé durant 24 heures, afin d'éliminer toute humidité qui aurait pu s'introduire dans le tuyau lors de la pose des conducteurs.Puis le tuyau est rempli d'une huile que l'on a débarrassée au préalable de toute impureté et de toutes bulles gazeuses en la passant dans le dégazéifi-cateur.Plus de 7,000 gallons d'huile furent requis pour cette opération.Cette huile est maintenue par la suite à une pression à peu près constante par le poste de pompage.Le poste de pompage comprend un réservoir d'expansion de 2,000 gallons, un double jeu de pompes à haute pression, ainsi qu'un double jeu de valves de détente.La pression à l'intérieur du tuyau peut être maintenue à une valeur moyenne de 200 livres par pouce carré avec un écart en plus et en moins d'environ 20 livres par pouce carré suivant les variations de la charge portée par le câble.Le poste de pompage est abrité dans une bâtisse qui a été construite à cette fin.De façon à protéger le tuyau contre la rouille et la corrosion, dans l'éventualité où l'enveloppe protectrice du tuyau serait endommagée, l'on a prévu un système de protection cathodique.Ce système comprend un redresseur et permet d'appliquer une tension de l'ordre de 1.4 volt entre le tuyau et une anode constituée de tiges de carbone enfouies dans le sol.En maintenant ainsi le tuyau à une faible tension négative par rapport au sol, on annule l'effet de tout couple électrochimique qui pourrait se produire le long du tuyau.Des mesures effectuées après la mise en service du câble nous ont indiqué que le courant requis pour protéger efficacement le tuyau était moins de 22 milliampères, ce qui indique que l'enveloppe protectrice isolante est extrêmement efficace.Notons également que pour protéger l'enveloppe protectrice contre les surtensions qui pourraient se produire sur le tuyau, celui-ci est raccordé à un éclateur dont l'une des bornes est reliée directement à la masse.Des thermo-couples ont été installés à tous les mille pieds le long du câble, afin de pouvoir déterminer en marche normale réchauffement du tuyau et, par suite, réchauffement des conducteurs eux-mêmes.Le câble est alimenté à partir d'un réseau triphasé dont la fixation du point neutre est obtenue au moyen de transformateurs de mise à la terre.Normalement, la valeur de la tension composée du réseau se situe à environ 66 kV, et la tension étoilée à 38 kV.Dans les conditions normales, le gradient maximum à la surface des conducteurs du câble ne dépasse pas les 55 kV/cm alors que les Européens utilisent couramment des gradients de 100 kV/cm pour de tels câbles.Même si lors de perturbations sur le réseau le point neutre devenait complètement déplacé, le gradient maximum ne dépasserait pas 95 kV/cm (ou 240 volts/mil).Des essais effectués à l'usine ont permis de conclure que l'épaisseur d'isolation employée sur les conducteurs offrait un facteur de sécurité très satisfaisant.Deux essais de type, réalisés sur deux échantillons, doivent retenir notre attention : dans l'épreuve de tension de longue durée, une ten- "SÜF f ,-ü 6 — Compaction de la terre de remplissage.: L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 23 7 — Les trois bobines contenant chacune des conducteurs sont placées en ligne et les conducteurs sont tirés ensemble dans le tuyau.I sion alternative de valeur égale à 4 fois la tension de service a été appliquée entre le conducteur et la masse pendant plus de 20 heures, sans que le cable flanche; dans l'essai aux tensions de choc (impulse test) le claquage ne s'est produit qu'après avoir appliqué plus de 82 ondes d'amplitude croissante à partir de 350 kV jusqu'à 450 kV.Des essais de contrôle effectués sur chacune des longueurs de câble ont indiqué que l'isolation était excellente dans tous les cas avec des facteurs de puissance de moins de 0.24%.Finalement, un essai en surtension a été effectué en ap- pliquant une tension continue de 171 kV durant 15 minutes avant la mise en service pour vérifier que le câble ne comporterait aucun point faible.Cette installation qui est la première dans l'est du Canada a été manufacturée entièrement au pays, à l'exception des jeux de pompes.Pouvant porter plus de 100,000 kVA à 69 kV, elle est la plus puissante du genre au Canada.La Compagnie Northern Electric a confié la pose du câble à la firme montréalaise G.M.Gest, qui a agi comme sous-traitant.Les travaux ont été exécutés avec grande diligence; commencés au milieu de mai, ils étaient complétés à la fin d'août.La technique des câbles haute-tension n'a cessé de progresser durant le dernier demi-siècle.Les améliorations remarquables, apportées à celles-ci depuis notamment les 20 dernières années, nous permettent aujourd'hui de canaliser à un coût abordable des quantités énormes d'énergie électrique avec un minimum d'encombrement.Qu'il suffise de noter que le câble qui vient d'être installé pourrait porter à lui seul les % de la charge actuelle de la ville de Québec, bien que son diamètre ne dépasse pas 6 pouces.Des recherches constantes portant sur de nouveaux isolants, telles que des pellicules de polycarbonate ainsi que des huiles synthétiques, nous laissent entrevoir des résultats fort encourageants qui permettront de réduire davantage les coûts et mettront les câbles haute-tension à la portée d'un marché de plus en plus grand.Ce n'est qu'en recourant aux techniques des plus modernes dans le domaine de la transmission et de la distribution de l'énergie que nous réussirons à devancer continuellement les besoins en énergie de notre région et à lui assurer un service de plus en plus sûr.24 —PRINTEMPS 1962 L’INGÉNIEUR TECHNIQUE NOUVELLE DE CONSTRUCTION DE ROUTES SUR TERRAINS MARÉCAGEUX par J.-J.PARÉ Professeur de Géotechnique et Directeur du Laboratoire de Contrôle de la Fibre d'Amiante.Université de Sherbrooke, Sherbrooke, P.Q.Communication présentée à la Conférence Technique Régionale de l'Institut Canadien des Ingénieurs.Québec - Novembre 1961.RÉSUMÉ Cette communication porte sur la construction d'une section du boulevard Laurentien qui traverse une savane ou un "muskeg'' de 4000 pi.de longueur et de 25 à 30 pi.de profondeur.L'auteur participa à cette construction à titre d'ingénieur des sols au Ministère de la Voirie auquel il fut attaché de 1957 à 1961.On y expose le problème qui a été solutionné en employant une nouvelle méthode de construction de routes, dite méthode de préconsolidation, employée pour la première fois dans la province de Québec dans le cas de construction de routes sur les terrains marécageux.Une étude du sol, sur place et au laboratoire, est aussi présentée, et les résultats obtenus sont comparés à ceux obtenus par d'autres investigateurs d'Ontario et de Colombie-Britannique.De nombreuses lectures des instruments de contrôle, tels que piézo-mètres, plaques de tassement, indicateurs de déplacement latéral, ont permis de tirer des conclusions intéressantes quant au comportement de la savane durant la construction.Introduction En 1957, le Ministère de la Voirie décidait de faire une étude préliminaire, en vue de la con- struction d'un boulevard à voies divisées et à accès limité, entre les limites de la ville de Québec et Notre-Dame-des-Laurentides.Le but de cette route, à laquelle on donna le nom de boulevard Laurentien, était de rattacher le boulevard Talbot à un nouveau réseau routier autour de la capitale provinciale.Une étude pédologique du tracé, en vue d'identifier les différentes couches de sols à l'endroit où devait passer le nouveau boulevard, fut alors faite par le Service des Sols.Ces sondages furent faits à l'aide d'une tarière de 2.5 po.de diamètre, à chaque 100 pi.le long de la ligne de centre, et à 50 pi.de chaque côté de cette ligne centrale.Aux endroits où le sol était très mou ou marécageux, une tige d'acier d'un demi-pouce de diamètre était enfoncée à la main jusqu'à la couche solide.Cette étude préliminaire du sol indiqua que le boulevard, d'environ 10 milles de long, devait tra- verser une savane ou un "muskeg" de près de 4000 pi.de long et d'environ 30 pi.de profondeur à certains endroits.La Fig.1 montre l'emplacement du nouveau boulevard ainsi que la savane qu'il doit traverser.D'habitude, en génie routier, lorsqu'on rencontre une étendue de terre noire longue et profonde, on change le tracé de la route afin de contourner cet obstacle, surtout lorsqu'il s'agit de routes importantes, à circulation lourde et intense.Donc, afin de choisir un nouvel alignement, une autre série de sondages fut faite, sur une ligne perpendiculaire à la ligne de centre proposée initialement, à chaque 200 ou 300 pi., et on choisit le centre de la savane pour faire cette section.La Fig.2 donne le profil longitudinal de notre muskeg ainsi que la section pédologique transversale faite au chaînage 225 -f 00.On remarque, du côté est de cette section transversale, que les sondages furent L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 25 PLAN DE LOCALISATION BOULEVARD LAURENTIEN SAVANE D’ORSAINVILLE Echelle ! mille = I pouce Deesin J?Etude.- 1 Blvd Charest ~ J l Québec Fig.1 — Plan de localisation du Boulevard Laurentien.faits sur une distance de 600 pi.seulement, à cause de la proximité d'un secteur habité, et les résultats donnèrent environ 40 pi.de matériel mou.A l'ouest de la ligne de centre, les sondages n'indiquèrent une diminution importante de la terre noire qu'après 4000 pi.Il restait donc au Ministère deux alternatives : ou construire la route sur cette savane ou déplacer le boulevard vers l'ouest à environ 4000 pi.On opta pour la première alternative, à cause du réseau de ceinture bien déterminé qui devait être construit autour de la vieille capitale.Ouvrons ici une parenthèse sur l'emploi du mot “muskeg", un mot d'origine indienne employé par les ingénieurs en sols pour décrire un terrain marécageux, une savane, une tourbière, le mot terre noire s'appliquant au sol lui-même et constituant ainsi une partie d'un muskeg.MacFarlane (1) définit ainsi un muskeg: “la surface d'un muskeg est constituée d'une croûte organique vivante composée de mousse, de plantes sauvages, d'herbes, sur laquelle poussent arbres et arbustes dont les racines entrelacées donnent à cette croûte fi- breuse une résistance parfois importante.Sous cette croûte, on rencontre un mélange de matières organiques partiellement décomposées que l'on appelle terre noire.Cette couche de sol sous-jacente est très molle, très compressible, possède une teneur en eau très élevée et une très faible capacité de support." Construire, sur un tel terrain, un boulevard qui réponde d'une manière satisfaisante aux exigences modernes de charge et de circulation, est certainement un des problèmes les plus complexes auxquels un ingénieur de voirie ait à faire face.En effet, la construction d'une route importante sur un muskeg comporte de nombreux problèmes, tels qu'une faible capacité de support du sol de fondation, d'importants tassements différentiels du remblai, le déplacement latéral de la croûte fibreuse accompagné de gonflement, une nappe d'eau presqu'en surface, une vitesse de construction réduite afin de permettre à la pression interstitielle de se dissiper, le danger de rupture de la croûte, la possibilité de déformation plastique du sol de fondation, le drainage, etc.Solutions étudiées Le Ministère ayant décidé de ne pas changer le tracé initial, il fallut trouver une solution qui satisfasse aux exigences d'une route de première classe.Les diverses solutions étudiées sont énumérées ici avec leurs avantages et leurs désavantages : a) Excavation de la terre noire La première solution envisagée fut l'excavation de la terre noire et de la couche de sol instable sous-jacente et le remplacement par un matériel granulaire.Cette méthode, qui donne les meilleurs résultats, est économique lorsqu'il s'agit de dépôts organiques peu profonds mais elle aurait été très dispendieuse dans le cas présent, à cause de la longueur et de la 26 —PRINTEMPS 1962 L'INGÉNIEUR profondeur du dépôt instable.La profondeur économique d'excavation semble varier entre 5 et 10 pi.dépendant de la longueur du dépôt organique que la route doit traverser.b) Déplacement de la terre noire: Cette méthode consiste à construire le remblai sur le dépôt organique et à déplacer la couche de sol instable, soit par gravité, i.e.par le propre poids du remblai, soit par dynamitage, soit par injection d'eau faite sous le remblai de sorte que le sol se déplace par liquéfaction et fluage latéral.Le déplacement exige aussi une grande quantité de matériaux et, pour les raisons énumérées précédemment, cette méthode fut abandonnée.c) Coussin pour flotter la route: Ce procédé consiste à construire la route directement sur le savane en utilisant un coussin de sable très large, afin de mieux ré- partir la charge et d'avoir une structure flottante.Cette méthode de construction a été utilisée surtout pour des routes secondaires, quoiqu'au Québec cette technique fut employée dans quelques cas pour des routes de première classe, sur des muskegs de faible profondeur.Mais dans notre cas, avec un dépôt aussi long et aussi profond, une telle méthode aurait eu pour résultat des tassements différentiels importants, un entretien de la route difficile et onéreux, une surface de roulement peu satisfaisante pour un boulevard, de sorte qu'elle fut abandonnée.d) Pieux filtrants en sable: On envisagea la construction de pieux filtrants en sable, appelés aussi drains de sable, pour accélérer la consolidation de la couche de sol instable que l'on rencontre sous la terre noire.Mais, cette solution fut aussi abandonnée parce qu'un drainage vertical n'est d'aucune utilité dans la terre noire, à cause de sa grande perméabilité, parce que ce procédé est dispendieux et parce qu'on ne pouvait garantir que la partie supérieure des puits filtrants, forée dans la couche de terre noire, resterait verticale après la construction des deux remblais.e) Préconsolidation : En 1958 et 1959, le Ministère des Routes de la Colombie-Britannique et la Foundation Co.of Canada expérimentèrent une nouvelle technique de construction de routes sur les muskegs.Cette méthode de construction, appelée préconsolidation, est dite nouvelle en ce sens que jusqu'alors on ne l'avait employée que dans le cas de construction sur dépôts instables constitués de sols minéraux inorganiques, et qu'eux l'expérimentèrent dans le cas de cons- Flgure 2.PROFIL PÉDOLOGIQUE TRANSVERSAL Chômage 225+00 Surface du sol ] Sable Ministère de la Voirie —Service des Sols ETUDE PEDOLOGIQUE Silt, Marne Terre noire, Mousse, Tourbe SAVANE D'ORSAINVILLE Ligne d'infrestructure Etude: Dessint^^^ PROFIL PÉDOLOGIQUE LONGITUDINAL Nappe d'eou Section transversale Infrastructure 360 De'p&t instable de terre noire et de limon Fig.2 — Profils pédologiques de la savane d'Orsainville.L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 27 SAVANE D'ORSAINVILLE Section Transversale pour Voie "A" Avant tassement 17' 48“ surcharge (c) Remblai 30" coussin (a) —^—5-5—h-v- (I) coussin de sable initial compacté en surface (a); 2) 3 couches de sable de 10 po.compactées à 90% (b); 3) surcharge de sable de 4 pi.posée en couches de 9 po., non compactée (c)- Dessin: rrÆ» Etude: Après tassement t-44‘ ——_ ,2' 18” gravier (d) 30" coussin initial (a) ——-u-*-*-1/-— 4) tassement probable de 3 pi.; 5) enlever la surcharge (c); 6) recompacter le dernier pied du remblai a 90% (b); 7) graver de fondation 18", posé en 3 couches et compacté à 95% (d); 8) pavage béton bitumineux 3 po.(e).Fig.3 — Section type du Boulevard avant et après tassement.truction sur dépôts organiques.Lea et Brawner (2) ont décrit cette technique nouvelle de construction sur muskegs qui( selon eux, s'avéra très efficace dans le cas de routes importantes.A la suggestion de l'ingénieur des sols, le Ministère de la Voirie décida lui aussi de tenter l'expérience, à cause de la simplicité de la méthode et de l'économie qui pouvait être réalisée.Cette méthode recommandée consiste à provoquer la consolidation et le tassement du terrain naturel, à l'aide d'une surcharge.Le principe de préconsolidation (3) est le suivant : une charge, plus grande que celle que le sol naturel aura à porter après la construction, est placée sur le muskeg et laissée en place jusqu'à ce que le tassement du sol ait atteint sa valeur ultime.Cette dernière valeur est égale à la valeur du tassement qui aurait été atteint après environ 25 ans, si aucune surcharge, au-dessus du remblai final, n'avait été utilisée.Il s'agit donc, en résumé, d'obtenir en quelques mois, au moyen d'une surcharge, le tassement ultime du remblai final qui autrement ne pourrait être atteint qu'après plusieurs années.Il en résulte alors une augmentation de la résistance au cisaillement du dépôt organique instable due à la consolidation du sol, une meilleure capacité de support, la possibilité de paver la route après une période relativement courte, et surtout l'élimination de fréquentes corrections de profil à apporter au pavage, corrections nécessitées par le tassement lent et progressif qui se produit toujours après la construction d'une route au-dessus d'un sol très compressible, comme un muskeg.La réussite d'une telle méthode nécessite une étude détaillée du sol, une technique de construction précise et l'installation d'instruments de contrôle pour prévenir toute rupture du sol de fondation et pour déterminer quand le tassement ultime sera atteint.Section type recommandée Se basant sur le principe que, pour une telle construction, le profil de l'infrastructure doit être à 2 ou 3 pi.de la surface du terrain naturel, sur la capacité de support de la croûte de surface dont la résistance au cisaillement minimum était de 200 lb.pi.ca., et sur le tassement ultime estimé à 3 p., l'ingénieur des sols décida que la hauteur maximum du remblai serait de 9 pi., ce qui représente une charge de l'ordre d'une demi-tonne au pi.ca.La Fig.3 donne le détail d'une section type avant et après tassement.Avant tassement, le remblai de 9 pi.est constitué d'un coussin initial de 30 po., de trois couches de 10 po., ce premier 5 pi.de sol constituant la partie permanente du remblai, et enfin une surcharge de 4 pi.Après tassement, la surcharge sera enlevée, la couche de gravier de fondation de 1.5 pi.sera posée, ce qui va porter la hauteur finale du remblai à 6.5 pi., soit 3 pi.de tassement et 3.5 pi.de remblai au-dessus du sol naturel.A cause de la complexité de la terre noire 28 —PRINTEMPS 1962 L*l NGÉN I EU R et de la difficulté de prélever des échantillons non-remaniés pour les essais de consolidation, aucun calcul ne fut fait pour prédire le tassement final.Nous avons préféré évaluer le tassement d'après les conclusions de certains auteurs (2), (4), (8), contrôler la construction, faire des observations sur place et tirer nos propres conclusions après construction.Appareils de contrôle Afin de suivre le comportement de cette masse de sol, tant en surface qu'en profondeur, des plaques de tassement, des piézo-mêtres et des indicateurs de déplacement latéral furent installés.Au total 108 instruments de contrôle furent placés sur le muskeg.a) Plaques de tassement: Ces plaques sont nécessaires pour suivre la consolidation du sol de fondation et pour déterminer le moment où le tassement ultime recherché sera atteint.Alors, la surcharge pourra être enlevée, le gravier de fondation posé et la construction de la route complétée.La Fig.4 donne les détails de cet appareil.Ces plaques furent posées sur un coussin de sable de 4 à 6 po.d'épaisseur et l'emplacement fut débarrassé en coupant les tiges d'arbustes et les troncs d'arbres à 2 po.du sol.Elles furent placées à 400 pi.d'intervalle, au centre de chacun des 2 remblais, sauf pour 2 sections spéciales où deux plaques au lieu d'une furent placées de chaque côté de la ligne de centre.b) Piézomètres : Ces appareils construits à même les plaques de tassement, comme l'indique la Fig.4, servent à suivre la variation de la pression de l'eau dans les pores du sol.Une pression interstitielle trop grande pourrait causer une rupture par cisaillement du sol de fondation.Des lectures furent prises aussi fréquemment que pour les pla- ques de tassement et une cote de sécurité fut déterminée.Cette cote était la suivante : le niveau de l'eau dans les piézomètres ne devra en aucun cas dépasser l'élévation à laquelle le remblai en construction sera rendu, sans mettre en danger la stabilité du remblai.A quelques occasions cependant, l'eau dans le piézo-mètre jaillit au-dessus du remblai.La construction fut aussitôt ralentie, et aucun incident fâcheux ne survint.c) Indicateurs de déplacement latéral: Ces instruments servirent à mesurer le déplacement horizontal et le déplacement vertical du sol naturel adjacent au remblai.Un déplacement latéral excessif est une indication d'une rupture possible de la croûte fibreuse ou d'une déformation plastique du sol de fondation.La stabilité du remblai fut donc contrôlée au moyen de ces indicateurs qui se sont avérés, avec les plaques de tassement, les appareils de con- PLAQUE DE TASSEMENT ET PIEZOMÈTRE BAGUE D'UNION —TUYAU il" DIA.EXT., VISSÉ, 4* LONG •UNION POUR TUYAUX SOUDEE PLAQUE MÉTALLIQUE SUPÉRIEURE PLAQUE INFÉRIEURE COUSSIN DE SABLE 4*' PLATEFORME DE BOIS PLAQUE MÉTALLIQUE—| ¦TUYAU Ig DIA r -, SOUDURE BOUCHON DE BOIS PLAQUE SUPÉREU-RE SOUDÉE 'A L'UNION.v UNION 5 y h UNION FILTRE APPAREIL DE CONTRÔLE Etude : U - J-Dessin:OP5L- J> FIGURE 4 Fig.4 — Plaque de tassement et piézomètre.L’INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 29 Appareil de Contrôle INDICATEUR , POUR DEPLACEMENT LATERAL TÊTE 01 MADRIER Z’**” SURFACE DU TERRAIN NATUREL Figure 5 Fig.5 — Indicateur de déplacement latéral.trôle les plus importants pour ce genre de construction.Ces indicateurs, dont le détail est donné à la Fig.5, furent placés sur une même ligne parallèle à la route, à 18 pi.de part et d'autre du remblai, et à 200 pi.d'intervalle.Étude de sol sur place L'étude préliminaire de sol n'ayant eu pour but que de déterminer la profondeur et la longueur de la savane et de localiser la couche solide, une étude plus poussée du sol fut faite par la suite.On tenta d'abord d'identifier la nature de chacune des couches du muskeg au moyen d'une tarière manuelle, mais les résultats ne furent pas très encourageants à cause de la croûte fibreuse, de l'élévation de la nappe d'eau et de la faible consistance des couches de sols.On eut alors recours à une tarière mécanique de trois pouces, à vis sans fin, que l'on enfonça par rotation jusqu'au refus, ou jusqu'à ce que la résistance fut appréciable.La tarière fut ensuite retirée du sol à l'aide d'un trépied et d'un palan en prenant bien soin d'éviter tout mouvement de rotation additionnel, pour ne pas perdre le sol prélevé par la vis durant la pénétration.On put alors identifier sur place chacune des couches du muskeg, connaître leur épaisseur, et prélever quelques échantillons remaniés.La Fig.6 donne le détail d'une section type du muskeg.On put enfin déterminer que cet immense dépôt instable n'était pas uniquement constitué de matières organiques, mais qu'il y avait une importante couche de sol minéral sous la terre noire.Afin de connaître la variation de la résistance du sol avec la profondeur, des essais de pénétration dynamique avec l'appareil McIntosh furent faits dans la ligne de centre, à chaque 100 pi.Cet essai consiste à compter le nombre de coups nécessaires pour enfoncer une tige d'acier de V2 po.de diamètre.Comme avec cet appareil on mesure la résistance de la pointe à la pénétration et la friction le long de la tige, on n'obtient aucune valeur précise de la résistance du sol.Cet appareil nous donne une mesure relative de la résistance avec la profondeur et nous permet de contrôler l'épaisseur de la couche molle.Afin de mesurer sur place la résistance au cisaillement, des essais furent faits au moyen de l'appareil "Vane".Aucun tuyau-enveloppe ne fut employé, la friction développée le long des barres étant considérée comme négligeable à cause de la nature du sol.Cette friction fut cependant mesurée à l'aide de barres de diamètre égal et la résistance développée le long de ces barres varia entre 10 et 40 lb.pi.ca., la valeur maximum étant développée dans la partie fibreuse de surface, et non pas lorsque la tige était très longue.On remarque une certaine similitude entre les résultats du "Vane" et de l'appareil McIntosh.La résistance au cisaillement 30—PRINTEMPS 1962 L’INGÉNIEUR après remaniement fut aussi mesurée sur place et la sensibilité du sol fut déterminée.La valeur moyenne de la sensibilité de ce dépôt instable varie entre 2.0 et 7.0.En juin 1961, après consolidation du sol de fondation, une autre série d'essais "Vane" furent faits.On a constaté que la résistance du sol, mesurée avant la construction, avait doublé 6 mois après la pose de la surcharge.Résultats de laboratoire Des échantillons de terre noire, remaniés et non-remaniés, furent prélevés en surface et à faible profondeur.Le prélèvement d'échantillons non-remaniés fut difficile, à cause de la nappe phréatique qui est à quelques pouces de la surface du sol, à la végétation et aux racines dans la couche de surface.En profondeur, il nous fut impossible de prélever des échantillons intacts, à cause de la très faible consistance des couches de profondeur et de l'outillage utilisé.Des échantillons remaniés de ces couches purent cependant être prélevés.Une étude détaillée de ces échantillons de terre noire fut faite au laboratoire.Le pourcentage de matières organiques fut calculé suivant une méthode décrite par Cook (5).Suivant cette méthode, la valeur moyenne de matières organiques de la couche de surface fut de 70%.Une deuxième combustion sur le résidu fut faite et une perte d'environ 40% fut encore enregistrée, ce qui semble indiquer que l'échantillon doit être brûlé pendant une période de temps plus longue que celle suggérée par Cook.Le pourcentage total de matières organiques fut donc de l'ordre de 80%.Les valeurs ainsi obtenues furent utilisées pour calculer le poids spécifique, considérant la partie organique ligneuse comme ayant un poids spécifique de 1.5, et la partie minérale de 2.7.Le poids spécifique de la couche de surfa- ce ainsi calculé varie entre 1.6 et 1.9.Le pourcentage de cendres, déterminé suivant Anderson (6) varie entre 10 et 16%.La teneur en eau fut calculée après séchage au four à 110°C pendant 24 heures et les résultats varièrent entre 500 et 700%.La valeur du pH déterminée d'une manière rapide au papier tournesol fut de 5 pour tous les échantillons.L'indice des vides moyens, considérant le sol comme saturé fut de 10.0.Une étude faite par Cook (5) montre qu'il existe une relation linéaire entre le pourcentage d'humidité et l'indice des vides.Cette relation a été vérifiée par Browner (3) dont les résultats sont reproduits à la Fig.7 avec nos propres résultats, et tout semble indiquer que la relation établie par Cook s'applique aussi à la savane d'Orsainville.Des essais de consolidation furent faits sur différents échantillons.L'indice des vides et le coefficient de compressibilité furent calculés pour chacune des pressions appliquées durant l'es- Coupe Pédologique SAVANE D’ORSAINVILLE remblai couche très fibreuse - terre noire brun foncé couche terre noire couche molle - marne argileuse couche solide - sable Section Type Etude: W** Dessin: Fig.6 — Section type de la savane d'Orsainville.L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 31 • RtfcULTATS Bh/wneb.BC 1 0R6AJNVIU.C., PQ.SOO IÎOO IMO PoORCENTAfct dHomiDiTE.Fig.7 — Indice des vides vs pourcentage d'humidité.sai afin de pouvoir calculer le tassement de la couche fibreuse de surface; les résultats indiquèrent un tassement variant entre 0.3 et 0.4 de l'épaisseur de cette couche.La variation du coefficient de compressibilité en fonction de l'indice moyen des vides pour différentes pressions est donnée à la Fig.8.Des résultats d'ailleurs (3), (5) sont aussi présentés sur ce même graphique et une assez bonne corrélation existe entre nos résultats et ceux obtenus par d'autres investigateurs, ce qui nous permet de conclure que le coefficient de compressibilité peut être obtenu directement à partir de ces courbes, et ce, avec presque autant de précision qu'à partir des essais de consolidation faits sur des échantillons de terre noire qui, à toutes fins pratiques, sont légèrement remaniés.Le tassement de la terre noire fibreuse peut ainsi être évalué rapidement.MacFarlane, du Conseil National des Recherches, et Rutka (7), du Ministère des Routes de l'On- tario, ont fait une investigation sur le comportement des routes secondaires construites sur des muskegs.Les résultats de cette investigation, où 44 muskegs répartis sur plus de 6000 milles de routes furent étudiés, indiquent qu'il existe des relations entre certaines caractéristiques de la terre noire.Ces courbes, qui sont rapportées ici avec nos propres résultats, aux Fig.9, 10 et 11, montrent la variation du pourcentage de matières organiques en fonction de l'acidité, en fonction du poids spécifique et du pourcentage d'humidité; à la Fig.12, on voit aussi la variation du poids spécifique en fonction du pourcentage d'humidité.On constate que nos propres valeurs concordent assez bien avec leurs résultats, ce qui nous amène à conclure que les corrélations développées en Ontario sembleraient valides pour les savanes du Québec malgré le manque d'homogénéité qui peut exister dans un sol Pression ue Consolidation Résvjltats*.Orsainville - Brawner,BC.- Fenco^.G-________ Cook Indice.Moyen des Vides e Fig.8 — Coefficient de compressibilité vs indice des vides.32—PRINTEMPS 1962 L ' I NGÉN I EU R comme la terre noire et malgré la différence des lieux.Observations, interprétation et recommandations Dès le début de la construction, le relevé des 108 instruments de contrôle se fit suivant les exigences du devis et après chaque série de lectures, on traça des courbes pour suivre le comportement du sol de fondation en fonction du temps et de la hau- teur du remblai.Les Fig.13 et 14 donnent un exemple de la variation du tassement, de la pression d'eau, du déplacement horizontal et vertical pour un chaînage donné.Après étude des courbes de tassement, on peut conclure qu'au moment de la pose du coussin initial, il s'est produit un tassement immédiat important suivi d'un adoucissement dans la pente de la courbe jusqu'à ce que les A 2 combustions q I combustion Fig.10 — Pourcentage de matières organiques vs poids spécifique.Résultat* © I combustion.a Z combattions Fig.9 — Pourcentage de matières organiques vs PH.autres couches successives soient placées.Alors la pente de la courbe augmente pendant la pose de ces couches; elle diminue de nouveau une fois le remblai de 9 pi.complété.Quant à la pression d'eau, à la Fig.13, on constate quelle augmente très rapidement après la pose du coussin initial et quelle se dissipe aussi rapidement.Par la suite, même durant la pose des autres couches du remblai, la pression d'eau va aller en diminuant de sorte que l'on peut conclure que la pression d'eau n'est critique qu'au moment de la pose du coussin initial ou immédiatement après, pourvu évidemment que le taux de progression de la construction soit raisonnablement lent.Cela est dû au fait que l'eau est relativement incompressible par rapport à la terre noire et que par conséquent elle absorbe une partie importante de la charge au moment de la pose du coussin.Et comme la terre noire est très perméable, la pression d'eau peut se dissiper rapidement.Il en résulte alors un tasse- L‘INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 33 1200 « RÉfcUWTAT» Pourcentage Matières Organiques • Revotai» Sa am u CW «a—vu.la Pourcentaoe o Humidité Fig.12 — Poids spécifique vs pourcentage d'humidité.core un tassement de 0.3 fois lepaisseur de la partie du remblai ajoutée au coussin.Enfin une fois la construction complétée, on remarque un tassement dû à la consolidation de l'ordre de 1 pi.à 1.5 pi., soit une valeur d'environ 0.15 fois la hauteur totale du remblai.La somme de ces trois tassements donne 0.45 fois la hauteur du remblai.Ceci correspond à un tassement total de 4 pi., valeur qui est assez près de la moyenne trouvée.Il est évident cependant que la hauteur du remblai est loin d'être le seul facteur qui influence le tassement.Cette dernière relation est donnée parce quelle nous semble intéressante.Fig.11 —Pourcentage d’humidité vs pourcentage de matières organiques.ment immédiat important et dissipation rapide de la pression d'eau.A la Fig.14, les courbes du déplacement latéral et du déplacement vertical montrent aussi que la croûte se déplace rapidement au moment de la pose du coussin, que par la suite le mouvement de la croûte varie peu et qu'à certains endroits il y a tendance à un mouvement de retour vers l'intérieur après la pose de la surcharge.Revenons maintenant au tassement dont les valeurs observées sont certainement les plus intéressantes.Dans une de ses publications, Browner (4) dit que le tassement peut varier entre le tiers et la moitié de la hauteur du remblai placé sur la terre noire.Nous avons donc essayé de trouver une relation entre le tassement observé à Orsainville et la hauteur de notre remblai.A la Fig.15, nous avons placé le tassement en fonction de la hauteur du remblai au moment où les lectures du tassement étaient observées.On constate qu'après la pose du coussin il y a eu un tassement initial variant entre 0.5 pi.et 1.5 pi.pour une épaisseur de 30 à 50 po.de coussin, ce qui donne un tassement immédiat moyen de 0.3 fois la hauteur du coussin ou du remblai.Durant la pose des couches subséquentes, on remarque en- On a enfin porté en graphique les valeurs du tassement ultime en fonction de la profondeur de la savane, i.e.de l'épaisseur de la couche molle compressible; la Fig.16 montre la relation que nous avons obtenue.On peut, je crois, conclure qu'il existe une relation linéaire entre le tassement total ou ultime et l'épaisseur de la couche molle et que le rap- Tempg (jour») REMBLAI - TA53EMS-N' Fig.13 — Tassement et pression d'eau vs temps et hauteur du remblai, 34 — PRINTEMPS 1962 L'INGÉNIEUR Conclusion Temps (jour») Fig.14 — Déplacement latéral et vertical vs temps et hauteur du remblai, port entre ces deux valeurs est de l'ordre de 0.2.On y remarque aussi que le tassement moyen est de 3 pi.et que sur les 24 plaques de tassement utilisées, 12, soit 50%, nous donnent un tassement ultime entre 2 et 4 pi.Les valeurs entre 0.5 et 1.5 pi.furent obtenues à la fin de la savane, i.e.à l'extrémité nord où la profondeur de la terre noire est faible.Les valeurs entre 5 et 6 pi.furent obtenues sur une longueur d'environ 1000 pi.au centre de la savane, ce qui correspond à la partie la plus profonde.On remarque dans cette zone centrale un gonflement de la croûte de près de 1 pi.de haut de part et d'autre de chacune des 2 voies et un déplacement latéral de la croûte de plus de 1 pi.ce qui semblerait indiquer un fluage plastique du sol de fondation dû à une rupture possible dans la masse du sol.Pour remédier à cet état de choses indésirable et pour assurer plus de stabilité au remblai, nous avons recommandé la pose de contre-poids de chaque côté des remblais, ainsi que la pose d'un drain de surface longitudinal, placé au centre du terre-plein, afin de drainer la partie centrale du boulevard de son eau superficielle et d'augmenter la résistance de la croûte en l'asséchant.Le but de cette communication était de présenter le problème, la manière dont il a été résolu et les résultats obtenus jusqu'ici.Aucune conclusion finale ne sera tirée puisque la construction n'est pas terminée.Il est important de se rappeler qu'il s'agit d'une expérience dont la préparation a comporté peu de calculs, mais dont l'exécution lente nous a permis de faire beaucoup d'observations à l'aide des instruments de contrôle, afin d'en arriver à tirer des conclusions pratiques basées sur les résultats obtenus.Certaines relations existent entre cette expérience à Orsainville et d'autres faites récemment dans d'autres provinces au Canada quant aux propriétés de la terre noire, au comportement du muskeg, etc.Il est certain cependant qu'il faudra d'autres expériences similaires pour pouvoir tirer des conclusions définitives dans le cas d'un sol aussi peu homogène que la terre noire et d'un terrain aussi difficile qu'un muskeg.Tassement vs Hauteur du Remblai Hauteur du Remblai (pl) Tassement immédiat du coussin * 0.3h, DURANT PObt DU REMBLAI* O-îh DE CONSOLIDATION APRÈS Pose DU REMBLM - 015K ?T : Fig.15 — Tassement vs hauteur du remblai.L’I NGÉN I EU R PRINTEMPS 1962 — 35 Profondeur de U Savent RÉFÉRENCES S f tt ta ta 10 »s Fig.16 — Tassement vs profondeur de la savane.en pieds ( H ) Remerciements L'auteur désire exprimer sa gratitude à monsieur Arthur Bran-chaud, Ingénieur en Chef au Ministère de la Voirie, pour lui avoir permis de publier les résultats de cette expérience, ainsi qu'à monsieur René Rioux, aviseur technique au Ministère, pour son encouragement durant la préparation de cette communication.Enfin l'auteur tient à remercier d'une manière spéciale le Q.A.M.A., l'Université de Sherbrooke et le personnel de la Faculté des Sciences, qui ont grandement facilité la préparation, la rédaction et la publication de cette communication.(1) MacFarlane, I.C., "Guide to a Field Description oi Muskeg", Technical Memorandum 44, National Research Council, Ottawa, June 1958.(2) Lea, N.D.and Brawner, C.O., "Foundation and Pavement Design for Highways on Peat", Proceedings, Canadian Good Roads Association, Vancouver 1959.(3) Brawner, C.O., "The Principle o 1 Preconsolidation in Highway Construction Over Muskeg", Proceedings, Fifth Muskeg Research Conference, Winnipeg, March 1959.(4) Brawner, C.O., "Discussion", Proceedings, Canadian Good Roads Association, Vancouver 1959 — pp.421 -424.(5) Cook, P.M., "Consolidation Characteristics of Organic Soils", Proceedings, Ninth Canadian Soil Mechanics Conference, National Research Council, A.C.S.S.M.Tech.Memo.41, Ottawa 1956.(6) Anderson, K.O.and Hemstock, R.A., "Relating the Engineering Properties of Muskeg to some Problems of Fill Construction", Proceedings of the Fifth Muskeg Research Conference, National Research Council, A.C.S.S.M.Tech.Memo.61, Ottawa 1959.(7) MacFarlane, I.C.and Rutka, A., "An Evaluation of Pavement Performance over Muskeg in Northern Ontario", Highway Research Board, 40th Annual Meeting, Washington, D.C., January 1961.(8) MacFarlane, I.C., "A Review of the Engineering Characteristics of Peat", Proceedings of the American Society of Civil Engineering, Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, Vol.85 — Feb.1959.36—PRINTEMPS 1962 L'INGÉNIEUR SOMMAIRE Pour faciliter la planification des aménagements de la Commission hydroélectrique de Québec, on a simulé un modèle du réseau en expansion de la Commission, au moyen d'un calculateur IBM 704.Le présent article décrit la nature et la portée du modèle, ainsi que les méthodes d'analyse employées.L'aménagement de tous les emplacements hydroélectriques économiques de la région de Montréal, l'endroit où la demande est la plus élevée, est maintenant presque terminé.Pour faire face à la demande croissante, la Commission a jeté les yeux sur les rivières de l'est de la province qui seront aménagées durant les 15 prochaines années.Déjà, la Ber-simis est entièrement aménagée ; il reste, un peu plus loin, la rivière aux Outardes et la Manicouagan à aménager.Ces rivières peuvent produire, en moyenne, 3,300 mégawatts-ans par année.Des recherches sur place et des études de génie ont permis de choisir les endroits où l'on peut harnacher cette énergie à meilleur marché.La Fig.1 indique ces emplacements et leur production de base.Le problème qui se pose à la Commission est d'établir l'ordre le plus économique de ces aménagements de façon à obtenir, en tout temps, assez de flexibilité pour faire face aux changements ANALYSES DE RÉSEAUX ÉLECTRIQUES À L'AIDE D'UN CALCULATEUR IBM 704 par J.BOURBE AU Ingénieur en planification et prix de revient, Division des Aménagements, Commission hydroélectrique de Québec, Montréal F.H.JONKER et J.G.S.THOMPSON H.G.Acres & Company Limited Conférence prononcée à l'assemblée annuelle de l'Institut Canadien des Ingénieurs, à Vancouver, en mai 1961.dus à l'accroissement prévu de la demande tout en conservant des réserves suffisantes pour faire face aux fluctuations du débit des rivières.Le programme doit être conçu de façon à assurer que l'installation progressive de la puissance totale des nouvelles centrales s'intégre bien aux besoins du réseau, tant actuels que prévus.Il faut en outre adopter un programme général de construction qui soit pratique.Puisque les centrales des rivières de l'est seront assez éloignées du principal centre de consommation, le plan d'ensemble doit tenir compte de l'intégration et de l'expansion du réseau de transmission et du choix des niveaux de tension.On doit aussi peser les avantages des longues lignes de transport en regard de la sécurité de fonctionnement du réseau.La présente étude considère aussi les avantages qu'il y aurait à placer des installations de pointe près du centre de consommation.Il pourrait s'agir de turbines à gaz, d'une centrale thermique ou d'une centrale hydroélectrique alimentée par une réserve pompée.Caractéristiques prévues de la charge La Fig.2 présente un pronostic de la demande à la pointe et de l'énergie pour le réseau de la Commission.Les usines existantes et celles qui sont en construction près de Montréal suffiront pour faire face à l'accroissement de puissance jusqu'à l'automne 1964 et d'énergie jusqu'à la fin de 1965.Par la suite, l'augmentation annuelle de la demande à laquelle les nouvelles usines devront faire face passe d'environ 400 à environ 600 mégawatts par année à la fin de la période d'expansion de 15 ans.Il est intéressant de noter que durant la période à l'étude, la puissance installée du réseau de la Commission aura presque triplé.Bien que ce pronostic général indique, pour fins de planification générale, le total des besoins en puissance lors de la pointe et en énergie pour chaque année, la demande mensuelle, qui reflète la consommation d'énergie durant le cours de l'année, n'en est pas moins significative.D'après les dossiers de la Commission, on a pu établir des rapports constants entre la demande maximum mensuelle et la demande maximum annuelle et tracer une courbe typique ou normalisée, de la durée mensuelle de charge (voir Fig.3).On peut donc, pour fins d'analyse, définir les charges futures en mettant en corrélation la courbe nor- L’INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 37 PROVINCE Q/U E IICOUAGAN 5 MANICOUAGAN 3 JU OUTARDES 5» OUTARDES 4! * '/^LâC CASSÉ ERSIMIS I BERSIMI?2bZf CHUTE- AUX OUTARDES ) :CORMICK AMENAGEMENT RIVIERE fl.ES BOULES (CENTRALE thermique) * AMENA A£MC NT ACTI/CL INCLUS NOUVEAU BRUNSWICK QUÉBEl MAINE ÉCHELLE en MILLES BACK «CARILLON O AMENAGEMENT COMPLETE C AMÉNAGEMENT EXISTANT A AGRANDIR 1$ AMÉNAGEMENT EN CONSTRUCTION *J AMÉNAGEMENT PROJETÉ ^MONTRÉAL r7*î\.AÇHINE ^BEAUHARNOIS cèdres/ 'OTTAWA ONTARIO Fig.1—Carte montrant l'emplacement et les caractéristiques des aménagements.malisée de durée de la puissance, les rapports mensuels de puissance maximum, les facteurs d'utilisation mensuels et annuels et le taux annuel d'augmentation de la demande.Caractéristiques des centrales actuelles Le réseau interconnecté actuel comprend presque exclusivement des centrales hydroélectriques.Il se compose de deux groupes de centrales situées dans deux régions distinctes de la province.Les centrales de la région de Montréal, le principal centre de consommation, constituent le premier groupe.Ce sont trois centrales au fil de l'eau, Beauharnois, Les Cèdres et Rivière-des-Prairies.La plus considérable, celle de Beauharnois, est située sur le Saint-Laurent et a une puissance installée de 2,140,000 h.p.Elle est conçue de façon à utiliser presque tout le débit du fleuve.Toutefois, on doit souvent réduire la production en hiver pour maintenir une couche de glace sur le canal d'amenée.Il est malheureux que cette réduction coïncide avec la période de demande maximum.Alors, une partie de l'eau du fleuve qui n'est pas utilisée par Beauharnois peut passer par la centrale des Cèdres, dont la puissance installée est de 218,000 h.p.Enfin, la petite centrale de la Rivière des Prairies a une puissance de 60,000 h.p.Le second groupe de centrales se situe sur la rivière Bersimis, à quelque 360 milles du centre de consommation.Bersimis I a une puissance installée de 1,200,000 h.p.Le volume considérable des réservoirs aménagés aux deux endroits permet une régularisation à long terme du débit.La facteur d'installation de Bersimis I est de l'ordre de 65 pour cent et celui de Bersimis II de l'ordre de 50 pour cent.Caractéristiques de la centrale de Carillon en construction L'installation de Bersimis II étant terminée depuis 1960 et celle de Beauharnois depuis 1961, la Commission n'a qu'une seule centrale en construction, celle de Carillon.Située sur l'Outaouais, elle aura une puissance installée de 38 —PRINTEMPS 1962 L'INGÉNIEUR 2 — Demande prévue de puissance et d'énergie.840,000 h.p.et sera terminée en 1964.En été, ce sera une centrale au fil de l'eau; en hiver, le volume de retenue utilisable en fera une centrale de pointe.Caractéristiques des nouveaux aménagements La prochaine série de centrales sera aménagée sur les rivières Manicouagan et aux Outardes.On trouvera leurs caractéristiques générales à la Fig.1.Sur la rivière aux Outardes, le principal réservoir sera situé au Mille 58.Ceux du Mille 45 et de la Chute aux Outardes auront des dimensions restreintes.Le facteur d'installation des trois centrales doit donc être presque identique si on veut éviter les déversements et l'abaissement excessif de la retenue.Sur la Manicouagan, le principal réservoir sera situé à Manicouagan 5.Par son volume de retenue, il occupera la troisième place au monde, après ceux d'Al-deadvilla en Espagne et de Kari-ba, en Rhodésie, plus considérables d'environ 25 pour cent et 15 pour cent, respectivement.Il faudra de 7 à 10 ans pour l'emplir, le temps requis pouvant varier d'après l'hydraulicité et la demande.Le réservoir servira à régulariser les eaux de tout le réseau inter-relié.En aval de Manicouagan 5, on aménagera complètement la hauteur de chute disponible, et on créera des réservoirs considérables à Manicouagan 3 et à Manicouagan 2.On pourrait remplir ces deux réservoirs en un an, mais le temps qu'il faudra en pratique dépendra du programme adopté.En aval de Manicouagan 2, le réservoir de McCormick est de dimensions très restreintes.Il faudra donc, là aussi, que les facteurs d'installation de Manicouagan 2 et de l'usine de McCormick (une fois celle-ci terminée) soient presque identiques.Il y a déjà un réservoir au Lac Sainte-Anne, qui sert en hiver à régulariser le débit pour l'usine actuelle de McCormick ; il continuera à assurer une partie de la régularisation pour Manicouagan 2 et pour la centrale de McCormick lorsqu'elle sera complètement aménagée.Pour toutes les nouvelles usines, la Commission jouit d'une grande liberté en ce qui concerne le choix des facteurs d'installation.Au point de vue économique, il est généralement désirable que les centrales de haute chute servent à produire la puissance de pointe ; toutefois, dans le cas présent, les centrales de haute chute sont plus éloignées du centre de consommation que les centrales de basse chute.Le coût du transport de l'énergie réduit donc les avantages économiques.En outre, la puissance installée de toutes les usines doit être suffisante pour Fig.3 — Courbe normalisée de durée de charge mensuelle.L’INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 39 utiliser toute l'eau et permettre de régulariser le débit pour les centrales d'aval.On doit aussi considérer sous plus d'un angle les avantages qu'il y aurait à placer les centrales de pointe près du centre de consommation.Comme nous l'avons dit plus haut, il pourrait s'agir d'usines à gaz, d'usines thermiques ou d'une usine de pompage.Sur le plan économique, il faut tenir compte d'un côté du coût d'usines de ce genre, et de l'autre, de ce qu'il en coûterait pour installer la puissance de pointe aux centrales de la Mani-couagan et de la Rivière aux Outardes ainsi que le coût du transport de l'énergie jusqu'au centre de consommation.D'autres considérations entrent en ligne de compte ; par exemple, la stabilité et la sécurité de fonctionnement du réseau, tant dans une perspective immédiate qu'à long terme.Ces aspects nécessitent des études détaillées.Par exemple, une usine à gaz ou une centrale thermique peuvent fonctionner économiquement aux heures de pointe, mais si elles doivent rester en marche durant de longues périodes, le coût du combustible et les frais d'entretien montent en flèche.Par ailleurs, une usine de pointe hydroélectrique, avec usine de pompage, ne peut servir que durant un temps relativement court, à moins qu'on ne soit prêt à encourir une dépense supplémentaire pour aménager un réservoir considérable.Il existe plusieurs emplacements propices à l'établissement d'une centrale de ce genre près du centre de consommation.Variables principales L'aménagement d'un emplacement doit être étudié en fonction de tout le réseau.Dans les analyses de réseaux, on doit tenir compte de l'effet d'un grand nombre de variables.Toutefois, certaines variables sont d'importance secondaire au début, car elles n'effectent pas l'économie relative des diverses séquences d'aménagement ni le choix de la puissance à installer à chaque emplacement.Les variables principales qu'on a retenues pour le réseau de la Commission sont les suivantes : Variation de la demande de charge — Pour fins d'analyse, on a établi une série de pronostics de charge dont la Fig.2 donne un exemple.Variation de la demande d'é nergie — On a établi diverses demandes d'énergie (voir Fig.2) et choisi une gamme de rapports entre la demande mensuelle et la demande annuelle.Variation du débit des rivières — On connaît le débit à long terme du Saint-Laurent; il varie relativement peu, car il est régularisé par les Grands Lacs.Pour fins d'analyse, on a donc établi les trois séries de chiffres suivantes : Débits mensuels au cours d'une année moyenne.Débits mensuels au cours d'une année de faible débit.Débits mensuels au cours d'une année de fort débit.Ces valeurs déterminent les variations de production des centrales existantes du Saint-Laurent.En ce qui concerne la nouvelle centrale de Carillon, sur l'Ou-taouais, les observations ne remontent pas très loin.Toutefois, on a pu établir là aussi des valeurs estimatives de débit mensuel, pour les années moyennes, les années de faible débit et les années de fort débit.En ce qui touche la Bersimis, la Rivière aux Outardes et la Mani-couagan, situées dans des bassins adjacents, seule la Rivière aux Outardes est observée depuis un temps assez long.On a donc analysé le débit et on a transposé les valeurs ainsi obtenues, à l'aide de facteurs de superficie et d'écoulement, pour les appliquer aux deux autres rivières.Les aires d'alimentation en amont de cha- que emplacement, ont été traitées séparément.Depuis le début des études, on a commencé à observer le débit proportionnel réel des diverses aires d'alimentation.Variations de la puissance installée — Comme nous l'avons expliqué plus haut, il y a une grande liberté de choix en ce qui concerne la puissance à installer; mais il n'est pas facile de déterminer l'effet des variations à cause des besoins du transport, du programme de construction, des frais d'intérêt durant la construction, etc.Toutefois, lorsqu'on fait l'essai d'une séquence, on doit s'assurer non seulement que l'intégration des diverses usines permet de faire face à la demande de charge et d'énergie, mais aussi que l'intégration de la puissance installée à la fin de la période d'aménagement, assurera la sécurité de fonctionnement et l'équilibre du réseau.Il faut donc faire l'essai du plus grand nombre possible de variations, ce qui inclut l'installation de diverses centrales de pointe près du centre de consommation.Variation du programme de construction : En théorie, le nombre de programmes à essayer n'est limité que par le nombre de permutations possibles des emplacements en question.Des considérations d'ordre pratique limitent toutefois le nombre de possibilités: durée de remplissage des réservoirs, limitations des programmes de construction.En outre, il faut éviter de procéder en même temps à la construction de plusieurs centrales ce qui augmenterait trop les dépenses en immobilisation et par conséquent les frais annuels durant la période de construction.Variables secondaires Comme nous l'avons expliqué plus haut, les variables qui n'affectent pas l'économie relative des diverses séquences d'aménagement ni le choix de la puissance à installer peuvent se classer parmi les variables secondaires.Pour 40—PRINTEMPS 1962 L'INGÉNIEUR les études initiales, on peut leur assigner des valeurs appropriées.Voici la liste de ces variables, avec leur évaluation : Caractéristiques des machines : En déterminant les dimensions et les caractéristiques des groupes qui seront installés aux diverses centrales, on a supposé qu'ils auraient les dimensions maximales, les seuls facteurs de limitation étant la capacité de fabrication, l'expérience et les techniques.On a en outre présumé que l'efficacité de tous les groupes sera égale, ou presque, à la valeur maximale qu'on peut atteindre à l'heure actuelle.Dans le cas des usines de pointe, à turbine à gaz ou thermiques, on a fixé la puissance des groupes à 30 et 250 mégawatts respectivement.Coût du combustible pour les usines thermiques: Il a déjà été établi que des usines thermiques de base ne seraient pas économiques au Québec pour la période à l'étude.Les centrales thermiques d'appoint présentent toutefois de nombreux avantages, économiques et autres.Ces centrales ne consommeraient que peu de combustible et les variations du coût du combustible auraient un effet négligeable sur le coût d'exploitation du réseau.Aux fins de la présente étude, on a présumé qu'on se servirait d'huile "Bunker C" au coût de 35 cents par million de B.T.U.Pertes par transmission : On a présumé que les pertes encourues par les longues lignes de transport partant de la Manicouagan et de la rivière aux Outardes s'élèveraient en tout à trois pour cent de la puissance maximale transmise.Ce total ne comprend pas les pertes subies pendant la transformation au poste de départ, qui sont comprises dans l'efficacité des unités.Les pertes par transmission s'ajoutent à la courbe de charge nette.Techniques de contrôle des réservoirs : Pour les divers réservoirs, on a adopté une méthode d'exploitation à l'aide de courbes, méthode qui sera décrite plus bas.On a d'abord postulé les courbes, pour ensuite les vérifier par la méthode de tâtonnement.En général, elles se sont avérées près de la valeur optimum.Niveaux prévus des réservoirs : Les calculs préliminaires indiquent que l'élévation normale régularisée des réservoirs de Manicouagan 5 et du Mille 58 de la rivière aux Outardes devrait se situer aux cotes 1180 et 1150, respectivement.On a donc adopté ces valeurs aux fins de la présente étude.On les vérifiera après avoir établi les grandes lignes du programme d'aménagement le plus économique.Frais de construction, taux d'intérêt, méthode de comptabilité et frais annuels : Dans les études comparatives, il est très important de normaliser les frais pour éviter les résultats anormaux.À cet effet, les ingénieurs de la Commission ont fait une étude exhaustive des frais de chaque aménagement.Lorsque la chose était possible, on normalisait le coût de l'équipement sous formes de courbes : ensuite, on calculait les immobilisations de chaque aménagement pour un facteur d'installation de 100 pour cent.On obtenait ainsi le coût de production de l'énergie de base.Pour obtenir les frais supplémentaires, on ajoutait d'autres groupes à l'installation de base.Le coût des lignes de transport et des postes de départ a été établi de la même manière.On a déterminé les programmes de construction et choisi le chiffre de dépense annuelle après l'analyse de travaux semblables entrepris dans le passé.Les taux d'intérêt, les méthodes de comptabilité et les frais annuels sont conformes aux pratiques de la Commission.Critères d'exploitation du réseau Dans un réseau où il n'y a, pour ainsi dire, aucune produc- tion thermique, le premier critère de l'économie d'exploitation est la prévention ou la réduction des déversements.Il faut donc des réservoirs suffisants.Les trois rivières de l'est auront de très grands réservoirs, qui serviront en même temps de protection contre les périodes de faible débit.Celui de Manicouagan 5 sera le troisième du monde, par ordre de grandeur, et il y aura des réservoirs considérables à Bersimis I et au Mille 58 de la rivière aux Outardes.Les bassins de retenue de Bersimis 2, Manicouagan 3, Manicouagan 2 et du lac Sainte-Anne serviront de régulateurs à court terme.Réduire les déversements revient donc à intégrer correctement le fonctionnement des diverses usines de façon à faire face aux variations de la demande d'énergie et de puissance.On y parvient en partageant la demande entre les diverses usines, au moyen de la courbe de durée de charge (Fig.4).La place de l'usine sur la courbe dépendra du rapport entre le débit disponible à un moment donné et la puissance installée ou, plus exactement, le débit de l'usine au même moment.Les centrales au fil de l'eau qui sont entièrement aménagées se placent toujours au bas de la courbe, pour utiliser au maximum l'énergie disponible.Les usines à bassin d'accumulation se placent plus haut, parce que, en général, leur facteur de puissance ou de "répartition'' est moins élevé.Enfin, les centrales d'appoint occupent le sommet de la courbe.Ce procédé de partage est une opération continue, qui peut se faire à toutes les heures, chaque jour, chaque semaine ou chaque mois, selon la flexibilité du réseau.Pour fins d'analyse, on peut en général se contenter d'effectuer le partage chaque mois, si le volume de retenue est considérable.La connaissance du procédé de partage constitue le meilleur moyen de comprendre la nature des diverses usines qui doivent être intégrées dans le ré- L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 41 OUT i* ::v i.j£-rTW5 ^OUT 4% CCWTIUcfS OK r&7 tix .*000 4000 sobo % 'tMPS N tx»S Fig.4 — Courbes simplifiées de durée de charge pour les mois de décembre et de juin, montrant le partage de la demande.seau.Puisqu'il s'agit, en pratique, d'une opération continue, l'intégration des nouvelles usines doit permettre de faire face à une grande variété de conditions.Une bonne méthode de régularisation du volume de retenue constitue aussi un facteur important de la réduction des déversements.Ici intervient le deuxième critère d'exploitation économique : il faut toujours maintenir une hauteur maximale de chute.La régularisation se fait à l'aide d'une courbe, tracée pour chaque réservoir important, portant comme coordonnées l'élévation du réservoir et le mois de l'année.L'élévation représente le niveau le plus bas auquel l'opérateur peut abaisser son réservoir pour faire face à la demande, mais qu'il ne doit jamais dépasser à moins de cas d'urgence, puisqu'il doit maintenir une réserve suffisante en attendant les crues du printemps.La courbe doit être conçue de façon à permettre la rétention des crues sans sacrifier la hauteur de chute.D'abord établies approximativement, ces courbes sont ensuite précisées par la méthode de tâtonnements de façon à obtenir la meilleure exploitation possible du réseau.On peut les modifier de temps à autre, au besoin, pour faire face à une situation nouvelle.Si le volume de retenue d'une usine est limité, l'exploitation doit se faire de façon à éviter une trop grande réduction des réserves.Il faut, à cette fin, en établissant les puissances installées, faire concorder le plus possible le facteur de puissance des centrales situées immédiatement en aval et en amont du bassin.Ces centrales occuperaient donc des positions adjacentes sur la courbe de durée de la charge.Durant la période d'aménagement, il faut arrêter un plan pour le remplissage de chaque réservoir.Il faut planifier avec soin l'utilisation de l'eau, surtout dans le cas de Manicouagan 5, où l'opération prendra plusieurs années.Il faut remplir les réservoirs sans nécessiter la construction antérieure d'usines supplémentaires.En oture, il faut faire face aux besoins quotidiens du réseau, maintenir, par exemple, des courants de charge minimaux pour les lignes de transport, et conserver une réserve de puissance suffisante pour assurer la sécurité de fonctionnement du réseau.Programme du calculateur Si on utilisait les méthodes conventionnelles de calcul, il faudrait beaucoup de temps et un nombre considérable d'ingénieurs pour intégrer et placer en perspective toutes les caractéristiques du réseau acteul, les caractéristiques des nouvelles usines, les variables à étudier et les critères d'exploitation auxquels il faut répondre.De plus en plus, les compagnies d'électricité modernes qui doivent faire face à des problèmes d'expansion se rendent compte des avantages que présentent les calculateurs numériques électroniques pour des études de ce genre.Un modèle réaliste, réalisé à l'aide d'un calculateur, permet d'observer rapidement l'effet des variables énumérées plus haut : les résultats forment un document compact qui aide à formuler les décisions affectant la planification et l'exploitation à long terme.Une fois établi, le modèle peut servir au personnel chargé de l'exploitation pour déterminer la meilleure méthode d'exploitation en rapport avec les diverses conditions, de mois en mois et d'année en année.Les conditions nouvelles peuvent s'intégrer rapidement au programme pour donner de nouveaux résultats.La Commission hydroélectrique de Québec a donc fait préparer un modèle de son réseau, d'une portée suffisante pour servir maintenant à la planification et plus tard à l'exploitation.Le modèle est actuellement installé sur un calculateur IBM 704 situé à Toronto.Il est conçu de façon à pouvoir s'adapter à un calculateur d'un autre type une fois là présente série d'études terminée.Le programme comprend les trois phases suivantes : Données d'entrée : ces données comprennent d'abord des renseignements emmagasinés dans la mémoire du calculateur et, en 42 —PRINTEMPS 1962 L’INGÉNIEUR second lieu, les principales variables à étudier.Les renseignements emmagasinés comprennent les catégories suivantes que nous avons expliquées plus haut : Caractéristiques de la charge du réseau.Caractéristiques des usines.Débits des rivières.Critères d'exploitation.Caractéristiques des réservoirs.Coût.Ces renseignements comprennent toutes les variables secondaires énumérées plus haut et, en outre, les pronostics de charge et les débits, qui sont des variables principales.D'abord exprimés en chiffres, ils sont traduits dans la langue du calculateur puis emmagasinés dans la mémoire de l'appareil.Il est intéressant de noter que le calculateur IBM 704 a une mémoire de base de 8000 "mots", que le présent programme utilise en entier.La deuxième section des données d'entrée comprend les autres variables principales à étudier; par exemple, diverses puissances installées à chaque usine et diverses séquences d'aménagement.Pour chaque séquence d'aménagement qui doit être étu-diée, on choisit et on prépare les variables principales avant de les fournir à l'appareil.On identifie en outre les données de charge et de débit sans qu'elles soient rappelées de la mémoire du calculateur.De cette façon, on peut déterminer le prix de revient relatif de chaque séquence ainsi que la possibilité de faire face à diverses demandes sous différents débits.Données de sortie : L'appareil imprime séparément les données obtenues par la simulation du réseau et la simulation des frais.Les résultats de la simulation du réseau s'impriment soit sur une base annuelle, soit sur une base mensuelle, selon la quantité de détails requis pour l'analyse en question.Ces données se présentent de la façon suivante : Répétition des principales données d'entrée.Pour chaque usine de la Ber-simis, de la Manicouagan et de la rivière aux Outardes : L'énergie utilisable.Les déversements de crue.Les déversements vendables.Les déversements de demande.Note : Les déversements vendables sont ceux qui, en tenant compte de la puissance installée de l'usine, auraient pu servir à la génération d'électricité.Les déversements de demande comprennent l'eau relâchée d'un réservoir pour être tur-binée par les usines d'aval.Pour les usines de base de Beauhamois, des Cèdres, de Ri-vière-des-Prairies, de Carillon et de Lachine, (si cette centrale est incluse) : L'énergie utilisable.L'énergie perdue par déversement.Pour toute centrale de pointe, thermique ou à usine de pompage : L'énergie utilisable.Le niveau minimal et maximal des réservoirs suivants : Bersimis No 1 Rivière-aux-Outardes, Mille 58 Manicouagan 5 Manicouagan 3 Lac Sainte-Anne L'écoulement total du réservoir de Manicouagan 5.Les données relatives au prix de revient s'inscrivent sous les titres suivants : Répétition des principales données d'entrée.Total des frais suivants pour toutes les centrales, à l'exception de Manicouagan 5.Dépense annuelle en immobilisation.Dépense accumulée en immobilisation, y compris l'intérêt durant la période de construction.Frais annuels.Données semblables pour Manicouagan 5.Données semblables pour les frais de transport et de manoeuvre.Grand total des frais précédents; total supplémentaire incluant l'intérêt composé à cinq pour cent des frais annuels.Ordre des calculs : On trouvera en appendice un schéma simplifié illustrant la troisième phase du programme.Le calculateur simule le débit des cours d'eau, la production de l'énergie et les déversements; il se conforme aux critères d'exploitation énumérés plus haut; il calcule le niveau de l'eau, la production d'énergie, l'écoulement des réservoirs, ainsi que les divers frais.On répète ces calculs pour chaque mois de la période à l'étude.Les frais ne sont calculés qu'à la fin de chaque série de calculs.Chaque séquence, s'étendant sur une période de 15 ans, implique de dix à vingt millions d'opérations distinctes et prend environ 15 minutes, si on exclut le temps d'impression, soit 30 minutes.Le calcul des frais prend environ 3 minutes.Le schéma simplifié de l'appendice montre bien que le calculateur fonctionne exactement comme un modèle du réseau : il utilise et régularise le débit, dispose chaque centrale sur la courbe de charge et les met en service au fur et à mesure que le besoin s'en fait sentir.Si la puissance installée ne suffit pas à répondre à la demande maximale, ou encore si tous les réservoirs sont rendus au niveau minimal et ne peuvent répondre à la demande d'énergie, l'appareil s'arrête.D'après les données imprimées, on peut déterminer la cause de l'arrêt et faire les modifications qui s'imposent.Normalement, après chaque série de calculs, on vérifie certains résultats-clés par inspection.Par la suite, des vérifications arithmétiques permettent de s'assurer que le programme a fonctionné d'une façon entièrement satisfaisante.Méthodes d'analyse L'analyse se fait surtout au moyen de la méthode de tâtonne- L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962 — 43 ment.Le principal problème qui se pose actuellement à la Commission est de choisir la séquence d'aménagement de ses futures centrales ainsi que la puissance à installer dans chacune qui assureront l'exploitation la plus économique de son réseau.On fait d'abord l'essai de chaque séquence, à l'aide du calculateur, en présumant un débit moyen et en choisissant la date de remplissage des réservoirs, pour s'assurer quelle pourra répondre à la demande.Puis on analyse le coût des divers éléments.Si la séquence n'a pas pu répondre à la demande ou si le niveau des réservoirs est trop bas, on la modifie jusqu'à ce qu'elle soit acceptable.On procède ensuite à de nouveaux essais, avec des conditions plus rigoureuses de débit, de remplissage et d'augmentation de la charge.On peut parfois améliorer la séquence en ajustant la puissance installée des diverses centrales, ce qui permet d'économiser l'eau des réservoirs.On procède alors à un nouvel essai.’Quand toutes les séquences à l'essai ont pu répondre à la demande prévue, sous diverses conditions de débit et de remplissage, on calcule à l'aide des frais annuels, le coût de l'énergie qui indique alors la valeur économique de chaque séquence.D'après les essais effectués jusqu'à maintenant, on a pu constater l'effet des diverses variables sur le prix de revient.Bien que le prix de revient ne soit pas le facteur principal du choix d'une séquence, les différences de coût montrent comment une bonne planification permet de réaliser des économies.Une séquence vaut en autant quelle assure, sans dépenses inutiles, une flexibilité suffisante pour faire face aux changements du rythme prévu de croissance de la demande ainsi qu'aux variations de débit des cours d'eau.APPENDICE SCHÉMA SIMPLIFIÉ DU CALCULATEUR CALCULS TYPIQUES POUR UN MOIS Simulation du réseau Fournir à l'appareil les données d'entrée.Calculer la puissance et l'énergie requise pour le mois.Placer la courbe de durée de charge dans la mémoire du calculateur.Trouver le débit requis pour les centrales qui chargent les lignes de transport.Soustraire du bas de la courbe la production d'énergie équivalente au début minimal ainsi obtenu.Soustraire du bas de la courbe de charge la production des centrales de base (Rivière-des-Prairies, Beauharnois, les Cèdres et une partie de Carillon).Calculer l'énergie utilisée et l'énergie secondaire.Soustraire la production de la centrale de Lachine, s'il y en a une, du bas du reste de la courbe de la charge.Calculer l'énergie utilisée et l'énergie secondaire.Vérifier si la puissance des autres centrales suffit à répondre à la demande maximale.Si non Si oui-1 Placer une centrale de pointe, d'une puissance choisie à l'avance, au sommet de la courbe de durée de charge.Du reste de la courbe, soustraire la production de la partie de pointe de Carillon, de façon à utiliser toute la puissance, tout en gardant l'énergie secondaire au minimum.Abaisser le réservoir de Bersimis 1 jusqu'à la cote prévue sur la courbe.Calculer le débit à Bersimis 1 et à Bersimis 2.Calculer l'énergie produite aux deux centrales et les placer sur la courbe de durée de charge de façon à réduire les déversements au minimum tout en utilisant la pleine puissance des deux centiales.Calculer le débit non régularisé pour toutes les autres centrales du réseau.Calculer l'énergie à chacune des centrales et s'assurer si le débit non régularisé suffit à faire face au reste de la demande d'énergie et de puissance.“Si non Si oui Abaisser le niveau du réservoir du mille 58 de la rivière aux Outardes jusqu'à la cote indiquée à la courbe.Calculer le débit et l'énergie produite au mille 58, au mille 45 et à la Chute aux Outardes.Placer les centrales sur le reste de la courbe de durée de charge de façon à réduire les déversements au minimum tout en utilisant la pleine puissance de toutes les centrales.Calculer et imprimer : Le niveau de chaque réservoir.L'énergie utilisée et déversée à chaque centrale.L'écoulement du réservoir de Mani-couagan 5.Le facteur de capacité de toutes les centrales.L'énergie utilisée à la centrale de pointe, s'il y en a une.Si c'est la fin Sinon, recom-de la séquence, mencer pour le calculer les frais.mois suivant.44—PRINTEMPS 1962 L'INGÉNIEUR W Aussi pratique à employt quun rouleau de ruban magnétique! Les films Kodak pour rayons X industriels Type AA et Type M .en rouleaux Ready Pack En largeurs de 16mm, 35mm et 70mm, toutes en longueurs de 200 pieds Voici le populaire film Kodak pour rayons X industriels, présenté sous une nouvelle forme pratique — en rouleaux de 200 pieds, et en trois largeurs.Les rouleaux Ready Pack apportent une solution aux problèmes posés par les méthodes de radiographie panoramique ou à fente mobile de récipients et de tuyaux à parois mincés, structures alvéolaires, soudures circonférentielles, etc.Déroule/ le film à la longueur voulue, coupez-le, scellez ses extrémités avec du ruban opaque sensible à la pression.Lt vous êtes prêt à inspecter des alliages d’aluminium ou au magnésium, des aciers minces, n’importe quoi où il n’y a pas besoin d’écrans de plomb.Les rouleaux Ready Pack sont fournis sur des bobines en carton de 12 pouces de diamètre.Le film est enfermé dans un recouvrement enveloppant scellé, étanche à la lumière, sans papier intermédiaire.Il reste propre et évite le chargement en chambre noire.Pour le traitement, détachez simplement le recouvrement le long du bord scellé et enlevez le film.Pour en commander une provision, mettez-vous en rapport avec votre détaillant d’articles radiographiques.ROULEUX READY PACK.70mm x 200 pieds 35mm x 200 pieds 16mm x 200 pieds *Ce format n’est actuellement disponible que sur commande spéciale.MARQUE DEPOSEE KcÉàjy CANADIAN KODAK CO., LIMITED Toronto 15, Ontario L’INGÉNIEUR PRINTEMPS 1962—45 Abaisser le niveau du Lac Sainte-Anne jusqu'à la cote prévue à la courbe et calculer le débit non régularisé à Manicouagan 5 et à Manicouagan 3, de même que le débit régularisé à Manicouagan 2 et à McCormick.Calculer l'énergie produite par chaque usine de la Manicouagan et établir les facteurs de répartition.Placer les centrales sur le reste de la courbe de charge, par ordre décroissant de facteur de répartition.Calculer l'énergie utilisée et déversée à chaque centrale.Vérifier si le réseau peut faire face à la demande d'énergie et de puissance.I-Si non-!-Si oui- Relâcher un débit plus considérable du réservoir de Manicouagan 5, calculer le débit r et l'énergie produite à chaque centrale de la Manicouagan et calculer les facteurs de répartition.Placer les centrales sur le reste de la courbe de charge, par ordre décroissant de facteurs de répartition.Calculer l'énergie utilisée et déversée à chaque centrale.S'assurer que le réseau suffit à répondre à la demande d'énergie et de puissance.Si non Si oui Calculer et imprimer : Le niveau de chaque réservoir.L'énergie utilisée et déversée à chaque centrale.L'écoulement du réservoir de Manicouagan 5.Le facteur de capacité de toutes les centrales.L'énergie utilisée à la centrale de pointe, s'il y en a une.S'il s'agit de la - Sinon, recom- fin de la séquence, mencer pour le calculer les frais.mois suivant.Calcul des frais Fournir à l'appareil les données d'entrée pour tous les aménagements.Calculer les dépenses accumulées en immobilisations et les frais annuels pour les aménagements du Mille 58, du Mille 45, de la chute aux Outardes, de Manicouagan 3, de Manicouagan 2, de McCormick, de Lachine et pour la centrale de pointe.Calculer les dépenses accumulées en immobilisations et les frais annuels pour Manicouagan 5.Calculer les dépenses accumulées en immobilisations et les frais annuels pour le réseau de transmission.Additionner et imprimer les dépenses accumulées en immobilisations pour chaque année.Additionner et imprimer les frais accumulés pour chaque année, plus les frais annuels du Lac Sainte-Anne.Accumuler et imprimer les frais annuels.Avantages de l'utilisation d'un calculateur Le principal avantage d'un modèle comme celui que nous venons de décrire est évidemment l'économie de temps et de personnel.Il permet de réaliser à moins de frais des études d'une très grande envergure, portant sur tous les aspects de la planification des réseaux.Il permet d'établir rapidement l'effet des variations de la croissance de la charge, des variations de débit, des conceptions variés des ouvrages et de différents coûts.Le modèle possède aussi des avantages secondaires; il permet d'obtenir rapidement un bilan financier de chaque aménagement ou encore la capacité de détournement nécessaire pour différents débits.Le modèle peut aussi servir à déterminer les critères d'exploitation les plus économiques, tant pour l'état actuel du réseau que pour son état futur.On pourrait établir un tel plan d'exploitation chaque mois.Le coût de l'utilisation du calculateur serait minime en comparaison de l'économie d'eau que l'on pourrait faire.Remerciements Les auteurs remercient M.F.Rousseau, ingénieur en chef de la Division des aménagements de la Commission hydroélectrique de Québec, de l'encouragement qu'il leur a donné dans l'établissement du programme.Ils remercient tout spécialement M.J.Bachman, de la Division des aménagements de l'aide précieuse qu'il leur a accordée au cours de la préparation initiale du travail.Le programme du calculateur a été établi par H.G.Acres