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Principe de gestion de l’eau dans la fortification - 1 - Besoins et stockage






Contexte

Conscients de l’importance primordiale de l’eau dans la fortification et ayant tiré les enseignements de la première guerre mondiale où des garnisons d’ouvrages assiégés se retrouvaient sans eau du fait de la quasi inexistence de puits profonds et de stockage suffisant, les concepteurs de la fortification Maginot se dotèrent d’une véritable doctrine en la matière afin d’éviter que tel problème ne puisse à nouveau se poser.

Tous les ouvrages, abris ou casemates construits sous l'égide de la Commission d'Organisation des Frontières (CORF) furent équipés de leur propre alimentation en eau courante, d’un stockage en quantité suffisante pour pallier à une indisponibilité de cette dernière et d’un réseau de distribution desservant tous les locaux ou l’eau était nécessaire.
Certaines constructions réalisées selon les prescriptions de la Section Technique du Génie (STG) furent elles aussi dotées d'un puits couvrant leur besoins en eau.
Seuls quelques organes mineurs en furent dépourvus ainsi que la multitude de petites constructions établies par la Main d’Oeuvre Militaire (MOM).

La problématique se posa aussi mais sous un angle différent pour les nombreux camps de sureté ayant été construits le long de la frontière dans des zones rurales dépourvues de réseaux de distribution d’eau à même de leur fournir les importantes quantités d’eau nécessaires à un tel regroupement d’hommes.



Besoins en eau de la fortification

Besoins théoriques

Les besoins théoriques en eau des organes de la fortifications sont établis dès le début des études et feront l'objet de la Notice Provisoire sur l'alimentation en eau et les évacuations des eaux usées des ouvrages de la fortification permanente établie après coup en 1938.

Pour le calcul des besoins journaliers, cette dernière fait le distinguo entre les besoins pour les hommes, ceux requis pour le refroidissement de l’armement et les besoins en eau pour le refroidissement des moteurs.
Ces valeurs sont applicables à toutes les constructions, ouvrages, abris, casemates et camps de sureté la et notice établi les besoins comme suit :


Hommes

La base de calcul est de 20 litres par jour et par homme, soit 8 litres d’eau potable pour la boisson et la cuisine et 12 litres d’eau non-potable pour le lavage des locaux et les soins de propreté.


Armement

La notice ne prend étrangement en compte que le refroidissement des tubes des jumelages de mitrailleuses Reibel.
Pour le refroidissement de ceux-ci, il était fait usage de bacs galvanisés dans lequel le canon de l’arme extraite du jumelage était plongé afin de permettre son refroidissement.
Un second système utilisé dans les tourelles de mitrailleuses reposait sur l’utilisation d’un pulvérisateur Vermorel et d’une canule adaptée permettant d’injecter de l’eau directement dans le canon de l’arme laissée en place. Un volume journalier de 100 litres est donné comme nécessaire par jumelage de mitrailleuse par la notice, un volume de 120 litres avait été retenu pour le calcul des besoins de l'ouvrage du Galgenberg.


Pulvérisateur Eclair , marque  Vermorel

Pulvérisateur Vermorel



La notice ne fait pas état d’un quelconque besoin en eau de refroidissement pour les pièces d’artillerie bien que la CORF ait soulevé ce point (Note 605 ORF du 29 Mai 1935).
Ces besoins ont toutefois été intégrés dans les calculs faits par le Génie pour la détermination des besoins et stockages en eau. Selon les documents consultés, les besoins pour l'artillerie ont été établis sur la base suivante:
- Canon de 75 mle 29 - 1 000 litres/jour
- Mortier de 135 - 500 litres/jour
- Mortier de 81 mle - 100 litres/jour

On notera que des essais ont été effectués dans l’ouvrage d’artillerie du Michelsberg où une tuyauterie équipée de deux buses a été installée à demeure dans l’avant-cuirasse de l’une des tourelles. Une fois celle ci en position éclipsée et les deux tubes placés face aux buses, celles ci y-injectaient de l’eau afin de permettre leur refroidissement.
Ce principe est à priori resté au stade d’essai et n'a pas connu de généralisation.


Centrales électriques

Le refroidissement des moteurs diesel utilisés dans la fortification est basé sur l’utilisation d’eau provenant d’une bâche de stockage. La circulation de cette eau se fait en circuit fermée, elle est prélevée dans la bâche puis y est rejetée après avoir traversé le moteur dont elle prélève les calories.
L’eau de la bâche s’échauffe progressivement et une fois la température de fonctionnement obtenue (entre 40° et 70 ° selon le type de moteur), elle est maintenue à cette température par des appoints en eau froide, le trop plein étant rejeté à l’égout.
Ce principe est dit « Refroidissement à eau perdue ».

Principe du refroidissement moteur à eau perdue

Schéma de principe du refroidissement à "eau perdue"



Pour les ouvrages, la notice indique qu’un tel système requiert 16 litres par heure et par kilowatt pour une usine électrique dotée de quatre moteurs à 4 temps et 13 litres par heure et par kilowatt pour les usines équipées de quatre moteurs diesel à deux temps. Le calcul se fait sur la totalité de la puissance installée.

Dans le cas des abris ou petits ouvrages qui sont dotés de deux groupes électrogènes fonctionnant en alternance ou de celui des casemates dotées d’un seul groupe électrogène, le besoin est estimé à 18 litres par kilowatt et par heure, le calcul étant alors basé sur la puissance unitaire d’un groupe électrogène.

Lorsqu’un aéro-refroidisseur est utilisé, ces besoins en eau diminuent puisque une partie des calories véhiculées par l’eau de refroidissement le traversant se retrouve échangée avec l’air extérieur (1) et il est établi un besoin de 5 à 10 litres par kilowatts et par jour, bien en deçà des besoins précédemment exprimés.
C’est le cas de la quasi totalité des abris construits par la CORF qui sont dotés d’un de ces aéro-refroidisseurs ainsi que des ouvrages dotés de moteurs diesel deux temps.

1 - Dans certains cas des aéro-refroidisseurs de petite taille seront utilisés pour réchauffer l’air intérieur de certains locaux, c’est le cas par exemple de l’ouvrage de Sainte-Agnés et de celui du du Galgenberg où un petit aéro-refroidisseur sert au réchauffage de l’air du casernement à partir de l’eau de refroidissement des moteurs de l’usine électrique.


Autres usages

D’autres usages minoritaires ou ponctuels existent qui pour autant ne sont pas à prendre en compte, ceux ci étant soit très faibles, soit tres ponctuels.
Dans cette catégorie, on retrouvera les réserves d’incendie qui une fois constituées ne supposent pas de renouvellement ainsi que des besoins en eau pour les systèmes de chauffage central par eau chaude ou vapeur ou encore d'eau distillée pour les batteries utilisées par différents systèmes.



Application concrète

En se fiant sur quelques documents fixant les besoins journaliers en eau pour les ouvrages, il ressort que les volumes nécessaires pour les hommes ont été déterminés sur une base identique pour tous les secteurs, correspondant aux prescriptions de la notice.
Pour l'armement par contre, les calculs faits prennent en compte les besoins pour le refroidissement des armes d'artillerie non cités par la notice sur une base probablement édictée par l'artillerie elle-même alors que, pour l'infanterie, les valeurs semblent varier d'un secteur à l'autre.
Pour le dernier poste correspondant au refroidissement des moteurs, les volumes annoncés par la notice sont fort importants et qui plus est, basés sur la puissance totale installée bien qu'il ne soit pas prévu de faire fonctionner plus de deux groupes électrogènes à la fois. Les volumes finalement retenus pour cet usage sont bien inférieurs et correspondent très probablement aux prescriptions faites cas par cas par les constructeurs de moteurs.

Les chiffres repris en exemple ci-dessous sont ceux correspondant à l’ouvrage d’artillerie du Galgenberg en Moselle, basés sur un effectif de 446 hommes. Ils sont issus du Schéma pour la distribution d'eau de cet ouvrage.


Hommes

Alimentation et boisson

8 litres par homme, soit 3 600 litres d’eau potable


Lavage et nettoyage locaux

12 litres par homme, soit 5 400 litres d’eau non potable


Armement

Tourelle de 81 mm

100 litres, eau non-potable


Tourelle de 135 mm

500 litres, eau non-potable


Jumelages de mitrailleuses

120 litres, eau non-potable


On notera que bien que la notice n’en fasse pas état, de l’eau est prévue pour le refroidissement des tubes de 81 et de 135 mm. A contrario, seuls 6 jumelages sont pris en compte (blocs d’infanterie 1 et 2, tourelle de mitrailleuses du bloc 3 et cloche de mitrailleuses du bloc 5), ceux de l’entrée des hommes et de l’entrée munition n’étant pas repris dans le calcul et que le besoin journalier total exprimé de 120 litres est loin de correspondre à la notice qui fixe 100 litres par jumelage par jour, soit 600 litres.



Usine électrique

Le volume donné pour le refroidissement des groupes électrogènes de l’usine est de 8 500 litres par jour. La puissance électrique totale installée est de 320 KW et le maintien en température est effectué sur le principe du refroidissement à eau perdue sans aéro-refroidisseur (2).
Le calcul basé sur les préconisations de la notice amènerait à un besoin journalier de 122 m3 d’eau en prenant en considération la puissance totale des quatre groupes électrogènes installés (80KW unitaire), soit un débit supérieur à celui pouvant être fourni par le puits de l'ouvrage (49m3 par jour).

Ces chiffres ne correspondent pas et il est vraisemblable que le besoin retenu corresponde soit au besoin des moteurs Alsthom initialement installés, soit à une donnée constructeur SGCM.

(2) - L’aéro-refroidisseur installé dans l’entrée des hommes de l’ouvrage correspond aux moteurs Alsthom initialement installés et rapidement remplacés par des moteurs SGCM (voir la page de l’ouvrage du Galgenberg pour plus d’explications) . Lors de ce remplacement, cet aéro-refroidisseur n’a pas été réutilisé et a été déconnecté bien que laissé en place. Seul le petit aéro-refroidisseur cité plus haut servant à réchauffer le casernement participait au refroidissement de l’eau des moteurs


Récapitulatif

Les besoins journaliers de l’ouvrage correspondent à 3 600 litres d’eau potable et 14 620 litres en eau non potable.



Réserves à constituer - Ouvrages

De manière à palier une éventuelle indisponibilité de l'alimentation en eau des ouvrages, que ce soit par suite de panne, d'assèchement ou de contamination, il est prévu de constituer dans les ouvrages même des réserves d'eau correspondant aux besoins calculés pour une période de quelques jours.
Ces réserves sont stockées dans des citernes réparties selon leur utilisation.

Sur la base de ce qui a effectivement été réalisé, il apparait que le principe de classement des réserves d'eau donné par la notice ne peut guère s'appliquer qu'à quelques ouvrages, d'où probablement le 'en principe' utilisé lors de sa rédaction à postériori.


Classement des réserves d’eau

Selon la notice, les réserves des ouvrages d’infanterie ou d’artillerie sont en principe classées en trois catégories. Dans les faits (voir ci-après), la réalisation sur le terrain ne collera que partiellement à la prescription.


1° Catégorie - Réserves normales

Cette catégorie regroupe toutes les réserves constituées et est divisée en quatre groupes selon l'usage prévu de l'eau stockée.


Groupe A - Réserve d’eau destinée au personnel

Il s'agit de la réserve d'eau destinée à l'alimentation et la boisson de l'équipage.


Petit ouvrage d'infanterie A5 - BOIS du FOUR

Petit Ouvrage du Bois du Four
Citerne d'eau potable



Groupe B - Bâches de refroidissement de l’usine électrique

Ces réserves sont celles utilisées pour assurer le refroidissement des groupes électrogènes de l’usine électrique.
En exemple, le petit ouvrage de Plate Lombarde avec 7 m3 (deux reservoirs de 3,5 m3), l'ouvrage du Galgenberg avec 99 m3 (trois réservoirs de 33m3), l'ouvrage de Roquebrune avec 67,5 m3 (trois réservoirs de 22,5 m3) et l'ouvrage de Cap-Martin avec 54m3 (trois réservoirs de 18m3).


Ouvrage de PLATE LOMBARDE

Petit Ouvrage de Plate Lombarde (Alpes)
Les citernes pour le refroidissement des moteurs de l'usine



Groupe C - Réserves d’eau de protection contre l’incendie


Il s’agit de citernes spécifiques destinés à permettre de disposer en permanence d’une quantité d’eau suffisante en cas d’incendie dans le magasin M1.
En exemple, la citerne incendie de l'ouvrage de Schoenenbourg située au milieu de la galerie principale et alimentée par une source locale ou encore les deux citernes incendie de l’ouvrage du Galgenberg. Ces dernières sont situées à mi-hauteur du puits d’accès au bloc 3 et permettent de disposer au niveau de la galerie de 28 m3 d’eau à une pression statique supérieure à un bar. L’installation est inachevée puisque les dispositifs destinés à l’aspersion dans le magasin M1 n’ont pas été mis en place.


Groupe D - Réserves d’eau pour l’armement.

Les réserves d'eau pour le refroidissement de l'armement sont constituées différemment selon qu'elles sont destinées à l'artillerie ou à l'infanterie.
Pour l'infanterie, les quantités considérées sont faibles et stockées dans une citerne en haut du bloc.
Pour l'artillerie, les volumes plus conséquents auraient imposés des citernes et de facto des locaux trop importants en haut des blocs ce qui aurait considérablement augmenté le cout de revient de ces derniers. Les réserves furent donc séparées en deux, une partie stockée directement en haut de bloc et le reste dans une ou plusieurs citernes au pied du bloc, parfois même dans le radier.
Lorsque ces réservoirs sont installés en haut de bloc, ils peuvent souvent être alimentés par les eaux de pluie recueillies sur le bloc ainsi que par refoulement depuis le réseau de distribution de l'ouvrage ou par wagon citerne (voir page Alimentation en eau).

Dans le Sud-Est, les volumes stockés correspondent à quatre jours d'utilisation des pièces d'artillerie. Prenons en exemple l'ouvrage de Cap-Martin:
Son bloc d'entrée est doté de deux mortiers de 81 mm qui nécessitent 100 litres par jour chacun pour leur refroidissement. Le stockage est constitué d'un réservoir de 800 litres dans la chambre de tir, le bloc de flanquement est lui équipé de deux matériels de 75 mle 29 nécessitant chacun 1000 litres par jour et de deux mortiers de 81 nécessitant chacun 100 litres par jour, représentant 2 200 litres par jour au total. Le stockage pour ce bloc est constitué d'un réservoir de 4 400 litres au pied du bloc et de deux réservoirs de 2 200 litres installés dans les chambres de tir de canons de 75.
On notera que dans cet ouvrage, les volumes stockés ne prennent pas en compte les jumelages de mitrailleuses

Gordolon-(GN)

Ouvrage de Gordolon - Bloc 3
Réservoirs de stockage de l'eau de refroidissement
dans la chambre des mortiers de 81 mm.



Dans le Nord-est, pour l'ouvrage du Galgenberg, il est fait état de réserves à constituer pour 6 jours d'utilisation mais les stockages faits au niveau des blocs excédent de loin les volumes correspondants.
Dans cet ouvrage, le bloc 1 doté de 2 jumelages de mitrailleuses nécessite selon le calcul fait pour l'ouvrage (cf. supra) 120 litres/jours, soit un volume de 720 litres à stocker et dans les faits, c'est un réservoir de 2 100 litres qui est installé en haut du bloc et le bloc 6 doté d'une tourelle de 135 mm qui nécessite selon le calcul fait 500 litres/jour. Là encore, le volume stocké dans réservoirs de 7 700 et 840 litres en haut de bloc est bien supérieur à la réserve à constituer pour 6 jours qui correspond à 3 000 litres pour 6 jours.

2° Catégorie - Réservoirs de consommation journalière

Ces réservoirs correspondent à la consommation journalière nécessaire par usage et sont soit uniques, soit répartis dans l'ouvrage dans les locaux qu'ils desservent. Leur raison d'être est de permettre limiter la consommation en cas de rationnement, l'idée étant que ces réservoirs n'étant remplis qu'une fois par jour, la consommation journalière prévue ne peut pas être dépassée.

FRESSINEA - FRASSINEA- FA - (Ouvrage d'infanterie)

Ouvrage de Fressinea
Citernes de réserve normale d'eau avec sur la droite
la citerne de Réserve journalière service normal



Dans la réalité, il semble que ce principe de réserves journalière n'ait été pleinement appliqué que dans les ouvrages du Sud-Est. En exemple, l'ouvrage de Cap Martin avec une citerne de réserve journalière service normal de 4 m3 correspondant correspond à la consommation journalière de l'ouvrage en temps normal incluant les cuisines, la boisson, les lavabos et le poste de secours et une seconde citerne dénommée Journalière de réserve correspondant au besoin minimal de l'ouvrage en cas de rationnement de l'eau (plus d'alimentation extérieure) reprenant exclusivement la cuisine et le poste de secours.
Ces réserves sont complétées par des réservoirs dits d'usagers implantés au plus prés des points de puisage, comme la cuisine avec un réservoir de 1 900 litres (soit 10 litres par jour par homme d'équipage -190 hommes), le poste de secours avec un réservoir de 80 litres pour deux robinets et les lavabos, avec deux réservoirs de 210 litres, un pour chacun des deux groupes de 6 robinets.

Dans le Nord est, ce principe n'a pas été appliqué aussi clairement. Les ouvrages ne disposent pas de réserves journalières distinctement séparées.

3° Catégorie - Réserves supplémentaires

Cette catégorie regroupe les réservoirs de circonstance comme par exemple les citernes sous radiers créées au pied des anciens puits de service dans les ouvrage ou au fond de galeries et alimentées par le drainage de la fouille de la galerie ou du puits de service comblé.
En exemple, les citernes sous radier en fin de galerie de l’ouvrage du Michelsberg et celles du Galgenberg (Local plomberie, Bloc de 135 (12m3, eau réputée potable) et galerie des câbles)




Réserves à constituer - Casemates et abris

Dans les casemates et les abris construits par la CORF, la définition sommaire donnée par la notice concernant le stockage de l’eau est globalement appliquée.


Abris

La notice prévoit d'appliquer les mêmes dispositions que dans les ouvrages (voir chapitre ci dessus).
Ce sera en partie le cas pour la determination des besoins en eau mais pas pour la constitution des réserves.
En exemple, l'abri du Bois de Cattenom où l'eau est refoulée depuis le puits dans une citerne dite Réserve de Guerre d'une contenance d'environ 18 m3 (à vérifier) installée dans un local spécifique et verrouillé.
Le trop plein de cette citerne alimente à son tour deux citernes placées dans un local adjacent, la première étant dite de Service courant, la seconde destinée au refroidissement des moteurs de l'usine électrique.
Une troisième citerne placée dans le même local sert de réserve journalière et alimente la cuisine et les lavabos destinés à la troupe.


Casemates

Pour les casemates isolées, la notice préconise deux réservoirs, l'un de 2 à 4 m3 pour les besoins du personnel et le second de 1 à 3 m3 pour le refroidissement du groupe électrogène.
Les installations réalisées correspondent à ce schéma global, de petits réservoirs locaux placés en hauteur alimentant un point de puisage par gravité complétant souvent l'ensemble


Casemate d'Oberroerdern Sud

Casemate d'Oberroerdern Sud
Réserves d'eau pour l'équipage
Alimentation, lavage et boisson




Rédaction initiale

Pascal Lambert



Sources :

Alimentation en eau de l’ouvrage du Galgenberg
Rapport du CB DEWULF sur l'alimentation en eau de l'ouvrage du Sapey.
Contributions de Jean-Michel Jolas.
Dossiers techniques des ouvrages de Sainte Agnes, du Mont Agel, de Roquebrunne et de Cap-Martin





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