Dix-sept écluses alignées sur quatre kilomètres, une journée entière de navigation pour racheter 44 mètres de pente, et des biefs qui se vidaient en été. Depuis 1969, un bac de 900 tonnes fait le même travail en quatre minutes.
Le plan incliné de Saint-Louis-Arzviller, en Moselle, est un ascenseur à bateaux de type transversal, c’est-à-dire que le bac se déplace perpendiculairement à son axe. L’installation est unique en son genre en Europe, et elle a été conçue par Robert Vadot, ingénieur général des Ponts et Chaussées.
Pourquoi une échelle de dix-sept écluses
La nécessité de relier le bassin de la Seine à la grande voie rhénane par un canal remonte au XVIIIe siècle. Le projet du canal de la Marne au Rhin est étudié sous Louis XVI, puis repris au XIXe siècle ; son principal concepteur est l’ingénieur en chef Charles-Étienne Collignon.
Deux obstacles naturels se dressent sur le tracé : la ligne de crêtes qui limite le Bassin parisien, et les Vosges du Nord, franchies par la trouée de Saverne. Le premier est traversé par un souterrain de 4 877 mètres entre la Meuse et la Moselle, puis par un second de 867 mètres.
Le second obstacle a reçu une réponse plus brutale. Entre Niderviller et Arzviller, moyennant deux souterrains de 475 et 2 307 mètres, le canal aboutissait dans la vallée supérieure par une échelle de 17 écluses, espacées en moyenne de 180 mètres, qui rachetaient 44 mètres de dénivellation, soit une chute de 2,6 mètres entre deux écluses.
Le prix de ce dispositif se paie en heures et en eau. Le tronçon de 4 kilomètres de la vallée du Teigelbach demandait une journée de navigation à lui seul, sur un canal de 314 kilomètres et 178 écluses qui réclamait déjà vingt à vingt-cinq jours de voyage. Chaque éclusée vidait un bief dans le suivant, et il n’était pas rare que des biefs se retrouvent presque à sec, surtout en période de sécheresse.
La montée se fait en quatre minutes, contre une journée par les dix-sept écluses.
Neuf cents tonnes qui ne pèsent presque rien
Le principe tient en une phrase et en une loi de physique. On fait monter ou descendre un bac contenant un bateau, posé sur un chariot, le long d’une rampe inclinée, à l’aide de contrepoids d’équilibrage. Suivant le principe d’Archimède, la péniche qui entre dans le bac refoule vers le canal une quantité d’eau équivalente à son volume immergé : le bac pèse donc toujours le même poids, qu’il contienne un bateau ou non.
Les dimensions donnent la mesure du chantier. Les rampes en béton armé équipées de rails d’acier permettent un déplacement horizontal de 108,6 mètres pour une dénivellation de 44,50 mètres, soit une pente de 41 % et un angle de 22 degrés. Le bac d’acier mesure 41,50 mètres de long sur 5,50 mètres de large et 3,20 mètres de profondeur, ce qui représente 730 mètres cubes.
L’ensemble en mouvement pèse 900 tonnes, bac et chariot compris, et se déplace à 0,60 mètre par seconde, soit 2,2 kilomètres à l’heure. Deux contrepoids de 450 tonnes chacun, montés sur des chariots guidés en béton, sont raccordés au bac par quatorze câbles d’acier de 27 millimètres de diamètre chacun, soit vingt-huit câbles en tout. Quatre portes levantes ferment l’ouvrage, deux pour le bac et une pour chaque bief.
Le plus frappant est la puissance installée. Dans la salle des machines, deux treuils entraînés chacun par un moteur électrique de 90 kilowatts assurent la manœuvre, car ils n’ont que le frottement et l’inertie à vaincre pour déplacer la charge. Le caisson s’arrête 20 centimètres en dessous du niveau du canal en haut et 20 centimètres au-dessus en bas, ce qui le rend légèrement plus lourd en position haute : dans son principe, le système pourrait fonctionner sans moteur, les moteurs servant surtout à réguler la vitesse.
| Repère | Donnée | Ce que cela implique |
|---|---|---|
| Ancien tracé | 17 écluses sur 4 kilomètres | une journée de navigation, 44 m de dénivelé |
| Mise en service | 1969 | ascenseur à bateaux transversal, unique en Europe |
| Rampes | 108,6 m à l’horizontale, 44,50 m de chute | pente de 41 %, angle de 22 degrés |
| Bac | 41,50 x 5,50 x 3,20 m, soit 730 m3 | 900 tonnes avec le chariot |
| Contrepoids | 2 x 450 tonnes, 14 câbles de 27 mm chacun | le moteur ne vainc que frottement et inertie |
| Motorisation | deux moteurs de 90 kilowatts | montée en quatre minutes |
| Capacité | 39 péniches par jour | 20 minutes entre entrée et sortie |
Du fret au tourisme
L’ouvrage a été dimensionné pour le transport de marchandises. Il peut accueillir un trafic de 39 péniches par jour, avec une montée réalisée en quatre minutes et un temps de parcours total de vingt minutes entre l’entrée et la sortie du bateau, contre une journée par l’ancien tracé.
La réalité économique en a décidé autrement. À l’origine, deux bacs avaient été prévus pour le transport des péniches, mais avec le déclin du transport fluvial un seul a été construit et mis en fonction. L’ouvrage sert aujourd’hui essentiellement aux bateaux de plaisance, avec quelque 10 000 passages par an.
Avant les moteurs, c’étaient des animaux. La traction des péniches était assurée par deux à quatre chevaux ou mulets jusqu’au début du XXe siècle, puis par des locotracteurs sur rails, puis sur pneumatiques à partir de 1933, électriques d’abord, à moteurs Diesel ensuite. D’anciens locotracteurs sont conservés et exposés à Lutzelbourg et à Saverne.
Un accident a rappelé la fragilité de l’ensemble. Le 4 juillet 2013, un bateau touristique s’est retrouvé coincé au niveau de la porte du bief amont, entre le canal et le bac, à la suite d’un décrochage partiel. La commune de Lutzelbourg a été évacuée quelques heures, le temps de stabiliser la chute d’eau, et la navigation sur cet itinéraire a été interrompue près d’un an, les marchandises devant passer par la Moselle via Metz pour rejoindre le Rhin à Coblence.
Ce que la vue d’ensemble montre
D’en haut, l’ouvrage ressemble à une entaille rectiligne dans la forêt vosgienne, avec un plan d’eau en haut, un plan d’eau en bas, et entre les deux une rampe de béton qui descend tout droit. Rien n’évoque un canal : le tracé sinueux habituel disparaît au profit d’une ligne de plus grande pente.
La vue aérienne permet aussi de retrouver ce qui a été remplacé. L’ancienne échelle de 17 écluses suivait la vallée du Teigelbach sur quatre kilomètres, avec des biefs de 180 mètres en moyenne, et son tracé reste lisible dans le paysage, parallèle à la rampe moderne.
Elle fait enfin comprendre l’argument de l’eau, qui a décidé de tout. Une écluse consomme à chaque passage le volume de son sas, prélevé en amont. Dix-sept écluses en série, c’est dix-sept fois cette perte pour un seul bateau, dans une vallée de tête de bassin où la ressource est limitée. Le plan incliné, lui, ne consomme que le léger déséquilibre entre le haut et le bas.
À voir autour
- Les écluses de Fonseranes : un escalier d’eau de 21 mètres
- Le pont-canal de Briare : 662 mètres au-dessus de la Loire
- Le lac de Guerlédan : dix-sept écluses englouties
Pour aller plus loin : Le dossier La France vue du ciel et la rubrique Vu du ciel.
Sources : notice du plan incliné de Saint-Louis-Arzviller, Wikipédia en français ; Voies navigables de France.