A.- a) G._, né le 15 mai 1949, a travaillé dans la maçonnerie au service de l'entrepreneur B._, à F._, qui l'a engagé dès 1977. A ce titre, il était assuré par la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA) pour les accidents professionnels et non professionnels. Le 13 septembre 1993, G._ oeuvrait sur un chantier à X._. Victime d'une chute, il a été transporté d'urgence à l'Hôpital Y._ de X._, où les médecins de la Clinique d'orthopédie et de chirurgie de l'appareil moteur ont diagnostiqué une fracture ouverte du tiers distal du tibia et du péroné droits avec extension intraarticulaire, ainsi qu'une fracture non déplacée de la malléole interne. Ils ont procédé à une ostéosynthèse combinée de la jambe. L'accident a été pris en charge par la CNA. Présentant une arthrose post-traumatique de la cheville droite, G._ n'a pas repris son activité professionnelle. Le 19 décembre 1995, le docteur M._ a procédé à une arthrodèse tibio-tarsienne à droite. La CNA a avisé G._ que son médecin d'arrondissement estimait qu'un reclassement professionnel était indiqué dans son cas, raison pour laquelle elle allait demander à l'Office cantonal AI d'examiner la question d'éventuelles mesures de réadaptation professionnelle. Aussi renonçaitelle pour le moment à passer à la liquidation du cas. b) Par décisions du 4 juin 1996, l'Office cantonal AI du Valais a alloué à G._ à partir du 1er septembre 1994 une rente entière d'invalidité, assortie d'une rente complémentaire pour son épouse et d'une rente pour enfant. L'office AI a confié une expertise au docteur Z._, Privat-Docent, spécialiste FMH en médecine physique & réadaptation, maladies rhumatismales et médecin de l'Hôpital W._ à S._. Dans un rapport du 27 novembre 1997, l'expert a posé les diagnostics de status après arthrodèse tibio-astragalienne pour arthrose séquellaire à fracture du pilon tibial, d'arthrose sous-astragalienne, de coxarthrose bilatérale à nette prédominance à gauche, de status après excision d'une tumeur desmoïde de la face postérieure de l'épaule droite avec parésie complète de la rotation externe de l'épaule et omarthrose droite, de troubles statiques rachidiens et d'obésité. Sous la rubrique relative à la capacité de travail, il retenait une activité de type magasinier dans un entourage léger (pas de charges à porter) ou de surveillance de station essence comme caissier, voire encore une activité de surveillant dans le cadre d'une grande surface. Dans une activité de ce type où G._ pourrait par exemple se trouver assis devant un écran de surveillance, il n'y aurait pas de limitation à entrevoir. Si l'activité faisait intervenir des déplacements fréquents, on devrait d'emblée diminuer le taux de la capacité résiduelle de travail à 50 % car en plus de l'arthrodèse tibio-astragalienne et de l'arthrose sous-jacente, l'assuré présentait une coxarthrose bilatérale nette. Enfin, selon l'expert, un reclassement professionnel n'était pas judicieux. c) Le 28 avril 1998, la CNA a informé G._ que de l'avis de son service médical, il n'y avait plus lieu d'attendre de la continuation du traitement médical une amélioration notable des suites de l'accident et qu'elle mettait fin au paiement des soins médicaux avec effet au 30 avril 1998. Elle lui verserait l'indemnité journalière sur la base d'une incapacité totale de travail jusqu'au 31 mai 1998 et d'une incapacité de travail de 50 % jusqu'au 31 juillet 1998, date à laquelle le versement prendrait fin. Le 4 janvier 1999, la CNA a rendu une décision par laquelle elle allouait à G._ dès le 1er août 1998 une rente d'invalidité pour une incapacité de gain de 30 % et une indemnité de 14 580 fr., compte tenu d'une diminution de l'intégrité de 15 %. Dans la comparaison des revenus, elle retenait un salaire hypothétique d'invalide de 3750 fr. par mois et un gain mensuel de 5350 fr. dans l'activité de maçon. G._ a formé opposition contre cette décision. Selon lui, les activités retenues pour fixer son revenu d'invalide n'étaient pas adaptées à son handicap, notamment parce qu'elles exigeaient des rotations du corps. Par décision du 16 août 1999, la CNA a rejeté l'opposition, au motif que ni l'atteinte du membre supérieur droit, ni la coxarthrose bilatérale, ni les troubles statiques rachidiens n'engageaient sa responsabilité dans la prise en charge de l'accident du 13 septembre 1993. En ce qui concernait les séquelles de la cheville droite, les conclusions du docteur Z._ et du docteur K._ étaient superposables. B.- G._ a recouru contre la décision sur opposition devant le Tribunal cantonal des assurances du canton du Valais, en concluant, sous suite de dépens, à la modification de celle-ci en ce sens qu'il a droit à une rente d'invalidité pour une incapacité de gain de 50 % dès le 1er août 1998. Par jugement du 27 février 2001, la juridiction cantonale a rejeté le recours. C.- G._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, en concluant, sous suite de dépens, à l'annulation de celui-ci, la décision sur opposition du 16 août 1999 étant réformée en ce sens qu'il a droit à une rente d'invalidité pour une incapacité de gain de 70 %, subsidiairement de 50 % dès le 1er août 1998. La Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents conclut au rejet du recours. De son côté, l'Office fédéral des assurances sociales renonce à se déterminer. 