CHAPITRE PREMIER

DIS PRinCIPALES CIBCONSTARCES DES KOUVESEntS DB l'tAV DES BIVIËRE.S ET DE LEUR LIT.

L'étiage, le point le plus bas où descend ordinairement le niveau des eaui, est trësimportant à connaître pour déterminer le tirant d'eau des bateaux, ainsi que les travaux en lit de rivière.

C'est au-dessus de l'étiage qu'on peut construire facilement, et ce n'est qu'au-dessous qu'on doit employer le bois. ^'",f* ^^

Il n'est pas moins essentiel de connaître les plus hautes eaux, puisqu'il y a des ouvrages qui ne doivent Jamais être submergés et qu'il faut avoir le débouché dans les crues.

L'étiage et les hautes eaux sont deux faits qu'on cherche a constater avec le plus de certitude possible. Ces données, qui servent de bases à tous les projets, ne peuvent s'établir que par tradition ^ il faut recueillir les documents avec discernement.

■ Le eour*Mndirli<eiideni pvliai, ai*l|iUao du rirMret et niTlfiUoD d«i ci

s COURS DE CONSTROCTION

Quand on devra se récler sur une échelle anciennement établie, il fuudra examiner si depuis qu'elle est i>oâée «luelques trafiiui exécutés peuvent avoir eu quelque influence sur le ré<;inie du niveau prés de l'éctiellc; de même, s'il s'agit de placer une échelle, on devra la mettre dans une partie de la rivière qui recevra le moins d'influence possible des travaux- qui pourrijient élre exécutés ultérieurement dans le lit.

Les rivières ne s'élèvcnl pas de l'ciiujje aux plus hautes eauï par une crue sans discontinuité, mais par tme suite d'ascensions et d'abaissements, et le niveau d'une rivière présente en quelque sorte des oiicillalions continuelles.

I.a surface de l'eau d'une rivière varie chaque jour ; c'est à l'époque de l'éliage qu'elle approche le plus d'élre stationnaire; c'est à l'approche des grandes crues qu'elle varie le plus . Quand on examine les courbes du niveau diurne des rivières {(ig. K ), on voit que les plus basses eaux ont lieu dans les mois de juin, juillet, août et septembre; que les plus grandes crues ont lieu en novembre, décembre, janvier, février et mars ; i! serait difficile de préciser davantage les époques. Ainsi les travaux des rivières sont incessamment sujets il être troublés par des crues , même dans les mois d'été ut d'automne,

11 y a aussi un étiage d'hiver qui est plus bas que celui d'été pour les rivières qui ont des afHuents dans les montagnes de neiges perpétuelles. C'est le contr;<ire pour les rivières qui ont leur source dans des pays oïl les neiges fondent promplement. Enfin celles qui viennent des montagnes où les neiges durent très- longtemps, ont leur étiage d'été tantât plus bas, tantôt plus haut que celui d'hiver, selon répo:]Ue de la fonte des neiges.

On remarque souvent dans les grandes crues une petite décroissance suivie d'une recrudescence; cet elfet peut s'expliquer par l'action tardive des sources, et par l'influence successive d'afHuenls dont les versants sont plus éloignés.

On remarque aussi , pour les fleuves qui reçoivent les eaux des montagnes couvertes de neiges perpétuelles , comme le Rhin, le Rhùne, la Garonne, etc., que des crues ont lieu en juin , juillet . aoilt et septembre , époque de la fonte des neiges. On remarque encore pour ces mêmes rivières une crue avant le commencement de l'hiver, venant de la fonte des premières neiges qui tombent sur la fia de novembre et ne peuvent se maintenir.

, On s'explique facilement les variations des rivières en se reportant à la cause des crues ; ce sont les pluies et l'abondance des sources qui les produisent. Or les pluies ne sont pas toujours générales en France. îNous voyons (fi^. ÎJ une grande crue de la Saône en juillet 182-t. pendant que la Seine et la Loire décroissent. Les pluies tombent donc tantôt sur une partie du versant d'une rivière , tantôt sur une autre, et de plus les eaux : pluviales mettent plus ou moins de temps à arriver au point de la rivière que l'on considère, parce qu'elles en sont plus ou moins éloignées. Ainsi des pluies qui se succèdent sur des versants secondaires peuvent produire une crue simultanée , et réciproquement.

A Saumur les crues de la Vienne arrivent plus tôt que celles de la Loire, quoique venant à peu prés d'une même partie de la France, parce que les dernières ont 58 à 60 lieues de plus à parcourir. Les premières donnent 4 à 6 mètres d'élévation à Saumur , les secondes S à C mètres.

NAVIGATTOy DES RIVTERES. 3

' Ainiti les cnies dos affluents des Vosges el de l.i Forât Noire arrivent dans le Rhin un 'jour avant les crues de la Suisse. Les premières sont en baisse quand les secondes arrivent à Mie.

Quant aux sources souterraines , dont la réunion forme ta partie la moins inconstante ■ du produit des ruisseaux et riviëres, elles varient cependant pas l'effet des pluies.

t'ean des pluies se divise en deux portions; l'une , glissant sur la surface du sol, coule promptement dans le thalweg des vallées et dans les rivières; l'autre, s'infiltraot dans la terre , arrive plus tard par nnicrmédiaire des sources.

Il y a aussi des sources dans le lit même des rivières. Les basses eaux extraordinaires de I82S en ont fait voir une fort considérable dans la Loire.

Enfin d'autres eaux arrivent dans les rivif^res à l'éttage ; ce sont celles qui pendant les crues ont pénétré dans les terrains craveleux des rives. Le niveau de cette nappe souterraine suit de loin celui de la rivière , parce que le temps de l'infiltralion est plus grand que celui des crues , de même , quand la rivière baisse au-dessous de la nappe ambiante, celle-ci ne peut descendre aussi vite; il en résulte qu'elle se tient entre deux limites, r«ne plus basse que les grandes crues, l'autre plus haute que l'étiage. C'est un grand ' réservoir qui donne et reçoit.

Ainsi, entre Saint-Dizier et Yitr;, la Marne a son lit d'éliage dans une épaisse couclie i de glaise recouverte d'un banc de gravier de S^.OO à h^fiO d'épaisseur ; après les grandes crues , quand la rivière est retirée dans la glaise , on voit de nombreuses sources sortir des parties inférieures du gravier.

Sur une grande partie du cours de la Garonne, qui a ouvert son lit dans un banc de tnf recouvert de gravier, à la retraite dns grandes eaux, quand celles-ci se sont rèpandoeg Rur la plaine , on voit l'eau sourdir des berges s la jonction du gravier et du tuf qui ra arrêtée.

Do phénomène semblable se reproduit sur le Rhin qui coule dans une masse de cailloux et de gravier. On dit môme que, par suite de la grande perméabilité de ce terrain, l'eau des llaques d'inondation provenant des crues qui ont passé en sypbon sous les digues , continue quelquefois à s'élever , même après que le FleuTe a baissé au-dessous de leur niveau.

Il y a au contraire des rivières dont le lit est tapissé d'un dépdt limoneux et glaiseux ' qoi empêche toute communication entre l'eau de la rivière et celle des terrains adjacents. Ccst ainsi que j'ai vu les épuisements de l'écluse do Venette près Compiègne ne recevoir aocune influence immédiate des crues de l'Oise à cdtè de laquelle étaient les fouilles de fondation , tandis qu'ils asséchaient les puits à un quart de lieue sur la rive opposée.

C'est ainsi encore que l'eau des fouilles de fondations de l'écluse de Brienne, construite sur les bords de l'Aisne , se tenait a 0'°,60 au-dessus de l'étiage de la rivière.

La surface de l'eau des rivières peut encore avoir d'autres mouvements oscillatoires faibles qui sont quelquefois périodiques, isochrones et de plusieurs minutes. Leur amplitude est plus grande dans les crues qu'à l'étiage et va jusqu'à O^^âO et même 0",50

4 COURS DE CONSTRUCTIOîï

dans la Garonne. Ces oscillations ont été observées snr le Rhin et d'autres rivières. On

n'a encore doané aucune explication decesflucluations-

Les pentes de la surface des rivières, celles du lil, les diverses vitesses, sont importantes à observer.

Les pentes des rivières suivent celles des vallées où elles coulent; elles diminuent généralement depuis les sources jusqu'à la mer; mais il y a des interruptions dans ce décroissement. Par exemple, le Rhône a, par kilomètre. 0°',47 de pente sur 73,000" au-dessous de Lyon,ensuiteO",56 sur 28,000-, et ensuite 0">,74 sur 100,000-,

Les irrégularités des penles viennent de celles du lit , dont les inégalités peuvent être telles que la pente soit nulle sur de petites longueurs, ou même en sens contraire. Ces deux faits, assez rares, viennent de l'hétérogénéité du terrain du lit et de ses changements brusques.

Dans une même section, les plus grandes vitesses sont généralement à la surface, quand le vent n'est pas contraire au courant. Nous disons généralement, parce que plusieurs expériences les ont indiquées un peu au-dessous de la surface , mâme dans un Ut régulier (lîg. 410, Hi]. La vitesse maximum ne correspond pus toujours au thalweg, comme on pourrait le penser : elle en est quelquefois trés-éloignée (Rg. 9].

Les vitesses diminuent en allant de la surface aux bords et au fond. La loi de décroissance sur la même verticale n'est pas connue. Bile serait fort utile pour conclure la vitesse moyenne de celle de la sui'face qui est la plus facile à observer. Les profondeurs étant prises pour abscisses des expériences faites sur la Neva , indiquent que la vitesse décroît suivant les ordonnées d'une portion d'ellipse (fig. 16); d'autres, faites sur le Rhin, selon deux droites, l'une pi-esque verticale, l'autre inclinée sur elle, indiquant les vitesses près du fond (lîg. IS).

D'après des expériences de Dubuat, où la vitesse ne dépassait pas l'",30, on a cru pouvoir conclure que u étant la vitesse moyenne, et V celle de la surface, on avait V(V + 2.73i) ^"^ V + 3,183 ou approximativement m ^ ^ V.

niais celle loi est inErmée par plusieurs expériences , entre autres lorsqu'une rivière est sinueuse et garnie de joncs sur les bords. En voici quelques exemples donnés par le cours (le lu Meus« , au-dessus de Verdun. On avait choisi les parties les plus droites du lit de la rivière.

NAVlGATtON DES WVIEnES.

VITE8t.E