INTRODUCTION

Quelques recherches expérimentales et de nombreuses études théoriques ont été faites sur l'écoulement souterrain des eaux.

Au point de vue expérimental, un résumé complet des recherches faites en 1881 relativement au passage des liquides à travers les substances perméables et les couches filtrantes, est donné dans l'introduction d’une thèse soutenue devant la Faculté des sciences de Toulouse, par M. J. Brunhes.

Parmi les expériences citées, presque toutes ont trait au passage des liquides dans les tubes et orifices capillaires ou à travers des substances filtrantes de nature diverse.

Seules les expériences faites par MM. Darcy et Ritter en 1865 ont eu pour but de mesurer les lois de l’écoulement de l’eau à travers les colonnes de sable.

La colonne de sable utilisée avait une hauteur de 5,50, et la charge a varié entre 1,11 et 13,93. Les rapports du débit à la charge ont varié, dans la même série d’expériences, de plus du sixième de leur valeur.

Darcy formulait ses conclusions sous une forme assez réser-

vée :

ÇIl parait donc que, pour un sable de même nature, om peut admettre que le volume débité est proportionnel à la charge et en raison inverse de l'épaisseur de la couche traversée. »

Par ailleurs, presque toutes ces expériences avaient été faites sous de fortes charges. Or, pour l’étude de l’écoulement souterrain des eaux, il faut envisager uniquement le cas où la charge est inférieure à l'épaisseur de la couche traversée. C’est donc sur la vérification de la loi dans ces conditions que doivent principalement porter les expériences.

M. J. Brunhes, dans la thèse précitée, étudie bien l’écoulement dans le cas où le rapport de la charge à la colonne traversée (que nous appellerons pente motrice) est inférieur à 1. Mais il opère avec des tubes de très petit diamètre (de 10 à 29mm,5) et des sables assez gros, puisque les grains du sable qu'il désigne par (4 — 6) ont une dimension moyenne de Omm 466.

Dans ces conditions, l'influence de l'écoulement marginal peut, à notre avis, fausser quelque peu les résultats.

Il est donc intéressant de vérifier à nouveau cette loi pour des pentes motrices inférieures à l’unité et avec des tubes d’un diamètre supérieur à celui adopté par M. J. Brunhes.

M. J. Brunhes formule ainsi le 60° de ses conclusions :

«Les lois précédentes sont en défaut quand le niveau du liquide s’abaisse en dessous du sommet de la colonne filtrante ; de nouvelles actions interviennent alors et modifient profondément le débit. I faut en tenir compte dans l’étude du régime des sources. »

Or, dans le mouvement souterrain des eaux, le cas signalé par M. Brunhes existe en permanence, puisque la surface libre de l’eau est constamment à l’intérieur du sol.

Il y a donc lieu de préciser l'influence des nouvelles actions

signalées par M. Brunhes, et particulièrement celle de la capillarité.

Dupuit semble négliger cette influence, car il écrit (1) :

€ On sait que, dans le mouvement ordinaire, la vitesse de l’eau sortant d’un vase qui se vide va toujours en dimi. nuant : ici (cas d’un vase rempli d’un terrain perméable), la vitesse de l’eau est constante et ne dépend que de la perméabilité du terrain et de inclinaison de la conduite.

«Le temps nécessaire pour obtenir une diminution de niveau