HYDROGRAPHIE

S 5i. But des observations.

Lorsqu'un périmètre vient d'être étudié en vue de l'extinction d'un torrent et qu'après les diverses enquêtes prescrites par la loi il fait l'objet d'un décret d'utilité publique , on ne possède la plupart du temps que des données très-vagues sur l'historique du torrent auquel on va s'attaquer; si l'on peut se donner facilement certains renseignements topograpbiques, tels que son plan , son profil en long et ses profils en travers , on ne les obtient qu'en ce qui concerne le moment actuel, et ce n'est que par une série d'observations attentives qu'on arrive parfois à se faire une idée de ses anciens états successifs.

Mais si l'on peut connaître certains éléments de sa puissance, tels que le sol où il fonctionne et les pentes actuelles qu'il y présente, on se trouve absolument privé de renseignements relatifs aux autres éléments de cette puissance qu'il s'agit de combattre. Jusque-là, en effet, personne n'a songé à mesurer la quantité d'eau que peut jeter dans son bassin un orage violent pendant un temps donné ; on ignore la durée de la crue correspondant à cet orage, la quantité deau écoulée, le volume des matériaux arrachés, charriés et déposés, et, par suite, les effets produits par l'orage sur les profils en long et en travers dans le haut, et sur le cône de déjections dans le bas.

A défaut de ces données, qui seraient du plus haut intérêt pour l'exécution des travaux , on peut du moins entreprendre dès le début les études nécessaires pour se les procurer successivement dans l'avenir.

Au bout d'un certain nombre d'années, au fur et à mesure que les travaux de reboisement et de correction se développeront en intensité, on aura obtenu, par les observations ainsi faites, une série de rapports successifs entre la masse d'eau tombée sur le bassin de réception et les effets produits dans le torrent et sur le cône, rapports qui fourniront d'abord des données précieuses sur les degrés successifs de l'efficacité des travaux

en cours d'exécution et dëmontrerout ensuite, par des faits d'expériences sérieuses et coordonnées, que le résultat final des travaux concorde entièrement avec les projets basés sur des déductions rationnelles.

Les études et observations hydrographiques dont il s'agit doivent dès lors avoir pour but^'^ :

i'' L'établissement du plan, du profil en long et des profils en travers du torrent et sa description détaillée ;

d"" La chronique et la statistique des crues successives, comprenant la durée des pluies extraordinaires, le jaugeage de Teau tombée, l'estimation du volume de l'eau écoulée, des matériaux entraînés, et enfin l'appréciation des dommages causés.

Le plan du torrent doit renfermer son lit ainsi que ses berges tout entières jusqu'à l'arête vive qui les sépare des versants proprement dits. Il n'est pas nécessaire qu'il comprenne le cours entier du torrent depuis son origine la plus élevée ; mais il convient de le lever en partant du point le plus haut de la partie à corriger, jusqu'à et y compris son cône de déjections.

Si, comme cela arrive très-souvent, le torrent présente dans son cours un certain nombre de sections réclamant seules des travaux de correction, il est néanmoins utile que le plan soit général et renferme ainsi la situation respective de chacune de ces sections.

Le profil en long demande des détails plus complets dans ces sections que dans leurs intervalles, ou l'on peut se contenter d'un nivellement à grandes portées, car il n'a plus pour but que de rattacher une section à l'autre afin de déterminer la courbe générale que présente le torrent.

Il en est de même des profils en travers, qui doivent être d'autant plus détaillés que les berges présentent plus d'irrégularités.

Si, sur certains points, Ton rencontre des glissements, on lève dans chacun d'eux une série de grands profils en travers dont les deux extrémités se prolongent jusqu'à des terrains fixes sur lesquels on puisse établir des bornes qui permettent de repérer d'années en années ces profils pour constater soit l'intensité des glissements, soit l'effet produit sur eux par les travaux.

En opérant le levé du plan et des profils , on doit avoir soin de relever bien exactement les différentes natures de sol et de roche qu'on peut rencontrer, les carrières et les gros blocs susceptibles d'exploitation et enfin

i^ËUblissemeiil

du plan du profil

en long

et des profils

en travers.

Description

du torrent.

Calmaim, Rapport au Conseil fédéral wr k» torrenU des Alpes suisses, p. 5ii.

tous les dëtails qui peuvent être utiles aux travaux. Pour plus de clarté, on donne une teinte spéciale à chacune des natures de sol et de roche.

L'échelle à employer pour le plan varie du -;^ au 5^ ; elle doit toujours être assez grande pour permettre d'y placer visiblement l'axe, les numéros des angles de sommet et les emplacements des profils en travers avec leurs directions.

Pour le profil en long général, l'échelle des hauteurs doit toujours être plus grande que celle des longueurs, ce qui permet de bien mieux lire les différences de pentes ; l'on peut avantageusement prendre pour les longueurs l'échelle du plan et pour les hauteurs une échelle quintuple.

Quant aux profils en travers, au contraire, le mieux est d'adopter une échelle uniforme pour les hauteurs et les longueurs.

En joignant aux dessins toutes les données prises sur le terrain même, pendant l'exécution des levés, on obtient la représentation complète du torrent dans l'état où il se trouvait au moment de l'étude des travaux.

Les données qui ne rentreraient pas dans le cadre des dessins font l'objet d'une notice spéciale indiquant tous les renseignements qu'on a pu se procurer sur le régime ancien et actuel du torrent, et sur les phénomènes dont les riverains ont pu conserver la trace et le souvenir.

a chroiiique Daus la plupart des torrents, les crues produites par les grands orages suiisu ue ^^^^ ^^^^ P^^^ dangereuses que celles venant à la suite de la fonte des i\es cnips. neiges ou des pluies prolongées de l'automne et du printemps ; c'est donc surtout les pluies d'orage qu'on doit chercher à mesurer.

Le jaugeage de l'eau tombée à chaque orage s'obtient facilement au moyen de pluviomètres convenablement disposés et étages à différentes altitudes dans le bassin de réception.

Mais la mesure de la quantité d'eau écoulée et des matériaux entraînés est beaucoup plus difficile ; on peut même affirmer qu'elle est impossible en employant les moyens et formules ordinaires, au moins tant que le torrent charrie des matériaux; l'on est donc obligé, dans la première période des travaux, de se contenter de données approximatives : à cet effet, au moment des orages, des observateurs convenablement disposés notent la durée de la crue, son intensité, sa section sur le couronnement des barrages , sa nature et ses çffets tant sur les berges que sur le cône de déjections; l'on obtient ainsi une série de renseignements que l'on reprend d'une façon analogue à chaque orage. Au bout d'un certain nombre d'années, au fur et à mesure que les travaux de reboisement et de correction se développent en étendue et en intensité, on aura obtenu, par ces observations.

une série de rapports successifs entre la masse d'eau tombée sur le bassin de réception et les effets produits par son écoulement, et 1 on pourra suivre ainsi pas à pas les résultats progressifs des travaux, en rapprochant les effets de deux ou plusieurs orages qui, survenus à de longs intervalles, viendraient à présenter une analogie dans la quantité deau tombée pendant un temps d'égale durée.

S Bâ. Installation des pluviomètres.

Ainsi que nous avons déjà eu l'occasion de le rappeler, les pluies sont d'autant plus fréquentes et plus abondantes que Ton s'élève davantage audessus du niveau de la mer, toutes circonstances égales d'ailleurs. D'où il résulte évidemment que pour obtenir avec une approximation suffisante la quantité d'eau tombée, par un orage donné, dans le bassin de réception d'un torrent, un seul pluviomètre ne suffirait pas généralement, à moins que l'on ait affaire à une petite combe ne présentant qu'une minime su* perficie et de faibles différences entre «es altitudes extrêmes.

Dans la plupart des cas, il est donc indispensable d'installer plusieurs instruments, dont chacun sera affecté à une zone spéciale nettement déterminée sur le plan du périmètre. Le moyen le plus commode et le plus sûr consiste à couper le bassin de réception par deux plans horizontaux déterminant, entre le point culminant du torrent et le sommet de son cône de déjections, trois zones d'égale épaisseur à chacune desquelles on affecte un pluviomètre. On trace sur le plan du bassin de réception les deux courbes horizontales que détermine l'intersection de ces plans avec le sol des versants, l'on calcule la surfacede chacune des trois zones formées par ces courbes horizontales et les limites du bassin de réception , et l'on possède les données nécessaires pour obtenir la quantité d'eau tombée d'après les observations faites sur les pluviomètres.

Il faut, en général, au moins trois pluviomètres pour un torrent qui viendrait à présenter entre les altitudes extrêmes de son bassin de ré* ceplion une différence de niveau qui atteindrait un minimum de 5oo mètres.

Mais si le bassin est très-vaste, s'il est surtout en forme de cirque bien accentué, possédant des versants placés à deux expositions diamétralement opposées, le nombre des pluviomètres doit être augmenté suivant la forme de la courbe décrite par les limites du bassin de réception.

Pour fixer les idées, supposons un torrent qui présente entre le sommet de son bassin de réception et celui de son cône une différence de niveau de i,5oo mètres, et soit bordé sur ses deux rives par de grands

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contre-forts descendant de la crête principale presque normalemeol à sa direction.

Si l'on n'emploie que trois pluviomètres, le n^ i sera situé vers le sommet du cône, le n"* 3 à 5oo mètres au-dessus, le n"* 3 à i,ooo mètres du n"^ 1. Si Ion place ces instruments près des rives du torrent, bien au fond du cirque, on risquera de n'avoir pas une approximation suffisante dans la mesure de Teau tombée; car, les orages étant le plus souvent accoDipagnés de vents violents, il se pourra que la masse des eaux tombe plus dense sur le versant exposé au vent que sur l'autre ^^K

Le mieux est, dans ce cas, de diviser les zones moyenne et supérieure en deux parties séparées par le torrent et d'affecter à chacune de ces parties un pluviomètre spécial. Dans l'exemple choisi, l'on aurait donc un pluviomètre au sommet du cône, point où les contre-forts tendent à fermer le cirque; deux pluviomètres à*5oo mètres au-des&us du n** i, l'un sur le versant de gauche et l'autre sur celui de droite, et deux pluviomètres à 1,000 mètres, disposés de la même manière.

Il est préférable de placer les pluviomètres au bas de la zone qui leur est affectée ; l'on gagne ainsi plus de facilité et de rapidité dans les observations.

Les instruments les plus simples, en même temps que les plus écono* miques, sont les pluviomètres de l'Association scientifique de France, qui, dans une instruction dressée en 1872, en donne la description et l'emploi de la manière suivante :

«Le pluviomètre est réduit à ses deux parties essentielles : entonnoir pour recevoir la pluie, éprouvette pour en mesurer la quantité.

ff L'entonnoir, de forme circulaire, a un diamètre de 5îâ6 millimètres; sa surface est donc de k décimètres carrés. Les parois de l'entonnoir, très-inclinées afin d'éviter les rejaillissements des gouttelettes de pluie, sont en zinc, et son orifice est limité par un cercle de même métal tourné sur un mandrin spécial. On est ainsi assuré de l'exactitude du diamètre et par suite de la surface de cette partie de l'appareil.

cçLa masse totale de l'entonnoir repose sur un vase en zinc légèrement conique, destiné à servir de récipient à la pluie. Un bord adapté à l'entonnoir empêche la pluie qui tombé sur les parois extérieures de cet appareil de pénétrer dans le récipient; ce dernier est lui-même muni d'un bec afin de verser l'eau dans Téprouvette. Le récipient peut contenir environ 6 litres d'eau, ce qui correspond à une hauteur de 100 millimètres de

Sureli, Etude sur les torrents, 9* volume par Cézanne, p. 53 et suivantes.

pluie recueillie dans Tentonnoir; sa capacité est donc telle que Tinstrument ne débordera pas, même dans les plus grands orages.

ffLa réunion de l'entonnoir et du récipient forme un système qu'il suffira de placer sur un pilier horizontal, élevé de i mètre ou i°',5o audessus du sol, pour installer le pluviomètre.

ffL'éprouvette est en verre.; son volume est de un quart de litre et la graduation en parties d'égal volume est combinée de manière à donner immédiatement, en millimètres et dixièmes de millimètre, la hauteur de la couche d'eau tombée dans l'entonnoir et réunie dans le récipient.

«Pour faire une observation, il suffira donc de verser dans l'éprouvette, mise sur une surface horizontale, l'eau rassemblée dans le récipient et de lire la hauteur à laquelle elle s'élève.

«tLe pluviomètre doit être visité et vidé chaque matin à 9 heures. Le résultat de Tobservation sera inscrit sur un carnet spécial à la date du jour où elle a été faite, Si le pluviomètre a reçu de la neige ou si l'eau qu'il renferme est gelée, on fera fondre la glace, et la quantité d'eau sera immédiatement mesurée.

^Le pluviomètre doit être placé loin (i5 ou 20 mètres) de toute maison, de tout bouquet d'arbres considérable capable de produire dans le mouvement de l'air des remous qui, suivant leurs directions, accumulent ou dispersent la pluie. Les pluviomètres ne doivent à aucun prix être placés sur des toits. La meilleure position est le centre d'une cour ou d'un jardin, et il faut avoir soin qu'ils ne soient dominés par aucun arbre. A la campagne, il sera toujours aisé de satisfaire à ces diverses conditions. ?5

Dans les localités où la neige est fréquente, une précaution indispensable consiste à placer le pluviomètre à la partie supérieure d'une caisse dans laquelle, au moment où il neige, on allume une faible lampe ou une veilleuse. On produit ainsi la fusion immédiate de la neige , qui ne peut alors être emportée par le vent. C'est la seule méthode exacte pour la mesure de la quantité d'eau qui répond à une chute de neige.

Les pluies torrentielles, comme certaines pluies d'orage , doivent être mesurées immédiatement. Si en même temps on a eu la précaution de noter la durée de l'averse, on obtiendra une donnée fort curieuse sur la quantité de pluie qui peut tomber en quelques heures ou même en quelques minutes.

Les figures 119 à 126 représentent le pluviomètre et ses diverses parties.

Les pluviomètres destinés à la mesure des pluies d'orage aux grandes altitudes ne peuvent être employés à la mesure de toutes les pluies ordi-

naires et des neiges, au point de vue simpleofient météorologique, car à ces grandes altitudes, atteignant parfois 9,800 mètres et totalement privées d'habitations, il serait impossible de faire des observations constantes pendant Thiver. Mais certains instruments, placés à portée du domicile des préposés, peuvent au contraire être avantageusement employés à la mesure de toutes les pluies annuelles, qui, au point de vue du reboisement, ne laisse pas de présenter un certain intérêt, d autant plus que généralement les montagnes où Ton opère sont privées de toutes observations faites d ailleurs.

L'installation des pluviomètres de la première catégorie est des plus simples. Le récipient est placé dans une sorte de cage tronconique faite au moyen de deux cercles concentriques en fer plat, dont Técartemenl est maintenu par trois bandes qui se prolongent au-dessous du petit cercle sur une longueur de i5 centimètres environ. Ces trois prolongements, percés de trous de vis, coiffent un poteau de bois dur fiché en terre et auquel ils sont vissés de manière que le récipient soit à 1 mètre du sol. Afin d'empêcher les grands vents de décoiffer le pluviomètre, on attache IW tonnoir au piquet avec deux petites chaînettes mobiles, fermées par un cadenas.

La dépense totale d'un pluviomètre ainsi installé s'établit ainsi :

Achat et port de rinstrument 1 5' 00''

Prix de la cage en fer 3 00

Fourniture, peinture et pose de piquets 5 5o

Chaînettes avec cadenas 1 5o

Total aB 00

Quant aux pluviomètres destinés à des observations constantes pendant toute l'année, il vaut mieux remplacer la cage de fer par une boîte en bois dont le fond est fermé par une plaque en tôle près de laquelle vient affleurer la partie inférieure du récipient; sous cette plaque est ménagé un tiroir dans lequel on place une petite lampe. Au moyen de cette disposition on peut mesurer exactement la hauteur d'eau correspondant à la couche dé neige recueillie par l'entonnoir, car la chaleur de la petite lampe suffit pour faire fondre cette neige, sans cependant être assez forte pour déterminer la vaporisation d'une partie quelconque de l'eau obtenue (fig. 128 à 196). La valeur de ces boîtes ne dépasse pas 10 francs.

S 53. Historique des grues.

Cela posé, pour réaliser le programme des observations hydrographiques, on établit pour chacun des torrents dont l'extinction va être entreprise un

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registre spécial renfermant : i"" les dessins du plan, du profil en long et des profils en travers; 3^ la description dëtaillëe du torrent; 3^ une sërie de pages dont Ten-tête est disposé d'après le modèle ci-après :