DESCRIPTION ET FORMATION DES TORRENTS

Presque toujours, sauf quelques exceptions très-rares, les travaux obligatoires ont pour but Textinction des torrents par la création d'un massif forestier appelé à produire et à perpétuer la fixation du sol sur le versant des montagnes.

Aussi, dvant d'entrer dans tous les développements que comporte l'exécution des travaux de cet ordre, paraît-il indispensable d'exposer certaines considérations sur les torrents, sur les causes de leur formation et sur les effets de leurs crues.

En abordant la question des torrents, nous n'avons nulle intention d'entrer dans des considérations théoriques qui pourraient nous entraîner bien loin et ne seraieiit pas d'ailleurs ici à leur véritable place. Aussi bien on trouvera tous lés développements utiles, appuyés par les observations les plus complètes, dans les traités, études ou rapports présentés par de nombreux auteurs, notamment MM. Surell; Scipîon Gras, ingénieur des mines; Culmann, ingénieur suisse; Philippe Breton, ingénieur en chef des

RIBOISIHBRT. 1

ponts et chaussées; Marchand, sous-inspecteur des forêts; Costa de Bastelica, conservateur des forêts, et VioUet-le-Duc , architecte'*'.

Les origines de la formation des torrents, les lois auxquelles ils obéissent dans leurs diverses crues, les effets qu'ils produisent sur les différentes parties de leur parcours, les causes qui peuvent augmenter l'intensité de ces effets ou la diminuer jusqu'à leur suppression même, tout cela a fait l'objet des recherches de ces savants observateurs; sans y insister donc, nous nous bornerons è certaines considérations indispensables sur les torrents.

S l*^ Généralités.

Classification Daus SOU Ettide suv les torrents des Hautes- Alpes y M. Surell partage les

es coure eau ^^^j,^, d'cau des moutagues alpestres en quatre classes : les rivières y les montflgnos. rivières torrentielles y les torrents et les ruisseaux, et définit ainsi qu'il suit

les caractères de chacune de ces classes'^' :

ffLes nvières coulent dans des vallées larges, ont un assez fort volume d'eau et des crues prolongées; leur pente constante sur de grandes longueurs n'excède pas 1 5 millimètres par mètre ; leur trait saillant est de divaguer sur un lit plat très-large et dont elles n'occupent jamais qu'une très-petite portion.

crLes rivières torrentielles forment les affluents principaux des rivières; leurs vallées sont moins longues et plus resserrées; les variations de leur pente sont plus rapides; leur volume d'eau est moins considérable; elles divaguent peu ou point, par suite de leur encaissement, et leur pente n'excède pas 6 centimètres par mètre.

crLes torrents coulent dans des vallées très-courtes, parfois même dans de simples dépressions; leurs crues sont courtes et presque toujours subites; leur pente excède 6 centimètres par mètre sur la plus grande longueur de leur cours; elle varie très-vite et ne s'abaisse pas Èiu-dessous de 3 centimètres par mètre; ils ont une propriété tout à fait spécifique : ils affouillent dans la montagne, ils déposent dans la vallée et divaguent

^'^ Surell, Etude sur les torrents des Hautes-Alpes. (Dunod, 1873.)

Scipion Gras, Étude sur les torrenu des Hautes-Alpes. {Annales des ponts et chaussées, iSSy.) Culmann, Rapport au Conseil Jedéral sur les torrents des Alpes suisses. (Lausanne, Corbaz, 'i865.) Philippe Breton, Mémoires sur les retenues des graviers dans les gorges des torrents. (Dunod, Paris,

Marchand, Les torrents des Alpes et le pâturage. ( Arbois, Saron, 1872.)

Costa de Bastelica, Les torrents, leurs lois, leurs causes, leurs effets. (Baudry, Paris, 187/».)

Viollet-fe-Duc, Le massif du mont Blanc. (Baudry, 1876.)

^*^ Pages /i-io, édition de 18711, SureIK

ensuite, par suite de ces dépôts; cette propriëté, formée par un triple fait, ne se retrouve dans aucune des deux classes précédentes et fournit un caractère bien tranché.

trLes Trumeaux ont un petit volume d'eau, un parcours peu prolongé, soit qu'ils coulent sur des pentes douces, soit que leurs berges et leur lit soient solides; ils n'affouillent pas, ne charrient pas de matériaux, et dès lors ne déposent pas; ils fournissent la plupart des cascades, t)

Cette classification n'a rien d absolu : crTon conçoit facilement qu il peut y avoir des cours d'eau qui n'appartiennent rigoureusement à aucune de ces quatre classes et qui, dans Tétendue de leur cours, ne manifestent que des caractères mixtes , résultat de la fusion de deux classes voisines, v

Il y a plus, le même cours d'eau, observé en différents points de sa longueur, ne présente pas partout les mêmes caractères et peut passer d'une classe à l'autre selon les cas et les parties de son cours que l'on considère.

A ces quatre classes nous ajouterons le ravin, qui n'est qu'un diminutif du torrent et fonctionne d'une manière identique; à l'état isolé, il représente le plus souvent le début d'un torrent; à l'état d'affluent, le ravin devient l'auxiliaire de l'agrandissement du torrent. Dans ce dernier cas, on distingue les ravins en principaux, secondaires, tertiaires, etc., suivant le rang qu'ils occupent dans la ramification des affluents d'un torrent donné.

Cela posé, nous dirons d'un torrent qu'il est en activité tant qu'il fonc* tionnera conformément à la définition qui précède, c'est-à-dire tant qu'il affouillera à son amont et déposera à son aval, tant, en un mot, qu'il charriera des matériaux de toutes sortes.

Nous appellerons éteint un torrent qui, après une période d'activité plus ou moins longue, se trouve, par suite de circonstances spéciales, ne plus charrier de matériaux, avoir des crues plus longues, moins subites, dès lors moins volumineuses, et passer ainsi à l'état de ruisseau après avoir abandonné ses caractères torrentiels.

Enfin nous entendrons par correction d'un torrent ou d'un ravin l'opération qui a pour but : i^ de donner par des travaux spéciaux au lit et aux berges une stabilité telle que l'un soit mis à l'abri des affouillem^nts, et les autres en état de recevoir et conserver la végétation forestière; â"" de diminuer ou d'arrêter, suivant le cas, le charroi de matériaux provenant de sources étrangères à l'aflbuillement.

«Il ressort de la définition même des torrents que, si l'on observe atten- Division tivement leur cours, depuis leur source la plus élevée jusqu'à leur déi)ou- des^io^nis ché dans les grandes vallées, on y doit distinguer trois régions qui sont en trois régions.

d'ailleurs nettement caractérisées par leur forme, par leur position et par les effets constants que les eaux exercent sur chacune d'elles :

tr D'abord une région dans laquelle les eaux s'amassent et affouillent le terrain. Elle forme un bassin caché dans la montagne à la naissance du torrent.

crPuis une autre région dans laquelle les eaux déposent les matières provenant de l'affouillement. Elle forme un large lit situé dans les vallées.

cr Enfin, entre ces deux régions, une troisième où se fait le passage de l'affouillement à l'exhaussement. On conçoit en effet que, si le torrent passe d'une action à une action directement contraire, il doit exister une limite où finit la première et où la seconde commence. Cette limite, qu'il est toujours possible de déterminer, comprend une région plus ou moins étendue, où les eaux coulent sans affouiller leur canal et sans l'exhausser ^^^ 75

M. Surell, après avoir ainsi distingué ces trois régions, les caractérise de la manière suivante :

Bassin i"" Le homu de réception y cr ayant généralement la forme d'un vaste

ception. entonnQir diversement accidenté et aboutissant à un goulot placé dans le fond. 95

Canal d'ëcoulemenl.

2** Le canal d'écoulement^ cr région placée au-dessous du bassin de réception et à la suite du goulot, dans laquelle il n'y a plus d'affouillement et pas encore de dépôt. Cette région est la moins bien caractérisée et presque toujours ia moins étendue, n

Lit de déjection. 3** Le Ut de déjeùtton^ «région où se déposent, d'après des lois régulières, les matériaux, et qui présente la forme apparente d'un monticule très-aplati, placé à la sortie de la gorge et accolé à la montagne comme un contre-fort, v

Tout le monde est d'accord sur ce qu'on doit entendre par lit de déjection, qu'on a généralement appelé cône, ainsi qu'on le verra plus loin. Le canal d'écoulement se comprend mieux qu'il ne se définit ; dans certains torrents, il est parfaitement visible et reconnaissable , mais bien rarement il répond à la stabilité qui fait la base de la définition de M. Surell ; de là cette réserve que c'est la région la moins bien caractérisée.

Gorge.

Nous préférons de beaucoup la désignation de g'org'e, adoptée par M. Costa

^*) Surell, chap. m, p. i3. (a* édition.)

de Bastelica et dont M. Surell se sert dans la dëfinition du lit de dé-

! jection.

f La gorge existe dans tous les torrents : à Tétat rudimentaire chez les uns,

elle prend de grands dëveloppements chez les autres ; elle est facilement reconnaissable et représente le canal qui se trouve entre le goulot et le point où cessent les berges.

Il en résulte que les dépôts peuvent non-seulement remonter dans la gorge, mais même la recouvrir sur toute sa longueur, parfois de plusieurs kilomètres, jusqu'au goulot, au pied des escarpements; dans ce cas trèscommun , ainsi que dans bien d'autres, le canal d'écoulement de M. Surell n'existe pas, et cependant la gorge se maintient, avec un profil en long . variable, toujours contenue dans ses berges et parfaitement distincte, au moins par la forme, du cône de déjection.

S 9. Classification des torrents.

M. Surell a proposé pour les différents genres de torrents une classification basée sur la position que leurs bassins de réception occupent dans les montagnes , et les a répartis en trois genres :

Le premier comprend ceux qui partent d'un col et coulent dans une i" genre. véritable vallée;

Le deuxième , ceux qui descendent d'un faîte en suivant la ligne de plus :»* genre. grande pente;

Le troisième enfin, ceux dont la source est au-dessous du faîte et sur les '^" genre. flancs mêmes de la montagne.

Cette classification ne laisse pas de présenter dans l'application de trèsnombreuses difficultés , et ne fixe pas suffisamment sur le caractère ou l'importance du torrent.

M. Costa de Bastelica (^\ abandonnant cette classification , partage les torrents en deux genres :

1** Les torrents simples, ceux qui ne comprennent qu'une gorge à Torrenis simples. laquelle aboutissent des ravins en plus ou moins grand nombre; presque tous les torrents du deuxième genre de M. Surell sont des torrents simples.

^*^ Les torrents, leurs lois, leurs eaux et leurs effets, p. 7 4. (1874.)

Torrenu 2^ Lcs torrenis composés, ceux qui sont pourvus de deux ou plusieurs

composes. gQ^g^jg (Jojjt 1 uDC est la principale ; chaque gorge secondaire pouvant être considérée comme un torrent simple distinct, le torrent composé est donc celui qui est formé par plusieurs torrents simples se réunissant dans une même gorge. La plupart des torrents de premier genre de M- Surell sont des torrents composés.

Comiic. Tout en adoptant de préférence ces deux dénominations, nous y ajoute-

rons la combe, qui se présente sous la forme d'une large échancrure entamant la base ou le flanc d'un versant, profondément rongée par une multitude de petits ravins qui se réunissent presque au même point, sont toujours à sec et ne reçoivent en temps de pluie que l'eau qui tombe sur leur champ d'érosion; dans la combe, la gorge n'existe qu'à l'état rudimentaire.

Ces classifications, qui ont pour but de fixer par une simple désignation l'importance d'un torrent donné, sont loin d'atteindre le résultat cherché. Tel torrent simple peut être bien plus dangereux que tel autre torrent qui sera composé, et d'autre part il arrive souvent qu'une combe peut présenter des dangers bien autrement sérieux qu'un torrent des deux autres genres adoptés. D'où il suit que celte classification peut ne procurer à l'esprit d'autre idée que celle de la forme qu'affecte tel torrent donné.

La figure n^ i donne la vue d'ensemble du torrent du Bourget (Basses- Alpes), qui appartient au deuxième genre (Surell) el forme un torrent composé (Costa) avec complication de com6e«.

Le figures 2 et 3*^" représentent des exemples en plans des trois genres de torrent, le torrent simple, le torrent composé et la combe.

§ 3. Action des torrents dans l'étendue de leur cours.

Quel que soit le genre auquel ils appartiennent , les torrents fonctionnent tous de la même manière, ainsi qu'il résulte de leur définition même.

Afin de passer complètement en revue la série des phénomènes qui se produisent dans les diverses phases de l'activité des torrents , considérons , pour bien fixer les idées, le torrent le plus simple et observons les différents états sous lesquels il se présente successivement. Cette analyse nous sera d'autant plus facile que les exemples ne font pas défaut et fournissent les diverses conditions des différents âges que nous avons à considérer.

Chaque année, soit au printemps, h la suite d'une fonte subite de neige, soit en été, à la suite d'un violent orage, on peut constater, sur certains

versants rapides, la brusque apparition d'un ravin que la topographie des lieux ne pouvait faire présager. Ce ravin présente dans la partie inférieure Taspect d'un grand sillon qui aurait été ouvert bien droit sur la ligne de plus grande pente par une charrue colossale à double versoir.

A droite et à gauche du sillon on trouve en effet une sorte de digue composée de matériaux de toutes sortes, le plus souvent très-régulière et surmontant de toute sa hauteur le terrain naturel. A la base du sillon se trouve un amas de matériaux provenant de Tamont et étalé en un lit de déjection présentant une forme d'éventail symétrique par rapport à Taxe.

Soit donc (fig. 3 ) BC le profil en long du versant, RB celui de la vallée etRR celui de la rivière; si Ton relève le profil en long de ce sillon et du lit de déjection, on obtient une courbe concave vers le ciel ed représentant le profil de la partie affouillée et une courbe convexe ea représentant le profil des dépôts.

Si, pendant un certain temps, aucune fonte extraordinaire de neige ou aucun orage violent ne projette subitement une grande masse d'eau dans la brèche ainsi formée sur le versant; si, dès lors, cette brèche n'a eu à subir que le simple effet des eaux ordinaires, les nouveaux profils en long que l'on trouvera seront figurés par deux courbes telles que ED et AE, toutes deux concaves vers le ciel et représentant, la première le profil des dépôts, la seconde le profil des affouillements.

Qu'après une période de calme survienne un nouvel événement météorologique extraordinaire, il se produira à l'amont du point D un nouvel affouillement qui aura pour conséquence un nouveau dépôt, et le profil en long du torrent se trouvera représenté par la courbe convexe ae et la courbe concave ed!^ après quoi, les conditions météorologiques redevenant normales pendant plusieurs années, le profil se modifiera de nouveau suivant les deux courbes concaves A'E' et E'D'.

Si le sol compris entre les points B et C se trouve encore affouillable, les mêmes alternatives survenant à nouveau, le torrent présentera successivement le profil aed\ composé de aV, courbe convexe, et ed\ courbe concave, bientôt suivi par le profil A^E^D", composé de deux courbes concaves.

Ainsi donc, tandis que la courbe qui représente les affouillements demeure constamment concave, la courbe des dépôts passe alternativement de l'état convexe è l'état concave ; mais elle n'est convexe qu'au lendemain de grands événements météorologiques, tandis que dans les conditions de calme elle passe et demeure a la forme concave.

Cette concavité, qui devient ainsi le signe d'une sorte de régularité dans Triage

(les nicilériaiix.

en masse.

le travail du torrent, résulte de ce qu'en hydraulique on nomme le triage des matériaux.

Dans le cas d'une crue ordinaire, les matériaux entraînés marchent indépendants les uns des autres et s'arrêtent successivement aussitôt que leur résistance devient supérieure à la force d'entraînement; les plus gros blocs s'arrêtent les premiers, puis les galets, les graviers, enfin les sables plus ou moins terreux , ce qui détermine la concavité de la courbe ^^\

Transport De ce qui précèdc il résulte évidemment que si un jour la courbe du lit

de déjection vient à se présenter sous la forme convexe, on peut être certain que la loi du triage des matériaux a été suspendue. Si l'on examine alors attentivement le lit de déjection, au lieu de rencontrer les grosses pierres exclusivement à l'amont et au sommet du lit, on en trouve au contraire en grandes quantités à son extrémité aval, en mélange avec des matériaux de toutes dimensions. Le dépôt présente alors une apparence de désordre chaotique qui provient de ce que l'entraînement des matériaux s'est opéré par transport en masse donnant lieu à des laves. On appelle ainsi le courant qui se produit à la suite de certaines grandes crues, sous forme de boues plus ou moins épaisses dans lesquelles la quantité des matériaux entraînés dépasse de beaucoup le volume de l'eau, d'où il résulte que tous les matériaux, se touchant presque, perdent leur indépendance dans le mouvement et sont d'abord entraînés solidairement dans une vitesse commune. Mais, au bout d'un certain parcours, les plus grosses pierres, en vertu de la vitesse acquise, tendent à dépasser les plus petites. Au moment où le courant débouche dans la plaine, sur des pentes relativement trèsdouces, l'effet du ralentissement se produit de l'aval vers l'amont, les grosses

^'^ La vitesse d'une pierre sera d'autant plus grande que la pierre est plus petite. Toutes les pieri*es sont donc entraînées avec des vitesses inhales. Le grain de sable fuira avec une grande vitesse, le gravier le suivra de près, mais plus lentement, le galet pins lentement encore et ainsi de suite jusqu'aux plus grosses pierres qui rouleraient péniblement.

Le résultat de cette action est une séparation des matériaux d'après leur grosseur. (Costa de Bastdica, Les torrents et leurs lots, p. a5. (1874.)

Toutes les matières entraînées se classent d'après leur poids et leur volume. Toutes les pierres d'une même résistance et ayant par conséquent une même vitesse, limite d'entraînement , tendront donc h former une pente correspondante à cette vitesse limitée. Le dépôt de toutes les matières tendra è son tour à former une série de pentes, celles-ci allant en croissant vers l'amont.

Ces pentes iront en croissant de plus en plus vers l'amont, par la raison que si les diméhsions des pierres suivent une loi arithmétique , leur résistance suit une loi géométrique qui est celle du carré de la vitesse. Dès lors les pentes croîtront de plus en plus rapidement.

Si l'on suppose que les matériaux passent d'une manière continue par tous les degrés de gi*andeur, le profil en long du dépôt prendra une courbure dont la concavité sera tournée vers le ciel en se relevant de plus en plus vers l'amont. (Même ouvrage, p. 4o.)

pierres qui sont alors en avant s'arrêtent d'abord , puis à leur amont les galets, les graviers et enfin les plus petits matériaux; la courbe du lit ainsi formée devient dès lors convexe.

On conçoit aisément que la courbe convexe acné peut durer longtemps; aussitôt en effet que cesse le transport en masse, la loi du triage reprend le dessus et la courbe AE prend la place de ae; la section héE se trouve remblayée, tandis qu'un affouillement se produit de h vers A. Il est évident que les mêmes effets se présenteront après chacune des grandes laves qui pourront arriver à la suite de nouveaux transports en masse.

Ce que nous venons d'indic[uer pour la courbe ae s'applique donc également à flV, flV, etc.

Cependant le lit de déjection ne peut s'exhausser indéfiniment, et l'on doit admettre que son profil finira par prendre une pente telle qu'en un point quelconque il descende autant de matériaux vers l'aval qu'il en arrive de l'amont : ce sera le profil que M. Breton a nommé profil de compensation, et M. Surell la pente-limite. On conçoit facilement que ce profil une fois Penie-iimite atteint ne pourra se maintenir qu'autant que le torrent ne cessera pas de «rooide charrier en un temps donné une quantité égale de matériaux identiques, «compensation. La stabilité de ce profil de compensation est donc précaire et varie avec la quantité et les dimensions des matériaux charriés. D'où il résulte que, si par une cause quelconque le torrent venait à ne plus donner que de l'eau claire, le lit de déjection subirait à son tour une série d'affouillements analogues à ceux opérés dans la montagne; le profil en long du nouveau lit irait en s'abaissant de plus en plus jusqu'à ce que la résistance des matériaux les plus mobiles fît exactement équilibre à la puissance d'entraîné^ ment, auquel cas Teau n'entraînerait plus aucune pierre. Ce dernier profil, M. Breton Y ei nommé profil d'équilibre ^ et nous conserverons précieusement Profii

, , j , . , . d'ëquilibre.

cette denommation.

Admettons, par hypothèse, qu'à partir de D" le terrain affouillable fasse place à une roche très-dure, dont la coupe soit en D^'K ; supposons en outre que le profil A"E" soit le profil de compensation. Dans ces conditions, la propagation de l'affouillement vers l'amont va s'arrêter nécessairement; le profil E'^D" ira se redressant de plus en plus jusqu'à se confondre avec la ligne rocheuse D^K, de sorte que le profil de compensation deviendra A^'E". Arrivé là, la quantité des matériaux charriés venant à diminuer, les eaux deviendront de plus en plus affouillantes, et le profil de compensation s'abaissera peu à peu en prenant successivement les positions A'^NM, A'N'M', AWM\ jusqu'à ce qu'il atteigne A'N'^M'^ représentant par exemple le profil d'équilibre convenant à la nature des matériaux du lit. Le profil définitif ^

heboiseme^ct. a

ainsi obtenu se composera d'une courbe allant saplatissant de plus en plus vers Taval et se redressant de plus en plus vers Tamont. Telle est la courbe finale de tout torrent qui, livré à lui-même, viendrait à ne plus donner que de Teau claire.

Après avoir ainsi passe en revue les diverses modifications que peut subir le profil en long d'un torrent, examinons ce qui se passe dans les profils en travers.

Profils Aussitôt après le premier affouillement ed opéré , le profil en travers dans

la partie supérieure de cette courbe donne une section presque triangulaire abc (fig. li). Mais, dans la partie inférieure de la courbe, la section (fig. 5) présente sur ses deux bords un dépôt chaotique de matériaux de toutes dimensions disposés sous forme de talus dd! parfois très-réguliers. Enfin le profil en travers du lit de déjection pris suivant les lignes XY (fig. g) et ZZ' (fig. 3) donne pour le dépôt ae une courbe présentant vers son sommet une convexité très-prononcée, et vers ses deux extrémités au contraire une certaine concavité. Au sommet même on remarque une large dépression indiquant le passage des eaux principales , bordé de chaque côté, comme en amont du point c, par une sorte de digue ayant laspect de fortes bavures (fig. lo). Lorsque le courant de matières a débouché en B sur la plaine, n'étant pliis resserré entre les berges et trouvant un fort changement de pente, il s'est aplati et épanoui en un vaste éventail, le ralentissement se faisant de plus en •plus sentir à mesure que l'éloignement du point B devenait plus grand. Mais en même temps, en vertu de la vitesse acquise, il s'est maintenu, dans la direction générale du torrent, un courant principal suivi de préférence par les plus grosses pierres. Toutes celles qui venaient à gêner le courant ont été rejetées par lui sur les bords , en mélange avec des matériaux de toutes sortes; en même temps se produisaient à gauche et à droite des épanchements du cours principal; mais dès ce moment ces dérivations étaient soustraites aux effets du transport en masse. La loi du triage avait donc repris le dessus et classé les matériaux d'après leur volume respectif, ce qui a donné naissance à la dépression concave qui termine la courbe convexe du profil en travers.

Les profils en travers (fig. 6, .7 et 8) indiquent les divers états du torrent aux différentes époques que nous avons considérées dans l'examen du profil en long. Après le premier grand affouillement ed^ le profil Ë est formé par les deux lignes a!b' et b'c. Le chenal ainsi défiqi est vide alors, mais tend à se remplir peu à peu, et quand le profil en long, se creusant de plus en plus vers l'amont, a atteint E'D', le profil en travers E se remblaye

dans la section jusqu'en^ et devient hfgipsiT suite de Texhaussement du dépôt, qui remonte ainsi dans le lit du torrent. En même temps en Ë (6g. 7) le profil en travers devient «"'èV, formant un chenal vide. Le torrent s'est donc fortement creusé et a produit ainsi des berges de plus en plus hautes. Ce nouveau chenal, comme le premier, tend à se remplir peu à peu, et quand le profil en long arrive à E"D''(fig. 3), le profil en travers devient mkln (fig. 7); le dépôt a remonté jusqu'à E" (fig. 3), où le profil en travers indique (fig. 8) un creusement du lit de plus en plus formidable; quant au profil A/^i (fig. 6), il disparaît enfoui sous les déjections et devient feT (fig. 6). Ces exhaussements se produisent simultanément sur le lit de déjection, dont les profils en xy deviennent successivement opypo, oYqpo, elopq p 0 (ng. 10).

En même temps que les dépôts remontent dans le canal d'écoulement, le sommet du cône s'élève graduellement et passe successivement de F en F' et en F'', de sorte que les berges situées de F en F' et de F' en F" finissent par disparaître sous le développement du cône.

Généralement les choses sont loin de se passer aussi régulièrement que nous venons de l'indiquer. Les eaux des difi'érentes crues divaguent sur le lit de déjection; tantôt elles déposent sur une partie seulement de la surface, et après l'avoir exhaussée elles vont produire le même eff'et sur le reste; mais, dans tous leurs divers mouvements, elles ne cessent de fonctionner comme nous l'avons exposé. Il est évident que la pente générale d'un lit de déjection varie avec la nature des matériaux qui composent la masse de ces déjections; plus ces matériaux seront volumineux, plus la pente du lit sera relevée.

On a donné, et l'usage la adopté, au grand éventail qui forme ainsi le cône

lit de déjection, le nom de crfne, bien que, d'après ce qui précède, ce dépôt ne présente pas en réalité une surface conique. Mais si, négligeant pour un moment la circonstance de la courbure du profil en long, on admet qu'elle se change en une ligne droite, le cône de déjection, au moins dans la majeure partie de la durée de son accroissement, ne pourra être considéré comme une partie d'un cône régulier à base circulaire, présentant sur toute sa surface des arêtes d'égale longueur et dès lors de même pente. D'après ce que nous avons exposé des effets du transport en masse combinés avec ceux du triage, le cône de déjection doit, au contraire, dans les premières années de sa formation, donner en plan la figure d'une partie d'ellipse dont le cours générateur est le grand axe ''l

^'^ Viollet-le-Duc, Le massif du mont Blanc, p. 186.

de déjection.

Il en résuite (fig. 9) que la ligne FP est plus courte que la ligne FA et que la pente FP est plus roide que la pente FA. Dès lors, pour peu que dans son cours le torrent trouve en F le moindre obstacle, il tendra à quitter le lit FA pour couler plus rapidement sur la pente FP, sur laquelle il opérera le même travail que sur FA en prolongeant le cône, et par suite en l'exhaussant dans cette partie; comme il n'y a aucune raison qui s'oppose à ce que le courant se transporte de la même manière à toutes les positions que peut prendre la ligne FP sur la surface primitivement ellipsoïdale, en tournant sur F comme pivot, les différentes lignes FP tendront à prendre toutes une même longueur, égale à AF; par suite, la base du cône abandonnera peu à peu la forme elliptique pour devenir circulaire. Si les circonstances s'y prêtent, le cône, en se prolongeant vers Taval, refoulera la rivière en R'R' vers la rive opposée, et changera même son cours tant que cette rive pourra être affouillée, et que d'ailleurs les matériaux du cône ne pourront être entraînés par le courant.

Mais, si la rive opposée est inaffouillable, le cône ne pourra se prolonger dans la direction perpendiculaire à la rivière, tandis- que rien ne Tempêchera de s'épanouir dans la plaine suivant les autres directions; cette ligne perpendiculaire deviendra donc la direction de la plus grande pente et du plus court charroi, et formera l'arête principale du cône.

Les crues moyennes l'affouilleront fortement en raison de sa pente plus grande, le courant s'y encaissera de plus en plus et, le profil de compensation venant à s'y établir, le reste du cône pourra être mis à l'abri de tout dépôt nouveau de matériaux, à la condition toutefois que la rivière entraîne tous les matériaux amenés dans son lit.

On rencontre dans les Alpes françaises un certain nombre de torrents qui se sont ainsi encaissés d'eux-mêmes dans leurs anciennes déjections; mais le plus bel exemple que nous puissions citer nous est fourni par le grand torrent d'Illgraben (fig. 2**"), canton du Valais, dont le cône de déjection dans la vallée du Rhône est l'un des plus vastes parmi ceux appartenant à des torrents actuellement en activité.

Nous avons dit que le dépôt que l'on est convenu d'appeler cône de déjection ne pouvait être représenté par une portion de la figure géométrique de ce nom. La description le plus heureusement trouvée nous paraît être celle que dans son Etude sur les torrents (p. 99), M. Costa de Bastelica donne dans les termes suivants : rr Si l'on veut se faire une idée géométrique exacte d'un cône de déjection, on n'a qu'à imaginer une surface engendrée par un arc bandé glissant sur l'arête centrale comme directrice et se débandant progressivement. 75

Il est évideal que la pente générale d'an cône varie avec la nature des matériaux qui composent la masse des déjections; plus ces matériaux seront volumineux, plus le cône sera relevé.

Les formes générales des cônes de déjection sont susceptibles de certaines variations qui dépendent surtout des travaux que la main des hommes a pu y exécuter, pendant et après leur formation; c'est ainsi que dans les 'Alpes françaises , notamment dans les vallées de la Durance et de ses affluents, on rencontre une myriade de petits cônes dont la forme est devenue pyramidale, ou même prismatique. Cet effet est dû à rencaissement qu'on a imposé et maintenu au torrent sur son cône au moyen de digues quelconques entretenues, exhaussées ou renouvelées d'année en année jusqu'au jour où le profil en long de cet encaissement a pu arriver à la pente-limite.

Aussi dans ces vallées voit-on les moindres ravins donner naissance à ces sortes de grandes levées, sur l'arête desquelles coulent les eaux pluviales, à une hauteur souvent si considérable au-dessus des cultures que les routes ou les voies ferrées sont obligées de les traverser au moyen de petits tunnels.

Tels sont les différents phénomènes qui se produisent dans le fonctionnement du torrent simple, pris pour exemple, pendant les différentes phases de son activité.

Si, au lieu d'admettre qu'en D'' se trouve une roche dure et indestructible, nous supposons qu'en C se trouve la ligne de faîte qui domine le versant et que jusque-là le sol soit affouillable, nous aurons le torrent du deuxième genre de M. Surell; si nous maintenons qu'en D" se trouve un banc de roche indestructible, mais supportant à son amont un sol affouillable, il se passera de D*^ en C ce que nous avons indiqué de B en D'', les mêmes lois présideront à l'affouillement, dont les produits iront grossir le cône situé dans la plaine et le profil du torrent dessinera une cascade.

Il en sera de même pour un torrent composé; des phénomènes identiques se produiront dans chacune de ses branches pour aboutir à la constitution d'un cône de déjection à la base de la gorge principale.

L'affouillement dans le bassin de réception , tout en étant la source de production la plus générale et la plus puissante des matériaux, n'est pas la cause unique qui alimente indifféremment tous les torrents. Dans les hautes montagnes, les glaciers sont continués à leur aval par des torrents auxquels ils fournissent les matériaux de toutes sortes qu'ils ont arrachés aux versants ou recueillis de leur décomposition.

Mais en dehors encore de la re'gion des glaciers, bon nombre de torrents sont sujets à recevoir vers leur naissance une quantité plus ou moins importante de matériaux dont la production est étrangère k leurs affouillements; cette circonstance se manifeste dans tous les torrents dont les bassins de réception sont dominés ou surmontés par des assises plus ou moins puissantes de rochers situés à des altitudes supérieures à celle de la végétation et sur lesquels dès lors les influences athmosphériques opèrent avec une intensité que rien ne vient contrarier. Au pied de ces rochers on rencontre souvent d'énormes amas de pierres de toutes dimensions provenant de la décomposition de la roche par les gelées et déposées soit par suite d'éboulis directs, soit par les avalanches du printemps.

Ces matériaux ainsi accumulés ofi'rent des aspects variés ; tantôt ils forment sur les versants de grandes nappes nivelant les petites dépressions du sol, tantôt ils recouvrent toutes les parois d'un cirque et présentent la forme d'un vaste entonnoir, tantôt enfin ils affectent la forme régulière d'un cône de déjection, soit qu'ils proviennent d'éboulis passant par un couloir, soit qu'ils aient été entraînés par les avalanches du printemps. La disposition des matériaux dans toutes ces accumulations est toujours inverse à la loi du triage des matériaux charriés par les eaux ; les plus gros sont à la base des cônes ou des amas, tandis que les plus petits en occupent le sommet; ces immenses champs de pierres, connus dans les Alpes sous le nom de Clappes ou de Casses (tous deux adoplés par l'usage), renferment souvent des matières terreuses enfouies dans les interstices des pierres à des profondeurs variables, seloij les cas.

On conçoit qu'il doit arriver un moment où les amas ne peuvent plus s'exhausser et parviennent comme les cônes de déjection des vallées à leur pente-limite, de sorte que la source de production ne tarissant pas, les matériaux sont envoyés dans les régions inférieures où ils viennent apporter aux torrents un surcroît de charroi parfois très-important.

Telles sont les considérations auxquelles nous avons dû borner les généralités sur les torrents et pour le développement desquelles nous renvoyons aux ouvrages précédemment indiqués.

Il en résulte que les torrents peuvent se répartir en deux classes d'après les conditions de l'origine des déjections qu'ils charrient :

Torrents La première classe comprendra les torrents dont les déjections sont

uniquement le produit de l'affouillement des eaux dans le versant des montagnes : nous les dénommerons torrents à affouillements.

La deuxième renferme : . Torrenu û casses

1 *" Les torrents qui prennent dans 1 affouillement une partie seulement des ttmnis matériaux et reçoivent le reste par le simple effet de la pesanteur qui pré- glaciaires. eipite dans leur lit les débris de la désagrégation des rochers supérieurs;

ù"" Les torrents qui sont alimentés par les glaciers.

Nous nommerons les premiers torrents à casses et les seconds torrents glaciaires.

Dans les parties moyennes ou inférieures de leur cours, ces torrents se comportent évidemment comme ceux à affouillement et n'en diffèrent que par leur régime dans la région supérieure. On conçoit à priori que si Ton peut se donner pour but Textinction complète des torrents à affouillements, Ion se trouve dans lobligation de se contenter de la simple correction pour les torrents de la deuxième classe.

L'étude du travail qui s'opère dans le sein de la montagne pendant la période d'activité de ces torrents aura pour conséquence la discussion et le choix des moyens les plus rationnels en même temps que les plus efficaces à employer pour arriver économiquement à la complète extinction des uns et à la simple correction des autres.

Pour le moment, nous ne nous occuperons dans ce qui va suivre que des torrents de la première classe, nous réservant de signaler en temps opportun les différences que pourra présenter le traitement des autres.