RAPPORT

stn ON iiÉiioiiut nt iH. F. jb&ndbi., i.-b. càinsâttti

ET L. VBSIsÂXSD bnnaà : Éiudêê expérimeiUaieê sur les. inondoUans.

■ Êxiniii des Comptes-Rendus de l'Académie des science el des Amiales forestières.

« Dans notrë dernier numéro, nous avons publié, le résumé

des intéressantes expériences auxquelles se sont lÎTrés MM. Jcandcl , Cantegril et Bellaud sur les inondations. Nous reproduisons aujourd'hui le rapport fait par M. le maréchal Vaillant, ao nom de la Commission qoi avait été chargée par rAiBadémie des sciences d'ezîGimînelr lé Mémoire de ces agents forestiers. Noos accompagnons, atee Tassentinlent de M. le maréchal, ce rapport de quelques notes qui nous ont été fournies par les auteurs du Mémoire dont il s'agit et qui sont destinées à élucider plusieurs questions insulfîsâmment déve- ' loppées dans leur premier travail.

» On est bien loin d*étre d'accord sur la nature de l'inflnenee qne les divers genres de culture exercent sur récoulement superficiel des eaux de pluie. Les terrains boisés diminuent-ils ou augmentent-ils le volume de cet écoulement? En retardent-ils ou en accélérent-ils la vitesse ? Ces questions, maintes fois débattues, ont été maintes, ibis résolues en sens contraires. MM. Jeandel, Cantegril et Bellaud, sous-inspeeteufs des forêts de TÉtat, ont cherché à les résoudre par

136 àtVÙn EXFÉlimNTALBS

Texpérience , et ils ont soumis à Texamen de rAesdémie le

' résultat de leurs études. Un extrait de leur travail ^ inséré dans le Compte-rendu de la séance du 24 décembre 1860, a exposé jMttemeiit les principes théoriques qui leur oui servi de base et les procédés d'expérimentation qu'ils ont employés : nous pouvons donc nous borner à les rappeler sommairement îd.

«Lorsqu'une masse d'eau considérable, dit le Mémoire, vient à tomber sur le sol, cette masse liquide produit inévita- Ueinent un danger d'inondation qui varie :

» 1* Avee la quantité d*ean que le sol absorbe on qui s'évapore après la pluie ;

» 2^ Avec le temps pendant lequel se prolonge l'écoulement de la quantité d'eau non absorbée.

> La ilature des terrains fait, varier les rapports du volume et de la durée de la pluie tombée, au volume et à la durée

de Técoulement superiSciel , et puisque c'est en raison même de ces rapports que varie le danger des inondations, Tinflueoce ou , comme le disent les auteurs du Mémoire , l'oe- ' lûm ttiondonfe des terrains peut être représentée par la for- V T

naAeYXff* ll»rmule dans laquelle V et T et T'

représentent les volumes et les durées de la pluie et de l'écoulement consécutif. Le Mémoire donne le nom de eoeffieUnt

à^ieautement superficiel au rapport qui représente la valeur de la faculté absorbante du sol.

.» Les auteurs du Mémoire s^étaient proposé de mesurer expérimentalement le double rapport de leur fisnnule pour deux terrains, l'un boisé, l'autre déboisé, mais présentant

^ d'ailleurs les mêmes circonstances de constitation géologique,

ëe déclivité générale, d'exposition, en un mot, pour deux terrains n'offrant d'autre différence que le mode de culture , et soumis d'une manière complètement identique à toutes les

autres iailuences qui peuvent réagir sur les inondations.

> Ces conditions, qu'il est très-difficile de rencontrer à la fois, les auteurs du Mémoire ont cru les trouver réunies à un degré suffisant dans deux bassins contigus : le bassin supérieur de la Zorn , affluent de la Moder, et le hassin supérieur de la Bièvre , affluent de la Sarre ; le premier boisé , comme nous avons dit, le second déboisé en grande partie.

» La quantité d'eau tombée a été mesurée à l'aide de pluviomètres ; la quantité d'eau écoulée à la surface du sol a été

mesurée à l'aide de déversoirs. L'heure du commencement et l'heure de la fin de la pluie ont été consignées sur le registre d'observations, ainsi que Theure des mesurages effectués aux déversoirs.

» Le calcul des observations ainsi faites simultanément dans les deux bassins, a amené les auteurs du Mémoire aux résultats suivants :

Coefficients généraux d'écoulé-^ Bassin boisé... 0,079 ment saperficiel ^Bassin déboisé. 0,1^7

Coefficients généraux d'action ^Bassin boisé. . . 0,0^13 inondante |- Bassin déboisé . 0,039 1

9 La méthode suivie dans les expériences que nous venons de rappeler brièvement s'appuie sur des principes que nous

devons d'abord examiner.

> il est incontestable, comme le disent les auteurs > que Taetion inondante d'un terrain est d'autant moins dangereuse que sa faculté absorbante est plus considérable , ou , suivant leurs expressions, que son coefficient d'écoulement superfî-

. Ciel est moindre. Mais il faut remarquer que la faculté absor-

1^ ÉTUDES CXI»éliniBNTALB8

bantc d'un même sol varie d'une pluie j\ une autre pluie, suivant son élat d'kumectaUon préalable ; elle aura toute son énergie^ après une longue sécheresse» tandis qu'elle sera nulle après une longue suite de pluies abondantes qui auront saturé le terrain; de sorte que, pour des plaies de même durée et de même intensité, mais succédant à des phénomènes météorologiques différenls, le coefficient d'écoulement superficiel variera beaucoup pour le même bassin. Il est donc indispensable» pour faire utilement des expériences qui soient miment comparatives sur l'écoulement des eaux de deux bassins, de tenir compte, non pas seulement des circonstances qui accompagnent cet écoulement, mais encore de celles qui l'ont précédé. Cet élément de discussion est sans doute difficile à apprécier, mais il est important, et il ne saurait être négligé, si ce n'est peut-être dans Tînterprélation d'une série continue d'expériences comparatives prolongées pendant un temps considérable. Or, les auteurs du Mémoire, qui ont fait trente et une expériences successives sur l'un des deux bassins qu'ils comparent, n'en ont fait que trois sur Tautre bassin ; et il est â craindre que ces trois expériences , qui n'embrassent qu'une durée de vingt-sept jours seulement, tandis que les trente et une autres comprennent un intervalle de plus d'une année, ne soient insuCfisanles pour mettre à l'abri de toute critique à cet égard les conclusions du Mémoire.

% En ce qui touche à l'influence du volume et de la durée

de l'écoulement , le théorème posé par les auteurs est vrai sans doute, mais nous pensons qu'il n'a pas, dans la formule générale qu'ils lui donnent, le caractère de vérité absolue que le Hémoire lui attribue. En effet , le danger des crues est avant tout dans leur hauteur, et leur hauteur n'est pas nécessairement proportionnelle à leur volume ; elle dépend

SUR LES INOHOATIONS. 199

principalement de la vitesse originelle du premier afflux de l'écoulement , et non de sa durée totale. Si l'on compare deux enies donl Técoalement total , depuis le premier gonflement des eaux , soit de la même durée, il pourra se faire que la eme qui eorrespond au moindre volume d'eau atteigne la plus grande hauteur, parce que sa marche ascensionnelle aura été plus rapide. Il faut donc tenir compte du volume et de la durée de Técoulement , non-seulement dans leur en<semble, mais aussi dans leurs détails ; et ce n'est pas sans raison que les partisans du système opposé aux eonelusions ' du Mémoire pourront reprocher à MM. Jeandel , Cantegril et Bellaud, d'avoir imparfaitement mesuré les actions inondantes des deux bassins, en les comparant d'après les seuls indices fournis par le volume total des erues et par la durée totale de leur écoulement

> €es réserres faites sur la théorie fondamentale des expériences mentionnées au Mémoire, passons à Texamen comparatif des deux bassins choisis pour ces expériences.

> Le bassin de la Zorn a une superficie de 4^332 hectares ; eelui de la Biëvre n'en contient que 978, e'est-à'-dire qu'il n'a pas tont-à-fait le quart de la surface du premier.

» Celle disproportion entre Télendue des deux bassins est une circonstance qui nous parait défavorable pour la compa- * raison de leur action inondante. Étant donnée la formule du Mémoire, il est aisé d'en déduire que, pour deux bassins d'Inégale étendue, mais constitués & tous autres égards d'une manière identique , les coefficients d'action inondiinte

^ X ^ , et — X doltent varier pour des pluies de

même dorée et de même Intensité. La raison eu est que les

eoeffieients d'écoulement resteront les mêmes, tan-

130 ÉTODIS nptelHBNTAiBS

dis que les durées d'écoulement T' et T" seront proportionuelles à la, longueur des bassins. £n sorte que, toutes astres càoses éltat égales d'aiUeon, {'«xpressioa de TadioM inondante sera plus faible pour le grand bassin qoe pour le petit (1).

» Le grand bassin des expériences du Mémoire est le bassin boisé ; l'autre est déboisé , mais en partie seulement : plus de la moitié de la surface est encore couverte de bois ;

(l) Nous avons omis de signaler dans le Mémoire un fait très-important, c'est que l'ensemble des bissins élodiés présente des versants d'ane largeur

sensiblement égale.

Cette omission de notre part étant réparée , il semble possible de déiBAiitPCr que, poar établir une comparaison fondée et rationnelle entre deux bassint, de eratemaees ^nles on inégales , présentant les mêmes pentes , la même nalarê de tanin, «le.» et différant par l'éial de It végAutioa , il faut et il antSA que le hiigeiir dee Tflmnui soit le mène.

1* Le condilien eel nieesseve ;

U esi érident qae si la le^gmir des Tcrsants varie, hé pentes raient les ■teee, k dislMee moyenne à percenrir per ks eenz tisat ferrifie dins les miee d*<eo«iieBent, terie dins le n|éne nppert, len temps 1* et T" sereat einsi propertiennels à le lugenr des nrsenis. I^nn entre cM> si le hrgenr ' dTon versent perméeble eagnianle,l*cen, dont le «einme engmente proportîenneUenent I le noaTeHe étendae, eonle plus longtemps ils surface d'un twnin perméable ; il est donc probable que l'absorption variant, Técoulement ,

MperMd ww en sens inveree, et rien ne pronve qne les repperts et

conservent la même valeur relative.

Il en résulte que la variation des quantités V, T', V" et T" ne représente plus uniquement rinflnenee du genre de végételion , è'eel'à-dire qoe ces quantités ne sont plus comparables. ' ^

9* Le ««Hidilion est soffisente :

Le bigenr des versanis ratent .le même , et les pentes lient snppoiées 4geles , le seule diffirenee qoe présentent denx liescins tfinégvies Mnienanees ,

SOI LB8 INONDATtONS. 131

le reste se compose de friches , de pâturages , de prés el de terras mbies. Le Mémoire me dit pat dais quelles propor* tbns ; mais 11 est présunable que les terres arsbles^ n'ooei* pent qu'une nSniiiie partie da bassin.

» Or, il eût élé désirable, suivant nous, d'opposer un bassin arable à un bassin boisé , car Tintcrét était surtout de fai» ressortir l'inAnenee produite sur les inondatiotts par le labourais dn sol. Les friches, les pâturages, les prés ne pa-

Fun boisé , l'autre déboisé , consiste dans la distance à parcourir dans les voies d'écoulement al m WOMA des dérenoira ; mais si dans le plus grand parcours, rarrivée des «MS M éintsoir se trouve retardée d'un certaÏB délai , la durée de récoolMMBt M troiin protoi^ d'm déhi «MiliteiMiil • égal. Pu «oMé^

queot, les rapports i^îf et ne changent pas. Quant aux rapports

y et leur vauv ne cbaoge pas non phis, si l'on (ait abstraction des

cmiM d'erreur qui peuvent rémlter «Finfillratims aonlemines pervenait Im It tolé d'écoulement en «mont do déversoir : de M une objeetim inportmle. Cette objection , que nous avions prévue, se trouve résolue dans le ces particulier : en effet , notre bassin boisé est celui qui présente le parcours le

plus grand dans les voies d'écoulement. Il en résulte que Taugmentation d'eau courante dérivant d'infiltrations souterraines est supérieure dans le bassin i)oisé ; eette circooslaoee nous a fait mesurer au déversoir de ce bassin un écoulement superficiel trop considérable, et, par suite ^ eUe ne (ait que confirmer nos eoodusioDs.

On pourrait peut-être tirer une objection de feuilenee dn eoors d'eau so»tmsin et parallèle i tontn voie d'éeonlen«tt; mui» ^ qne adt le velnme dw eui qni ^éeenleat ami, il ne ftmait enircar anenne Inflienti iwnaMe anr k». H dMeat t dt k fn eit ie n , parea qne m viim est nMaina. La dépame dt aaut dte aonia ira in, par lappoH à eiBa da la val» d'éee n laBe n t , n'asi fnte laAriMai petit, q n a i ia ipm aoiant d'aiSeon tes nadiliiafioaa appanéat par la pkia i son régime.

139 BTUU8 BXPÉBIMEIfTALBS

raissent pas defoir offrir à récoalemcot superficiel des eaux de pluie, des conditions fort dissemblables de celles qui se rencontrent dans les forêts {i), et nous regrettons que les deox bassins choisis pour les expériences n'aient pas présenté des difTérenccs de culture plus nettement tranchées.

> Si maintenant nous examinons les procédés d'expérimentation employés par les auteors du Mémoire , et la mardie soivie par eux pour interpréter les expériences et en évaluer les résultats, nous croyons qu'ils n*ont pas toujours opéré avec le degré d^exactitude nécessaire pour relever et apprécie^ des données aussi délicates.

j> C'est ainsi que les discordances que présentent, sous le rapport des temps et des Tolumes, les observations pluviomélriqnes foites dans le grand bassin semblent prouver que les trois seuls pluviomètres employés à ces observations étaient insuffisants pour permettre une évaluation exacte de la quantité et de la durée des pluies. Il nous a paru que souvent les auteurs du Mémoire avaient été arrêtés par cette incertitude de leurs observations, et qu'ils avaient dù y sup-

(1) Nous croyons devoir déclarer que nous ne pouvons partager la responsabilité de cette appréciation , laquelle se trouve aussi dans les Nouvelles études sur les inondations que M. Valès a présentées à TAcadénue dBS sciences en février 1861. Lors de raméaagemeQt de la grande forêt de Dabo» Im doaaéM <pw noni trois d& rMoaillir aa moment de la description des par- «dkt , Mos «ttt pamis da raeaaaaiira qna, dans lea eadroîta timfknm dÊi" lîNt, la éardvMMBt da Ml (grès vMgico) à k aufm nmédsaoavwt atk raralé daa feuilles modiBam limdlèrinaBt laa «miiiaM bydralagiipai. Latréaobais otan dam la baaaia dttaiaé ae naot ait paSat pan aiimirdi* ■airaa : i aolfa aivia, laa tanainsforlaBMBl fnaoaéa, tab fnki prit (inloai aux apprachaa da la fMuiaaa), aaas paniiaaBl sada soaaaptiUaa da qaalfw aaaiaûlaiiaa avaa laa faritt an poiM da wa hydi«la|iqna.

pîéer d*uiie manière quelque peu arbitraire. RemarquoDS d'ailleurs que les altitudes des trois stations pluTiométriques

étaient très-différentes , 400 , 500 et 889 mètres , et que , par conséquent, les auteurs du Mémoire, en prenonl la moyenne des observations faites à ces trois stations et en rappliquant à l'ensemble du bassin, ont commis très-probablement des erreurs considérables dans le eompte-rendn des faits relatifs à chaque expérience. La moyenne ne saurait être, en pareilles circonstances, une représentation fîdéie des faits, et nous doutons qu'ici la répétition des expériences la rectifie en compensant les erreurs les unes par les autres.'

» Nous n'avons pas pu , à défaut de plan coté, nous rendre un compte exact de la position des déversoirs , ni par conséquent nous faire une opinion sur lu valeur des différents jaugeages des débits d'écoulement. Cette opération , pour être précise et donner des indications utiles , demande à être faite au pied même des versants soumis i l'expérience et dans leur émissaire immédiat. Mus loin, cette détermination dés volumes et des hauteurs se compliquerait des effets de Técoulement ultérieur dans la partie du cours d'eau comprise entre le pied des versants et la station d'observation.

» D'autre part, on doit avoir égard, dans cette détermination, à la considération suivante : d'ordinaire, en l'absence des pluies, la hauteur des eaux d'une rivière s'abaisse d'une manière à peu près coulinue. Si une pluie survient après cette période de sécheresse, la hauteur de la rivière s'élèvera, et il arrivera souvent, quand le niveau sera devenu slationnaire, après le passage des eaux torrentielles, qu'il se trouvera supér rieur à sa cote primitive. Cette mobilité du niveau, dit permanent, rend fort délicate l'opération du jaugeage de l'écoulement des eaux par les déversoirs.

» Quoi qu'il en soit, nous aurions désiré, comme nous

1^ Èrmns tnpÈnumrkLU

TavoDS dit plus haut, que ies observations des hauteurs d'eau sur les déTersoirs, obeemUons qui a^ont pas en général dépassé le nombre de deux par jour (1) , fintes à des heures à peu près fixes , eussent été effectuées à des intervalles plus rapprochés, et qu'elles eussent donne avec certitude la constatattoû du moment précis des hauteurs maxima. Les relevés, à notre avis, ont été trop rares pour permettre d^étndier, dans leur détail» comme il eât été nécessaire, les faits sveoessife d'écoulement.

» En résumé^ les conclusions du Mémoire de MM. Jeandel, Cantegril et Bellaud ne nous paraissent pas suffisamment justifiées, parce que leur théorie n'est pas d'une vérité absolue, parce que leur champ d'expérience étsit peu favorable , que leurs procédés d'observation n*ont pas eu toute la piédsion nécessaire, et que leurs expériences n'ont été ni assez nombreuses , ni assez suivies. Mais , après avoir signalé les imperfections de leurs éludes êxpérimentaUSf nous nous plaisons à reconnaître que ce travail mérite, non-seulement des encouragements, mais des éloges. Les auteurs sont entrés dans une bonne voie ; ils ne l'ont pas, sans doute , complètement frayée et ne l'ont pas tracée jusqu'au bout ; mais d'autres explorateurs viendront, qui y suivront leurs pas , et

(1) n éttiit Ncomuidé dfam mnière ffaénte ét mniliplitr hs oimmtioas failM an éévosoir dus les tenps de ]daie ; pendait la période de eo»paraiseï, on a elTeetni dans le bassin déboisé, et dorant un jour de pinie, insqa^è dnq relevés. Dans le bassa bwsé lal-aiêflie, oà réeenlenwnt s» naniiissiait dM mnièr* moina sacendéo, on afail josqa'à trais et qaairo obaurvatisns par jonr en tsaips de pInie. ParCnis, on sa cenHnrait dTnn aanl ralsvé quotidien pendant nne période de beau teaips et lorsque rétisfo aeeasait la même cote que celle des jours précédenls.

8*y engageront plus afant. C*esl ainsi, c*esl par des expériences analognes k eelles que nous venons de discuter brièrement, qu'on parviendra I recueillir les renseignements

indispensables pour connaître la marche des écoulements, et pour résoudre ) en la réglant, le grand problème de l'aménagement des eaux. MM. Jeandei , Cantegril et Belland ont donné «n utile exemple : nous proposons à l'Académie de leur adresser des remerdments pour leur intéressante communication. > (Les conclusions du rapport sont adoptées à l'unanimité.;