CHAPITRE IV

§ l'*'*. — Description du mascaret.

193. Définition du mascaret, — Le mascaret est le ressaut brusque, dont j'ai précédemment parlé (141), qui se produit sur certains fleuves, à la tête du flot de Tonde marée fluviale (*).

Les courbes instantanées de la marée fluviale prennent, par le ressaut du mascaret, une forme particulière qui s'éloigne de celles que Ton observe ordinairement dans les mouvements ondulatoires.

Le ressaut de la lôte du flot n'a pas toujours la même forme ni le même aspect. Tantôt il ressemble à une onde régulière à surfac<»s lisses, et tantôt à une onde qui déferle. Il en est résulté une certaine confusion dans l'emploi du mot mascaret.

Quelques auteurs n'ont appliqué ce nom au ressaut de la tttc du flot que dans le cas où il déferle ; et, dans le cas contraire, ils l'ont désigné par le nom A'' ondulation. D'autres ont donné le nom de mçiscaret au ressaut de la tète du flot dans tous les cas, qu'il y ait ou «ju'il n'y ait pas déferlement.

(•) Le phénomène qui uous occupe en ce niouicnt a reçu cliffcVonls noms. On l'appelle Bore sur le (jauge, Prororoca sur le Heuve des Amazones, Barre sur la Seine, et Mascaret sur la Garonne et la Dordogne.

J'adopte ce dernier nom, sous lequel le phénomène a été le plus souvent dé^^J;5•llé dans les études dont îl a fait l'objet.

DU MASCARKT. ii t

Ce dernier emploi du mot mascaret me paraît le plus logique: car, que le ressaut de la tête du Ilot délerle ou ne déferle pas, la marée fluviale se comporte toujours de la même manière en arrière de ce ressaut. La surface supérieure s'y trouve toujours subitement exhaussée, comme je le dirai plus loin (200). Le déferlement, qui n'est que le résultat de circonstances purement accidentelles, ne constitue pas un phénomène différent de l'ondulation à surfaces lisses. Ce sont deux aspects différents du même phénomène.

11 doit donc être entendu que le mot mascaret désignera, dans ce qui va suivre, tout ressaut qui se forme en tête du flot de la marée fluviale et y fait une saillie plus ou moins prononcée sur les basses eaux du fleuve, que ce ressaut déferle ou présente des surfaces lisses.

194. Irrégularités du mascaret dans ses apparitions, — On sait que le mascaret ne se manifeste pas sur tous les fleuves. Pour ne parler que des fleuves de France, il ne se produit jamais sur la Loire ni sur l'Adour, et on l'observe sur la Seine, la Charente, la Garonne et la Dordogne.

Sur les fleuves où il se manifeste, le mascaret n'apparaît que pendant les marées dépassant une certaine hauteur, et le nombre de ses apparitions pendant la durée d'un mois lunaire n'est pas toujours le même. En outre, le nombre d'apparitions varie beaucoup d'un fleuve à l'autre.

KnCn, sur le même fleuve, le mascaret diminue parfois de hauteur et arrive presque^ à disparaître pour des marées de même importance. Puis , après quelque temps, on le voit reparaître et reprendre souvent sa première intensité.

193. Variations de hauteur du mascaret, — Sur le même fleuve et pendant la même marée, le mascaret a des hauteurs très différentes, suivant le lieu que l'on considère.

I^ hauteur du mascîiret, très faible au début du phénomène,

croît pendant un certain temps , puis elle décroît peu à peu jusqu'au moment et au lieu où le mascaret cesse de se faire sentir.

La plus grande hauteur du mascaret varie d'ailleurs sur le même fleuve suivant l'importance de la marée.

Elle varie en outre d'un fleuve à l'autre pour des marées de même importance.

Sur certains fleuves, la plus grande hauteur du mascaret n'est que de quelques décimètres. Sur d'autres, elle s'élève souvent jusqu'à 2™ et 3'".

Le mascaret ne dépasse guère cette dernière limite do hauteur sur les fleuves de France. On a signalé des hauteurs beaucoup plus grandes, 5"*, 6™ et pUis, sur le j[jange et sur lo fleuve des Amazones.

196. Limites de V apparition du mascaret. — La distance de l'embouchure à laquelle le mascaret commence à se manifester est très variable, suivant les caractères des fleuves. Réduite sur certains fleuves à quelques kilomètres seulement, efle s'élève sur d'autres jusqu'à 70^°* et 80^™.

Dans certaines circonstances, le mascaret acquiert assez rapidement une grande hauteur, et dans d'autres il augmente lentement jusqu'à son maximum d'élévation.

Dans tous les cas, le maximum étant atteint, la hauteur du mascaret diminue ensuite progressivement en remontant le fleuve.

Le mascaret cesse ordinairement de croître au moment où la pleine mer a lieu à l'embouchure du fleuve, ou quelque temps avant ce moment. Il diminue ensuite de hauteur avec plus ou moins de rapidité, suivant les circonstances, et finit par disparaître avant que l'onde marée atteigne la limite de la partie maritime du fleuve.

497. Forme du mascaret en plan. — Le mascaret occupe presque toujours la laideur totale du fleuve, d'une rive à Tautre ; quelquefois, mais assez rarement, il ne paraît régner que sur

DU JUASe.iKET. 179

une partie de la largeur du fleuve, à partir d'une rive ;'ou bien sa hauteur est plus grande sur Tune des rives que sur l'autre.

Le plus ordinairement, le mascaret se présente en plan sous la formé d'une courbe dont la concavité se trouve vers l'amont du fleuve. Quelquefois il prend une position inclinée par rapport à Taxe du fleuve, l'angle aigu se trouvant tantôt vers l'une des rives tantôt vers l'autre.

198. Aspect du mascaret. — Le mascaret conserve des formes lisses, quelle que soit sa hauteur, quand il se propage dans des eaux suffisamment profondes.

Dans ce cas, et lorsqu'il atteint une grande hauteur, il a l'aspect d'une onde élevée dans l^iquelle on remarque un mouvement très marqué de l'eau, dirigé vers la partie antérieure du mascaret ; ce que l'on a quelquefois désigné par les expressions rouleau cTeau et lame déversante appliquées à cette onde.

Lorsque la profondeur des eaux s'abaisse au-dessous de certaine limite, le mascaret cesse d'être stable et se-J^rise en déferlant*

199. Au sujet du déferlement, je citerai une expérience de M. Bazin (*) sur un remous formé dans un canal par l'introduction d'une certaine quantité d'eau. Ce remous présentait à son extrémité antérieure une onde tout à fait semblable au mascaret. M. Bazin a constaté que cette tète de remous ne conserve sa forme lisse et arrondie qu'autant que sa hauteur est inférieure à la profondeur de l'eau dans laquelle elle se propage, et il assigne comme limite de hauteur, au delà de laquelle la tète du remous tend à se briser, en eau dormante, les deux tiers de la profondeur de cette eau (*).

Nous avons vu, d'autre part (IS), que l'onde de translation déferle quand sa hauteur s'approche de la profondeiu* de l'eau.

Ces difllérentes observations montrent que la tète du remous

(*) Becherches sur la propagation des ondes, par M. Bazin, p. 3^. («) Jbid., p. 55.

dont parle M. Bazin, et sans doute aussi le mascaret, se comportent, au moment du déferlement, comme des ondes de translation.

Les expériences de M. Bazin ont encore montré que quand Tonde de translation déferle, sa marche s'accélère (*\ et que le niveau de l'eau d'im remous dépasse en hauteur la télé de ce remous, -quand cette tête déferle (*}.

Les mêmes circonstances se présentent lorsque le mascaret déferle. C'est à elles qu'il faut rapporter la forme concave vers l'amont que prend le mascaret, sur la largeur du fleuve, quand il déferle près des deux, rives, comme cela arrive souvent par suite de la moindre profondeur de Teau dans ces parties du fleuve.

200. Etat des eaux dufleme après le passage du mascaret, — Quand le mascaret a passé en un lieu, le lit du fleuve se trouve immédiatement rempli à une certaine hauteur au-dessus du niveau primitif, hauteur variahle suivant les circonstances.

Aux lieux où le mascaret augmente de hauteur ou atteint son maximum d'intensité, et sur une longueur qui dépend des conditions naturelles du lit du fleuve et de l'importance de la marée, Tonde du mascaret dépasse en hauteur le flot de la marée qui la suit.

C'est ainsi qu'à Caudebec, sur la Seine, pendant la marée du 19 septembre 18^6, le mascaret s'est élevé à 2™, 17 au-dessus des basses eaux du fleuve; et, après le passage du mascaret, le lit du fleuve s'est trouvé rempli à i™,^7 seulement au-dessus du même niveau.

M. Parliot a obsené une circonstance semblable, le 6 mai i8j6, à Saint-Jacques, en aval de Tancarville, sur la rive droite, où se trouvait alors le chenal des basses eaux de la Seine ^';. Il a constaté que le mascaret avait 2'", 18 de hauteur, et qu'après son pa^-

(*) liecherches sur ta propagation des ondeSy par M. Bazin, p. '}\.

(•) ma., p. yy.

(*) Mémoire *ur te mascaret de la Seine {Annales des Ponts et Cliaussées, année 186^, i*' scmcslrc, p. 21).

sage le niveau des eaux du fleuve n'a été exhaussé que de i"*,68.

Cette circonstance s'est reproduite dans les expériences de M. Bazin sur la propagation des remous (*). La hauteur de la première onde, dit M. Bazin, était supérieure d'environ moitié à celle de la tranche d'eau qui la suivait.

Lorsque le mascaret a dépassé le lieu où il acquiert son maximum d'intensité, et que sa hauteur va en décroissant, le flot n^en continue pas moins à remplir le lit du fleuve immédiatement après le passage du mascaret ; mais l'onde du mascaret ne s'élève plus alors au-dessus du niveau du flot.

Ces diverses manières d'être du mascaret par rapport au flot de la marée fluviale sont d'ailleurs très variables. Rien de précis ne pourrait être dit sur l'importance de l'une et de l'autre. On ne peut que signaler leur existence dans la marche du mascaret qui présente tant de circonstances imprévues.

201. Des éteules. — Lorsque le mascaret dépasse en hauteur le flot de la marée fluviale qui le suit, il se produit dans les eaux du flot, peu d'instants après le passage du mascaret, im phénomène particulier auquel on a donné, sur la Seine, le nom d'éteules.

Les éteules sont des ondes plus ou moins élevées, plus ou moins nombreuses, suivant les circonstances, dont les sommets s'élèvent au-dessus du niveau moyen des eaux, et les dépressions s'abaissent au-dessous de ce niveau. Ce sont de véritables ondes d'oscillation, essentiellement diff'érentes du mascaret, et qui ne résultent que de l'agitation causée à l'eau du fleuve par la marche de ce dernier.

On observe quelquefois de semblables ondes d'oscillation à la suite d'une onde de translation, ainsi que l'a constaté M. Bazin dans ses expériences. J'ai déjà cité (5) ce que M. Bazin a dit à ce sujet.

L<?s éteules ont souvent i*" et i'",5o de hauteur, du sommet au

(') Recherches sur la propagation des ondes, par y\, Bazin, p. 49-

Î82 MARKES FLt'VIALES. — CIIAP. IV.

point le plus bas. Leur nombre est très variable. Quelquefois il ne s'en produit que 4 à 5, et d'autres fois leur nombre s'élève jusqu'à 12 et i5, comme on l'a observé sur la Seine dans les grandes marées de septembre 1876.

Lorsque le mascaret a dépassé la région du fleuve où sa hauteur est plus grande que celle du flot qui le suit, les éteules ne se produisent plus. On observe ordinairement quelques ondulations sur les rives pendant les premiers instants après la disparition des éteules. Ces ondulations sont sans doute les demièreis traces des éteules. Mais bientôt la hauteur du mascaret continuant à diminuer, ces ondulations de rive finissent elles-mêmes par disparaître.

202. Nature et vitesse de propagation du mascaret. — Nous avons dit (199) que le mascaret déferle dans les mêmes conditions que l'onde de translation, et nous venons de voir que, comme cette onde, il soulève parfois des éteules après lui.

La ressemblance du mascaret avec l'onde de translation se montre encore dans la manière dont il se propage. Les vitesses de propagation du mascaret, que l'on a observées , s'accordent en effet généralement avec la formule

qui donne, comme nous l'avons vu (10), la vitesse d'une onde de translation marchant contre le courant des eaux.

11 faut conclure de là que le mascaret est de la nature des ondes de translation et qu'il agite les eaux du fleuve sur toute leur hauteur.

Cette conclusion s'accorde d'ailleurs avec ce que j'ai dit précédemment sur la nature de l'onde marée fluviale (151).

Voici quelques chiffres qui fixeront les idées sur la vitesse de propagation du mascaret.

Le 18 mai i856, M. Partiot a trouvé au mascaret de la Seine

Dt MASCARET. 183

une vitesse de 6",5i par seconde, entre Quillebeuf et Villequiers (*).

Pendant la marée du 19 juin 1876, la vitesse de propagation du mascaret de la Seine a varié de 7"*,3i à 7"*,gi entre Quillebeuf et Duclair. La ^^lesse de propagation de la tête du flot a été en augmentant de 3™, i4 à 7™, 3i entre rembouchure et Quillebeuf; puis en diminuant de 7^,91 à 3"*, 71 entre Duclair et Elbeuf. Mais les plus faibles de ces vitesses s'appliquent aux lieux où le mascaret n'existait pas encore ou avait disparu.

203. L'onde du mascaret se propage, comme toutes les ondes, par communication de mouvement, laissant sans cesse en arrière les eaux dans lesquelles elle vient de se propager, et dont elle a déterminé momentanément le déplacement horizontal dans le sens de son propre mouvement (108).

C'est donc toujours dans les eaux du fleuve que se forme et se propage le mascaret. Cela s'accorde avec ce que j'ai dit précédemment (138) de l'introduction des eaux de la mer dans le lit du fleuve. Nous avons vu, en efl^t, que les eaux de la mer sont confinées dans l'arrière-flot, et que la limite d'amont de l'arrière-flot se trouve toujours à une grande distance de la tête du flot.

204. Vitesse du courant de flot en arrière du mascaret. — La vitesse du courant de flot en arrière du mascaret varie suivant les fleuves et les marées. Quelquefois très faible et inférieure à 1™ par seconde, elle s'élève d'autres fois jusqu'à 2™ et 2™, 5o.

M. Partiot a constaté que, pendant la marée du 18 août i856, la vitesse du courant de flot, sur la Seine, à Villequiers, a été de i", 70 immédiatement après le passage du mascaret, et de 1™, 84, au maximum, une demi-heure plus tard (^).

Ces vitesses ont été obser\'ées dans le lit de la Seine. M. Partiot a fait d'autres observations dans un chenal étroit, compris entre la

(*) Mémoire sur le mascaret de la Seine j par M. Partiot, p. 82. (*) Ibid,y p. 32.

rive et une digue en construction, en aval de Quillebeuf. I^ vitesse du courant de flot y a varié de i™, ^o à 2™, ^5 pendant plusieurs jours d'observation (*).

Il est présumable que les fortes vitesses constatées dans celle dernière observation proviennent de circonstances étrangères au mascaret, par exemple, de la faible largeur du chenal où les observations ont été faites.

205. Relation entre la vitesse du courant de flot et la vitesse de propagation du mascaret. — Lors des observations faites par M. Partiot, et dont je viens de parler, la vitesse de propagation du mascaret a été trouvée de 6*",5i et 5™, 4^ par seconde. Elle est, comme on le voit, beaucoup plus forte que celle du courant de flot qui suit le mascaret.

Mais ces deux vitesses ne sont pas de même nature. La première est la vitesse de déplacement des molécules d'eau entraînées par le courant, et la seconde, celle du mouvement ondulatoire du mascaret.

Quoique de natures diflerentes, ces deux vitesses appartiennent au même phénomène. Une relation doit exister entre elles, et cette relation peut s'établir par les considérations géométriques suivantes, analogues à celles que j'ai exposées à l'occasion des ondes de translation (43) et des courants de marée (113).

Supposons que pendant un temps t le mascaret se soit propagé deABenA'B'(/^. 3o).

Désignons par :

V la vitesse de propagation du mascaret;

V la vitesse moyenne du courant de flot dans la section AB; E la distance qui existe entre les sections AB et A'B';

H la profondeur des eaux du fleuve ;

h la hauteur dont la surface supérieure des eaux s'est élevée après le passage du mascaret ;

< ' ) Mémoù-e sur le mascaret de la Seine, par M. Partiot, p. 27.

DU MASCAHKT.

L la largeur du Ht du fleuve dans la section AB; ]J la largeur moyenne du Ht du fleuve entre les sections AB et VB'.

ÎMg. 30.

A Jhv*U in mart^ du mascaret.

vO/u" du coumnt dujleuae

Pendant le temps t^ \\ s'est écoulé |)ar la section AB un volume d'eau représenté par Texprcssion

L(H-hA)i7.

Pendant le même temps, le volume des eaux compris entre les sections AB et A'B' a été augmenté de