TOME II. — NOÜV. TECH. Ô

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ments très-fréquents de la voie et conséquemment des frais considérables d’établissement. La question toutefois paraît résolue d'une manière assez avantageuse par le porteur universel de M. Corbin. La voie est en bois et formée par le rapprochement et l’emboîtement bout à bout d'un nombre suffisant de systèmes posés à même sur le sol, et composés chacun de deux longrines en bois maintenues par deux traverses à 40 ou 60 centimètres de distance l’une de l’autre. Les longrines servent de rails; pour les tournants on a des systèmes présentant les différentes courbures voulues. Quand on dispose d’un matériel complet, l’établissement de la voie n’est plus qu’une manœuvre simple et facile, et son déplacement ne donne lieu relativement qu’à peu de frais.

Dans les pays de montagnes on pourra appliqueravantageusement les chemins aériens, dont la voie est formée d’un câble en fil de fer suspendu. Ces systèmes de transport ont déjà été employés pour l’exploitation des bois dans les Alpes; on les utilise aussi pour de grands travaux de terrassement. Leurs dispositions varient suivant la destination qu’ils doivent avoir et les moteurs employés; mais le procédé en lui-même n’exige pour sa réalisation qu’un matériel peu compliqué et peu coûteux.

Dans tout ce qui précède nous avons considéré les forêts comme ayant pour objet principal la production du bois. Mais il est des cas où les forêts n’ont plus ce même rôle à jouer, et où elles n’interviennent que pour procurer un résultat de toute autre nature. La conservation et même la création des forêts dans ces circonstances répondent à des intérêts d’un ordre différent et dont l’importance est peut-être plus considérable encore. C’est une œuvre de protection, de préservation contre certains phénomènes destructeurs pouvant porter atteinte à la vie de l’homme et à ses moyens d'existence dans certaines régions, contre des causes de ruine que l’imprévoyance a pu quelquefois provoquer, mais contre lesquelles, dans tous les cas, des efforts individuels demeurent stériles. C’est à ce titre que les travaux forestiers ayant pour objet l’extinction des torrents, auxquels des défrichements inconsidérés ont rendu une activité aussi inattendue que redoutable, que la fixation des dunes, qui n’acquièrent de stabilité définitive que grâce à des reboisements considérables, peuvent être classés parmi les travaux d’utilité publique de premier ordre. L’attention que l’on attache à ces travaux depuis seulement un petit nombre d’années nous impose l’obligation d’en parler ici avec quelque détail.

LES TORRENTS

Les torrents, ces cours d’eau en apparence si capricieux, dans le lit desquels aujourd'hui ne coule qu’un mince filet d’eau, mais qui demain, après un orage, recevront peut-être une masse liquide assez puissante pour entraîner au loin des hlocs de pierre d’un poids formidable, sont soumis à des lois qu’on a pu constater et formuler. Après avoir observé les phénomènes torrentiels, on a su distinguer et analyser les causes de ces phénomènes, et l’on a pu par conséquent se livrer à la recherche des moyens à leur opposer pour en détruire, ou tout au moins en atténuer les effets désastreux.

Il y a quarante ans environ, un ingénieur des ponts et chaussées frappé des ravages et des désastres causés par les torrents des Alpes, exposa les résultats de ses observations et de ses réflexions dans un travail qui fut honoré par l’Académie du prix Montyon. « M. Surell, dit à propos de ce travail M. Cézanne, par ses Eludes sur les torrents des Hautes-Alpes , a rendu le grand service d’avoir, dans la question générale des forêts, dégagé un problème particulier,

LES TORRENTS

local, relatif à leur action sur les eaux de montagne, et qui étant nettement circonscrit est devenu accessible à la méthode scientifique. Après une analyse rigoureuse du phénomène des torrents, M. Surell montre d’abord la cause, puis le remède, et sa démonstration a tout l’attrait de l’évidence. »

Si M. Surell n’est pas entré le premier dans la voie que nous venons d'indiquer, il l’a parcourue du moins dans toute son étendue avec une finesse d’analyse, une sûreté de jugement qui ont fait de ses Etudes une œuvre classique; cette œuvre a joui bientôt d’une grande autorité, car le remède principal proposé contre les torrents, le reboisement, n’est pas de ceux qui pouvaient être suggérés par l’engouement professionnel, comme on l’a objecté parfois aux forestiers.

Dans ces vingt dernières années la question des torrents, au point de vue de leur extinction ou de leur correction, a fait de sensibles progrès, grâce à de nombreux travaux dus à la plume de divers ingénieurs et forestiers. Nous citerons par exemple les belles Études sur les torrents des Alpes de M. Scipion Gras, ingénieur des mines ; l’intéressant Mémoire sur les barrages de retenue des graviers dans les gorges des torrents par M. Philippe Breton, ingénieur des ponts et chaussées; un autre mémoire sur quelques procédés employés par le service des forêts pour la correction des torrents par M. Demontzey, conservateur des forêts, mémoire qui offre cet intérêt que n’avaient peut-être pas au même degré les œuvres précédentes, d'indiquer des procédés que l’expérience a consacrés; citons encore l’ouvrage qui a pour titre Les Torrents par M. Costa de Bastelica, conservateur des forêts, cette étude des lois, des causes, des effets des torrents et des moyens de les réprimer et de les utiliser, en apparence toute théorique, est pourtant empreinte, on le sent parfaitement après en avoir achevé la lecture, de ce caractère particulier des œuvres inspirées par une observation continuelle des phénomènes dont on veut pénétrer les causes, inspirées aussi par cette conviction et cette confiance entière que fait naître le succès après une lutte immense, qui est ici la lutte de l’homme contre les fureurs du torrent.

Nous n’avons cité que quelques-uns des ouvrages estimés et utiles à consulter sur la question, ceux publiés à l’étranger sont aussi assez nombreux; il nous suffira de citer, entre autres travaux, ceux de l’ingénieur bavarois Franz Muller, de M. l’ingénieur Rohr, de Berne, enfin de M. le professeur Culmann, de Zurich, dont le rapport au conseil fédéral sur les torrents des Alpes suisses, publié en 1865, est rempli de faits, d’observations et de préceptes fort instructifs.

L’étude des torrents, telle que nous l’entendons ici, a pour but unique la recherche des moyens à employer pour combattre efficacement les effets désastreux des eaux torrentielles; effets qui se font sentir aussi bien dans le sein des montagnes que dans le fond des vallées. Pour comprendre dans quel sens doivent être dirigés les efforts à déployer pour atteindre ce résultat, il faut connaître la nature des phénomènes à combattre, et les lois auxquelles ces phénomènes obéissent. 11 ne s’agit pas, par exemple, de faire obstacle aux eaux qui, s'accumulant subitement dans la montagne, se précipitent dans la plaine avec une vitesse qui atteint parfois 14 mètres par seconde, vitesse immense à laquelle peu d’obstacles résisteraient. La cause réelle des désastres à redouter n’est ni dans cette vitesse ni dans ce débit d’eau considérable, mais dans les phénomènes produits en certaines circonstances par cette masse d’eau et cette vitesse ; c’est-à-dire l’affouillement du sol et l’entraînement des matières d’une part et l’exhaussement qui résulte du dépôt de ces matières dans les vallées d’autre part.

Le problème par conséquent est complexe, les moyens de préservation le sont également. Trois causes concourent au résultat qu’on veut combattre : l’accumulation des eaux, leur vitesse, l’entraînement desmatières. C’est donc dans l’étude de ces trois causes qu’il faut rechercher les remèdes à employer. Ces remèdes

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sont de deux natures ; les uns que nous appellerons naturels consistent dans le reboisement et le gazonnement des montagnes, ce sont les seuls réellement et indéfiniment efficaces; les autres appelés modestement travaux de défense (1), sont les barrages ou murs de chute et les digues.

L’étude que nous allons entreprendre se divise en trois parties : nous exposerons d’abord les principales lois des cours d’eau et de l’entrainement des matières de transport; nous définirons ensuite les torrents et décrirons leurs effets ; enfin nous indiquerons les moyens de préservation employés.

Lois générales de l’entraînement et du dépôt des matières par les cours d’eau. — Une pierre placée au fond d’un cours d’eau, ne peut être entraînée que par le choc du filet d’eau qui la heurte; la pierre oppose à cet effort du liquide en mouvement, une résistance qui dépend de sa densité, de son volume et de sa forme. La force d’entraînement de l’eau augmente d’intensité avec la vitesse et la profondeur du cours d’eau; toutes choses égales, son action croît en raison directe de l’étendue superficielle de la pierre qui lui fait obstacle; à poids égal une pierre ronde est entraînée plus facilement qu’une plate, d’abord parce que l’étendue superficielle opposée par la pierre ronde à la veine fluide est plus grande, ensuite parce que son centre de gravité est beaucoup plus facile à déplacer. Un galet dont les trois dimensions sont inégales offre une résistance à l’entraînement qui varie selon la position qu'il affecte : s’il est isolé, c’est en opposant au courant sa face la plus petite et en se maintenant à plat, que sa résistance sera la plus efficace, parce que ainsi le contact avec le fond et par suite le frottement seront plus grands. Mais dans le lit d’un torrent1 généralement fort pierreux ce n’est pas cette position que prennent les galets pour opposer au courant le maximum de résistance ; ils se calent les uns les autres et se placent de façon à présenter la face la plus longue perpendiculairement au courant, la largeur inclinée vers l’aval et l’épaisseur relevée vers l’amont. Par cette disposition reproduite dans la fig. 9, les galets sont solidaires les uns des autres, ils résistent non-seulement par leur propre poids, mais encore grâce à la résistance de tous ceux contre lesquels ils s’appuient. C’est la disposition la plus favorable à la stabilité du lit d’un torrent, et tous les cailloux tendent à prendre la position qui y correspond.

La résistance qu’une pierre peut opposer au courant est limitée; la force d’entraînement à laquelle elle est soumise augmente au contraire considérablement avec la vitesse et toutes les circonstances qui la produisent. On conçoit donc qu’il y ait un moment où cette vitesse puisse devenir assez grande pour vaincre la résistance de la pierre et la déplacer. Si l’on suppose un accroissement de vitesse continu depuis le moment où la pierre est encore au repos jusqu’à celui où elle se met en mouvement, on peut admettre qu’il existera une vitesse intermédiaire produisant une force d’impulsion exactement égale à al résistance de la pierre ; c’est cette vitesse que M. Scipion Gras appelle vitesse limite d’entrainement. C’est encore ce que M. Philippe Breton exprime ainsi : >> Pour chaque pierre il existe une vitesse déterminée, exactement capable de » la faire rouler, tellement qu’elle résiste à toute vitesse moindre et se met en

(1) « Tous ces mesquins ouvrages, dit M. Surell, ne sont que des défenses, ainsique l’indique même leur nom. Us ne diminuent pas l’action destructive des eaux; ils l’empêchent seulement de s’étendre au-delà d’une certaine borne. Ce sont des masses passives opposées à des forces actives, des obstacles inertes et qui se détruisent opposées à des puissances vives qui attaquent toujours et ne se détruisent jamais. Là parait toute la supériorité de la nature, et le néant de nos pauvres artifices. » Etude sur les torrents des Hautes-Alpes, 2° édit, tome I, p. 165.

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« marche pour toute vitesse plus grande. » Cette vitesse limite est plus ou moins grande selon les circonstances qui augmentent ou diminuent la force de résistance des pierres; elle dépend encore des conditions, autres que la vitesse, qui influent sur la force d’entraînement du courant, c’est-àdire de la densité et de la profondeur de l’eau.

Dès qu’une pierre est mise en mouvement par le courant, elle est soumise à une force d’impulsion continue; sa vitesse est tout d’abord accélérée, mais elle ne tarde pas à devenir uniforme, parce que la résistance à l’entraînement croit plus rapidement que la vitesse et qu’il arrive un moment où il y a équilibre entre les causes d’accélération et de ralentissement. La vitesse de ce mouvement uniforme dépendra de l’excès de la vitesse du courant sur la vitesse limite d’entrainement; de là cette conséquence que les pierres de grosseurs différentes seront, au sein du même courant, animées de vitesses différentes; tandis que le plus fin gravier sera emporté avec rapidité, les pierres plus grosses seront entraînées plus lentement, d’autres pierres plus grosses plus lentement encore, et ainsi de suite jusqu’à la pierre qui, roulant péniblement et s’arrêtant par intervalles plus ou moins longs , présentera une résistance à peu près égale à la force d’entrainement.

Dans ces conditions, il se produira ce qu’on appelle un transport par triage. Mais il est clair que si les matières charriées étaient assez nombreuses pour se toucher et se gêner dans leur mouvement propre, il y aurait des chocs ; les pierres plus petites heurteraient les pierres plus grosses, les premières perdraient une partie de leur vitesse, Fig 10 pian du torrent ,de la Sigon3te (Hautes. la vitesse des autres au contraire Alpes). Échelle de l a 60000.

serait augmentée, et de toutes ces

actions réciproques il devrait nécessairement résulter, à partir d’un certain moment, June vitesse moyenne égale pour toute la masse entraînée. Quand ces conditions, qui ne sont nullement hypothétiques, se réalisent, on dit qu’il y a transport en masse.

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Un cours d’eau est à l’état de saturation quand il transporte une quantité de matières telle, que toute addition de gravier aurait pour résultat l’arrêt immédiat des plus grosses pierres entraînées. A mesure qu’un cours d’eau se charge de matières, sa vitesse diminue ; réciproquement à mesure qu'il en dépose, sa vitesse s’accroît. Cette loi des plus importantes pour l’explication des phénomènes torrentiels résulte d’une action mécanique fort simple : « Un tilet d’eau, dit « M. Scipion Gras, ne peut pousser un caillou qu’en lui cédant une certaine « quantité de mouvement et en perdant par conséquent de sa vitesse. Plus les « cailloux seront nombreux, plus la zone fluide qui les entraînera éprouvera de « ralentissement. Si l’on pouvait, en un instant donné, supprimer toutes les « matières que charrie un torrent, nul doute que sa vitesse, surtout au fond, ne « s’accrût immédiatement d’une manière notable. »

La puissance d'entraînement d’un courant se mesure par le poids total des matières qu’il charrie, lorsqu'il est à. l’état de saturation; elle varie par conséquent avec les causes qui influent sur la quantité de résistance des matières, • c’est-à-dire avec la densité, le volume et les dimensions; ce qui revient à dire que la puissance d’entraînement sera d’autant plus grande que les pierres soumises à son action seront plus mobiles et plus transportables.

La force impulsive dont est doué un cours d’eau, quelle que soit d’ailleurs sa vitesse, a pour effet non-seulement l’entraînement des pierres plus ou moins grosses qui tapissent son lit, mais encore l’érosion de toutes les saillies contre lesquelles se heurte le courant, pour peu que la résistance soit moindre que l’action érosive. L’affouillement du lit causé par ces érosions et l’entrainement des matières qui en proviennent sont deux phénomènes dus aux mêmes causes, mais parfaitement distincts; la tendance à l’affouillement est d'autant moindre que l’entraînement des matières est plus considérable parce qu’alors la vitesse diminue; d'un autre côté le ralentissement provoque un dépôt de matières, l’entraînement devenant alors plus faible, la vitesse augmenteetpar conséquent aussi la puissance d’érosion ; les effets de ces deux propriétés tendent à se faire équilibre.

Examinons avec M. Scipion Gras les manièi’es différentes dont un cours d’eau peut se comporter relativement à son fond mobile.

Si le cours d’eau, en un point donné, n’est pas à l’état de saturation et si le fond de son lit n’ofl'rc pas une résistance suffisante à l’entraînement, il y aura affouillement, les matières provenant de cet affouillement ajoutées à celles déjà transportées amèneront le courant à l’état de saturation. Si les matières meubles du lit sont de grosseur et de densité différentes, l’eau entraînera toujours de préférence les plus petites pierres et les plus légères. Si, lorsqu’il y a saturation, la puissance d’entraînement diminue par suite du ralentissement de la vitesse par exemple, il se produira immédiatement un dépôt qui aura pour effet d’exhausser le lit à l’endroit où la puissance d’entraînement aura diminué. Ce dépôt s’opérera dans un ordre inverse de celui des matières entraînées après l’affouillement, les plus grosses pierres s'arrêteront les premières; ensuite les plus petites et dans l’ordre généralement exprimé par les mots : blocs, galets, graviers, sable et limon. Le dépôt continuera jusqu’à ce que la charge transportée par le courant soit exactement en rapport avec la puissance d'entrainement. Enlin si, admettant toujours le cours d’eau à l’état de saturation, sa puissance d’entrainement n'éprouve ni augmentation ni diminution, le niveau de son lit ne sera pas modifié. Deux cas peuvent se présenter : ou bien toutes les matières venues d’amont seront débitées en aval et le lit ne subira aucune modification ; il y aura dans ce cas équilibre ou permanence du lit ; ou bien le lit étant composé de graviers moinslourds que ceux charriés, comme le courant

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a plus de tendance à entraîner les matières légères que les matières lourdes, celles-ci seront déposées et remplacées par celles du lit; la puissance d’entraînement ne variant pas, le dépôt compensera l’affouillement. Le lit sera composé de pierres moins mobiles, il deviendra ainsi moins facilement attaquable, sans que son niveau ait été, du moins sensiblement, ni exhaussé, ni abaissé.

C’est par des considérations de cette nature que M. Philippe Breton distingue ce qu’il appelle le profil d’équilibre et le profil de compensation.

Les causes qui augmentent ou diminuent la puissance d'entrainement d’un cours d’eau ont donc sur les effets produits dans son lit une importance considérable. Ce sont, nous l’avons déjà dit, la vitesse du courant, sa profondeur, la densité du liquide, et nous ajouterons, avec M. Costa de Bastelica, sa viscosité. La vitesse, c’est-à-dire l’espace parcouru dans l’unité de temps par les molécules fluides, dépend en premier lieu de la pente du lit, elle augmente en outre en raison directe de la profondeur de l’eau; selon que le lit d’un cours d’eau, dont on suppose le débit constant, s’élargit ou se resserre, la profondeur diminue ou augmente, et la vitesse conséquemment est ralentie ou accélérée; la densité du liquide influe surtout sur l’action véhiculaire, on peut la considérer comme affaiblissant le poids des matières immergées, elle en facilite donc.le transport. Enfin de la terre argileuse délayée dans l’eau rend celle-ci moins fluide et lui donne une puissance d’entraînement considérable, dont l’intensité est telle, dans certaines circonstances, que M. Costa n’hésite pas à lui attribuer certains dépôts que les géologues ont classés jusqu’à présent parmi les formations de la période glaciaire.

Nous n'entrerons pas dans de plus amples détails au sujet de l’ordre de phénomènes que nous venons d’examiner; nous trouverons dans les quelques lois que nous avons énoncées l'explication des principaux effets produits par les torrents, seuls cours d’eau dont nous aurons à nous occuper dans cette étude.

Les torrents et leurs effets. — Qu’est-ce qu’un torrent? L’auteur classique dont nous avons parlé en commençant, M. Surell, en définit ainsi les caractères : il coule dans une de ces vallées très-courtes qui morcellent les montagnes en contre-forts ; quelquefois même dans une simple dépression ; ses crues sont courtes et presque toujours subites. Sa pente excède 6 centimètres par mètre sur la plus grande longueur de son cours ; elle varie très-vite et ne s’abaisse pas au-dessous de 2 centimètres par mètre. 11 affouille dans la montagne, il dépose dans la vallée et il divague ensuite (1). De son côté, M. Scipion Gras définit un torrent: « Un cours d’eau dont les crues sont subites et violentes, les pentes considérables et irrégulières et qui le plus souvent exhausse certaines parties de son lit par suite du dépôt des matières charriées; ce qui fait divaguer les eaux au moment des crues (2). » Cette définition qui d’après son auteur aurait l’avantage de résumer toutes les propriétés caractéristiques des torrents, ne nous parait cependant pas aussi complète que la première ; elle ne fait pas ressortir le triple fait constaté par M. Surell, l’affouillement dans la montagne, le dépôt des matières de transport dans la vallée et par suite la divagation des eaux. Il faut d’ailleurs remarquer que M. Gras aussi bien que M . Surell n’a en vue que les torrents des Alpes françaises; et il n’est pas douteux que s’ils avaient eu à observer d’autres cours d’eau, notamment en Suisse, ces deux auteurs n’eussent modifié leurs définitions en les rendant plus générales.

M. Marchand, sous-inspecteur des forêts, a observé au Saint-Gothard des

(1) Etude sur les torrents des Hautes-Alpes. Surell, 2» édit, tome Ier, p. 6.

(2) Etude sur les torrents des Alpes, Scipion Gras, p. 3.

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cours d’eau formés d’eaux claires, coulant sur des roches nues très-solides où il se produit très-peu d’affouillements, de dépôts et de divagations, et qui cependant reçoivent pendant les orages d’énormes masses d'eau qui se précipitent dans la Reuss et y produisent des crues extraordinaires. Ne sont-ce pas là de véritables torrents ? c’est l’opinion de M. Marchand qui définit alors les torrents des cours d’eau simples, qui grossissent et diminuent très-rapidement sous l’influence des pluies. Avec cette définition on est obligé de distinguer les torrents ayant les caractères que nous venons d’indiquer de ceux des Alpes de notre pays : les premiers alors seront des torrents clairs, les seconds des torrents boueux. Les effets qu’on peut avoir à redouter des torrents clairs sont les inondations des rivières; les désastres que causent au contraire les torrents boueux sont plutôt localisés dans le bassin même des torrents. N’ayant dessein de ne nous occuper que de ce dernier genre de torrents, nous adopterons dans toute son intégrité la définition de M. Surell.

Dans le cours d’un torrent, quelle que soit d’ailleurs son étendue, on doit distinguer deux régions principales, où se produisent, avec toute leur intensité, les effets annoncés plus haut, c’est-à-dire d’une part les affouillements et d'autre part les dépôts et les divagations. La première de ces régions est ce qu'on appelle le bassin de réception, la seconde le lit de déjection. Entre ces deux régions M. Surell en constate une troisième appelée caiml d'écoulement, où il n’y a plus affouillement, mais où la puissance d’entrainement est assez grande encore pour qu’il ne se produise pas de dépôt; enfin M. Scipion Gras désigne sous le nom de lit d'écoulement la région qui fait suite au lit de déjection et qui se prolonge jusqu’à la rivière où vont se jeter les eaux du torrent. Dans cette dernière région le courant ne subissant plus les perturbations qui caractérisent la région torrentielle proprement dite, nous n’aurons pas à nous préoccuper de ce qui s’y passe, pas plus que de la rivière dont le torrent est tributaire. D'ailleurs dans la plupart des torrents de nos Alpes, ce lit d’écoulement fait défaut. Quant à la région intermédiaire appelée canal d’écoulement, son étendue est généralement fort restreinte, il est souvent difficile d’en préciser les limites, ce n’est, dans bien des cas, qu’un point qui n'a rien de fixe. Lalig. 10, page 85, reproduit le plan d’un torrent de moyenne étendue, à l'aide duquel on se rendra suffisamment compte des distinctions que nous venons d’établir, et de ce que les développements qui vont suivre pourraient avoir d’obscur.

Le bassin de réception, A CB D, est la région montagneuse au sein de laquelle les torrents prennent naissance; leur étendue et leur forme dépendent surtout de la nature géologique des terrains où ils se sont creusés sous l’influence des agents atmosphériques. Dans les Alpes par exemple, où les schistes argilocalcaires, qui se désagrègentavec une extrême facilité, se présentent fréquemment, les bassins de réception affectent la forme d’un vaste entonnoir, au fond duquel s'accumulent avec une désastreuse rapidité les eaux qu’il reçoit sur toute sa surface, pour aboutir au goulot, région inférieure du bassin. Là les eaux torrentielles rencontrant des assises plus dures n’ont pu se frayer qu’un passage étroit. Ce goulot se prolonge plus ou moins. Dans certains cas c’est une véritable gorge très-profonde, B D, à berges très-rapides, coupées à droite et à gauche par de nombreux ravins, auxquels se ramifient d’autres ravins plus petits et ainsi de suite jusqu’aux sommets qui dominent le torrent. Tandis que la gorge a une assez grande étendue et qu’il y coule toujours au moins un filet d’eau, les ravins n’ont qu'une longueur assez'restreinte, ils sont à sec pendant une grande partie de l’année, leur lit dont la pente est toujours très-rapide n'est jamais encombré de ces débris de rocher qu’on voit en plus ou moins grand nombre, après les crues, dans la gorge principale. Souvent les ravins sont tellement nombreux qu’ils ne sont séparés que par une très-faible épaisseur de terrain,

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cette épaisseur va s’amincissant toujours vers la crête à mesure que les berges, incessamment attaquées au pied par les eaux , s’éboulent en débris plus ou moins gros dans le torrent. Les eaux de tous ces ravins se concentrant dans la gorge principale à peu près en même temps y forment une masse liquide énorme, animée d'une vitesse considérable , qui va s’accélérant en raison du chemin parcouru; elles y déterminent, quand les crues sont importantes, des effets d’une intensité prodigieuse et souvent fort redoutables. « Dans les gorges, dit M. Costa de Bastelica, les effets de l’affouillement prennent des proportions énormes; il en est qui ont déjà atteint plus de 100 mètres de profondeur verticale. L’excavation grandit sans cesse. Au moment des crues, lorsque le courant affouille énergiquement le thalweg, c’est par milliers de mètres cubes que les berges s’effondrent ;1). »

Quand on connaît la nature des terrains géologiques qui constituent les montagnes des Alpes, on s’explique comment les torrents peuvent causer de si grands ravages dans leur bassin de réception même, ravages dont les effets se font sentir quelquefois à plus de mille mètres. Voici l’ordre dans lequel les terrains, en commençant par la couche inférieure, se succèdent dans la région dont nous nous occupons : calcaires du lias se rapportant au groupe oolitique ; grès verts et calcaires à nummulites; terrains tertiaires où dominent les molasses et les terrains lacustres; enfin terrains formés par la décomposition des roches supérieures, blocs épars empâtés dans un ciment de boue durcie. Ces différents terrains dénués de cohésion et de solidité, se présentent sous forme de couches fortement inclinées, et ne doivent leur stabilité qu’à une sorte d’équilibre que l’action érosise des torrents tend à détruire en sapant la base de leurs berges ; celles-ci manquant d’appui glissent commesurun plan incliné, entraînent dans la gorge des masses considérables de terrain et y forment une sorte de barrage momentané que les eaux finissent par rompre ; un volume énorme d’eau se précipite alors avec une violence extrême, cette masse et cette vitesse produisent une force d’entrainement capable de transporter à de grandes distances les blocs les plus volumineux. Cette force d’entrainement est surtout terrible lorsque les débris accumulés dans la gorge sont des schistes argilocalcaires ; ces débris, qui se délayent dans l’eau avec une extrême rapidité, forment une boue noire qui s’écoule, malgré sa viscosité, avec une vitesse suffisante pour soulever et transporter des blocs pouvant avoir jusqu’à tOO mètres cubes.

Les glissements que nous venons de décrire, déterminent dans le sol, et souvent à de grandes distances, des crevasses ou des fentes parallèles au lit du torrent ; les eaux en y pénétrant s’infiltrent à travers certaines couches sous-jacentes délayables et provoquent ainsi des affaissements tantôt lents, tantôt brusques, produisant dans ce dernier cas des commotions semblables à celles des tremblements de terre.

A sa sortie du goulot le torrent débouche dans la vallée de la rivière où il déverse ses eaux ; là, sa pente s’adoucit brusquement et de plus, son lit n’étant plus resserré entre deux berges élevées, sa section transversale s’élargit considérablement ; ces deux causes de ralentissement de la vitesse du courant provoquent le dépôt des débris arrachés à la montagne; il y a par conséquent exhaussement : c’est la région que nous avons appelée le lit de déjection.

« Le premier aspect de ces lits, dit M. Surell, n’est pas sans analogie avec celui d'une vaste ruine : aussi plusieurs torrents ont-ils emprunté leur nom à cette ressemblance. C'est un entassement de cailloux et de blocs, dispersés sur

(1) Les Torrents, p. 80.

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une grande élendue de terrain, une plage aride dénuée de cultures, de végétation et même de sol végétal, et qui réveille naturellement dans l’esprit l’idée d’une grande destruction. En présence de cette masse énorme de débris, on a quelquefois peine à comprendre qu’il puisse être l’ouvrage du chétif filet d'eau qu’on voit suinter à travers les blocs. Examinés avec plus de soin, on découvre que ces amas, qui paraissent jetés là avec tant de désordre, sont au contraire disposés suivant des lois toutes mathématiques. » (1)

En effet, la forme qu’affectent ces amas de débris est tout à fait caractéristique : c’est un monticule conique très-aplati, dont le sommet est à l’issue de la gorge et dont la base demi-circulaire s'étend dans la plaine; ses arêtes sont dressées avec une régularité parfaite suivant les lignes de plus grande pente; leur degré d’inclinaison diminue du sommet à la base, mais plus rapidement vers le haut queverslebas, et elles forment descourbes régulières concaves vers le ciel. Le cône de déjection est plus ou moins aplati, suivant la grosseur des matières de transport déposées par le courant, leur quantité et le changement plus ou moins brusque de pente à la sortie de la gorge.

Quand ou relève le profil en long du lit d’un toirent depuis son origine jusqu’à l’endroit où il débouche dans la rivière qui reçoit ses eaux, on constate toujours, quels que soient le torrent, l’intensité deson action et son étendue, que ce lit forme une courbe concave vers le ciel, et dont la courbure augmente de l'aval à l’amont. Cette courbe toutefois, dans le passage de la région où les affouilloments se produisent et où les exhaussements commencent, est brisée plus ou moins brusquement dans certains torrents; tandis que dans les autres elle est continue, les pentes s’y raccordant tangcntiellement. On conçoit aisément que dans les premiers l’exhaussement du lit doit se produire plus rapidement que dans les seconds, le changement de pente et par suite le ralentissement de la vitesse étant plus brusques. Quand au contraire la courbe du lit est continue, le ralentissement du courant n’est plus dû qu’à l’élargissement de la section du lit; si cette cause, pour une raison quelconque, n’existait plus, et si la pente était suffisante, les matières transportées seraient entraînées jusqu’à la rivière. Dans ce dernier cas, la pente satisfait à la condition nécessaire pourque tousles matériaux venant d’amont soient emmenés en aval; il y a profil d’équilibre, et suivant l’expression de M. Surell la penle-limile est atteinte. Ainsi certains torrents ont atteint leur pente-limite; ce sont évidemment les moins dangereux; ils ne causent aucun dommage tant qu’aucune perturbation extraordinaire dans la forme du lit de déjection ne se produit; d'autres au contraire réunissent toutes les conditions favorables aux phénomènes torrentiels : pentes rapides dans le bassin de réception et affaissement brusque de la pente dans la plaine à la sortie de la gorge; ces torrents comblent leur lit à chaque crue un peu forte et divaguent sur leurs dépôts; ces divagations sur une surface convexe, le cône de déjection, se produisent avec une extrême rapidité; les eaux envahissent ainsi des points fort éloignés de leur lit habituel et précisément là où le plus souvent le sol est habité et cultivé. Ces déblais eL ces remblais incessants d’amont en aval tendent toutefois à atténuer de plus en plus les forces qui les mettent en mouvement; les pentes d’amont vont en s'affaiblissant, les pentes d’aval en se raidissant, et l’on conçoit que ce double travail en sens opposé se continuant assez longtemps, il arrivera un moment où les matériaux arrachés à la montagne seront moins abondants et moins considérables, et où la pente d’aval sera suffisante pour en provoquer l’entraînement dans la rivière du torrent; dans ce cas la pente-limite serait

(l) Etudes sur les torrents des Hautes-Alpes, p. 19.

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atteinte. Mais la pente-limite n’a rien de fixe; elle varie avec l’abondance et le volume des matières entraînées, en sorte quelle dépend essentiellement de la constitution géologique du bassin de réception et de la nature des roches qui s'y trouvent. Le torrent ne parviendra à s’éteindre définitivement, c’est-à-dire à s'encaisser profondément dans son lit de déjection, à n’en plus sortir et à ne plus divaguer, que quand sa pente sera en rapport avec la quantité et le poids des matières que le bassin de réception pourra désormais lui livrer. Ici nous touchons par un point fort important à la question de l’extinction des torrents. Î1 est évident que si par des travaux appropriés, reboisements ou autres, on parvient à diminuer la quantité des matières entraînées par les eaux dans la montagne, la pente-limite sera atteinte plus tût; et si ces travaux, comme les reboisements, exercent leur influence favorable indéfiniment, cette pente-limite sera fixe et il n’y aura pas à craindre que, devenant insuffisante, les phénomènes torrentiels et les désordres qu’ils causent, se renouvellent ; mais pour le moment abandonnons cet ordre de considérations que nous examinerons plus tard en détail, et continuons la description des phénomènes torrentiels.

Les torrents ont généralement trois régimes distincts qui durent plus ou moins longtemps : le régime normal qui persiste pendant la plus grande partie de l’aunée, le régime des crues moyennes et celui des crues excessives. Le régime normal est celui où le torrent est à sec, ou bien celui pendant lequel il n’a qu’une puissance d'entraînement trop faible pour mettre les matières de transport en mouvement ; c’est la période de repos, nous n’avons pas à nous en occuper.

Les crues moyennes sont celles qui ne donnent lieu qu’à des transports par triage ; la force d’entraînement du courant peut varier, mais elle ne dépasse jamais la limite au delà de laquelle se produirait le transport en masse. Les crues excessives sont celles dont l’intensité est assez grande pour que les matières meubles du lit, quelle que soit leur grosseur, soient mises en mouvement toutes ensemble : il y a transport en masse. Nous savons toutefois que ces transports en masse exigent une puissance d’entraînement énorme qui ne peut se réaliser instantanément; ils sont toujours précédés et suivis de transports par triage d’intensité différente. Aussi, les crues excessives n’atteignent le degré d’intensité qui les caractérise, qu’entre des périodes de croissance et de décroissance plus ou moins prolongées et la phase maximante est généralement assez courte.

Certaines crues excessives ont un caractère d’instantanéité redoutable, dû à certaines circonstances particulières et exceptionnelles. Théodore de Saussure, dans son voyage dans les Alpes, nous en donne une description des plus saisissantes :

Ces torrents « se forment subitement et descendent avec une violence

incroyable du haut des montagnes . Ces montagnes, presque toutes d’ardoise

et en plusieurs endroits d’ardoise décomposée, renferment des espèces de bassins fort étendus dans lesquels les orages accumulent quelquefois une quantité immense d’ean ; mais ces eaux, lorsqu’elles parviennent à une certaine hauteur, rompent tout à coup quelqu'une des parois peu solides de leur réservoir et descendent alors avec une impétuosité terrible. Ce n’est pas de l'eau pure, mais une espèce de boue liquide mêlée d’ardoise décomposée et de fragments de rochers. La force impulsive de cette bouillie est incompréhensible, elle entraîne des rochers, renverse les édifices qui se trouvent sur son passage, déracine les plus grands arbres et désole les campagnes en creusant de profondes ravines et en couvrant les terres d’une épaisseur considérable de limon, de gravier et de fragments de rocher. Lorsque les gens du pays voient venir ce torrent, ils poussent de grands cris pour avertir ceux qui sont au-dessous de fuir loin de son passage. On comprend que dès que le réservoir est vidé, le torrent cesse ou diminue considérablement; il dure rarement plus d’une heure . On ne peut

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pas imaginer un spectacle plus hideux ; ces ardoises décomposées formaient une boue épaisse dont les vagues noires rendaient un son sourd et lugubre et malgré la lenteur avec laquelle elles semblaient se mouvoir, on les voyait rouler des troncs d’arbre et des blocs de rocher d’un volume et d’un poids considérables ».

On voit que de Saussure attribue à la rupture d’un barrage la débâcle de boue dont il donne la description; mais ce barrage est dû à la cause que nous avons déjà indiquée précédemment; le glissement et l’effondrement des berges minées par le bas et l’obstruction du lit qui en résulte; aussi ces débâcles bien que rares se reproduisent-elles dans le même torrent.

Voici encore un exemple de crue subite bien caractéristique rapporté par M. Scipion Gras et dont le village de Goncelin,à peu de distance de Grenoble, a été victime il y a une cinquantaine d’années; « Le 14 juin 1827 vers sept heures du soir, des nuages noirs amoncelés au-dessus du bassin de réception se fondirent en une pluie diluvienne, accompagnée d’éclairs et de tonnerre. Bientôt le torrent grossi commença à déborder dans la partie inférieure du village. L'alarme fut donnée et l’on se bâtait de prendre des précautions ; lorsque les eaux éprouvant une diminution sensible rentrèrent d’elles-mêmes dans leur lit, comme si la crue avait touché à sa fin. Les habitants rassurés pensaient en être quittes pour une inondation passagère, mais leur sécurité ne fut pas de longue durée ; presque aussitôt, ils virent sortir delà gorge une montagne d'eau (1), qui se précipita sur eux avec fureur. Quarante-deux maisons furent englouties ou renversées et vingthuit personnes surprises par les eaux y trouvèrent la mort; on remarqua que des quartiers de rocher d’un volume prodigieux avaient été transportés à de grandes distances. Près de la moitié du village se trouvant ensevelie sous une couche de boue, de cailloux et de blocs, on fut obligé d’élever de nouvelles habitations sur cet amas de ruines (2) ».

On ne peut évidemment attribuer cet arrêt momentané de la crue qu’à une accumulation considérable de matériaux finissant par former dans la gorge du torrent un obstacle au libre écoulement de l’eau, puis une sorte de barrage que l’action du courant supérieur, devenant de plus en plus énergique, ne tarde pas à rompre.

Les cônes de déjection occupent souvent des surfaces considérables ayant quelquefois une largeur de plusieurs kilomètres. C’est sur cette partie du lit des torrents que les crues causent le plus de désordres et de ravages. Toutefois ilfaut distinguer, que certaines crues, les crues moyennes, sont plutôt favorables que nuisibles, elles tendent à créer un lit fixe et le profil d’équilibre.

Quand on examine pendant la période de repos d’un torrent son lit de déjection, on remarque que les eaux, en sortant de la gorge, s'écoulent dans un chenal occupant la région la plus élevée du lit. Pour que ce chenal creusé dans les dépôts mêmes du torrent se soit formé, il faut nécessairement que pendant une période de temps plus ou moins longue le courant ait exercé une action afTouillante, que des eaux non saturées de matières aient été, malgré l'aplatissement de la pente, douées d’une puissance d'érosion suffisante pour mettre en mouvement les pierres tapissant le fond du lit. Ces résultats ne peuvent être réalisés que par des transports partiels, produits par les crues modérées. Parmi les pierres de

(1) M. Philippe Breton explique par un calcul très-simple cette particularité de la propagation d’une crue subite ; toutes les fois que les eaux demeurent encaissées entre les rives, le sommet et le bas de la tête de crue sont animés de vitesses différentes ; la vitesse du sommet étant plus grande la tête de crue se raccourcit et semble, en s’avançant, s’élever au-dessus des basses eaux.

(2) Etudes sur les torrents des Alpes, p. 54.

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grosseurs diverses, accumulées dans la partie supérieure du bassin de réception, quelques-unes seront d’abord entraînées avec tous les menus débris par la première crue, jusqu’au point où la pente du lit s’affaiblissant la force d’entrainement du courant diminuera; les pierres alors commenceront à se déposer par ordre degrosseuis. A une seconde crue de même intensité, les pierres déposées la première fois seront reprises et poussées plus loin par un courant ayant une plus grande force d’entrainement, parce qu’il sera moins chargé et qu’il sera doué, conséquemment, d’une plus grande vitesse; il y aura même affouillement et transport de nouvelles matières après chaque dépôt partiel. Chaque crue moyeune subséquente exercera donc sur le lit du torrent une action affouillante plus énergique que celle de la crue précédente, mais cette action toutefois ne grandirait pas indéfiniment. En effet, par suite de l’action exercée par les transports partiels, d’après une des lois expliquées précédemment, les pierres les plus petites sont toujours remplacées au fond du lit par les pierres les plus grosses du courant; il arrivera donc nécessairement un moment où, l’intensité des crues n’augmentant pas, le lit ne sera plus tapissé que de pierres offrant par leur poids et leur calage réciproque une résistance suffisante à la force d’entraînement du courant. Toutes ces pierres, dit M. Costa de Bastelica, sont disposées de manière à rendre le lit aussi inattaquable que possible, et ce travail le courant l’exécute avec une perfection telle qu’il serait impossible de le réaliser d'une manière aussi efficace par des procédés artificiels.

Quant aux crues excessives, leur action est tout opposée; tandis que les crues moyennes sont affouillantes et tendent à régulariser le régime du torrent, cellesci sont encombrantes et produisent les plus grands désordres ; eljes exhaussent le lit, du moins pendant la phase maximante du débit, avec une effrayante rapidité ; le chenal du lit de déjection ne tarde pas, par l’apport d’une masse considérable de matières, à se combler et les eaux à se déverser de tous côtés. Des couches composées de pierres de toute grosseur, de gravier et de boue pêle-mêle, y forment des dépôts irréguliers qui atteignent souvent des points que le torrent semblait avoir abandonnés depuis un temps immémorial, et causent ainsi des maux d’autant plus grands que la sécurité était plus complète.

Les crues excessives présentent toujours trois phases pendant chacune desquelles les effets produits sont différents et caractéristiques. Pendant la première le volume d’eau est encore peu considérable et les effets sont à peu près les mêmes que ceux qui résultent des crues moyennes ; le courant exerce une action d’érosion plus ou moins intense, dont le résultat est de mettre en mouvement toutes les pierres mobiles du thalweg, et de vaincre la résistance de cette espèce de pavage naturel qui s’est formé au fond du lit, à la suite de crues moyenne® successives. Dès que le fond est ébranlé, le courant ne tarde pas à affouiller, à soulever et à charrier en masse une couche plus ou moins épaisse de galets, de gravier et de sable mêlés confusément ; il est alors à l’état de saturation. Dans ces conditions le moindre ralentissement de vitesse provoque un dépôt; mais les dépôts ne se font plus comme dans les transports par triage, c’est-à-dire par ordre de résistance des pierres à l’entraînement, les plus grosses s’arrêtant les premières; ici, tous les matériaux, quelle quesoit leur grosseur, se déposent simultanément en masse, par couche plus ou moins épaisse selon le degré de ralentissement du courant. Ces dépôts se continuent pendant la phase décroissante de la crue jusqu’au moment où les transports redeviennent partiels. Il se produit alors de nouveau des affouillements et les eaux tendent à se creuser un lit dans les nouvelles déjections. Pendant la première phase la crue tend à attaquer et à détruire le profil d’équilibre, pendant la seconde phase elle exhausse et nivelle le lit de déjection, pendant la troisième enfin le courant tend à se creuser un lit, à se refaire une pente-limite.

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En résumé, l'on voit que le niveau du lit de déjection s’élève et s’abaisse alternativement sous l’influence des crues excessives et des crues moyennes; et que l’exhaussement du cône dans un temps donné n’est que l’excès des atterrissements sur les affouillements dans le même temps. Il faut plusieurs crues moyennes pour effacer les effets d’une seule crue excessive. Les crues excessives agissent dans les torrents en activité avec une intensité considérable, et bien qu’elles se reproduisent moins fréquemment que les crues moyennes, celles-ci ne réussissent jamais à entraîner complètement les atterrissements; il y a toujours exhaussement du lit et les conditions favorables aux débordements et aux divagations des eaux vont toujours en s'aggravant. Tels sont les phénomènes, causes de tous les ravages des torrents, que l'on a cherché à combattre par des procédés dont il nous reste à exposer la nature et à apprécier l’efficacité.

Extinction des torrents. — On dit qu’un torrent est cleint quand son activité a cessé. Pour que l’extinction soit complète il faut qu'il ne se produise plus ni affouillement dans la montagne, ni exhaussement dans la plaine; que les eaux aient un régime stable et que leur débordement, quand il a lieu à la suite d’une grande crue, n’entraîne pas un déplacement du lit sur le cône de déjection ; que ce lit suffisamment encaissé présente par conséquent un profil en long répondant à la condition la plus favorable au libre écoulement de l’eau, c’est-à-dire affectant la forme d'une courbe concave vers le ciel et dont les pentes vont en augmentant vers l’amont. Les forces, que nous voyons en jeu pour produire les perturbations qui caractérisent les torrents dans leur phase d'activité, sont les mômes que celles qui par leur persistance tendent à réaliser les conditions d'extinction que nous venons d’énumérer. Les affouillements réduisent les pentes trop fortes; les exhaussements raidissent les pentes trop faibles; et ces effets inverses se continuent jusqu’à ce que la pente-limite soit atteinte. Cette pentelimite il est vrai n’a rien de fixe, elle dépend ainsi que nous l’avons dit des matériaux fournis par le bassin de réception ; mais il peut arriver que par une cause quelconque, qu’en ce moment nous supposons naturelle, les crues les plus fortes n’entraînent plus de matières de transport, l’extinction alors se produira par le fait seul du travail de la nature. C'est ce qui s’est passé en réalité pour beaucoup de torrents éteints aujourd’hui, mais dont les cônes de déjection, parfaitement reconnaissables, témoignent encore d’une période d’activité plus ou moinslongue. « Les torrents, dit M. Surell, tendent sans relâche à la stabilité. Leur travail si énergique, leurs exhaussements, leurs affouillements, les variations continuelles de leur lit, ne durent que le temps qu'il faut pour mettre, en tous les points du cours, leur vitesse en équilibre avec les formes et la ténacité du sol. C’est ainsi qu'ils affouillent dans leurs parties supérieures, jusqu'à ce qu’ils aient mis à découvert un sol plus résistant, ou que par l’arrangement des pentes, leur vitesse soit convenablement amortie. S’ils exhaussent au contraire dans le bas, c’est qu’ils n’ont pu encore se créer un plan suffisamment incliné pour rouler leurs alluvions jusqu’à la rivière. Quand ces effets sont accomplis, tout s’apaise, tout rentre dans l’ordre (1) ».

L’extinction naturelle d’un torrent n’est complète que] quand son bassin de réception n’offre plus de prise aux érosions, quand la roche dépouillée du sol friable qui la recouvrait, est partout capable de résister à tous les accidents météorologiques, physiques et chimiques, quelle que soit leur intensité. Mais avant d’arriver à cet état de stabilité presque idéal ; les torrents passent souvent par des phases de variation fort remarquables. Les uns paraissent éteints depuis

(1) Études sur les torrents des Hautes-Alpes 2« édition, p. 143,

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longtemps, puis tout à coup reprenant leur ancienne activité exercent de nouveaux ravages; d'autres au contraire, en pleine activité, régularisent en peu d’minées leur lit, s’encaissent profondément dans leurs déjections, et entrent dans une période de repos dont rien ne fait présager la fin, mais sur laquelle, pourtant, il est prudent de ne pas toujours compter. Ces variations tiennent à diverses causes, mais particulièrement à l’existence ou à la disparition des forêts dans le bassin de réception. M. Surell a démontré expérimentalement eL avec une remarquable évidence les influences qu’exercent à cet égard les forêts sur les torrents; et il résume toute sa discussion dans ces quatre aphorismes :

1° La présence d'une forêt sur un sol empêche la formation des torrents.

2° La destruction des forêts livre le sol en proie aux torrents.

3° Les forêts sont capables de provoquer l’extinction d’un torrent déjà formé.

4° La chute des forêts revivifie les torrents déjà éteints.

Il est incontestable, et c’est là la conclusion de l’auteur, conclusion parfaitement justifiée par l’expérience, que les reboisements, s’ils ne sont pas la cause unique de l’extinction des torrents, peuvent du moins en hâter considérablement l’accomplissement. Mais ces reboisements ne sont pas l’œuvre d’un jour ; avant qu'ils soient efficaces il faut au moins plusieurs années; d’ailleurs des difficultés particulières en retardent parfois l’entreprise ou la réussite ; il y a donc souvent nécessité de chercher à opposer, au moins transitoirement, par des travaux d’art appropriés un obstacle aux débordements des torrents, dont il est urgent d’améliorer le régime.

Le but qu’on a en vue, en entreprenant ces travaux de défense, est d’arrêter l’exhaussement du lit de déjection et de forcer les eaux à s’y creuser un lit profond. 11 faut donc empêcher les matières de transport de dépasser la gorge du torrent, ou faire en sorte que ces matières puissent être entraînées par le courant au-delà du lit de déjection et jusque dans la rivière. On obtient le premier résultat au moyen des barrages, et le second par la rectification et l’endiguement du lit. Les etfets de ces deux genres d’ouvrages sont diamétralement opposés : par les barrages on diminue la vitesse du courant et conséquemment sa force d’entraînement, par la rectification du lit et l’endiguement on augmente cette vitesse. Dans le premier cas on diminue la pente; dans le second, on augmente le rayon moyen, c’est-à-dire le rapport de la section du courant au périmètre mouillé, ce qui accroît la puissance’d’entrainement du courant. Quelle que soit l’efficacité, contestée d’ailleurs par d'excellents auteurs, entre autres M. Scip Gras, de ces derniers ouvrages que M. Surell appelle plus particulièrement encaissements , réservant la dénomination d’endiguement aux ouvrages où l’on n’a recours qu’à une seule digue longitudinale pour protéger une des deux rives du torrent, nous n’avons pas à nous en occuper; parce qu’on les établit généralement en dehors du champ ordinaire de nos travaux, c’est-à-dire dans la partie inférieure du cône de déjection, et qu'ils ne concourent en aucune façon à l’œuvre de l’extinction. Les barrages, au contraire, s’établissent toujours dans le bassin de réception, soit à l’intéi’ieur de la gorge principale soit dans les ravins qui y aboutissent. Leur rôle ne se borne pas à empêcher l’irruption dans la plaine des débris accumulés dans le bassin de réception, à arrêter l’exhaussement du lit de déjection, ils présentent encore cet avantage d’exhausser, par les atterrissements qu’ils provoquent, le fond des gorges et des ravins, moyen artificiel le plus puissant d’en consolider les berges, et d’empêcher ces glissements dont nous avons déjà parlé.

Théorie des barrages. — On ne peut entraver le transport des cailloux et des graviers qu’en diminuant la puissance d’entraînement du courant qui les

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emporte. Cette force, nous le savons, dépend de deux circonstances : la pente et la section du courant. Tous les barrages ont pour résultat immédiat une diminution de la pente, et cette diminution est évidemment proportionnelle à la hauteur du barrage au-dessus du lit du courant; en outre ils peuvent, suivant les circonstances, en élevant le niveau du lit entre des berges évasées, fournir un débouché plus large, diminuer ainsi le rayon moyen du courant et par suite affaiblir plus ou moins sa force d’entrainement. M. Scipion Gras fait remarquer que la première cause est beaucoup moins efficace que la seconde ; parce que, en même temps que les barrages diminuent la pente, ils augmentent la profondeur de l’eau ; il y a là deux effets exerçant chacun sur la vitesse une action opposée, ces deux actions pourraient même se neutraliser complètement si le cours d’eau était encaissé entre deux berges verticales.

Le rôle des barrages est toujours, quelle que soit leur destination, de provoquer en amont du point où on les établit, le dépôt des matières charriées. L’accumulation de ces dépôts plus ou moins considérables produit bientôt des atterrissements, dont le niveau finit par atteindre celui des ouvrages qui les ont provoqués; les graviers ne tardent pas à franchir le barrage qui ne peut plus dès lors fonctionner comme système de retenue ; le torrent reprend en peu de temps sa pente limite en amont; le profil en long de son lit redevient ce qu’il était, si ce n’est qu’il se trouve exhaussé parallèlement à lui-même ; et la puissance d’entraînement du courant recommence à agir avec le même degré d’intensité qu’auparavant. Tel est le grand inconvénient des barrages, quand leur rôle consiste principalement à retenir les matières charriées afin d’empêcher l'exhaussement du lit de déjection. Pour obvier à cet inconvénient on a recours à divers procédés; et c’est seulement après l’examen de ces procédés que l’utilité pratique du système de défense qui nous occupe en ce moment pourra ressortir avec évidence. La diversité de ces procédés tient surtout à la variété des cas qui se présentent dans l’application ; cependant elle tient aussi dans une certaine mesure à la manière d’envisager la question. Trois cas principaux peuvent se présenter; les ouvrages à entreprendre peuvent avoir pour objet :

1° La retenue complète des matières de transport;

2° La retenue des gros matériaux seulement ou retenue partielle ;

3° La consolidation des berges et la protection du lit contre les érosions en amont des barrages.

Retenue complète des cailloux et des graviers. — Quand on se propose de préserver des inondations les terres cultivées, les habitations et les routes situées en certains points abandonnés par le torrent sur le cône de déjection, inondations d’autant plus fréquentes que l’exhaussement du lit du torrent se produit plus vite après une forte crue, il faut chercher à provoquer le dépôt des graviers entraînés là où ils ne puissent causer aucun dommage : c’est généralement à l’intérieur du bassin de réception. Le résultat cherché est complet quand on parvient à retenir la totalité des graviers ; mais en cette circonstance le point délicat c’est le choix de l’emplacement des ouvrages. M. Scipion Gras place ses barrages, qu’il appelle insubmersibles , dans les endroits du lit de réception qui offrent le plus de largeur ; afin de disposer du plus grand espace possible pour emmagasiner les graviers et lae cailloux à retenir, et pour mieux disperser les eaux du torrent, qu’il contraint à sortir de leur lit naturel, dans le but d’en diminuer dans une très-forte proportion la force d’entraînement. Mais il y a pour la réalisation de ce système de retenue, des conditions à remplir qui ne sont qu’assez rarement réunies. 11 faut d’abord que l’emplacement offre un espace suffisant pour contenir toutes les déjections qui se produiront pendant une période de temps assez longue; il faut en outre que les eaux après y avoir diva-

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gué puissent rentrer plus bas dans leur lit. La configuration que doit avoir l’emplacement où l’on peut utiliser ce système de barrages est représentée dans la lig. M . La gorge a a' est resserrée entre deux berges de rochers inali'ouillables et s’élargit brusquement en amont de a; c’est dans cette partie du bassin de réception qu’on amènera les eaux à se déverser, en établissant les trois barrages insubmersibles b, b' et b * et en écrètant, si c’est nécessaire, une des berges de chacune des gorges secondaires b et b' ; les déjections se déposeront dans l'espace b b' m, et les eaux déchargées s’écouleront ensuite dans le lit naturel aa' .

Tandis queM. ScipionGras recherche pour l'emplacement de ses ouvrages de défense les endroits où le lit du torrent offre le plus de largeur; M. Philippe Breton établit ses barrages aux endroits les plus étroits, et généralement au point inférieur de la gorge. 11 construit d’abord à l’issue de la gorge un premier barrage, qui suffit à retenir pendant plusieurs années toutes les matières charriées ; quand l’atterrissement formé en amont de ce premier barrage affleure le couronnement des maçonneries, il établit un second barrage en amont du premier; et quand l’accumulation des graviers provoquée en amont de ce second barrage l’a rendu inutile comme le premier, il en élève un troisième, et ainsi de suite, fig. 12. Dans ce système le dépôt des matières étant dû beaucoup plus à la diminution de la pente qu’à l’élargissement de la section, il faut donner aux ouvrages le plus de hauteur possible. On E'g. il. — Application du système de M. Stipion Gras pour la obtient ce résultat en éche- retenue complète des graviers.

lonnant les barrages; en ne les construisant qu’à mesure qu’ils deviennent necessaires on réalise une certaine économie.

etenue partielle des cailloux. — L’encombrement produit par le dépôt des ma lères charriées dans l’intérieur du bassin de réception serait souvent tel, que emploi des barrages insubmersibles n’aurait plus aucune efficacité au bout de °'hi ^eU ^emPs' Scipion Gras propose dans ce cas des barrages submersibles, sa théorie du système de retenue partielle des cailloux est fort ingénieuse;