DIVISION DE CES ÉTUDES. — ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES SOURCES

L Importance de la question des sources. — La question des sources a pris dans ces dernières années une importance croissante. Gela tient à diverses causes.

D^une part, l'industrie s'est considérablement développée, les usines se sont multipliées; elles se sont emparées des cours d'eau, soit pour y puiser leau nécessaire à leur fonctionnement, soit pour y rejeter les eaux usées et les résidus de fabrication. Elles ont ainsi pollué les eaux courantes, et les ont rendues impropres à ralimentatiou des hommes et des animaux. Dans certaines régions de la France, notamment dans le Nord, il serait vrai de dire qu'il n'existe plus de cours d'eau, mais seulement des collecteurs d'eaux industrielles plus ou moins nocives. L'agriculture elle-même tient une large place parmi les industries qui contaminent les cours d'eau. Il suffit de citer le rouissage du lin et du chanvre, les fromageries, les laiteries, les sucreries, les distilleries, les lavoirs, etc. Plusieurs de ces industries existaient autrefois, mais elles étaient peu développées et le mal produit était moins grand.

Par ces divers motifs, les rivières et ruisseaux roulent des eaux généralement impures et impropres à l'alimentation des centres de population.

Les puits jouaient autrefois, et jouent encore aujourd'hui, un rôle important daus l'alimentation publicpie. Creusés au milieu des villages, à proximité des maisons, ils permettent de se procurer à toute heure l'eau dont on a besoin. Mais cette proximité, qui est un avantage au point de vue de la facilité d'approvisionnement, entraine de graves inconvénients au point de vue de la pureté de l'eau. Les eaux ménagères, les liquides issus des écuries et même des fosses d'aisances s'infiltrent k travers le sol, et vont se mélanger avec l'eau des puits qu'elles contaminent. En France, jusqu'au commencement du xix" siècle, on ne buvait guère dans les villes d'autre eau que celle des puits , et on ne soupçonnait nullement les dangers de celte pratique. Il y avait à Paris ^49,000 pnîts.

irones sob les sohiicbr. i

Les découvertes de Pasteur, la doctrine microbienne qu'il a créée, et dont les applications ont déjà rendu tant de flerrioes à rhumànité* ont révélé toui les dangers qut* Tusage de Teau des puits, dans les centres de population, fait courir à la santé publique.

L'administration a dû prendre en main cette question d'hygiène préventive, pour laquelle les populations ont toujours manifesté un certain dédain, et même quelquefois une énergique opposition. GrâM & son illltffttiVe, les municipalités commencent à en comprendre l'importance. Aussi l'administration s'efforce-t-elle maintenant d'obliger les populations à ne coniomtnêf que d«s «aux porei.

Dans l'impuissance où elle est de préserver les conrs d'eau contre la contamination par les résidus industriels, impuissance qui, k notre avis, n'est que relative et pourrait être combattue avec un peu d'énergie; en présence de la difficulté plus grande de préserver les puits contre la corrapfian paf les liqtiides infiltrés dans le sol , l'administration a pris le parti d'obliger les ttM|er9| autant qv'ella le peut, à ne eoniommer que des eaux de sources.

La loi relative à rla pitrtèction de li santé poUiquét, promulguée le i5 février 1903, est venue lui donner les pouvoir» qui lui faisaient défaut pour assurer cette mesure d'hygiène, et il n'est pas douteux que, dans quelques années, tous les centres de population d'une <iertaine importcilice séfKntt dlimcmtés en eaux de sources.

Telles sont les principales raisons qui donnent actuellement une importance nouvelle à Tétude des sources et des moyens dW tirer le meilleur parti possible.

Cea raisona ne âont fma les aenles, et mnm en entrevoyant d'aaUea»

Dana certains paya d'irrigation, on ae plaint de l'inauffisance de» relumea d'eau dont on dispose; aoitqne lee débita des aouree» aient baiiaé, aoit «{ue lea aurlaees irrigttéea ae soient acemeai le fait de cette inaoffisance ait incontestable et l'on recherche lia moyens d'y remédier*

Parmi eea moyens « la création de r^ervas d'eau au moyen de barragea réservoir» apparaît comme le plus simple et le plus eonnn. Mai» il n'est pas toujours applicable 1 et il pfâenie diver» inconvénient» fort grave»* D'abord i'élévaticn de la dépense, lea danger» des mpUire» et ensoite la difficulté de se débarrasser des dépôts d'alluvions, vase», sables, graviers^ qai se font dans les réservoirs.

Ne peut-on trouver d'atftres ressources dans l'amA ioration des sources naturelles ou dans la création de réserree artificieUea ?

Tels sont les divers motifs qui donnent un intérêt très actnei à l'étude des qaestions qui ctmcernent las nappes aqniftres et les sources.

U. La recherche des souroes. — L'art de découvrir le» sources a élé de leut

temps fort en honneur. On sait qu'autrefois il était exercé par des empiriques, qui

étaient arrivés par l'observation et la pratique à posséder une certaine intiûtien des

circonstances extérieures qui révèlent d'ordinaire l'existence des sources. C'étaient les

/(mtoimen, les «ouroter».

Ati commencement du dernier siècle, l'abbé Paramelle, curé k Saint-Céré (Lot), frappé de la sécheresse qui désolait sa commune, porta son attention sur l'étude des aonrees et des cour» d'eau dons le département du Lot et ne tarda pas à se former «ne idée trè» nette des conditions géologique» qui président à la formation des sources.

Soutenu et encouragé par le Conseil général , il appliqua sa méthode avec succès

a ia rdefaerehe des sotir^M dani le dépdrtemeiit du Loi. Pendant TÎtigtroinq unnAes, il ooiiliritiB k Tappiiquef daaa 80,000 locatitéi situées da&a ko dépAfleiiiiflU frailçaîë. Les réussites furent très nombreuses.

L*abbë Parâmelle à publié aa thëofie datii un ouvrage intitulé aVikti de déedtitrir les soaroea, p*** f<^l>é ParaiflelleWt dont la première édhiott eet dutée de 18&O.

Cet ouvrage, fort remarquable pour Tépoque, bien que peu connu, WtltiMt utie ihéortë de la formation des aoarees qui ii'eet ]Ni« to«^r» abaolumënt emifomie à la géologie.

L'auteur n'était point un latant» et n'en ataii point la prétention. NéAnmoiili e'eit a Tabbé Parflmelie qiie reyient Tbonneur d'atoir le premier poeé des prlliclpeA rAtim^ nda pour la recberdie dea aoureei et prouvé la tideur dé la tnéthudo ptf d« fiMibt«ttJi

SQCCl».

IH. Double point de vue de la qneation des soorcea. — Point de vue géologi^tlê. — Polat de VM b]rd^«iiU4M. ^^ H faut ereife qtt« la for&iatlo& dëa amiftétf oit un

des problèmes les plus difficiles et les plus obieyrs qua la léiélieo ait efl k féiOudl^^

car, jusqu'au m* siècle, il est reste à peu près laiia solution.

Il s'agit là 4 {lourtanii d'un phénomètia journalier unlvergel, qua l'bommé est à même d'idiaanrer partout^ Malgré eala, laa aeprila selautifiquai iaa plua lagaees oât émis à Ion aojet dea opioiù&a liogulièrea et quelquefoil abaurdaik

On croyait généridaineiit que les aaua dé la mer^ s'inflltraftt par dai aoBdttltë aott- (erraine jttéqtM soua las montagnea, a'éYaporaieut et aa ooiidetisalatti enauile ao «obtaet

de Tair et formaient ainsi les sources.

Dea aaranta comtne Dasearles aaceptaiattt aette ibéoHa, Uen qu'au xti* sièrta, dans son traité dea Bam M fmtÊ»mm^ Berttard de Paliiay parût avoir dmilé la téritabla

explication.

Pour mettre en tfvidaaae at vulgariser la vraie théorie des sourtai) il follalt qua la géologie Tint fournir lea notioda indispensablesi

Or, on sait que la géologie est la plus moderne de toutes les sciences. Cependatlt, oe n'est pas un géologue de profession qui a eu le mérite de détiriir d'una maulèra è ia fois précise et pratique las éireonatances qui acoompagna&t ia forifiatian daa aouraii et dea oôura d'aaui

Ceat à Balgrand, Ingénieur dea ponta et ebauiaéaa, que revient aet bomaur. En établissant, à l'occasion de ses études sur la baasifl de la Selua (iSAS), la dlattttatton Tondamentale dea tarrains pUrméablas at dea terraioa iffiparoiéabiea, Balgrud a apporté définitivement dana la queation daa loufsea la luflièra qui fidaait ééfiittt avant lui.

De i8/t6 i 1878, eet éminent ingénieur a développé aaa idées dafla un grand nombre de publicationa^ mais ses études l'appliquaient enaluaivettlèilt au basêin de la Seine.

Il fallait une généraltsatîoâi Dans son traité magistral Dè$ èâMêMimêkm (1887), Daubrée, inspecteur général des mines, a exposé, avao autorité, les aifOonatanees géo^ logique qui président A la formation des sources , et il a rapporté ub grand nombre d exemples pris en France at à l'étranger^

Au point de vue géologique, la science dea sources est sinon aehevée^ du moins fort avancée*

Mais cette science ne se rattache pas seulement à la géohffUy elle dépend aussi de Yhydrauliqtte. Et ce deuxième point de vue a été à peu près complètement négligé jusqu'ici.

II semble cependant que les lois de Thydraulique peuvent fournir des indications précieuses sur la circulation des eaux souterraines, et surtout sur les meilleurs moyens de les capter.

Le critérium hydraulique est toujours plus facile à observer que le ci^itérium géologique. Ce dernier exige quon sache découvrir ce qui existe et ce qui se passe dans Tintërieur du sol. Or cest une science fort difficile que celle du géologue, une science qui exige à la fois une grande expérience et une profonde intuition. Le critérium hydraulique est beaucoup plus à la portée des ingénieurs, car il repose simplement sur des mesures de niveaux et de débits. 11 serait donc bien désirable quon pût connaître certaines des lois hydrauliques qui président à la circulation des eaux.

Est-ce possible? Peuiron soumettre au calcul des phénomènes aussi compliqués, aussi variables que ceux des nappes et des sources?

À la question posée avec cette généralité on doit répondre négativement.

Mais les cas compliqués ne sont pas les seuls qu'on ait à envisager. Les couches perméables les plus riches en eaux, celles dans lesquelles on va de préférence chercher lapprovisionnement des centres de population, appartiennent surtout aux terrains sëdinientaires les moins anciens, la craie, les sables tertiaires, les alluvions modernes. Ces terrains présentent une certaine régularité comme inclinaison, parallélisme des couches, homogénéité.

On peut donc, en s'en tenant à des cas simples, qui , bien que rares, se rencontrent quelquefois, ét^idier dans ces terrains la circulation des eaux, en leur supposant une homogénéité moyenne.

Si le terrain, au lieu d'avoir la simplicité des formes théoriques, a des formes plus complexes, on peut souvent substituer à ces dernières det formée moyennes plus simples.

Les sciences expérimentales et Fart de l'ingénieur ofiirent des exemples multiples de ces simplifications qm' permettent de ramener des problèmes,* qui seraient inextricables si l'on voulait tenir compte de tous les éléments de la question, à des problèmes plus simples et de trouver une solution qui, sans être mathématiquement exacte, est cependant d'une exactitude suffisante pour la pratique.

La géologie a, pour objet habituel de ses études, des faits essentiellement variables, soumis à une foule de modifications accidentelles impossibles è prévoir, mais les effets qui sont dus aux lois de la mécanique sont généralement plus constants.

Par exemple, s'il est une loi simple, c'est celle de la pesanteur. Or la pesanteur est la force motrice du mouvement de l'eau dans les interstices du sol.

Il n'est donc pas possible qu'une élude mathématique rationnelle des nappes aquifbres ne conduise pas à la découverte de certaines propriétés fort utiles de ces nappes ou des sources aiuquollcs elles donnent naissance.

Les captages par galeries ou par puits, qui reçoivent chaque jour de nombreuses applications et qui en recevront de bien plus importantes dans l'avenir, nécessitent des calculs préalables , que jusqu'à présent on ne sait pas faire et qu'on ne fait que par des méthodes tout à Tait inexactes.

Telles sont les considérations qui nous ont fait croire qu'il est possible d'édincr, au moins à titre d'essai, une hydraulique des nappes aquifbres et des sources.

On verra d'ailleurs que ces prévisions se sont réalisées, et que malgré ses imperfections la théorie fournit des données sur les nappes et les sources des divers genres, leur régime, leur débit, le captage des nappes aquif&res et l'améliora tion du régime des .sources.

Ces résultais théoriques feront l'objet d'applications à divers cas de la pratique, au fur et à mesure que les données se présenteront, et on pourra ainsi vérifier l'exactitude de la théorie, la compléter et la rectifier sur les points douteux ou incorrects.

La présente étude comprendra donc deux parties :

1** Partie. Hydraulique des nappes aqukfires et des ^imrces. 2* Partie. AppUeatims pratiques.

irkT ACTUEL OE LA QUESTION DES SOURCES.

IV. De TalMorption des eaux météoriques par le sol. — On sait que les eaux météoriques, pluie, neige, rosée, qui tombent sur le sol, se divisent en trois parts.

La première est retenue par les feuilles ou les tiges des plantes et restituée à l'atmosphère par l'évaporation ou absorbée par les plantes elles-mêmes.

La deuxième pénètre dans les interstices du sol par la triple influence de la gravité, de la capillarité et de l'hygroscopicité.

La troisième ruisselle à la surface du sol en suivant la ligne de la plus grande pente, et rejoint le thalweg, en abandonnant en route une plus ou moins grande fraclion de son volume.

Les proportions dans lesquelles se fait le partage entre l'évaporation, l'absorption, le ruissellement, dépendent de plusieurs facteurs : état de la végétation, température et état hygrométrique de l'atmosphère, intensité du vent, inclinaison du sol, perméabilité du soi • . .

Bien que certains de ces facteurs acquièrent quelquefois une influence exceptionnelle, on peut dire que, entre tous, c'est la perméabilité du sol qui joue le plus grand rôle dans le phénomène de l'absorption.

Nous reviendrons plus tard sur cette question et nous nous bornerons à dire ici que la proportion de l'eau météorique qui pénètre dans le sol est considérable et dépasse celle qui est généralement admise et qu'on suppose égale au débit total des cours d^eau. Ceux-ci, en eflet, ne reçoivent pas toute la pluie tombée sur le sol, puisqu^on trouve des eaux souterraines et courantes à toutes profondeurs sous les vallées.

V. Des terrains perméables. — On distingue habituellement deux genres de terrains perméables (Nivoit, Cours de géologie) :

i"" Les terrains perméables en petite c'est-à-dire dont les vides sont séparés par de petits âéments. Tels sont les graviers, les sables, les grès poreux, la craie qui possède une perméabilité propre outre celle que lui donnent de nombreuses petites fissures, certains calcaires à tissu grossier, les roches volcaniques, boursouflées, laves, basaltes et trachyles, ainsi que les scorios poreuses, ponces, tufs et conglomérats ;

>( fi

a"" Le» terrum^ perméabh$ m gr^nd, c'08l-*à-dire dont lo» vidmi coagiitant en fissures, en cavernes séparées par des bioes de roche imperméable d'une dimension naiabie.

Tels sont l^s calcaires, les g[rès, et quclqiiefpis }es granit^. Qn dqnne le nom de diacloies aux fentes naturelles qui découpent les roches en blocs plus ou moins gros; elles joiifint un grand rôle d«ns Iq qircuUtipn de Xp$%

Outrç les eaux qui circulent dans les int«r§lic^8 d§§ rophes, c«Hes-fii ahsprbent par imbihitio» nn (certain volump d'eau qui s'emmftgtt&ine dan? leurs pore», lorsque les

pores sont entièrement remplis, il y a saturatioUt

Le phénomène de fimbibition n'est pas encore bien connu. On sait que certains corps retiennent un certain volume d^eau minimum, quHls n^abandennent que par évaporation artificielle. Mais il est probable que le jMWfitr f imitiaiif d'un corps est en raison de la pression. Lorsqu'un corps plongé dans Peau est saturé et que Teau se retire, ce corps restitua l^uUiniflBt UUO pUPlie de fean quil onptpnait, et cette circonstance contribue à soutenir le débit de certaines sources pendant les longues périodes de Bëoheresiet

n faudrait dono, à notre avja, distinguer trois eoeffleients i

1* Celui de la f&rmiaHlitit qui mp»ur§ Ip Yolume d§s vidi^ e^térieuns;

a^ Celui de \àfmaM ou du fmH^ohifmkémit qui mesuia le voluine des vides intérieurs;

9* Celui ànp&uvoir véientify qui mesurerait le volume d'eau minimum que conserve toujours un eorps à la pression atmosphérique.

Sop terrains imporméakloa. -^ Les roches imperméables sont les argiles, les marnes, les sables argileux, les roches cristallines, compactes, massives, mais non fissurées. Presque tous les terrains de sédiments renferment une certaine proportion d'argile. Leur imperméabilité est en raison de cette proportion.

Les marnes deviennent Imperméables quand elles contiennent plus de 5o p. loo d^argile, et même seulement so p. loo, si elles sont riches en calcaire.

Il y a fort peu de terrains tout à fait imperméables. Ce qu'on peut dire, o'est qu*à f exception des roches compactes, presque tous les terrains sédimentaires peuvent être traversés parTeau, On appelle imperméables ceux dans lesquels la vitesse 4î? circulation est excessivement lente.

VL Formation dos nappoa aqnifères et des sources : 1* d'affleurement; 1* de thalweg. — L'eau pluviale qui a pénétré dans le sol reste soumise à l'action de la température extérieure et tend à s'évaporer tant qu'elle n'a pas atteint une certaine prorondeur.

Dès qu'elle l'a dépassée, elle s'engage dans les interstices, dans les vides qui séparant Ifs» purtipui»»» dans le^ fipaurp» qui séparent la» bint^», e| alla deseend Yerti»alemfint, gu i peu prè», jusqu Ji pe gu'ellp ait rp»pp«»tpê une euqche géniogique imperméabUi sur Uquelia elle s'Afspumulo, ^n formant un» r^yi^ i^M\fk^i

La nappe s'épanche peu à peu»ur }e fond imperm^»ble qui lui sapt da support 9 et

cherche une issue ver» [es points bpis.

Ici trois eas bb prétenteni :

1* La eoache imperméable affleure sur le flanc d*uu coteau, ou nu fond d^une vnKiée. Dans ce cas, la nappe aquifëre verse ses eaux le long de cette ligne d*affleurement le plus souvent en des points d'élection particulièrement favorables appelés sources, plus rarement sur une ligne continue.

Ces sources s'appellent sources taffkuremmt.

Lorsque, sur un coteau, il existe, à des niveaux différents, plusieurs couches imperméables séparées par des couches perméables, à chaque ligne d'affleurement correspond une ligne de sources et ces lignes s'appellent alors : tiioeaux de sources, nioeaux {eau.

L'existence de ces niveaux d'eau et l'importance qu'ont souvent les sources des niveaux inférieurs est une des preuves les plus fortes de la perméabilité relative des couches dites imperméables.

Quand la couche imperméable passe au-dessous du fond du thalweg, il peut se présenter deux cas :

9* Si le niveau d'équilibre de la surface de la nappe liquide au droit du thalweg, c'est-à-4ire son moeau fiézométriquiSi est plus élevé ijuelefond du thalweg ^ la nappe y verse ses eaux en des points de sources plus ou moins multipliés. Ce sont des sources de ihaboeg.

S"" Si le niveau fnézométrique de la rwfpe est nurins élevé qtie le fond du thakoeg, U n'y a plus de sources, £t même si le thalw^ en question donne passage à une rivière, les eaux d# celles-ci tendront à s'infiltrer à travers le terrain qui forme leur lit, et à rejoindre la nappe aquif^re* Dans ce cas, le Ut de la rivière» tu lieu d'être un lieu de sources, est absorbant. Les rivières qui coulent sur des couches géologiques perméables et profondes présentent fréquemment cette alternance de zones émissives et de «met absoiianies^

n y a donc deux espèees de sources :

i" Les sources d! affleurement; 9* Les sources de thakoeg.

Cette distinction est de création récente* Daobrée ne le mentionne pas. Elle est pourtant fondamentale , comme nous le verrons dans ia théorie,

Vn. NiyMa bydroiUtiqM, •**• Ainei que nous Tevons dit, les eaux infiltrées dans le sol finissent tonjours par rencontrer une couche imperméable, sur laquelle elles s'arrâtent pour former une nappe.

En qndque point qu'on perce l'écorce terrestre» on est assuré de rencontrer de l'eau.

Il existe donc une surface» linon continue dans le sens géométrique du mol, du moins générale^ au-dessous de laquelle toutes les roches sont imprégnées d'eau.

Dans certains terrains sédimentaires cette surface est tout à fait continue et elle épouse tous les aeeidents du relief du sol en les atténuant.

Elle présente des renflements sous les collines et des dépressions sous les vallées. Sa surface éprouve des montées et des baisses plus ou moins étendues suivant les sûsons.

TiOS accidonls géologiques tels que les failles peuvent interrompre la continuité dp ccLlo nappe gëncrale, à laquelle Daubrée propose de donner le nom de nappe de puits ou nappe phréatique.

Dans \e département de TOise, M. l'ingénieur en chef Debauve, à la demande du Conseil général , a fait relever les niveaux d'eau de tous les puits et de toutes les sources du département. Cette étude nous a été communiquée et nous avons pu dresser une carte générale avec les courbes de niveau de la nappe phréatique. Celte nappe est continue et la faille du pays de Bray n'en interrompt pas sensiblement la continuité.

Il y a plusieurs années, M. Delesse, inspecteur général des mines, avait fait une carte semblable pour le département de Seine-et-Marne.

VIII. Exemples de nappes et de sources. — Nous croyons utile de reproduire quelques figures qui feront comprendre plus clairement les notions que nous venons d'exposer rapidement î^).

Les figures i et a, pi. I, représentent des exemples de nappes d'affleurement.

La figure i est une coupe sur le monticule isolé qui porte la ville de Laon. La ville est bâtie sur le calcaire grossier, perméable, sableux à la base, qui repose sur une couche d'argile. II y a formation d'une nappe qui alimente les puits de la ville et de sources iajjleurement qui apparaissent le long de la ligne de contact.

La ville d'Oxford (fig. s ) présente une disposition semblable. Elle est bâtie sur une couche de graviers qui surmonte l'argile d'Oxford.

Les figures 5, 6, 7, pi. Il, 3, pi. I, se rapportent à des nappes de thalweg.

5 est une coupe faite du S.-E. au N.-O. de Bruxelles. La nappe épouse en l'atténuant la surface du sol et se déverse dans les thalwegs par des sources S. S. S., qui sont des sources de ihalweg.

Dans les coupes 6, 7, faites sur la ville de Munich, on voit la nappe des puits suivre sensiblement les ondulations du sol, mais sans produire de sources. Son niveau piézométrique , à l'époque de l'observation (août 187&), était inférieur au niveau du fond des thalwegs.

La coupe 3 est faite sur les dunes de Gascogne, à la hauteur de l'étang de Cazau. Elle montre comment la nappe de thalweg formée par les eaux dans les sabirs se développe dans un profil pour ainsi dire semblable géométriquement au profil de la dune et donne naissance, à ses extrémités, à deux lignes de sommes de thalweg qui se déversent les unes dans TOcéan, les autres dans l'étang.

La figure 8, pi. III, extraite du remarquable ouvrage de M. le. docteur Imboaux, ingénieur des ponts et chaussées, sur Les eaux potables de ikurthe-et-MoseUe, donne la coupe E.-O. du plateau de Malzéville et de la vallée de la Meurthe, près do Nancy. Elle montre trois niveaux de sources sur chacun des versants du plateau, avec cette particularité qu'aucune des sources, sauf une sur le contieversant, ne sourd à son vrai niveau, parce que les roches naturelles sont recouvertes par des éboulis. Cette coupe très intéressante résume h peu près tous les cas qui peuvent

^') 3,3,5,6,7, figiu^s empruntées à roavrage de Daubrée, Les ea%ix90ut<frraine$àPépoqueactuellf, déjà cité.

1. Figure extraite de la brochure Nappei aquifires du Nord de la France 3 de M. Gossolet.

8. Figure extraite de Pouvrage Lee eauxpotahleê dane Meurthe^t-MoeeUe , par le D** Imheaux, ijig<énieur des ponts et chaussées.

se prcsenler, lorsque les couches permutables et imperméables ont des stratifications concordantes.

IX. Hodiflcationa résultant d'accidents postèrienrs. — Si la stratification des couches géologiques était toujours régulière, les nappes et les sources se formeraient comme nous Tavons indiqué. Mais il n'en est pas toujours ainsi.

Sous le titre d^ Accidenté poêtirieurê à la ttraHJieation ou à la/armaUon des roches , Daubréc examine un certain nombre de causes qui modifient le régime hydrologique naturt*!. Nous les énumérerons succinctement d'après lui :

i"" Les granits, en se décomposant sous Faction de Teau et de Tair, produisent de largile qui est entraînée par les eaux et des arènes qui restent en place et qui sont généralement perméables.

Dans la Bretagne, dans le Morvan et dans le Plateau Central, la surface des terrains granitiques est fréquemment parsemée de très nombreuses petites sources qui, pour la plupart, tarissent pendant les sécheresses.

Les roches schisteuses présentent des circonstances analogues.

s* Les AouHs qui se produisent fréquemment sur le flanc des coteaux ou à leur pied modifient Técoulement des eaux et peuvent masquer la véritable position des points de sources. Il importe d'y regarder de près.

3"* Les scories, les coulées de lave et autres déjections volcaniques sont ordinairement poreuses et donnent lieu à des nappes et à des sources comme les terrains do transport.

&** Les failles sont des accidents géologiques qui peuvent modifier complètement le r^me des sources.

Par le r^et qu'elles produisent, elles peuvent mettre en contact des roches perméables avec des roches imperméables qui, auparavant, ét<iient ii des nivoaux différents, et par suite interrompre la continuité d'une nappe. Par la fissure de la faille elles peuvent donner issue aux eaux de la nappe et les conduire ainsi vers des points de sources nouveaux.

Aussi n'est-il pas rare, à la suite des tremblements de terre et des dislocations qui en sont la sui^, de voir disparaître les sources anciennes et d'en voir naître de nouvelles.

X. Happes et sources dans les terrains à fissures. — Daubrée donne le nom de lithotlases aux innimibrables cassures qui traversent i'écorce teri*estre, et particulièrement le nom de diadases à celles qui ne coïncident pas avec les joints de stratification. Ce savant dit qu'on est obligé de reconnaître cr qu'une classification rationnelle de ces mécanismes est très diflBcile, sinon impossible i». Aussi s'est-il borné à grouper par terrains et étages géologiques, dans de nombreux exemples, les faits caractéristiques auxquels ils donnent lieu.

Tant que les diadases consistent enjiseures de petites dimensions au moins dans un sens, leur rAle dans la circulation des eaux souterraines ne diffère pas sensiblement de celui des vides dans les terrains à structure arénacée. C'est ce qu'on observe dans la craie blanche, lorsqu'elle est homogène.

CMie^ei donna lieu k dm nappai d'aiflaoramaol ou da Uiaiweg, dont laa earaetèrag ne différent pas essentiellement de celles des terrains de transport.

Les sources y sont seidement plus rares et plus localisées. Cela tient à diverses causes dont nous avons développé Téinde an ehapitm ?iu«

La figure i o, pi. IV, représenta la bassin da TAvre at da la Vigna dont laa fMMircas ont été dérivées en grande partie pour TalimantatioB da la viUe da Paria, Ponr un baaain faydrologiqua d*anviron Bo^ooo haataraa, on aompto t^ aooreaa« dont 9 très importantes. Cast une moyenne da 1 source pour 11678 haatarait Laa uappea aoutarraines circulent dans la craie.

La figure g, pi. m^ donne le plan des afBeurements de Targile plasti(jue dans la vallée de TOise aux environs de PontSainte-Maxence. Sur un parcours d'environ 1 1 kilomètres, on trouve 197 sources alimentées parla nappe qui descend sous ie versant du mont Pagnotte, à travers les sables du Soisaonnais. La superficie du bassin versant doit âpprocber de 3, 600 hectares, On a donc 1 source pour 98 hectares.

Aussi les sources onirelles individuellemeut un débit beaucoup plus graud dans la craie que dans les sables.

Entre les nappes des terrains à diaclases et celles des terraina à structure arénacée il y a une diiférance essentielle. G*eat que, tandis que aaa damifcrea aont eoutinues, les premières présentant fréquemment daa intemiptiona , daa diaeontinult^, qu^onpeut rendre plus sensibles par la comparaison auivasta. GonaldéMint l*aau aomma une maltira minM$ aontaouo dana la roaba qui aat son gitmmU, w peut dira, que dans les tarrains à diaelaaaa, les roehaa pr^sfutaot plus ou moina tréquaiaiDeut daa xouas neutres, stirile$y qui ne contiennent pas d'eau. Ce sont des zones où la roche raata oom-

pacte et d^vieut relativement imperméable,

Dans un pareil terrain , en creusant un puits au-dessous du niveau piéi^ométrique de la nappe, on ne rencontre pas nécessairement de Teau, mais on est assuré d*en trouver an perçant à la baae du puita une galaria plua ou mous kmgne.

XL Happaa at aoureaa dua \m iarraiaa i oaTarnea. «^ L'eau qui traversa des roahas fiasorées les diaaout ahimlquamaut, laa usa par sa forée vive et par la frottement des matériaux qu'elle tient en suspension. Elle élargit peu à pau aaa foauras at loa transforma en eavarnaa, c'est»à<Ura an videa aonaîdérables prtfaantant laa formaa les plus variéaa.

On trouve des cavernes dans tous les terrains calcaires, mais celles des calcaires jurassiques sont particulièrement importantes.

Cette partie de la géologie à laquaBe on a éomui un Mm aottvnaUt la tpéUologie, a fait de trèf grands progrès dans oaa damièras anuëaa. Da oauragaux axplorataurs, comme M. Martel, au Franco, aa sont aventurés dana caa aapaeaa mystérieux qui suivant leurs formes at laura dimanaiona, portant laa noms èbgw^fm^ i'Mmmf à'tnDm$, à^grettu^ at opt pu laa explorer sur de grandaa étendues.

Ces recherchas ont démontré que certaines de oea aavernaa donnant paaaage à de véritables rivières souterraines, qui sont alimentées elles-mêmes par un réaeau da fissurée seeondairas non aeoasaibiaa à Texploratioii. Qnalques-unaa da aaa rivières ont disparu depuis un temps plua ou moins long, et leurs eaux ont dû se frayer paaaage dans d^autres directions.

Lorsque les avens ou puits verticaux ont des dimanaiooa moyennes, on les

appelle hMnê, bHI» aoat «itaés dAOi U ralléfi, murdMêi, s'ils sont «itais sur les plateaux.

Oénéralemeat Ifis bétoires ot les mardalles jaloanant âe^ eours dN^au souierrains dont elles sont comme les regards. Certaines bétoires foactionneûl alternativeDient eomoie source^ ou comme puilp Absorbantu* suivant qua le niveau piësométrique du cours d'eau souterrain avoc Uqud alUHi fiommuiliqueiit ml plus ou moins élevé que le pivoaa du sol*

Osas l#s torrains à btftoiras* eo»me U ertio, la soumo tarminala émarge souvent d'une bétoire principale à loquallo aboutissmt les soun d'oâu iouterrains.

Cette aommttiiÎMÛoii dos Mtoiros avae los w\m d^oou souterrains qu'ailes jalonnent (Hait 9Piiiiue depuis longtemps. Ella ost iudiquéo, commo résultat de ses nombrauBe^i observations, dans Touvrago préaité do Tabbé Paramalla, msis ^ vient d*étra prou^vée mstbématiqnomtnt psr dos oxpérionsos ontroprisos sur les soureas de ia Vannn et do TAvre qui alimentant la vUlo do Paris. Il s'tgîssait d*éludier la oontamipation posêiblo dos oaui do sourooa par les oaui^ impures tombées dans los bétoires.

Des expérioBOOft à U fluoresséiuo ont démontré qu^il oxlsta une eommuniealion directe des bétoires avec les cours d'eau souterrains et do aoa oonrs d*aan entre eux, et que le paroours dos eaux ^ntro les bétoires ot les souraos s*eflbatua avaa des vitesses qui ont varié de 1 1 o à 1 5o mètres par heure.

Au point de vue hydraulique, on peut dire que dans les terrains à cavernes, le massif aqniftro oat draiad par ou syat^mo do eolloatouni ou géttiu é MfUige , qui sont les couloirs» les siphons* los puits naturels ouverts dana la roaho, oolloeteura qui formant conmie un réseau de divers ordres, semblable au réseau des rivières et ruisseaux qui eoiilout à ta surfaeo du sol. Cas ooltoateurs diminnont la longueur du pareours des eaux dans les interstices de la roche, diminuant par aonséquont la résistaneo que le sol oppose h U filtration ot aaeélèrant Tarrivéo des oao« à la source terminda, dont elles oontribuont pnipammont à au^^eotor la débit.

Finaloinent, dans les torrains à savornos les nappas sont plus bsssos qu^olles ne le seraient sans Ymêtena» des aoUoclaurs naturels, et las sources sont loealiaées dans un très polit nombro do points.

C*ost donc dans cas torraina qu^en doit trouver lia sources du plus fort débit, ha fontaÎQo do Vaueluso, qui a un débit moyfu do ploa da a t métros eqbaa à lo sooonde, en est Teiemplc le plus remarquable. Mais les sources d'un débit do t métro aube aont

Qombr^m^i dans los torrains jurassiqoas do la Franoa.

XII. Nappes et aourcea artéaiennea. — Une nuppe aquifère qui oonlo sur un Tond imperméable peut s'engager sous une autro pottabe imparméabla qui la aépare des fQuaboa pormoaUoii snpériouraa. Cireulanl ainai anlro domt anriisaaa imperméables, cfita nappa ost somme de Teau coulant dana un tuyau (% 4, jd. I), ot son mouvement obéit nécessairement aux lois do Thydrauliquo. Son niveau piéstométrique va en sabaissant suivant une ligne AP, qui part de l'entrée du tuyau pour aboutir à sa sortie et qui serait exactement une ligne droite si la couche perméable avait partout même épaisseur, même largeur et même composition physique.

Si Ton fore des puits, N, M, sur le parcours de la nappe et quon les munisse d'un tubage étancbe, l'eau s'y élèvera aux points N, M, qui sont situés sur la ligne piézométrique AP.

Au point M, le iiîveau piëzométrique est plus élevé que le sol. En coupant le tuyau au niveau du sol, on aura de Yeau jaillissante.

Au point N, le niveau piézométrique est plus bas que le sol, on n'aura que de Veau ascendante.

L'ouverture d'un puits diminue le débit de la nappe en aval du point où il est établi et abaisse par conséquent le niveau piézométrique en aval.

L'ouverture d'un nouveau puits diminue le débit de tous les puits qui sont situés en aval, et c'est évidemment une des causes pour lesquelles des puits anciens comme le puits de Grenelle voient leur débit diminuer progressivement.

Tous les terrains qui présentent des couches alternativement perméables et imperméables superposées et formant cuvette sont favorables i la formation de nappes artésiennes. Le bassin de Paris satisfait particulièrement bien à cette condition.

On trouve par les forages des eaux ascendantes et même jaillissantes dans les terrains jurassiques et plus fréquemment encore dans les terrains crétacés. Les fissures et cavernes qui existent dans ces terrains permettent quelquefois aux eaux de remonter des profondeurs du sol à la surface en empruntant des conduits naturels qui y aboutissent. On a alors des sources artésiennes.

L'affleurement d'aval P d'une couche artésienne (fig. &) est naturellement un lieu de sources.

XIIL Happes et sources qui peuvent faire l'objet d'études au point de vue hydraulique. — Nous venons de passer rapidement en revue les différents aspect<; de la question des nappes et des sources.

On aperçoit immédiatement que certaines catégories de ces phénomènes échappent forcément à toute espèce d'étude hydraulique.

Ce sont d'abord ceux des terrains à cavernes. C'est le domaine de l'imprévu.

Tout au plus pourra-t-on arriver pour ces terrains, par la comparaison des faits relevés dans des régions différentes , à faire ressortir quelques propriétés communes.

L'étude hydraulique des nappes artésiennes serait la plus facile de toutes si on avait des données sur les dimensions et la consistance des terrains perméables qui les contiennent. Mais ces données manquent; elles sont inaccessibles ou à peu près. Malgré rintérét qu'elles présentent, ces nappes ne jouent d'ailleurs qu'un rôle secondaire dans l'alimentation publique.

Les terrains à structure arénacée sont particulièrement favorables à l'étude hydraulique des nappes et des sources, en raison de la régularité de leurs pentes et de leur composition.

Le terrain type est le sable homogène.

Les résultats obtenus pour ces terrains paraissent devoir être plus ou moins applicables aux terrains fissurés, toutes les fois que les lois du mouvement des eaux ne seront pas contrariées dans ces derniers par l'effet de fissures trop larges et trop nombreuses.