RÉSULTATS

fl =

o^io

(an nmtk»)

Le graphique i6& donne la forme générale des nappes primitive et actuelle. Il a été fait avec des données un peu différentes de celles du taÛeau ci-dessus, mais cela n'altère pas sa physionomie générale.

Conclusions.

suivantes :

De rétude que nous venons de faire, on peut tirer les conclusions

i*" La nappe alimentaire théorique d'une galerie de captage établie sous le thalweg d'une vallée granitique semblable i cdle des eaux de Rennes, est une nappe de thidweg h deux versants, mais la nappe du versant proprement dit existe seule : celle du cont reversant est vtrdieflp. Les nappes de deux vallées voisines sont accolées par leurs

faites.

9** La peole hydraulique de cette nappe est forte : ^«s 0,899, ce qui indique une ^ande instabilité dans le débit. Effectivement ce. débit varie dans le cours d'une année du simple au quadruple, et le débit des galeries est très sensible aux moindres chutes de pluie;

3** Le coefficient de perméabilité est assimilable à celui du sable moyennement fin.

^--j-=j égale au moins 1.310, et comme le coefficient fx doit approcher de 1.800,

cela démontre que le fond pratiquement imperméable doit être situé à 3 ou A mètres au moins au-dessous de la Ugne des sources;

k'' La faible valeur du coefficient moyen des vides, 111 = 0,0919, indique que la proportion de granit décomposé n'atteint en moyenne que le huitième ou le dixième de la masse, car le coefficient du vide de Tarène doit être compris entre 0,1 5 et 0,96;

6"^ Tous ces résultats sont extrêmement rationnels, conformes à lobservation , et nous paraissent fournir une probabilité satisfaisante de l'exactitude de la théorie;

6"" Des nappes discontinues peuvent donc se former dans le granit, de même que dans la craie et les calcaires. Il suffit pour cela que le granit soit décomposé ou Cssuré sur une certaine épaisseur au-dessous du sol, c'est-à-dire dans la zone où les eaux météoriques peuvent s'écouler facilement vers le fond de la vallée, et où Tair peut circuler et exercer son action dissolvante.

On peut ainsi faire fonctionner des captages dans un lerrain qui semble au premier abord réfractaire à une pareille application.

13. Amélioration du régime du capUge par remploi de vannes régulatrices. — Puisque les captages en terrains granitiques fonctionnent comme les captages au moyen de g«nleries» que nous avons étudiés au chapitre v, rien ne s'oppose à ce qu'on leur applique des vmmeê régulatricei ayant pour but d'empêcher Técoulement des volumes d'eau qui excèdent les besoins de la consommation, de ménager ainsi la réserve^ qui pourra être utilisée pendant la saison sèche, c'est-à-dire à une époque

où les besoins d'eau sont plus intenses, et où, au contraire, le débit des nappes a diminué.

Entre la nappe primitive et la nappe actuelle, le terrain granitique peut emmagasiner un volume d'eau que nous avons évalué à 9.3oo.ooo mètres cubes. Cest une réserve qu'on pourrait reconstituer si l'on fermait instantanément toutes les galeries de captage.

Mais cette reconstitution aurait des inconvénients, parce qu'on relèverait d'une manière excessive le plan d'eau dans le thalweg perméable. Il n'est pas nécessaire d'aUer jusque-là.

Pour le faire comprendre, reportons-nous au graphique (fig. 169, pi. XLIV) qui donne le régime moyen des captages.

La moyenne du débit journalier est de 19.880 mètres eubes.

Cela donne, par an, &.700.000 mètres cubes.

Du 9/1 décembre au 19 juin, le débit moyen de 19.880 mètres cubes est dépassé. En cdcuiantle volume total débité pendant ces 177 jours, on trouve 9.(160.000 migres cubes.

Il reste donc, pour le volume d'eau distribue pendant 187 jours de la saison la plus chaude, 9.0&0.000 mètres cubes*

n y aurait évidemment intérêt à retourner la situation et à distribuer pendant la saison la plus sèche et la plus chaude un volume d'eau plus grand, sauf à diminuer le volume d'eau distribué pendant la saison la plus froide et la plus humide.

On pourrait, par exemple, établir la proportion suivante :

Saison froide : 1 77 jours à 1 i.ooo"^ v • • . • 1.947.000"*

Saison moyenne : 1 98 jours à 1 9.880*°' i.648.ooo

Saison chaude : 60 jours à 14.610** 876.000

Total ttismtijé &.471.000

Reawiirott «... • . 4.700*000

RiSTt pour pertes 999.000

D'après cela, dans le régime moyen, la rherve d'hiver serait égale i

et la perte admise de aag.ooo représenterait un tiers environ de la réserve.

Mais cette réserve serait insuffisante pour les années très sèches. Par e^iemple, du 1*' décembre 1 898 au i*' décembre 1 899 , les captages n'ont débité que 3,700,000 mètres cubes, n y a donc nn manquant de 1 milli<m de mMres eobes par rapport à l'année moyenne. Or, pour que la réserve soit suffisante, il est néceesaire, non seulement qu'elle permette de combler les insuffisances habituelles du débit du captage pendant l'été, mais eneore qu'elle puisse fidre face au insnffiiances d'une année très sèche.

D'après cela, nous sommes porté à penser que la réserve devrait être de i.aoo.ooo à i.Soo.ooo mètres eubes. Lorsque cette réserve serait entamée, on s'efiorcerait de la rétablir dès que les cireonsIâBces le permettraient.

1&. Diapoaition des Tannée régnUtricei on d'arrêt. — Dana le cas présent, rétablissement des vannes régulatrices qui, ainsi qu'on va le voir, sont surtout des vannes d'arrêt, eodge des dispositions spécialee, car la présence de la galerie facilite l'écoulement des eaux par le thalweg perméaUe» et par conséquent les pertes d'eau, qui ne profitent pas au service.

Soit (fig. 166, pi. XLIX) une galerie j^, avec un regard R^, pourvu d'une vanne.

Si l'on vient à fermer cette vanne, la galerie sera bientôt entièrement remplie par les eaux de captage. Le regard fonctionnera oomme un tnbe piéaométrique et l'eau tendra à s'y élever jusqu'au niveau du point de départ de la galerie. Eliedépasseft par conséquent la margelle du regard et se déversera par-desstts«

Il est donc indispensable que le niveau piézoméiriqne de l'eau au droit de la vanne ne dépasse pas le niveau du terrain, le point A. Par le point A menons une horizontale, et nous obtiendrons à la renoontre du profil en long de la galerie un point B, où il faut néceasairement établir une autre vanne d'arrêt.

Supposons celte vanne fermée; soit MM le niveau du courant qui s'établit alors dans le thalweg perméable. Dans la section cg^ les eaux exercent au niveau de la

galerie une pression cg du dehors au dedans et une pression hg du dedans au dehors. Les eaux ont donc une tendance à rentrer dans Taqueduc avec une pression égale à hc. La galerie draine le terrain perméable qui Tenvironne.

Au point D, intersection de Thorizontale AB avec la courbe MM, la pression extérieure est égale à la pression intérieure.

En aval, dans une section af, la galerie supporte une pression e/*du dehors et une pression af du dedans. D y a donc écoulement de Teau de la galerie dans le terrain perméable avec une charge égale à ae.

En résumé, la galerie draine le terrain de B à D, et l'alimente au contraire de D à A. Gomme le volume d'eau reçu par la galerie supposée fermée à ses deux extrémités est égal à celui qu'elle perd, le point D est nécessairement situé au milieu de la distance AB, ce qui donne un moyen de déterminer ce point et de connaître ainsi le niveau piézométrique du courant qui s'établit dans le thalweg.

De ces considérations il résulte le principe suivant : Les vannes cParrét doivent

itreplacées à des intervalles égaux au plus à -:- , H étant la hauteur ifim regard f et ila pmUe du sole

Si par exemple »

H=sB"oo, t=^o,oi5, on a, pour Tinterysile maximum de deux vannes d'arrêt,

--^=«:333~oo.

Mais un pareil écartement serait probablement trop grand. Il y a intérêt à abaisser davantage le niveau de l'eau dans le thalweg, afin de diminuer la puissance de son débit, et à placer une vanne d arrêt dans chaque regard de surveillance; ces regards ne sont pas distants de beaucoup plus de loo mètres.

Il est k peine besoin de faire remarquer que les puits des regards doivent être eonatruits assez solidement pour résister à la presaion intérieure qu'ik peuvent être appelés à supporter. Nous nous bornons k cette observation, sani insister snr les moyras d'exécution. Pour des ouvrages neufs, le plus simple et le plus sûr serait de construire ces puits en béton armé.

Il y a une antre raison qui fait que les vannes d'arrêt doivent être assez rapprochées lea unes des autres : c'est qu'il importe que la présence de la galerie n'augmente pas la facilité d'écoulement des eaux qui filtrent à travers le massif perméable du thalweg.

Soient Rj , R^ deux regards consécutifs pourvus de vannes d'arrêt, L leur écartement, I la hfgenr de la vallée (fig. 167» pi. XLIX); 3S, y, deux distanceA AB, BG, d'un point quelconque à la section du regard d'amont et à la galerie.

Nous avons tu que dans la première moitié de la longueur L, la galerie était absorbante, et qu'elle était émissivesur la secondé moitié. Une molécule quelconque parcourra le chemin AB-j-BG pour entrer dans la galerie, soit, en moyenne :

et aolaot pour m sortir on C'B' ot B'A'. Au iotol elle aura parcouru :

Or s'il ny avait pas eu de galerie, la molécule aurait parcouru le trajet AA' = L. Pour que la présence de la galerie n accélère pas le mouvement des filets liquides, il faut évidemment que Ton ait

c'est à-dire que Yécartetnent des vannes (Tarrét doit être moindre que la largeur de la vaUéc.

15. Barrages transYersanz. — Il y a un moyen de ralentir le courant des filct< liquides le long du thalweg, tout en conservant à son niveau piézométrique une hauteur assez grande qui est indispensable pour relever les nappes des versants et déterminer la formation de la réserve.

Il consiste à réduire la section d'écoulement du thalweg au moyen de barrages transversaux établis sur le fond granitique, et formant écran. Ces barrages pourraient consister tout simplement en une fouille remplie par de Yargile pilonnée, car généralement Targile est abondante dans les terrains granitiques. On pourrait aussi employer de la maçonnerie avec mortier maigre. Le premier moyen nous parait préférable et aussi plus économique.

Ces barrages pourraient affecter diverses dispositions. Nous pensons que le dispositif le plus simple et le plus efficace consisterait k barrer la vallée partiellement au droit de choque regard, comme Tindique le plan (fig. i68, pi. XLIX) en ménageant des passages libres aux positions contrariées A, B, C, D. Ce système aboutirait en dëfinilive-à rétrécir la section d*écoulemcnt dans le thalweg. Le courant, obligé de suivre un parcours allongé, suivant le tracé sinusoïdal de la ligne poinlillée R^^ABCD, et de passer à travers les étranglements formés par les barrages, serait obligé d'exhausser son niveau piézométrique, afin de regagner en hauteur ce qu^il perd en largeur.

Quant h la hauteur à donner aux barrages en argile, au-dessus du fond, elle se déterminera diaprés la hauteur AD, fig. i6&, que la nappe primitive occupait dans le thalweg avant les captages i Rennes. Elle serait, d'après nos renseignements, d'environ 9 mètres en moyenne.

L'expérience indiquera d'ailleurs si ces barrages de rétrécissement sont indispensables. On ne devra les faire que si IVxpérience démontre que la seule fermeture des vannes ne suffit pas à élever suffisamment le niveau piézométrique du courant dans le thalweg.

Barrage terminal. — il y a d'ailleurs un moyen bien simple de supprimer tout inconvénient provenant de la trop grande importance du volume d'eau débité par le thalweg : c'est de barrer entièrement la vallée au droit du dernier regard au moyen d^wi barrage étanche et assez élevé pour ne pouvoir pas être surmonté par la nappe aouterraine du thalweg.

Ce barrage terminal, MN (fig. i68, pi. XLIX), nous parait indispensable dans tous les cas. Il assurera l'introduction dans l'aqueduc collecteur de toutes les eaux captées dans la vallée.

16. Manœuvre du système des vannes régulatrices. — Ou peut maintenant se rendre compte de la manière dont il faudrait appliquer le système des vannes ré^latrices et des résultats à en attendre (fig. 169, pi. XLIX).

Les regards seraient placés tous les 100 ou t&o mètres. Chaque regard consisterait en un puits de 0^90 à 1 mètre de diamètre, en maçonnerie ou en béton armé, assez solide pour résister à la charge de Teau qu'il aura à supporter.

Chaque regard serait muni d'une vanne , d'une section un peu moindre que celle de la galerie; cette vanne serait appuyée sur un siège en pierre de taille on en fonte, formant seuil au niveau du radier de la galerie, de manière à donner une fermeture élanche. Cette vanne pourrait être mauœuvrée à la main.

Dès que les premières pluies de Thiver ont augmenté le débit au*dessus de ce qui est nécessaire pour satisfaire aux besoins réels de la consommation, on ferme la première vanne d'amont, celle dn regard R^, puis la suivante R^, etc., de manière à ramener le débit de Taqueduc au chiffre fixé.

Si le débit réalisé vient à diminuer, on rouvre une ou plusieurs vannes en cornmenant par celles qui ont été fermées les dernières.

Il sera toujours possible, pour Touverlure ou la fermeture des vannes, d'augmenter ou de diminuer le débit, de manière à le ramener au minimum fixé. La seule règle à observer est que les vatmeê fermées doivent former une série innUerrmnpue depuis h première vanne ianumt.

Dans le courant de l'hiver, les caplages présenteraient, par exemple, la disposition indiquée dans la figure 169. Sur 10 vanaes, les 6 premières seraient fermées. Dans toute la partie de la vallée qui leur correspond, la nappe aquifère prendrait un profil MM , qui se rapprocherait plus ou moins de son profil primitif antérieur aux captages.

Dans la partie d'aval où les vannes seraient toutes levées, la nappe des versants aurait son profil actuel, et l'eau coulerait sous une petite épaisseur seulement sur le radier de la galerie.

Au lieu de fermer hermétiquement un certain nombre de vannes à l'amont, en laissant ouvertes celles d'aval, il serait peut-être préférable de lever partieUement toutes les vannes et de répartir ainsi la réserve uniformément dans toute la longueur de la galerie. L'expérience indiquera quel est le meilleur système pratique.

Mais quelle que soit la méthode adoptée, le résultat n'est pas douteux. En l'appliquant rigoureusement, on arrivera promptement è reconstituer presque intégralement les anciennes réserves et à assurer PaUmentatùm en eau de la ville dans des eandilions satisfais san^y nm seulement dans la saism siche de chaque année^ mais encore dans les années les plus siches où la pénurie se fait sentir pendant six ou huit mois de l'année.

Pour parvenir a ce résultat, on doit s'imposer une r^e pratique, qui sera quelquefois d'une application diflScile, mais qui est pourtant indispensable : c'est de ne jeûnais prendre dans les galeries un volume teau qui excède les besoins réels de la consommation,

17. Allongement des galeries. — Pour être bien maître des débits qu'on veut distribuer et pouvoir extraire les eaux du massif perméable qui les contient, comme on peut le faire par la bonde de fond d'un réservoir, il nous parait nécessaire d'avoir des galeries de captage assez longues, plus longues que celles qu'on a faites jusqu'à présent. Nous pensons que les galeries devraient avoir une longueur égale aux 70 ou

76 ceatièmes de la longueur de la vallée. On pourrait d*aiUearg, avant d'appliquer cette règle à tout un réseau , expérimenter sur une vallée déterminée et dont le régime serait bien connu les résultats que donnerait un allongement des galeries de captage.

18. Résumé. — En résumé, les r^ons granitiques qui paraissent déshéritées au point de vue des ressourees en eaux potables sont, au contraire, dans des conditions très favorables. On possède aujonrd^ui un moyen pratique de se procurer des eaux pures et d'excellente qualité dans ces régions en établissant des galeries de eaptage sous le thalweg des vallées, suivant les règles que nous avons indiquées. La dépense de ces travaux n^est pas très élevée, elle s'élève à 80 ou &o francs par mètre linéaire.

L'inconvénient de ce procédé est qu'il donne des débits très variables, forts et exagérés en hiver, trop faibles pendant Tété. L'application du principe des vannes régulatrices permet de remédier à cette difficulté. Il paraît utile de ftilre des galeries assez longues, qui doivent atteindre les 0,70 ou 0,76 centièmes de la longueur de la vallée.

Chaque galerie doit être conpée par des puits ou regards pourvus chacun d*um vaine de fermeture de la galerie. Ces regards seront placés généralement tous les too à 300 mètres, d'après les principes que nous avons donnés.

Pendant la saison humide, on devra tenir fermées un nombre plus ou moins grand de vannes, en partant toujours de l'amont, de manière k ne recevoir dans la galerie que le volume d'eau strictement nécessaire pour la consommation. Une partie du volume d'eau ainsi économisé restera en réserve dans le basrin drainé.

Pendant la saison sèdbie, on ouvrira successivement les vannes qui étaient fermées, en commençant par celle d'aval et remontant progressivement de manière k réserver l'ouverture des dernières à l'amont pour les roms d etiage, septembre ou octobre. Oa devra arriver à constituer une réserve assez forte pour que les vannes extrêmes d'amont n'aient besoin d'être ouvertes que dans les années exeeptionneliement sèches.

U arrivera , dans les années très humides , qu'un grand nombre de vannes d'amont resteront fermées; alors la réserve s'accrottra beaucoup.

Lorsqu'il s'agit d'inaugurer la mise en service de captages nouveUement établis, il faut éviter à l'origine de gaspiller la réserve primitive, mais procéder au contraire avec économie, en ne demandant jamais aux eaptagee pendant la saison Inaii» fian d'eau qu'il n'est nécessaire pour les besoins.

Avec ces précautions, nous pensons que les captages d'eau en terrains granitiques constitueront un des moyens les plus parfaits et les plus économiques que l'on ait d'obtenir des eaux potables et que certaines villes éloignées auront même avantage , pour se procurer des eaux d'alimentation , k recourir à ce moyen plttt6t qu'à d'antres , en raison de la grande pureté des eaux qu'il permet de se procurer.

— -fr>{ 367 y*-ï'