INTRODUCTION

HYDROGRAPHIE ET HYDROLOGIE.

L'étude des cours d'eau comporte deux divisions : l'analyse du réseau hydrographique et l'analyse du mouvement des eaux courantes.

Analyser un réseau hydrographique consiste à distinguer d’abord entre les différentes vallées, à déterminer quelles sont les vallées principales et, en remontant de proche en proche, quel est le degré de subordination des vallées affluentes les unes par rapport aux autres. Il faut décrire ensuite, pour les différentes parties des vallées principales, la forme des versants, indiquer s'ils sont des versants à forte pente ou versants debouts, ou bien des versants en pente douce, c’est-à-dire des versants couchés; 1 faut distinguer enfin, en se guidant surtout d’après des considérations de pente, différentes sections dans la ligne de thalweg. Cette description des formes une fois achevée, on peut en présenter une explication : on s’aide, pour cet objet, des conditions de résistance présentées par les matériaux

0) Ce travail n’a pu étre entrepris et mené à bien‘que grâce au bienveillant appui de MM. Maruirouzs directeur du personnel et de la comptabilité au ministère des Travaux publics,

, ancien Ministre des Travaux publics, Kiev, ancien

directeur de l’École des ponts et chaussées; Craveize, directeur du personnel et de la comptabilité au ministère des Travaux publics. Nous les prions de recevoir ici expression de notre recunnaissance.

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du sol et de la connaissance des bouleversements tectoniques que ces matériaux ont subis du fait des contractions de l'écorce terrestre. L'étude morphologique des éléments du réseau hydrographique est ainsi complétée par une explication morphogrénique.

Ce genre d'études est récent : Surell est l'un des premiers qui en ait énoncé les principes; son livre sur les torrents des Hautes-Alpes date de 18h41 (0), On y trouve une définition du profil en long des cours d’eau et la distinction des trois parties essentielles d'une vallée : la partie où les eaux courantes affouillent, la partie où elles ont une vitesse suflisante pour transporter les produits de l'affouillement, la partie où elles alluvionnent. Surell a décrit en outre avec précision les formes caractéristiques des vallées torrentielles, et ces formes varient à mesure qu'on se transporte de lamont vers l'aval. De sa description il a conclu que les torrents étudiés par lui n'avaient pas tous le même âge, et que chacun était soumis nécessairement, à partir du moment où il naît, à une évolution. Cette évolution comprend trois phases : pendant la première Île torrent travaille à établir la courbe de son profil longitudinal; il affouille dans les parties hautes de sa vallée et atterrit dans les parties basses; pendant la seconde il cherche à fixer, dans les parlies basses, la direction de son thalweg dans le plan horizontal: 1l divague sur son cône de déjection jusqu'à ce qu'il ait définitivement tracé son lit; à cette seconde phase en succède une troisième, c’est la phase de régime, le torrent est un torrent éteint ?. Surell a généralisé.ses conclusions, 1l a indiqué que la notion de l’évolution est applicable à toutes les rivières aussi bien qu'aux torrents : les vallées des rivières ont chacune leur âge; pour le déterminer il s’agit de retracer les métamorphoses successives par lesquelles chacune a passé (%). Ce sont là, somme toule, les notions auxquelles les géographes américains nous ont accoutumés; il ne manque chez Surell que les noms dont on use aujourd'hui pour les désigner :

® Surezz (A.). Étude sur les torrents des Hautes-Alpes (Paris, 3841, in-4°, 283 p., 6 pl.). Une seconde édition à paru intitulée : SureLz (A.). Étude sur les torrents des Hautes-Alpes, deuxième édition avec une suite par E. Cézanne (Paris, 1870-1872, » vol., in-8°, XV + 391 p., 4 pl., et XVI 386 p.,12 fig. 2 pl. cartes). Les références à l'ouvrage de Surell seront données, au cours de ce travail, d’après la seconde édition.

@) Surezz (A.). Our. cité, 1, p. 144-145 et 118-149.

6) Surerz (A.). Our. cité, 1, p. 24 et 146-148.

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périodes de jeunesse, de maturité, de sénilité ; la nouveauté américaine est moins dans la conception que dans les mots : ceux-ci font image, parce qu'ils sont tout empreints d’anthropomorphisme.

Surell publia une seconde édition de son livre en 1870; dans l'intervalle de temps qui s'était écoulé entre les deux éditions, les études de glaciologie avaient fait des progrès; ces études avaient montré à Surell que l’évolution des vallées alpestres était plus complexe qu'il ne l'avait imaginée tout d'abord : outre l’action des eaux courantes 1l fallait tenir compte d’un autre facteur important dans les pays de montagnes, les olaciers. Dans une note modeste Surell marque que son aperçu sur l'évolution des vallées est trop général, mais 1] trace en même temps le programme du travail à accomplir après iui : «Ce que demande aujourd'hui la science, écrital, ce sont de bonnes monographies, reconshituant le passé de chaque vallée en particulier ),» Au moment où paraissaient ces lignes un premier essai avait été tenté pour les rivières de la France, Belgrand avait déjà publié son livre sur le Bassin parisien aux âges antéhistoriques ©).

Si le livre de Belgrand sur l’hydrologie du bassin de la Seine demeure un modèle, son livre sur la Seine aux âges préhistoriques a vieilli; les conceptions de Belorand ont été sur ce point dépassées et son œuvre est à reprendre. Grâce à leurs explorations du terriloire des États-Unis. les géologues américains, et parmi eux Powell, les géographes américains, et parmi eux M. W. M. Davis, ont contribué à créer une classification des différents types de vallées et à fixer une nomenclature propre à les désigner. Le général de la Noë et M. Emm. de Margerie ont en 1880 exposé principes qui ne servir de base à linter pr étalion rationnelle des formes du terrain %). L'application de ces principes à l'étude des vallées françaises s’est déjà traduite par des études de détail dont les principales sont par ordre de date :

Marcerie (Emm. pe) River Courses in the Jura Mountains. (Science, New-York, January 5, 1894.)

a) Surezs (A.). Ouvr. cité, 1, p. 150, note.

@) Bereran (E.). La Seine, I. Le bassin parisien aux âges antéhistoriques (Paris, Imp. impér., 1869, 1 vol.; in-4°, CVI+ 289 + 99 p., atlas, 79 pl.).

6) La Noë (G. px) et Marçene (Eux. ve). Programme d’une étude sur le tracé des cours d’eau de la France dans ses rapports avec les conditions ,

véolopiques,

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Davis (W. M.). La Seine, la Meuse et la Moselle. (An. de géor., V, 1895-1896, p. 25-45, 7 lig. dont une carte.)

Dorzrus (Gusrave F.). Relations entre la structure géologique du bassin de Paris et son hydrographie. (Ann. de péog., X, 1900, p. 313-339 el h13-433, 9 fig. cartes.)

Fournier (E.). Les réseaux hydrographiques du Doubs et de la Loue, dans leurs rapports avec la structure géologique. (Ann. de géog., IX, 1900, p. 219-228.)

Barré (O.). La haute vallée de la Saône : son pourtour, ses divisions naturelles. (Ann. de géog. X, 1901, p. 27-45. 1 fig. carte.)

Lueron (M.). Recherches sur l’origine des vallées des Alpes occidentales. (Ann. de géog., X, 1901, p. 295-317 el Ao1-498, 9 fig. dont 6 cartes.)

Fasre (L.-A.). Le sol dela Gascogne. (La Géographie, XT, 1905, p. 257- 28h,343-358, h13-434, carte et schémas.)

Enfin, M. Emm. de Margerie a publié les sommaires de plusieurs chapitres d'un ouvrage commencé en collaboration avec le général G. de la Noë et dont l'objet est d'étudier le tracé des cours d’eau de la France dans ses rapports avec les conditions géologiques M). Toutes ces études sont dominées par une même idée directrice : nécessité de reconstituer, aussi exactement qu'on le peut dans chaque cas donné, les conditions de la surface structurale sur laquelle les cours d'eau actuels ont pris naissance; on arrive alors à expliquer les caractères actuels de leurs vallées et à fixer l’âge relatif de chacune de ces vallées où même des différentes parties de chacune de ces vallées. Ainsi apparait la possibilité de constituer progressivement une série de monographies telles que Surell les souhaitait et dont chacune sera consacrée à une rivière ou à un groupe de rivières françaises. La publication et la revision des feuilles de la carte g60logique détaillée à 1 : 80 000 contribuent à faciliter le travail qu'exige l'établissement de chacune de ces monographies ®).

0 La Noë (G. ne) et Marçerte (Em. De). Programme d’une étude sur le tracé des cours d’eau de la France dans ses rapports avec les conditions géologiques. (B. des serv. de la carte géol. de la France et des topogr. souterraines, XV, 1903-1901, P. 277-299.)

®) Nous avons tenté des monographies partielles ou totales de cette nature dans : Brava (J.) et Vacuer (A.). La vallée de la Vienne et le coude d’Exideuil. (Ann. de géop., XIV, 1905, p. 111-117); Vacner (A.). Le Haut-Cher, sa vallée et son régime. (Ann. de géog., XIV, 1905, p. 3899-23); Vacuen (A.). Le Berry, contribution à l'étude géographique d’une région française. (Paris, Colin, 1908, in-8°, chap. VI et VIL.)

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Assez longtemps après Surell, un autre ingénieur des Ponts et Chaussées, Belgrand, étudia l'écoulement des précipitations atmosphériques dans les vallées, et exposa les principes auxquels on peut se référer pour retracer la physionomie des différents cours d'eau de la France; Belgrand eut le mérite de mettre en lumière l'importance, dans la vie saisonnale des eaux courantes, des terrains perméables et des terrains imperméables et de résumer, dans son livre, la Seine, régime de la pluie, des sources, des eaux courantes N), qui parut en 1873, les principes hydrologiques qui dérivent de cette distinction. Ces principes peuvent se ramener à quatre (/:

1° Lorsqu'un terrain est imperméable, il est sillonné par de nombreux cours d’eau, qui ne sont pas toujours pérennes et ne sont pas nécessairement alimentés par des sources.

Si le terrain est perméable, les cours d’eau sont rares, ils sont relégués au fond des grandes vallées et sont toujours des lieux de sources ;

2° Les ponts des terrains imperméables sont très nombreux et leurs débouchés mouillés très grands. Les ponts des terrains perméables sont rares, et lorsqu'ils ne sont pas construits sur des lieux de sources, leurs débouchés mouillés sont très petits, sinon nuls;

3° Les crues des cours d’eau des terrains imperméables sont violentes et de très courte durée (cours d'eau torrentiels). Les crues des cours d’eau des terrains perméables montent lentement, descendent de même et par conséquent sont toujours de longue durée (cours d’eau tranquilles);

h° Les prairies naturelles sont cultivées dans les terrains imperméables, non seulement au bord des cours d’eau, mais encore à flane de coteau et jusqu’au sommet des montagnes. Lorsque le terrain est perméable, cette culture est resserrée dans la partie du fond des vallées qui est submergée par les crues des cours d’eau.

Ces principes sont applicables à l'étude de tous les cours d’eau de la France : tous en effet, si l'on excepte une partie des affluents

Q) Beréravn (E.). La Seine. Régime de la pluie, des sources, des eaux courantes. (Paris, Dunod, 1873, 1 vol. in-4°, AT +4 Goo p., fig. et 11 pl.; 1 atlas in-f”, 73 pl.)

@) Beréraxn (E.). La Seine. Répime de la pluie, ete., p. 75, et Préauneat (A. ne). Manuel hydrologique du bassin de la Seine, p. 1 et ».

de gauche du Rhône que nourrissent les glaciers alpestres, sont alimentés par les précipitations atmosphériques sous forme de neiges hivernales ou de pluies.

L'application de ces principes à l'étude du mouvement des eaux courantes dans les différentes vallées de la France a pris un développement plus rapide que l'application aux vallées des rivières françaises des principes de morphologie et de morphogénie esquissés antérieurement par Surell. C'est que les études relatives à l’évolution des vallées ne sont pas susceptibles de conclusions pratiques immédiates comme les études hydrologiques. Celles-ci permettent la prévision et l'annonce des crues des rivières. Aussi, dès 1854, un service public, le Service hydrométrique du bassin de la Seine, centralisait-il les observations sur les variations du niveau des cours d'eau et sur la hauteur de la pluie tombée dans l'aire de drainage de la Seine; entre 1854 et 1860 des services analogues étaient créés pour la Loire et pour la Meuse. En 1875, à la suite des inondations de la Garonne, on organisait à Paris une Commission des annonces des crues; sous la direction de cette commission centrale les variations des hauteurs journalières du niveau des eaux étaient observées sur un plus grand nombre de rivières M. Ces observations ont permis, sans parler du livre de Belgrand sur la Seine et d’une série d'articles parus dans divers périodiques, la publication de deux ouvrages d'ensemble qui sont des monographies hydrologiques consacrées à deux des principaux cours d’eau de la France.

Préauneau (A. pe) | sous la direction de Lerésure pe Fourcy (Ch.) et de Levorxe (G.)], Manuel hydrologique du bassin de la Seine. (Paris, Imp. nat., 1884. In-4°, I1+ 190 p., 2 pl. cartes et 7 pl. tableaux graphiques. )

Leone (G.) avec la collaboration de Barver (A.). Études et données sur lhydrologie de la France au AUS de vue de l'annonce des crues,

% Sur le développement du service d'annonces des crues et les progrès des observations hydrométriques, voir Lemoine (G.), Notice sur l’annonce des crues et sur les observations hydrométriques (C. R. sténographiques du congrès internat. de météorologie, Paris, 1878 [Paris, Imp. nat., in-8°], p. 175-199). In. Etat actuel des des fuites en France pour l'annonce des crues ( Me es congrès météor. intern. Paris, 1889 [Lille, Le Bigot, 1890, in-8° |, p. 81- 268). Ip. État actuel du service d'annonce des crues er France (Congrès international de météorologie, Paris, 1900. Procès-verbaux des séances et mémotres, publiés par M. À. Angot, secrétaire général. { Paris, Gauthier-Villars, 1901, in-8°], p. 99-103). Bamner (A .), Situation actuelle des études et des annonces des crues dans les principaux bassins francais (Ann. des Ponts et Chaussées, 8° sér., X, 1903, 2° trim., p. 222 sqq.).

1° fasc. Région du Sud-Ouest, bassins de la Garonne et de l’Adour. (Paris,

Ip. nat., 19092. 1n-4°, IX + 161 p., fig. graph. 2 pl. cartes.)

Ces ouvrages, complétés par la publication annuelle que le Bureau central météorologique de France consacre aux observations pluviométriques depuis 1876, permettent de se faire une idée précise du régime hydrologique de la Seine, de la Garonne et de PAdour.

Mais il n'existe d'une part aucune étude d'ensemble analogue pour la Loire, pour le Rhône, pour les rivières du Nord et de l'Est du Bassin parisien, non plus que pour les rivières de Bretagne; et d'autre part la Commission des annonces des crues ne fait paraître aucune publication comparable à la publication sur les pluies qui est l'œuvre du Bureau central météorologique, ou à celles du Bulletin météorologique de l'Association scientifique de France qui contient, pour les années 1872-1876, les observations sur les variations du niveau des principales rivières françaises. Les éléments d’une publication de cette nature existent cependant, mais ils demeurent manuscrits pour la plupart, et ils sont dispersés dans les archives des différents services d'ingénieurs.

On voudrait indiquer dans la courte étude qui va suivre comment on peut trouver dans les archives du Ministère des Travaux publics, à Paris, et dans celles des services départementaux d'invénieurs une série de documents, parfois imprimés à un petit nombre d'exemplaires, parfois manuserits, qui sont capables de fournir pour l'avenir, à condition d'être rapprochés, discutés et complétés, les éléments d'études consacrées à l'histoire des vallées el à la vie saisonnale des rivières de France.

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