DES BOIT-TOUT OU PUITS ABSORBANTS ET DE LEUR UTILITÉ

Beaucoup d'usines emploient une grande quantité d'eau, qui, après avoir servi à l'usage auquel elle était destinée, s'est chargée de gaz fétides ou de matières corrompues. Son écoulenient sur la voie publique est souvent défendu. Lorsqu'il n'y a pas interdiction positive , il y a plainte de la part des voisins et quelquefois procès. Lorsque les inconvénients deviennent trop graves, l'autorité intervient et prescrit à l'établissement, ou de se fermer, ou de prendre les mesures nécessaires pour ne pas incommoder le voisinage par l'écoulement à ciel ouvert d'eaux infectes ou insalubres. Si les eaux sont absorbées dans des puits ou des pierrées situées dans l'usine, il arrive à la longue que les inHltrations souterraines finissent par corrompre les eaux des puits environnants. C'est ce qui a déterminé le préfet de police à rendre, le 20 juillet 1858, une ordonnance dans laquelle les précautions suivantes sont commandées, lorsque l'on veut faire absorber les eaux fé ides.

L'article premier porte : a Aucun puits, soit ordinaire, soit d'absorption, ne sera percé, aucune opération d'approfondiss<iment de sondages et autres ne sera entreprise, aucun puisard jii êgout particulier ne sera établi, sans une déclaration préalable faite par écrit à Paris, ù la préfecture de police, et à lu mairie ,

no GUfDE DU SONDEUR.

dans les communes rurales; celte déclaration indiquera Tcndroit où Ton a le projet de faire les travaux. »

L'article 14 porte : « Aucun puisard , aucun puits d'absorption fte sera établi sans une autorisation spéciale (Jui sera accordée, s'il ya lieu, sur la suite de la déclaration prescrite par l'article V\

« La profondeur du puits d'absorption sera déterminée dans la permission qui sera délivrée s'il y a lieu.

« Toutes les dispositions relatives aux puisards seront applicables aux puisards pratiqués au-dessus ou aux approches des puits d'absorption. »

Il est reconnu aujourd'hui et constaté par l'expérience, qu'un puits peut absorber une quantité d'eau égale à éelle qu'il peut produire. Lorsqu'un sondage est terminé, s'il donne au sol iOO litres d'eau par minute, et que son ascension s'arrête à un mètre audessus du sol, Ton n'a qu'à prolonger le tuyau d'un mètre andessus du niveau de l'eau et l'on pourra verser continuellement 100 litres d'eau par minute sartf^ dépasser l'orifice du tuyau.

Lorsqu'un sondage donne iOi) litres d'eau par minute au niveau du sol, et que l'on veut en absorber 500 dans le même temps, l'on place dans le tuyau d'ascension une pompe, qui débite 500 litres d'e'au par minute, et l'on observe jusqu'à quelle profondeur le vide se fait dans le tuyau d'ascension. Si c'est 5 mètres par exemple, il suffira de placer une colonne de la même longueur au-dessus du niveau de l'eau, pour absorber la quantité de 500 litres par minute.

Ce que je viens d'indiquer pour les eaux jaillissantes au-dessus du sol , est d'une application beaucoup plus facile , lorsque les eaux rencontrées au fond d'un sondage, n'ont pas une ascension suffisante pour déborder à la surface. Ainsi , je prendrai pour exemple le bassin de Paris, où la plus grande ascension des eaux rencontrées dans la formation tertiaire est de 15 à i8 mètfes audessus de l'étiage des rivières de la Seine et de la Marné. Si un sondage est fait sur un point élevé de i5 mètres au*dèS8us dés eaux moyennes du fleuve, Vén\ ascendante se tiendra an rti(yîn5

à 7 mètres en oonlre-bas du sol et l'absorption des eaux sera très abondante.

Le beit-'tottt terminé et tube, on doit prendre les précau-» tions suivantes pour éviter qu'il ne soit bouché on encombré. Si elles ne sont pas minutieusement observées, le résultat obtenu diminue peu à peu et flnit par devenir nul. Il faut placer au dessus de la partie supérieure du tuyair plongeant, une calotte percée ea pomme d'arrosoir, faire une excavation ou citerne de 1 ou 2 mètres, plus profonde que la tête du tuyau, aAn que les eaux à absorber puissent, avant d'entrer dans le tuyau, avoir déposé leur limon, et pour éviter que ce limon n'arrive trop abondammelit et n'encombre en peu de temps la citerne, faire passer (l'abonl Teau dans un premier réservoir à quelque distance de la oiterne« La flg. I , ph 18, montre un puisard dans le terrain de Paris; une première colonne de grarantie ou tuyau-caisse, intercepte les aliiltiona fluviales dans lesquelles une première absorption s'est manifestée. Une seconde colonne intercepte une partie des marnes et calcaires du gypse, et, à sa base, se trouve une deuxième couche absorbante. Enfin, une troisième traverse une partie des argiles et sables inférieurs, et rencontredans les sables lignites une troisième absorption. La deuxième est coupée à quelques mètres dans la première. Il en est de même de la troisième dans la deuxième ; la première colonne est recouverte d'un champignon ou calotle^flltre, dont il a été ci-devant question et est situé à f mètre au-dessus du fond de la citerne, dans laquelle sont amenées les eam à absorber. Arrivant par un tuyau dont on voit rori- Sce au-dessus de la calotte, et dont l'antre extrémité baigne dans te premier réservoir où les eaux déposent une première fois avant d'arriver à la citerne, dans laquelle elles déposent de nouveau pour ênttPT ainsi, privées autant que possibie des sédiments dont elles étaient chargées , dans les oolonnes du puisard.

fjors^ue la vase arrive prés de l'orifloe du caniveau, on la retire, 6t tà l'gn suit exactement ce que je vien^ d'indiquer, un boit-tout

m GUIDE DU SONDEUR.

peut fonctionner pendant de longues années sans être nettoyé. Le nettoyage , lorsque les eaux ont à la longue déposé un enduit qui paralyse la force d'absorption, est peu coûteux, et peut môme être fait sans inconvénient par le propriétaire. Il suffit pour cela d'une soupape à boulet et à anse décrite planche i 1 , Gg. 1 5.

Après avoir parlé des boit-tout applicables aux fabriques et aux grandes usines , il me reste à dire un mot de ce que font avec succès quelques agriculteurs, aGn d'assainir des terres trop marécageuses pour être productives.

Les eaux pluviales , faute de pente , ne pouvant s'écouler, et le sol étant trop argileux pour leur permettre de s'infiltrer, elles restent stagnantes à la surface, et Tévaporation seule les fait disparaître du sol, pendant quelques mois de Tannée seulement.

Les couches imperméables qui sont, soit à la surface du sol, soit à quelques centimètres au-dessous delà superficie, n'ont souvent que quelques mètres d'épaisseur. Ce point est facilement vérifié par quelques heures de travail d'une sonde d'exploration, lorsque la couche imperméable n'a que 6 à 10 mètres de puissance. Si la terre est labourée en billon, et que Ton fasse entre chaque séparalion repasser la charrue, il y aura une différence d'au moins 0'",66 de niveau, entre le fond de séparation de chaque billon et la partie la plus élevée du milieu. Les eaux descendront naturellement dans les rigoles, et pour s'en débarrasser, il suffira de donner de i 00 à 200 mètres de distance l'un de l'autre, un coup de sonde avec une tarière de 0,20 à 0,25 de diamètre. Deux hommes peuvent faire plusieurs trous dans une journée ; pour empêcher ces trous de se boucher, l'on fait un saucisson en épines ou broussailles, on l'introduit dans le trou autour duquel Ton fait un petit collier de même nature, et d'un diamètre double de celui du sondage. Au moyen de ces précautions faciles et peu coûteuses, l'on obtient bientôt l'assèchement complet du sol. Voyez pi. i8, fig. 5« Lorsque les sondages doivent être nombreux , il est plus économique d'être propriétaire de la sonde et de faire exécuter

DIFFÉRENTES AmjCATÎONS DE LA SONDE. 475

les forages par des liommes de la ferme que d*en charger un entrepreneur. Les engins et outils nécessaires sont ;

V Une petite chèvre à trois pieds, pi. i9, fig. 10;

2* Une tête de sonde à anneau ;

5" Deux ou trois tiges n°* 2 ou 3, de 3 à 4 mètres de longueur;

4* Une tarière ouverte de 0,20 ou 0,25;

5* Une tarière rubannée ou langue ;

6* Un trépan ou casse-pierre ;

T Un manche de manœuvre à vis de pression ;

8** Un tourne-à-gauche ;

9* Une caracole ou arrache-sonde, ou une cloche à vis.

Le poids, la chèvre non comprise, est de 250 à 350 kilog., et le prix de 600 à 900 francs.

Pour les petits puisards dont je viens de parler, la chèvre présentée flg. 10 est déjà trop compliquée, elle peut se réduire à trois, perches liées ensemble au sommet. Pour une profondeur de 30 à 50 mètres, la chèvre est munie d'un tour ou d'un petit treuil à engrenages, fixé sur deux madriers en dehors de sa base.

Oa recherche d'eau ascendante ou jaillissante ; quelques mots sur l'allure des eaux souterraines et sur les terrains ob l'on doit les chercher ; explication théorique des Jets artiflcieis; oonditious nécessnires a leur existenct!; sources; infiltration des eaux pluviales; coup d'«eil sur une contrée meuble et stratifiée.

En donnant une idée de Tallure souterraine des eaux, j'ai indiqué dans le précis qui précède les causes qui les amènent à la surface du sol , lorsqu'on leur y donne issue , soit par la sonde , soit au moyen d^une excavation quelconque.

Les différentes couches qui composent Técorce de la terre peuvent se ranger, pour le sujet qui nous occupe, en quatre catégories : i** Terrain détritique, 2° d'alluvion, 3* terrains tertiaire et secondaire composés de diverses couches meubles, arénacées ot perméables, et de couches imperméables de marnes ou argile; de

474 GUIDE PU SONnEUR.

couches puissantes (le roches, traversées plus ou moins par des fissures; l"" terrain prirnitiren masses irrëguliëres.

Les eaux fluviales qui tombent annuellement sur le soi forioenl une épaisseur de O'^yôO à C^^GS centimètres, et donnent pour chaque kilomètre carré un volume de Q à 700^000 mètres cubes. Une partie coule à la surface du sol, oliargôeplus ou ipoins de détritus enlevés aux couches sur lesquelles elle passa ; une autre partie est enlevée par Tévaporation, et ta troisième est absorbée par le sol dans lequel elle descend, à des profondeurs qui dépendent de la constitution géologique de la localité où s'opère ce pbénomèiie. Les eaux, ainsi absorbées, circulent dans les (is3ures des tarrains, quelquefois sans y être pressées, et dans ce cas donnent naissance à des sources qui sont abondantes pendant up eourt eipacQ de temps, après lequel elles disparaissent en partia ou an totalité, jusqu'à répoque d'une nouvelle alimentation. P'autras fois allas pénètrent lentement las tarrains meublas de manierai las alimenter constamment ; da-là, re^istexioa dea sources à éQoulamant continu. {Infin, las eaux souterrainas existant enoora à Tétat da repos dans des cavités, dans des dépressions dont elles ont rempli les issues, qui partent de ces réservoirs ou lacs, et aboutissent à la surface du sol.

Sourcendansle terrain délrUique. Ce terrain remplit les dépressions superficielles du sol. 11 se trouve en dépôts puissants dans les vallées, et recouvre les pentes des montagnes auxquelles il a pris les éléments dont il $e composa, belon la nature des couches désagrégées, il est perméable ou compacte. Cei'taines roches donnent lieu à des dépOts qui se laissent lacilemeut traverser par las eaux, tandis que d'autres produisant de véritables brèches, entre lesquelles 1 ean ne peut oircular que par las fissuras qui les traversent. P'autres fois la terrain détritique est composé d'argiia^ ou de sablas, les eaux coulent sur les premières et sont absorbéif par les seconds.

Dans les pays de montagnes Ton rencontre souvent des sources

niFFÉHENTES AHPUCAÏIONS DE I.A SONDE. «75

dans ie terrain détritique, et l'on remarque que lu disposition des couches de roches favorise leur présence ou s'y oppujse compléta ment. Ainsi, si leis détritus recouvrent une pente élevée et étendue qui soit i peu prés la mépie que celle des roches qyi la forment, Ton sera certain de rencontrer, vers son pied, des sources provenant d'infiltrations {^u travers ce terrain. Sur la pente opposée, les petits espaces qui existent entre les différentes assise de roches, recevant directement les inflltrationp , servent parraitement 4 assécher le terrain qui dans le premier cas est au contraire saturé d'eau. Cet exemple néanmoins ne se présentera pas, lorsque les feuillets ou les joints des roches ne laisseront aucune issue aux eaux, soit que cela provienne de la nature de leur formation, soit que ces issues aient été comblées par le terrain (Jétritique luimême.

Je viens d'indiquer commeut les eaux, descendant du haut des pentes, reparaissent à leurs pieds, soqs forme de sources,* en passant sous les ^mas de détritus. Si Ton suppose maintenant que ce:^ ouvertures d'écoulement soient bouchées, ou recouvertes p^r un^ couche iniperméable d'uoe grande épaisseur qui s'élève au-dessus d'elles, et que l'on traverse cette couche au moyen d'un trou de sonde ou d'une fouille, les eaux s'élèveront dans cette nouvelle issue au-dessus du niveau de leur écoulement primitif, en vertu de la hauteur de charge, mesurée de leur point de départ i l'endroit où ont lieu le^ inflltrations , jusqu'au point où la fouille ou la sonde les atteint.

Sources dans le terrain d'alluvion. Ce terrain est composé, comme le terrain détritique, de fragments enlevés à diverses couches et à diverses roches. 11 en diffère par son étendue et par s4 régularité plus grande, et en outre, parce que les terrains de la composition et du transport desquels il résulte, ne se trouvent plus souvent conserver d'analogie avec les terrains environnants : c'est ie contraire de ce qui a lieu ordinairement pour le terrain détritique. II est généralement composé de sables, graviers, cailloux

176 GUIDE nu SONDEUR.

roulés et de marnes ou d'argiles. Les anciens dépôts occupent souvent des contrées très élevées qu'elles recouvrent sur ime grande étendue. A l'époque où les grands cours d'eau se sont formés, les vallées ont été comblées par des alluvions, qui aujourd'hui sont recouvertes de terres végétales et de riches cultures, au milieu desquelles les eaux s'écoulent plus lentement qu'autrefois. La perméabilité des dépôts permet aux eaux de s'y étendre souterrainement loin de leur lit ; amsi cachées , elles sont soumises aux mêmes variations qu'à l'état libre.

Les sources sont fréquentes aussi dans le terrain d'alluvion, et plus souvent que dans le précédent, elles peuvent être amenées au jour par la sonde. En effet, comme les surfaces qu'il recouvre sont étendues, les eaux circulent au loin dans les couches meubles, qui quelquefois sont superposées par des couches imperméables. Si à une assez grande distance des points d'infiltration , l'on se trouve en même temps sur un point qui leur soit inférieur, les eaux, en vertu de leur tendance à l'équilibre, s'élèveront dans la fouille que Ton pratiquera. Les alluvions les plus importantes que je connaisse sont en Hollande, dans la vallée du Rhin et le littoral de l'Adriatique, du côté de Venise. Dans cette dernière localité M. Pasini leur assigne une puissance d'au moins 400 mètres. Lorsqu'on les remonte de la mer au pied des Apennins, Ton reconnaît qu'elles se composent alternativement de couches imperméables et de couches meubles, et que ces dernières, qui ont une grande étendue, absorbent une grande partie des eaux des nombreux fleuves qui les traversent; d'où résulte la certitude que des puits artésiens sur le littoral de la mer réussiraient infailliblement.

Sources dans les ieiirains iej'tiaire et secondaire. Après les terrains détritique et d'alluvion, viennent les terrains tertiaire et secondaire, dont les couches beaucoup plus étendues, surtout celles du second, donnent lieu à des réservoirs d'eau et à des sources phis considérables que celles des deux derniers groupes dont

nous venons de parler. Ces terrains sont coraposés fie sables, d*ai^iles ou marnes en couches régulières et de roches d'épaisseurs diverses. Sur beaucoup de parties élevées des environs de Paris, les eaux traversent les sables supérieurs et restent stagnantes sur les argiles ou marnes de Tétage lacustre moyen. Lorsque ces couches sont un peu inclinées et coupées par des ravins, leurs eaux s'échappent dans les parties basses sous forme de sources, tandis que sur les plateaux horizontaux, elles séjournent sur le sol et s'opposent à sa culture. Quelques couches du terrain lacustre inférieur contiennent aussi des eaux, qui sur quelques points peuvent s'élever au dessus du sol; sur beaucoup d'autres ce groupe donne des sources abondantes que l'on utilise quelquefois comme forces motrices. Celles qui viennent immédiatement après, et qui forment le groupe du calcaire grossier et celui des sables inférieurs, lequel contient les argiles plastiques et les lignites, renferment de nombreuses sources et des nappes, qui sont jaillissantes ou seulement ascendantes, selon la hauteur des points où Ton est placé pour les atteindre. La présence souterraine des eaux est due à la disposition des couches, qui est telle qu'elles occupent la partie la plus inférieure du bassin tertiaire de Paris, tandis qu'en se redressant, elles forment une partie de son pourtour élevé.

Une coupe générale des puits que j'ai forés dans les vallées de la Seine et de la Marne (pi. U et 25), fait connaître les ondulations du terrain précité, ainsi que les différences remarquables qui existent entre les niveaux d'ascension des eaux qu'ils produisent.

Le groupe des argiles plastiques ou sables inférieurs repose sur la formation crayeuse. L'on ne trouve pas d'eau dans la craie proprement dite à Paris, du moins s'il en existe elle ne fait aucun mouvement dans les trous de sonde, tandis qu'en Artois, par exemple. Ton y rencontre des eaux jaillissantes. H. Garnier, dans son Traité des puits artésiens (année 1826), mentionne un grand

178 GUIDE DU SONDEUK.

nombre de fontaines jaillissantes obtenues dans la partie supé* rieure du calcaire crayeux, recouvert assez généralement par des dépôts réguliers de sables et d'argiles. Les eaux qui circulent dans les fissures du calcaire crayeux étant contenues, comprimées par des couches imperméables, s*élévent naturellement dans les trous de sonde, par lesquels on les traverse. La suite des terrains secondaires, inférieurs à la craie, renferme de nombreuses sources. L'on y rencontre des amas d'eaux courantes donnant lieu à des jets élevés. Mais ce cas se rencontre moins fréquemment que dans les terrains précédents, parce que les couches arénacées deviennent plus rares. Les infiltrations ne peuvent se faire qu'à travers les fissures ou par les strates des roches, ou enfin par les pores de ces mêmes roches; il en résulte que les eaux forment moins souvent ce que Ton appelle des nappes, c'est-à-dire des surfaces étendues dans tous les sens. Elles remplissent les issues capricieuses que leur laissent les anfractuosités des roches d'où elles sortent dans les ravins, sur les penchants et au pied des montagnes. Les terrains jurassiques sont riches en sources abondantes; et leur étude, sous ce rapport, est extrêmement intéressante ; les eaux s'infiltrent assez facilement entre leurs couches calcaires, et se rendent par une multitude de fissures dans des canaux principaux, qu'elles parcourent torrentiellement jusqu'à leur sortie, en dehors des massifs de terrains.

Ces roches qui paraissent si compactes et dont les différents joints obliques à la stratification sont imperceptibles, laissent néanmoins un passage lent aux eaux, qui, en se réunissant molécules par molécules, finissent par former un volume considérable. En examinant à vol d'oiseau les contrées où les formations jurassique et liasique sont bien développées , Ton peut suivre les différentes routes que prennent les eaux pour la production des sources ordinaires , et affirmer que sur tel point le pays en est abondamment pourvu, tandis qu'elles manquent totalement sur tel autre. Il suffît pour cela d'oliserver le pondage et les surfaces des couches qui sont

exposées aux pluies ; lorsque ces couches sont à peu près horizontales , les eaux ne les pénètrent que par leurs fissures ou par leurs pores ; quand au contraire elles sont redressées sous de grands angles, elles présentent aux pluies et aux divers courants d'eau leurs joints de stratification qui en absorbent une partie. Si, sur la pente opposée à la surface ainsi arrosée que nous venons d'observer, les couches sont coupées par des vallées, ou simplement disjointes. Ton en verra sortir un grand nombre de petits filets d'eau , des sources d'autant plus abondantes que les surfaces d'infiltration seront plus grandes. Si, au lieu d'être interrompues, les couches se redressent autour d'un point commun , elles forment une espèce de bassin irrégulier vers la partie centrale duquel les eaux se réunissent. Dans ce cas , les sources superficielles sont plus rares que dans celui où les couches sont déchirées ; mais il est possible d'obtenir des eaux jaillissantes dans les parties basses du bassin , si le sol où se tente l'essai est au dessous des affleurements exposés aux infiltrations.

La découverte des sources exige des connaissances géologiques et surtout une grande habitude d'observation de l'allure des terrains. L'abbé Paramel , qui a fait sur cet objet des études spéciales, a heureusement doté plusieurs contrées de belles sources dont elles restaient privées, faute de renseignements nécessaires pour en opérer la recherche. Quoiqu'il n'entoure sa science d'aucune espèce de prestige , les ignorants n'en sont pas moins persuadés qu'il est doué d'un pouvoir indépendant de celui que lui ont donné l'étude et de nombreuses observations.

L'abbé Paramel a principalement étudié les sources qui avoisinent le sol, lesquelles, ainsi que je l'ai annoncé, difi*èrent des sources artésiennes , en ce que celles-ci résultent de la réunion des eaux sous forme de nappes, et que les infiltrations qui concourent à former ces amas d'eaux souterraines proviennent de points souvent très éloignés; tandis qu'en général, les sources superficielles proviennent d'infiltrations locales.

Les causes de Tascension des eaux au dessus du sol ou en général au dessus du point où la sonde les atteint , se déduisent d'une partie de ce qui vient d'être exposé. C'est-à-dire qu'un puits artésien est une des branches d'un tube recourbé, dont l'autre serait alimentée constamment à un niveau supérieur à l'orifice de la première ; ou en d'autres termes, l'eau s'élève dans les trous de sonde en vertu de la tendance qu'ont les* liquides à se mettre en équilibre dans les vases communiquants. Examinons maintenant cette théorie dans son application. Dans les tubes de petites dimensions et à surfaces polies , l'eau s'établit de niveau ou du moins à une différence presque insensible. Dans les tuyaux de conduite, cette différence de hauteur, entre le réservoir et le point d'arrivée, ou limite d'ascension, est très notable et varie suivant les dimensions, les formes des branches, etc. Il y a enfln un rapport entre la charge entière et la charge effective (la première étant représentée par la hauteur du point d'alimentation au dessus de l'orifice d'écoulement , et la seconde calculée d'après la vitesse réelle de l'eau à sa sortie dudit orifice) , tel que la dépense réelle n'est souvent qu'un tiers ou qu'un quart de la dépense théorique, même pour des distances et des quantités moyennes.

L'on conçoit que si, dans les tuyaux de conduite, les frottements apportent une, si notable résistance au mouvement des eaux, ils doivent en occasionner une, incomparablement plus grande, dans les canaux irréguliers et encombrés de détritus qui renferment les nappes souterraines ; la déperdition du jet, au lieu d'être comptée par quelques décimètres comme dans le premier cas , peut être évaluée à 20, 50 et 100 mètres, selon l'étendue des formations dans lesquelles on découvre les eaux ascendantes. Un trou de sonde peut donc ne pas amener d'eau à la surface du sol, bien que son orifice soit situé de beaucoup au dessous des divers affluents des nappes.

Une autre cause, et qui est sans doute la plus influente, s'oppose encore à l'élévation des sources artésiennes à la hauteur de

leur ligne de départ; c'est leur épanchement pendant le trajet à travers les Assures et brisures de toute sorte, qui donne lieu aux sources ordinaires dont il est question plus haut.

Pour rendre claire la cause de Tascension des sources artésiennes, j'ai supposé que les couches étaient disposées de manière à présenter la forme d'un bassin; du pourtour à peu près régulier de ce bassin les eaux descendaient vers son centre, où elles demeuraient stationnaires. Dans cette hypothèse, en effet, les frottements seuls s'opposeraient à ce que les eaux atteignissent la hauteur de la ligne, sur laquelle ledit pourtour est suffisamment alimenté par les infiltrations. Ce bassin et l'état des eaux qu'il contient peuvent être simplement représentés par un vase contenant de l'eau, dans lequel on fixerait un corps lenticulaire, n'y laissant que très peu d'espace ; il est clair que si l'on perce ce corps verticalement de part en part, l'eau s'élèvera dans le trou à la hauteur qu'elle occupe dans le vase. Mais si cet exemple d'un bassin, fermé de toutes parts, se rencontre dans la nature, il doit être regardé comme rare ; d'abord la forme de bassin que l'on suppose aux couches n'est jamais parfaite, et en outre, cette dépression, quelle que soit sa forme, est le plus souvent coupée, interrompue par mille accidents de terrain ; d'où il résulte que les eaux qui devraient, suivant notre première hypothèse, y demeurer en repos, s'échappent en partie par des écliancrures latérales, ainsi que celle du vase s'écoulerait par les ouvertures faites à ses parois.

Au lieu donc de dire que les sources artésiennes s'élèvent daus les trous de sonde à la hauteur de leurs points de départ, cousidérés sur les élévations de terrains qui les produisent, il convient d'énoncer que ces sources s'élèvent en vertu de ladite hauteur de charge , diminuée 1* par la fuite à travers diverses issues, d'une partie de leur volume; 2" par les frottements que l'autre partie éprouve pour se rendre au trou de sonde. La hauteur à laquelle l'eau s'élève par un trou de sonde est une moyenne V entre la hauteur de raffleurement par lequel l'eau s'est infiltrée, et le point

de cessation des couches imperméables qui la maintienneDt; T et la distance du point foré à Taffleurement comparé à la distance du point de déperdition des eaux. Les coupes des forages exécutés dans les vallées de la Seine et de la Marne confirment ces données. Quelques personnes font une large part à la première de ces causes de déperdition du jet, et comparent les bassins hydrographiques souterrains à des tuyaux de conduite destinés à débiter les eaux d'un réservoir; elles énoncent que les eaux s'élèvent dans les trous de sonde en vertu de la pression qu'éprouvent en général les parois des tuyaux, que cette pression peut être accusée par un piézomètre adapté sur la conduite ; cette théorie a de l'analogie avec la nôtre, mais les conséquences qu'en tirent ses auteurs ne me paraissent pas devoirétre admises, si ce n'est dans quelques cas exceptionnels; suivant eux, elle explique le prétendu dépérissement des nappes, c'est-à-dire l'extinction de certains puits jaillissants autrefois très abondants. En effet, le piézomètre et la théorie de l'écoulement des fluides indiquent une pression d'autant plus considérable sur les parois des tuyaux de conduite, que le diamètre de ceux-ci est plus irrégulier, et l'orifice d'écoulement plus petit ; d'où il suit que les canaux dafts lesquels circulent les nappes, tendant à s'agrandir et s'agrandissant en effet, l'élévation de la colonne d'eau, dans le trou de sonde, doit diminuer successivement jusqu'à ce que la pression devienne nulle , cas où les eaux souterraines s'écouleraient alors à l'état libre ; il me semble que l'on peut combattre cette théorie à l'aide de ce raisonnement fort siipple : les eaux se sont élevées dans le trou de sonde en luttant contre les frottements et en second lieu contre leurs pertes, par les débouchés de toutes natures, tels que fissures, interruptions ou relèvement des couches, etc. En sortant abondamment par le sondage, elles amènent avec elles, pendant un certain temps, une grande quantité de sables, d'argiles, de fragments de roches mêmes, provenant de leur lit souterrain; mais ce charriage n'est que momentané. Si lespuits les plusahondantsont vomi SOàiOO mètres

DIFFÉJŒNIKS Al4>LICATiONS Dli LA SONDK 187»

cubes de ces détritus, c'est tout ce que Ton peut admettre. A quoi se réduit le rapport de oe volume à celui occupé par les eaux souterrainement? évidemment à une quantité infiniment petite, et qui n'a eu conséquence aucune influence sur leur ascension, ou, en d'autres termes , l'agrandissement des canaux, produit par Teulëvement des détritus et par Térosion des euux, n'est pas notable et ne change en rien la pression générale qu'exercent les eaux sur les parois desdites conduites.

Si les fissures, si les ouvertures, autres quo le trou de sonde, s'élargissaient continuellement, il en serait tout autrement, et le cas arriverait où les eaux, ayant par ces issues un libre cours, ne s'élèveraient plus dans la conduite verticale artificielle; c'est en effet de la grandeur de ces ouvertures que dépend la plus ou moins grande déperdition du jet, car il est clair que l'orifice d'un tuyau de conduite ne changeant pas, la pression supportée par ses parois, quels que soient les changements que subissent son diamètre et sa forme, autre part qu'à l'orifice bien entendu, cette pression sera constamment la même. Doit-on supposer que lesdites ouvertures, qui existaient au moment où l'on a atteint la nappe et qui ne se sont pas opposées à son ascension, s'élargissent ensuite assez pour la détruire? Je ne le pense pas; s'il en était ainsi, l'on ne verrait pas généralement les mêmes sources donner les mêmes volumes d'eau depuis un temps immémorial, et pourtant beaucoup d'entre elles ne sont pas autre chose que des puits artésiens naturels qui, au lieu d'être verticaux, comme nous les pratiquons, ont une direction inclinée et contournée, mais n'en doivent pas moins leur existence au même principe d'hydraulique. Plusieurs de ces sources disparaîtraient sur certains points pour reparaître sur d'autres où l'agrandissement des issues leur aurait donné un écoulement plus libre. La source du Loiret, par exemple, est un véritable puits artésien naturel ; ses eaux ont une vitesse plus capable de raviner, [d'agrandir les parois et les canaux, que celles de nos puits artificiels. Cependant le produit de

cette source si anciennement décrite est toujours le même, le^ variations qu elle éprouve dépendent uniquement de la hauteur des eaux de la Loire qui, s'infiltrant souterrainement, reparaissent après un parcours plus ou moins long sous le nom de Loiret.

Une grande partie des puits artésiens que j'ai faits ont augmenté, et quelques-uns doublé de produit. D'autres ont subi de grandes diminutions provenant de rétablissement dans la même localité, de nouveaux sondages, avec lesquels les premiers se sont mis en équilibre, de niveau et de quantité ; les anciens puits isolés qui ont également diminué, tant ceux exécutés par moi que par d'autres sondeurs, sont assez rares et la cause de cet affaiblissement doit en être attribuée à la crainte qu'ont eue les propriétaires de faire les dépenses nécessaires à leur bonne confection. Nul doute que s'ils étaient réparés , ils ne reprissent leur écoulement primitif.

Les personnes qui ont cru voir dans ces diminutions des jets artésiens un appauvrissement des nappes doivent se rassurer contre un pareil accident, et il leur sera facile d'acquérir toute sécurité, en consultant sur les puits artésiens la notice de H. Arago, Annuaire du Bureau des Longitudes^ i855.

Encore un mot sur le phénomène de l'ascension des eaux dans les trous de sonde. Plusieurs personnes ont peine à concevoir comment des eaux, qui se trouvent dans des couches épaisses de sables, peuvent circuler assez librement dans de pareils canaux pour monter au dessus du sol en si grands volumes, et comment, eu outre, ces eaux ainsi vomies au dehors ne forment pas plutôt un jet de boue et de sable qu'une belle nappe pure et limpide. Je crois qu'un seul fait, de nature à pouvoir être observé dans une foule de localités , dissipera tout doute sur la liberté d'écoulement des eaux dans les sables. Une grande quantité de cours d'eau se sont fait un lit dans les alluviuns de leur vallée ; les puits voisins des rives d'un tleuve n'ont d'autres eaux en pareil cas que celles du fleuve lui-même. Eh bien, chacun sait que si

J*uo de ces puits a été suQisamment foncé, non seulement des hommes ne le tariront pas, mais une forte pompe mue par plusieurs chevaux, souvent n'y parviendrait pas davantage ; il faut donc que les sables et les cailloux roulés qui font là Tofflce de conduite entre le fleuve et le puits dont il est question, laissent un assez libre cours aux eaux que Ton déplace. Il en est de même des couches sableuses qui contiennent les eaux jaillissantes que nous allons chercher souterrainement. En effet, supposons que les tourmentes qui ont donné naissance à nos bassins géologiques puissent se reproduire, que la contrée où existe l'embouchure d'un fleuve se relève de plusieurs centaines de mètres, de manière enfin à ce que Tancienne vallée dans laquelle s'écoulaient les eaux, en vertu de la pente douce du sol, affecte une sorte d'immense bassin ; supposons en outre que des dépôts d'argiles, de marnes, de roches, etc., viennent combler cette nouvelle vallée, mais de manière à ce que son pourtour en domine la plus grande partie ; les eaux pluviales, d'autres nouveaux cours d'eaux s'infiltreront dans les alluvions du fleuve primitif et y séjourneront jusqu'à ce que dans l'une des parties basses de la nouvelle vallée, on leur donne issue soit par la sonde, soit par tout autre moyen. Tel est, selon nous, le phénomène général des puits jaillissants.

Je n'ai encore rien dit des sources que Ton rencontre dans les terrains primitifs et de transition ; la stratification de ces derniers donne lieu à quelques niveaux d'eaux, mais cela est rare parce que les couches de cette époque sont en général bouleversées, interrompues de mille manières, et qu'aucun dépôt meuble formant filtre, comme dans les formations précédentes, ne se trouve intercalé entre elles. Les eaux circulent dans les calcaires pri- Diitifs, dans les roches sans stratification, par les fissures en tous sens qui les traversent, et n'occupent pas de niveau fixe ; elles ne peuvent par conséquent être amenées au sol en vertu des principes ci-dessus énoncés, ou du moins, comme il est impossible

18G GUIDE DU SONDliUIl.

de discerner à rinspection du sol le point où, par hasard, Tasceasion pourrait avoir lieu, les recherches dans ces masses irréguliëres sont éventuelles ; il ne faut les tenter qu'en cas d'absolue nécessité, et dans ce cas examiner le pendage dans lequel les fissures ont généralement lieu ; Teau ne pouvant être rencontrée que dans une fissure, il faut prendre toutes le« mesures possibles pour en rencontrer dans le fonçage du terrain.

Il me reste un mot à dire de Tapplication des sources artésiennes à différents usages. Dans les pays de plaines, les eaux abondantes , mais quelquefois impures , sont remplacées pour la vie matérielle par des sources obtenues par la sonde ; à Paris et dans d'autres localités, les eaux ordinaires sont impropres à la production de la vapeur, en ce qu'elles laissent un épais dépôt dans les chaudières, plusieurs manufacturiers ont pris le parti de faire percer dans leur usine un puits artésien dont les eaux alimentent leurs machines : ils y ont trouvé économie de temps, n'ayant plus les interruptions auxquelles donne lieu le grattage des chaudières, et ensuite économie de combustible.

L'agriculture emploie les sources artésiennes à Tirrigation du sol. Lorsque les petits canaux d'irrigation sont disposés avec discernement , des eaux peu abondantes peuvent amener un résultat important, si surtout la configuration du sol se prête à cet effet.

Les habitants riverains de la Scarpe, dans le département du Nord, se servent des eaux de leurs fontaines artésiennes pour le rouissage des chanvres et des lins, destinés à la fabrication de leurs toiles et de leurs dentelles renommées. Les avantages qu'ils y trouvent sur l'emploi des eaux ordinaires , résultent de la température élevée et de la limpidité des eaux artésiennes qui accélèrent la préparation du lin. Les propriétaires de différentes papeteries, ceux d'Écharcon sur la rivière d'Essonne (Seineet-Oise), de Sainte-Marie, de Courtalin, sur le Grand-Morin (Seine-et-Harne), entre autres, ne peuvent obtenir de bonspro*-

doits par remploi des eaux de rivières,. chargées de détritus et de matières végétales, et mettent à profit oelles des puits artésiens quMlsont fait forer dans leurs usines.

Plusieurs établissements de même nature sur le Petit-Morin, peuvent jouir des mêmes avantages, moyennant de faibles dépenses, attendu que la profondeur des puits jaillissants dans cette localité doit varier entre 40 et 60 mètres.

La sonde découvre aussi des sources minérales réputées, telles sont celles que j'ai obtenues & Enghien» à Vichy, en Auvergne et & Hombourg, dans la Hesse. Les eaux des puits artésiens sont souvent employées comme forces motrices , je me bornerai i en citer ici quelques exemples : la flg. r% pi. 22, représente ta coupe d'un puits foré & 6 kilomètres de Tours, chez H. Lecomte , propriétaire à la Ville-aux-Dames ; les eaux , produisant plusieurs mètres cubes par minute, s'élèvent & 4 mètres au-dessus du sol, et mettent en mouvement deux paires de meules à blé au moyen d'une roue de cinq mètres de diamètre ; j'ai indiqué, sur la projection de la colonne d'ascension, une fontaine que M. Lecomte avait le projet d'établir dans son jardin , et dont les eaux eussent joué pendant les jours de chômage. Au lieu d'un jet d'eau interrompu et très abondant, j'en eusse préféré un plus modeste et donnant toujours ; au bas de la colonne est un fort robinet que l'on ouvre pour suspendre le mouvement de la roue hydraulique, et laisser pendant le chômage les eaux s'étendre dans le jardin et sur les prairies voisines.

La craie étant peu épaisse sur ce point, le tubage n'est important que dans le voisinage du sol. Une caisse hexagonale de 0'",40 de diamètre, intercepte les terrains superflciels de la couche d'alluvions de la Loire; le sondage est continué au diamètre de cette base jusqu'à 45 mètres, où repose une colonne en bois de chêne terminée en trou de cône, comme l'indique la figure cotée 3, et une épaisse chemise de béton l'entoure jus<|u'au sol.

A Tours, un puits est utilisé de la même manière chez M. Tessier, brasseur; en Artois, différentes usines sont mises en œuvre par des moteurs analogues.

Lorsque les eaux n'atteignent pas le niveau auquel on désire les utiliser, elles servent encore de moteur pour l'élévation audit niveau d'une partie de leur volume. A Brou (Seine-et-Marne), le puits que j'ai exécuté l'année dernière chez M. Charpentier, meunier, le met à même de faire marcher son moulin continuellement ; avant le forage, huit heures de travail par jour absorbaient la réserve du ruisseau ; une partie de l'eau de l'étang prend la roue au-dessous, et celle du puits artésien la prend au-dessus. Le sondage que j'ai exécuté en i 830, chez madame la duchesse de Dino, devait conduire les eaux sur la terrasse du château, élevée de 14 à 45 mètres au-dessus du jardin. Dans l'incertitude où j'étais que cette ascension Tût obtenue, j'ai fait le sondage au pied de la terrasse, et M. Vestier, architecle, a établi un petit bélier hydraulique qui, mis en mouvement par la source elle-même , élève sur la terrasse 150 litres d'eau par minute; là, un second bélier placé dans un joli kiosque laisse couler sur la terrasse i30 litres d'eau par minute et en élève 20 sur la plate -forme du château; ce résultat, qui n'a pas varié depuis 40 ans, donne un beau ruisseau de 500 litres par minute qui parcourt les jardins et le parc, après avoir servi de force motrice pour élever plus du quart de son produit, à une élévation de 4 5 mètres, où il forme un nouveau cours d'eau, qui, après avoir été lui-même moteur, redescend en cascade dans le parc.

La figure 4 indique comment se termine la colonne d'ascension en tôle ; c'est un trou de cône en bois , fixé sur la colonne par des rivets. Il est chassé au mouton dans les premières couches de la glauconie , et reçoit la chemise de béton qui entoure jusqu'au sol la colonne. Ce sondage a été suspendu au commencement des sables et gfès verts, indépendamment de ma volonté ; il pouvait être continué et donner , comme ceux

de Tours, un magnifique résultat. Néanmoins, le volume des eaux a sensiblement augmenté depuis la fin des travaux.

Plusieurs belles propriétés sont un peu trop élevées sur les coteaux de la Loire, pour qne Ton y puisse espérer de Teau jaillissante; mais une grande partie pourraient avoir de Teau par le moyen d'une simple roue à augets ; c'est une machine beaucoup moinscoûteusequ'unbélierhydraulique, et quidoit lui être préférée quand la localité le permet ; la diflBculté consiste, sur ces hauteurs, à perdre les eaux motrices au sortir de la roue ou de toute autre machine ; c'est en un mot la chute qu'il s'agit d'obtenir. Elle peut être produite par un siphon, ou plus sûrement par un aqueduc, et dans quelques cas par une simple tranchée. Ce moyen d'utiliser, dans beaucoup de contrées, les sources ascendantes, est simple ; souvent aussi il peut n'être pas très dispendieux. Si l'on ne peut disposer que d'une petite chute, l'on aura peu d'eau au dessus du sol; mais cette petite quantité donnée constamment dans une propriété qui en est totalement privée, est encore une richesse.

La figure 2, planche 22, indique un puits artésien dont les eaux se jettent sur Une roue à augets, et mettent en mouvement une pompe qui élève au-dessus du sol une partie de son volume.

A Saint-Fargeau , chez le marquis de Boisgelin,^j'ai fait un puits de plus de 200 mètres de profondeur; l'eau ascendante est en contre-bas de la ferme où il a été foré ; mais si une galerie horizontale était ouverte, comme je Tai conseillé, l'on aurait une chute d'eau dans le parc, qui atteindrait naturellement la hauteur des tours de cet antique manoir, construit par Jacques Cœur, fai l'espérance que les propriétaires se décideront un jour à faire ce travail peu dispendieux, comparativement au beau résultat qu'il produirait.