CHAPITRE IV

LES EAUX SOUTERRAINES

sie par l'apport et l'iatroduction directe d^eaux étrangères : aussi est-elle souvent exposée à des contaminations fâcheuses, comme il arrive quand on établit des puisards ou des fosses sans fond, pour l'absorption des eaux sales ou des liquides résiduaires. Ce dernier effet est moins à redouter pour les nappes ascendantes ou artésiennes, qui, se mettanten pression, viennent remplir tout l'intervalle des deux couches imperméables entre lesquelles on les trouve emprisonnées.

2^. Cas des tei*E*aiiis poreux.. — Dans les terrains sensiblement homogènes et à grains fins, présentant dans toute leur masse des pores très petits et très multipliés, comme les dépôts arénacés par exemple, qu'on rencontre dans les étages stratifiés aux divers âges géologiques, dans le diluvium et dans les alluvions anciennes ou modernes, les eaux d'infiltration éprouvent une épuration naturelle presque parfaite. Et, quand la nappe aquifère ne s'y forme qu'à plusieurs mètres de profondeur, elle se trouve admirablement protégée contre les contaminations superficielles par la couche filtrante qui la recouvre.

Elle vient d'ailleurs remplir tous les pores et occuper entièi-ement les interstices des molécules solides, de telle sorte que la masse liquide se trouve dans l'épaisseur des couches qu'elle humecte en volume égal à celui des vides. Ce volume, qui varie suivant la grosseur et la forme des grains, a été trouvé de 0,42 à 0,32 du cube total des cailloux et graviers, de 0,38 à 0,30 dans les sables, de 0,36 à 0,16 pour les alluvions de la vallée de la Seine, etc.

On conçoit que, dans les canaux étroits et sinueux constitués par la juxtaposition de ces vides infiniment petits, l'écoulement de l'eau éprouve une résistance marquée et que la vitesse n'y puisse devenir sensible sans une pente accentuée. La formule classique de Técoulement de l'eau dans les tuyaux :

RI = au -\- bir

— où R est le rayon moyen, I la pente ou la charge, u la vitesse, a de même que b un coefficient variable — est ici applicable; mais, comme dans un terrain homogène on peut admettre la constance de R, comme d'autre part, suivant la

PREMIÈftE PARTIE. — HYDROLOGIE

J{aJio/nEÉpe\

remarque qui précède, la vitesse est très faible et par suite le terme en négligeable, cette formule peut être ramenée sans erreur notable à \ = au. Autrement dil^ la vitesse est proportionnelle à la charge. Il en est de même du débit, qui s'obtient en multipliant la section mouillée par la vitesse : on voit d^ailieurs par là que le débit dépend aussi de l'importance relative de la section mouillée 7??Ù, qui est à la section de la couche aquifère Cl dans le rapport du coefficient de porosité m. Darcy a démontré expérimentalement la loi qui vient d'être énoncée, au moyen d'un appareil fort simple, qui lui permettait de faire passer de l'eau, en quantité déterminée,à travers une couche perméable d'épaisseur et de porosité variables, et de mesurer la perte de charge : il a démontré en outre, et au moyen du même appareil, que le débit est en raison inverse de l'épaisseur de la couche poreuse.

La conséquence est que les nappes en mouvement présentent toujours dans l'intérieur du sol des surfaces déclives, dont les pentes sont d'autant plus accentuées que la vitesse est plus grande et la porosité moindre, que ces pentes augmentent lorsque l'alimentation et par suite le débit vont en croissant, qu'elles diminuent dans le cas contraire. Quand une nappe de ce

genre aboutit à un cours d'eau oii elle se déverse, sa surface se raccorde à celle du cours d'eau et en suit les mouvements : celles, par exemple, qui communiquent avec la mer obéissent au jeu des marées, s'élevant au moment du flot et baissant lors du jusant. Mais la montée des nappes souterraines est toujours plus