CARACTÈRES GÉOLOGIQUES ET HYDROLOGIQUES

Quand on veut creuser [un simple puits pour sa consommation personnelle, il est souvent inutile de faire une étude très approfondie de la région. 11 suffit d'en connaître la géologie et la topographie, et on s'aidera des méthodes qui seront préconisées plus loin. Mais là, au contraire, où on sait par expérience que la recherche de l'eau est pleine d'aléas, il faut subordonner les études au volume d'eau qu'on recherche.

Les signes extérieurs examinés, on délimite plus ou

moins le périmètre d'alimentation des eaux souterraines qu'on se propose de prendre. Ce que nous avons dit précédemment nous dispensera ici d'entrer dans de trop longs développements. A la page 197, nous avons indiqué par ordre les diverses recherches à entreprendre à cet effet. Plus ces études seront détaillées, plus on aura de chances de trouver de l'eau en abondance.

En règle générale, c'est dans les endroits où il pleut beaucoup qu'on doit trouver le plus d'eau. Aussi la montagne offre plus de ressources souterraines que la plaine. Mais, dans un même gisement, l'eau ne se trouve pas partout en abondance.

Les premiers terrains que nous envisagerons sont les terrains perméables en petit. Ils renferment de l'eau, parce qu'ils sont limités à leur partie inférieure par une couche argileuse imperméable. Nous considérerons trois cas :

Premier cas : Les terrains très homogènes ;

Deuxième cas : Les terrains dans lesquels on trouve des intercalations d'argiles qui forment des petites nappes locales ;

Troisième cas : Les terrains d'alluvions et les éboulis.

Puis viendront les terrains perméables en grand qui renferment de l'eau soit à la base du terrain sis immédiatement au-dessus de la couche imperméable, soit par circulation à travers des fissures formant des canaux.

Nous envisagerons quatre cas :

Quatrième cas : Les terrains perméables, en grand mais homogènes;

Cinquième cas : Les terrains homogènes perméables en grand avec intercalations argileuses formant des nappes locales;

212 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

Sixième cas : Les terrains hétérogènes avec nappes localisées, courants souterrains, etc. ;

Septième cas : Les terrains plissés, fortement redressés et failles.

Enfin, à part, formant le huitième cas, les nappes artésiennes, proprement dites.

Premier cas : Terrain perméable en petit reposant sur un terrain imperméable. — La topographije d'un plateau de ce genre est facile à connaître. On peut, en consultant une carte d'État-Major, connaître l'inclinaison des pentes. Dans un plateau de très faible étendue la topographie peut être très régulière et représentée par un mamelon. La recherche des eaux est dans ce cas très facile, et aucun point particulier n'est susceptible de manquer d'eau en creusant suffisamment profond. Mais la circulation de l'eau dans les sables est excessivement lente. Pour satisfaire à l'alimentation d'industries agricoles qui, comme la brasserie ou la laiterie, ne réclament de l'eau qu'à certaines heures de la journée, il faut pouvoir compter sur un débit d'eau suffisant pour alimenter les pompes, sans que le puits tarisse. 11 ne faudra donc pas le creuser au bord de l'affleurement, mais principalement aux environs de la ligne de faîte. On le descendra assez profond dans la nappe souterraine, de façon à pouvoir pomper le plus d'eau possible. Au contraire, dans le cas où on désirerait simplement un puits pour l'alimentatien d'une ferme, l'économie exigera que celui-ci soit creusé aux environs de l'affleurement.

La régularité de l'affleurement est très rare. Les courbes de niveaux qui relient entre eux tous les points ayant même altitude sont généralement allongées dans une direction (fig. 65). La plus grande pente AG est celle suivant laquelle les eaux souterraines seront les plus abondantes, parce que généralement la couche imper-

tnéable est inclinée également dans le sens de cette ligne de plus grande pente. Mais lorsque la pente delà couche imperméable est dirigée suivant la ligne AB, différente de AG, la zone des eaux les plus abondantes, si on ne considère que la moitié du mamelon, au sud de AB, occupe Tespace compris entre la diagonale AD et la ligne AB.

L'importance du débit de ces eaux dépend, bien entendu, •de l'étendue du périmètre d'alimentation. Plus le gisement géologique perméable est étendu, plus on aura d'eau à sa disposition. Mais il ne faudra pas espérer prendre à la

Fig. 65. — Recherche d'eau sur une butte de terrains perméables en petit.

nappe plus d'eau qu'elle ne peut en fournir dans une année. La puissance de la nappe est obtenue en additionnant le débit annuel des sources et celui des puits servant à l'alimentation des exploitations déjà existantes -occupant le même gisement géologique.

Comme nous l'avons déjà dit plus haut (p. 63), on -doit toujours se méfier de l'imperméabilité de la couche imperméable. Lorsque l'affleurement ne donne pas lieu à quelques sources ou à un marais sur son bord, on n*a pas lieu d'espérer pouvoir puiser dans la nappe un trop grand volume d'eau sans craindre de l'appauvrir. Toutefois nous avons vu des prises d'eau donnant jusqu'à deux litres à la seconde dans des terrains de ce genre et dont le périmètre était environ de cent hectares. C'était un maximum de débit qu'il n'aurait pas fallu dépasser.

HYDROLOGIE SPÉCIALE.

Au lieu de considérer un seul mamelon, on peut en envisager deux. La figure 66 représente le cas d'un affleurement composé d'une vallée en son centre avec

Fig. 66. — Recherche d'eau sur [deux buttes de terrains perméables en petit.

une direction de la couche imperméable suivant AC, A'C.

En opérant comme pour le cas le plus simple d'un mamelon, les zones où les eaux seront les plus abondantes seront sensiblement comprises dans les espaces DADi, DiA'Dj.

Dans la vallée, située entre les deux mamelons,

viennent s'infiltrer beaucoup d'eaux ayant ruisselé le long de leurs pentes. Les eaux souterraines y seront abondantes, principalement suivant la ligne DiE. Si le mamelon A' a une pente plus accentuée que A, le tracé géométrique de la figure 67 montre que DE est plus rapproché de A', c'est-à-dire de la pente la plus accentuée. Jusqu'ici nous avons considéré que le terrain imperméable sous-jacent était plat. Il arrive très souvent,

Fig. 67.

comme nous Tavons vu au chapitre II, que le terrain imperméable a été plissé et forme une série d'anticlinaux et de synclinaux. Une dépression monoclinale est celle qui existe sur le flanc d'un anticlinal. Les eaux, tombant sur ce dôme tendent à ruisseler du haut de l'anticlinal vers le bas, c'est-à-dire vers le synclinal. D'après Ghalon (p. 17), une dépression anticlinale correspond au point le plus élevé du plateau, c'est-à-dire à la ligne de partage des eaux; il n'y a donc aucun intérêt à y creuser un puits. La plus grande quantité d'eau se trouve dans la vallée synclinale (fîg. 19), et sur les côtés du pli on recherchera l'eau de préférence dans la vallée monoclinale car les eaux abondantes y seront peu profondes. Pour avoir le moins de frais, on se place à l'amont de la vallée monoclinale parce que l'eau est moins profonde, mais pour avoir le plus d'eau on doit se placer à l'aval.

Lorsque la couche imperméable est ondulée, comme c'est le cas du flinz en Bavière (fîg. 68), et comme c'est

Fig. 68.

très souvent le cas sous les sables de Beauchamps, les sables de Fontainebleau, etc., les eaux souterraines s'accumulent dans les vallées du terrain imperméable. C'est donc enA',B' que se rencontreront les courants les plus importants. Or généralement ces ondulations correspondent très sensiblement à des dépressions de la surface du sol. Les endroits favorables pour creuser un puits sont donc

216 HYDROLOGIE SPÉCIALE. •

assez bien définis dans ces terrains. On appliquera alors^ dans ce cas, les mêmes principes signalés plus haut^

Quelquefois, cependant, les ondulations de la couche imperméable ne sont pas parallèles aux sinuosités de la. surface du sol.

On devra, dans ce cas, se renseigner sur toutes les exploitations de glaises ou de roches imperméables de la région et s'assurer comment varie la profondeur de ces exploitations avec la topographie. Si de telles exploitationsn'existaient pas, on s'adresserait à la sonde pour être renseigné. Il est évident que le point fournissant beaucoup d'eau sera toujours celui qui est au-dessus de la déclivité^ de la couche imperméable.

Il arrive quelquefois qu'une dépression, un pli, recoupele sous-sol obliquement ou perpendiculairement à la grande pente. Cette dépression joue le rôle de véritable drainage naturel et c'est suivant sa direction qu'on, trouvera les eaux les plus abondantes.

Dans le cas particulier d'un terrain perméable en petit pouvant recevoir des eaux d'un terrain supérieur par infiltration à travers les éboulis, en l'absence de sources, on a des chances de trouver de l'eau dans les vallées^ creusées perpendiculairement aux lignes d'affleurement..

Enfin nous rappellerons que très souvent, dans les sables, certaines parties sont moins perméables que d'autres, comme nous l'avons vu dans les sables de- Guise à Irreville. il faut alors chercher à déterminer par un moyen indiqué précédemment la zone renfermant les^ puits les mieux alimentés, et c'est dans cette zone qu'on aura chance d'obtenir le plus d'eau.

Deuxième cas : Terrains perméables en petit avecintercalations argileuses, — 11 arrive souvent que la nappe souterraine est trop profonde. On recherche quelquefois l'emplacement possible de lentilles argileuses intercalées au milieu de la masse perméable, comme nous l'avons vu à la page 65. On n'a, pratiquement, pour

RECHERCHES D»EAU. 2i7

se guider, que les signes extérieurs que nous avons indiqués plus haut. De telles recherches doivent être faites de préférence dans les dépressions, car c'est* là où ces nappes souterraines locales ont chance de se trouver à une moins grande profondeur.

Les nappes de cette catégorie ne peuvent fournir que des quantités d'eau relativement restreintes. Si Tune d'elles vient en affleurement, son emplacement peut toutefois être soupçonné quand on rencontre de l'eau à travers les éboulis de la vallée. On évaluera approximativement l'importance de son étendue en se basant sur les débits qu'on peut obtenir dans les puits des éboulis. Si on arrive à tirer facilement de l'ensemble des puits creusés deux litres à la seconde, on estimera très grossièrement que la lentille argileuse occupe un espace de 300 hectares (on double le coefficient de Paramelle). Si les puits sont peu nombreux on fera un forage d'essai et on pompera. En l'état actuel de la science, le hasard est le plus souvent le meilleur guide.

Troisième cas : Terrains d'aUuvionset éboulis. —

Fig. 69. — Ravin de Cazalas (Âriège), d'après P. Chalon.

€es terrains ressemblent beaucoup aux gisements sableux mais, plus encore pour les premiers que pour ces derniers, il y a des parties très argileuses peu perméables.

Les nappes de ce genre sont très proches du sol et par DiÉNERT. — Hydrologie agricole. 13

HYDROLOGIE SPÉCIALE.

conséquent contaminées ; on les estime en raison de la quantité qu'on peut en retirer. La nappe du ravin de Cazaiàs dans FAriège est dans ce cas (fig. 69).

On trouve de l'eau surtout dans les parties en cuvette de la partie imperméable, en D par exemple si on consulte la figure.

Pour avoir beaucoup d'eau on recherche les zones où la vitesse de l'eau est maxima (i).

Dans les terrains détritiques l'hétérogénéité est la règle. Lorsque ces terrains, sur un versant, reposent directement

(1) Vitesse et direction de l'eau dans les alluvions. — Pour déterminer la vitesse et la direction de l'eau dans un terrain très meuble et perméable

Fuzts amonl

Puits aval

Fig. 70. — Dispositif Schlichter pour déterminer la vitesse de l'eau dans les alluvions.

comme les sables ou les alluvions, on peut employer deux méthodes, celle de Thiem et celle de Schlichter.

Thiem fore plusieurs puits, chose très facile dans ces terrains et peu coû-

sur un terrai)! perméable, on trouvera l'eau en abondance à Tamont des sources qu'on voit jaillir de ces terrains, dans les zones où la circulation est la plus facile.

Les nappes trouvées dans les terrains primitifs ou métamorphiques, imperméables en raison de leur compacité, ainsi que dans Fargile, n'existent que grâce l^ la présence d'un peu d'alluvions ou de dépôts détritiques. Comme on connaît très bien les vallées de ces terrains imperméables à forts ruissellements, c'est dans les fonds de leurs vallées qu'on trouvera le plus d'eau, quoique malgré tout elle soit peu abondante.

Enfin il est recommandé, de ne pas capter d'eau à la base de versants à trop forte pente à cause des matériaux détritiques qui l'encombrent car le captage en est difficile.

teuse, comme nous le verrons par la suite ; il jette du sel marin dans un puits amont et note le temps que met le sel à apparaître dans les puits en aval. On peut de cette façon connaître la direction du courant et la vitesse de l'eau dans la nappe. En opérant dans les sables fins de Stralsund, Thiem a trouvé que la vitesse de l'eau était de 3»,50 à 4 mètres en vingt-quatre heures pour une pente de la nappe d'environ 2 p. 100.

Il est évident qjïen faisant plusieurs expériences de ce genre, on arrive h connaître l'emplacement du point où, en creusant un puits, on peut obtenir le plus d'eau possible.

Schlichter, dans la vallée de la Western Kansas en 1901 et dans l'Ile de Long Island en 1903, a employé une méthode se rapprochant beaucoup de celle de Thiem, en ce sens qu'on emploie également un chlorure, mais ici le sel marin est remplacé par un chlorure d'ammonium (sel pour piles). Voici comment on opère : « Une double rangée de puita tubes de 1/4 de pouce de diamètre son^ forés dans la nappe souterraine, puis on introduit dans les puits d'amont, le chlorure d'aimmonium. Au lieu de s'astreindre comme Thiem, h faire, à intervalles échelonnés et fréquents, des prises d'eau dans les puite, Schlichter suit la progression de l'éleclrolyte dans le sol, au moyen d'un coui'ant électrique. Au fur et à mesure que le sel avance, le courant augmente d'intensité et le galvanomètre indique un courant plus fort. Quand le chlorure d'ammonium arrive dans le puits Av, l'aiguille du galvanomètre fait un tour brusque. Il suffit donc de suivre la simple marche d'une aiguille pour connaître très exactement le moment où les molécules d'eau, parties du Am, arrivent au puits Av. Le meilleur dispositif h employer est celui indiqué j>ar la figure 70.

Par ce moyen on peut, sans être astreint h des analyses, bien entendu rapides mais exigeant un certain apprentissage, à suivre la vitesse et la direction de l'eau dans les sables et les alluvions. Schlichter a trouvé, par cette méthode, que l'eau parcourait de 1 à 5 mètres par jour dans les terrains d'alluvions. Nous avons retrouvé cette même vitesse dans les mêmes terrains eu employant la fluorescéine.

220 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

Quatrièmecas : Terrains perméables en grand, mais homogènes, — Il y a lieu d'envisager les terrains perméables en grand, peu épais et de petite étendue. S'ils reposent sur une couche argileuse, on est toujours sûr de rencontrer à leur base de l'eau d'imprégnation. 11 suffira de creuser suffisamment profond pour atteindre la couche aquifère. Le débit de l'eau trouvée par ce moyen est souvent insuffisant quand on creuse en un endroit quelconque. Or, comme nous l'avons vu dans la première partie, c'est souvent par les joints de stratification qu'on trouve le plus d'eau. M. C. T. Moulan (1) a montré que par exemple dans le dévonien quartzo-schisteux, la circulation des eaux est continue dans le sens des bancs, c'est-à-dire dans le sens de la stratification, et discontinue à travers banc. En outre, quand une vallée est dirigée parallèlement à la ligne de pendage, les eaux collectées par elles ont toujours trouvé un écoulement facile sous la vallée même et sont arrivées à creuser des fissures suffisantes qui donnent un volume d'eau proportionné à l'étendue de l'affleurement drainé par elles.

Aussi constate-t-on, en faisant la carte des ditférents niveaux piézométriques d'une nappe souterraine, un abaissement très rapide suivant les petites vallées. Cet abaissement indique certainement un facile écoulement des eaux, ainsi que M. François le signale dans les calcaires de Dinant. On peut le constater encore dans la craie du bassin de Paris.

On aura donc des chances de trouver beaucoup d'eau dans les vallées. Il faut toujours se placer sur Je grand versant pour avoir le plus d'eau possible. On aura également chance d'en trouver en un point quelconque d'un plateau barrant une vallée située dans la direction du pendage. Mais l'emplacement de celui-ci présente de l'aléa. Pour beaucoup d'hydrologues comme M. Gosselet,

(1) M. C.-T. MoDLAN, Bulletin Société belge de géologiCy M., p. 101, 1901.

la posilion exacte des fissures n'obéit à aucune loi géologique. Toutefois, on sait qu'elles semblent parallèles entre elles. Quand on a trouvé un courant souterrain, une galerie normale à leur direction permet d'en trouver d'autres.

Les règles à suivre pour obtenir beaucoup d'eau sont donc approximativement les mêmes que celles indiquées dans le premier cas relatif aux terrains perméables eh petit, avec cette différence toutefois que l'on doit se placer dans les vallées ou en certains points peu connus : les plateaux particuliers indiqués plus haut (1) par exemple.

Ces règles sont à peu près celles de l'abbé Paramelle qui écrivait à ce sujet : « Les eaux d'infiltration se réunissent pour former des cours d'eau souterrains dont le volume augmente au fur et à mesure qu'ils s'éloignent de leur lieu d'origine.

« Les innombrables filets et veines d'eau, dit-il, qui se forment dans les montagnes et les collines perméables, descendent sur les couches imperméables, ne marchent pas du tout au hasard. Us se partagent Sous terre de la même façon que les eaux pluviales à la surface; en sorte que le faîte extérieur indique et suit assez exactement la ligne qui sépare les eaux souterraines : chacun des deux versants conduit tous les petits cours d'eau souterrains qui peuvent s'y former dans le vallon vers lequel il est incliné.

« Je puis avancer que, sauf quelques exceptions, dans chaque vallée, vallon, défilé, gorge et pli de terrain, il y a un cours d'eau apparent ou caché. Celui qui est apparent marche à la surface du sol parce qu'il y est soutenu par une couche imperméable ; celui qui est caché marche aussi sur une couche imperméable, mais il est recouvert

(1) Pour creuser dans ces terrains un puits nécessaire à une petite exploitation, on pourra se plucet* en un point quelconque. Le débit qu'on recherche dans ce cas est toujours fourni par la nappe en n'importe quel endroit où on se place.

ÎXt HYDROLOGIE SPÉCIALE.

d'un terrain perméable qui ne peut le soutenir à la surface du sol. Celui qui connaît bien les lois qui président aux cours d'eau apparents peut donc suivre pas à pas un cours d'eau caché, car ils obéissent aux mêmes lois et se conduisent de la même manière. »

Mais malgré ces règles très approximatives, il ne faut pas oublier que les canaux souterrains sont très limités. En creusant un puits dans une vallée indiquée plus haut, on risque fort, 90 fois sur 100, de ne pas tomber sur les grosses fissures donnant de Teau. Nous recommandons très instamment l'emploi de la dynamite lors de la construction de ces puits ou forages. La déflagration de cet explosif provoque des fissures latérales au puits qui vont chercher la grosse fissure donnant de l'eau. Nous nous occuperons de cette méthode de captation au chapitre spécialement rédigé sur ce sujet ; nous devons ajouter actuellement que ce procédé n'a toujours donné que de très bons résultats.

Dans les basaltes il est assez difficile d'indiquer la profondeur à laquelle on trouvera de l'eau. Mais les recherches sont généralement très satisfaisantes quand on fait des galeries.

Ce que nous venons de dire relativement aux nappes homogènes de petite étendue va nous aider à comprendre les recherches d'eau dans les mêmes nappes de grande étendue, comme par exemple la craie. Nous rappellerons qu'il y a dans ces terrains plusieurs zones émissives. L'eau peut passer souterrainement d'une zone émissive supérieure vers une zone émissive très inférieure. Les chances de trouver beaucoup d'eau sont donc d'autant plus grandes qu'on occupe la zone émissive inférieure. Sur un affleurement de très vaste étendue on n'a pas à s'occuper du débit disponible à pomper dans cette zone inférieure. L'approvisionnement est tel qu'aucune industrie ne consommera une quantité d'eau supérieure à celle donnée par la nappe souterraine. L'eau y est non seu-

lement abondante dans les vallées, mais encore très souvent sur les plateaux.

Au contraire, dans les parties supérieures d'un gisement géologique on est limité pour ce qui concerne le débit disponible. L'emplacement des puits donnant beaucoup d'eau est subordonné aux règles indiquées plus haut.

Dans ce cas encore il est utile d'employer la dynamite, car deux forages faits à 50 mètres l'un de l'autre peuvent, l'un fournir beaucoup d'eau, l'autre très peu. L'explosion de la dynamite permettra de créer un libre chemin entre ces deux zones.

Certaines études hydrologiques faites dans une région renseignent très souvent sur les particularités des terrains au point de vue de leur richesse en eau souterraine. Par exemple les études de M. Gosse let sur la craie du Nord seront très utiles à consulter. Ce savant a montré, en effet, que dans les vallées on doit creuser jusqu'à la couche de craie congloméroïde pour avoir beaucoup d'eau. De même, on sait que dans le nord de la Belgique la nappe aquifère est faible. Dans le Hainaut, au contraire, elle est abondante. Ces constatations seront des guides sérieux pour les recherches des eaux.

Pour terminer ce paragraphe nous tenons à bien rappeler que les règles à suivre, indiquées ici, sont celles qui nous paraissent être les meilleures. Nous ne nous dissimulons pas qu'elles présentent certains aléas, mais elles sont certainement des guides meilleurs que le hasard. Pour arriver à plus de certitude il est nécessaire que des études hydrologiques très sérieuses soient faites en de nombreuses régions. Les principes énumérés dans ce livre pourront servir de bases. La coordination des résultats permettra de corriger, pour les différentes régions, les règles énoncées ici qui sont loin de présenter un caractère absolu de généralité.

Peut-être arrivera-t-on par ce moyen à trouver les lois rigoureuses pour capter les eaux des fissures situées sous

224 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

les hauts plateaux, eaux qui échappent à toute règle et que, dans certaines régions, on serait très heureux de connaître. Nous ne connaissons guère que Fobservation de M. d'Andrimont. Ce géologue a montré que dans le massif crayeux de la Hesbaye les fissures semblent être parallèles aux failles normales de la Campine. Il serait très utile de connaître les limites d'application de cette loi ?

Cinquième cas : Terrains perméables en grand, homogènes, avec intercalations argileuses formant des nappes locales. — Il y a lieu de répéter ici ce que nous avons dit pour les terrains perméables en petit. 11 faut connaître l'emplacement des intercalations argileuses ; les signes extérieurs sont encore le moyen le plus pratique d'y parvenir. Toutefois, il arrive qu'on connaisse une de ces nappes locales grâce aux puits déjà existants. Ses eaux s'écoulent, en raison de la pente de la couche imperméable, vers un point dont on peut déterminer l'emplacement approximatif au moyen de l'abaissement du niveau piézométrique.

L'action dissolvante de l'eau sur le calcaire ou le gypse se fait principalement sentir là où la couche argileuse vient à disparaître. Une ou plusieurs diaclases s'agrandiront de façon à écouler le débit de la nappe locale. En creusant un puits en ce point, on aura des chances de rencontrer beaucoup d'eau. Le débit sur lequel on peut compter dépend surtout de l'étendue de la couche imperméable. Dans certains terrains, comme l'étage conchylien, on trouve une succession de couches perméables et imperméables superposées. 11 est quelquefois utile de forer le puits jusqu'à la deuxième ou troisième couche imperméable pour avoir l'eau. Le débit du puits dépendra : !• de l'étendue de l'affleurement de la partie perméable; 2'* de la perméabilité relative des argiles supérieures. Rien ne permet de dire jusqu'à quelle profondeur il faudra forer, mais l'endroit où on doit se placer est celui indiqué par l'étude de la première couche argi-

leuse, celles qui lui sont inférieures étant sensiblement parallèles à elle.

Sixième cas : Terrains perméables en grand, très hétérogènes avec nappes localisées, courants souterrains, etc. — On adniet que dans ces terrains il y a deux circulations superposées : une à la base de Taffleurenient, sur la couche argileuse déjà envisagée dans le quatrième cas, Fautre sous forme de courants souterrains provenant soit d'infiltrations de rivières superficielles, soit du drainage des eaux de pluies, infiltrées après avoir ruisselé souterrainement sur une couche imperméable formée soit d'argiles, de marnes ou de la roche même très peu fissurée. Nous avons déjà eu l'occasion d'en parler en traitant l'hydrologie générale.

Le plus souvent la nappe, à la base de l'affleurement, est bien trop profonde pour être atteinte par les puits ou forages. On a tout intérêt à connaître un moyen de rencontrer les courants souterrains plus superficiels.

Dans beaucoup de cas on doit avouer que cette recherche est assez délicate. Très souvent on peut se tromper dans ses conclusions. MM. Gosselet, Rutot, Van den Brœck, etc. prétendent même qu'on doit avouer son ignorance.

Cette opinion, très vraie quand il manque à la surface des signes particuliers pouvant faire soupçonner un courant souterrain, semble exagérée dans le cas contraire.

Ainsi, un des premiers signes est la ligne des effondrements dus à l'écroulement des voûtes de ces courants souterrains. Bien entendu, ces effondrements n'indiquent pas toujours un courant souterrain. Ce procédé a réussi dans l'Eure, échoué dans la Charente sans qu'on puisse en être averti.

Le courant a pu abandonner son ancienne diaclase et trouver un autre chemin plus ou moins éloigné du premier. Malgré cette circonstance, on doit, choisir ces points d'effondrement pour y creuser un puits ou un forage. Si

226 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

on construit un puits il est utile, au furet à mesure qu'on le descend, de suivre avec un stéthoscope Timportance des bruits perçus. Ces bruits souterrains peuvent, comme nous l'avons vu, être dus à un courant d'air qui souffle dans une fissure, mais le plus souvent ils proviennent d'un courant souterrain. 11 faut s'arrêter alors à l'étage où ce bruit semble être le mieux perçu et employer la dynamite.

Ces bruits souterrains sont quelquefois entendus à la surface du sol. Le puits ou le forage doivent être creusés là où ce son est le plus intense.

L'étude, assez exacte, du périmètre d'alimentation permet de connaître la direction à vol d'oiseau des grands courants souterrains. Par exemple, dans la vallée de la Vanne, si on voulait avoir de l'eau en amont de Bérulles, les études du périmètre d'alimentation de cette source et de celle d'Armentières montrent la présence d'un courant souterrain venant de la Guinand vers Bérulles, c'est-àdire très approximativement dans la vallée qui passe par Berluviers. Tout ce que nous avons dit dans le quatrième cas sera utile ici pour la recherche des courants souterrains avec en plus l'emploi fréquent du stéthoscope.

Les expériences à la fluorescéine ou par tout autre procédé permettent de suivre la direction d'écoulement des eaux d'une rivière engouffrée dans le sol jusqu'à une source. Elles peuvent aider à trouver sous un plateau donné la zone approximative où on a chance de rencontrer l'eau. Les canaux souterrains sont aussi sinueux que les rivières superficielles ; mais, de chaque côté de la ligne droite, partant de la pente de la rivière et aboutissant à la source atteinte par la fluorescéine, ces sinuosités occupent très souvent une zone d'un demi-kilomètre de largeur.

L'eau se trouvera alors à peu de frais dans une vallée qui coupe cette bande assez large ; la profondeur approximative à laquelle on trouvera l'eau est basée sur rhypothèse très vague d'une pente uniforme partant

de la perte de la rivière et aboutissant à la résurgence.

On commence par faire un premier puits ou forage dans cette vallée au centre de cette zone en utilisant la dynamite. Si on ne trouve pas suffisamment d'eau après être descendu au-dessous de la profondeur déterminée approximativement par la règle que nous venons d'indiquer (si h

est la profondeur ainsi calculée, ^ X représente la pro-

fondeur qu'on devra atteindre) on en fera un autre à droite ou à gauche à 100 mètres de distance en employant ici encore, s'il le faut, la dynamite.

Nous avons vu que les anticlinaux sont réputés comme très riches en diaclases (1). Lorsque la zone ainsi définie et de un kilomètre de largeur, déterminée par les expériences à la fluorescéine, rencontrera un anticlinal, on a le plus de chance de trouver l'eau à leur point de rencontre.

Ainsi sur le plateau de Saint-André, entre Évreux et Cailly, si on voulait creuser un puits donnant beaucoup d'eau, nous le placerions dans l'endroit où l'anticlinal de Saint-André recoupe la ligne partant d'Évreux à Cailly, une expérience à la fluorescéine ayant montré qu'Évreux communique avec la source de Cailly (2).

Lorsque la source située à la base de la vallée où se trouve la rivière se perdant, le courant souterrain est en partie dans la vallée même. On peut encore se servir comme guide des règles de l'abbé Paramelle indiquées dans le quatrième cas.

Dans les terrains granitiques ou métamorphiques on trouve quelques grosses fissures qui drainent une cer-

(1) Les failles sont auss^des lignes suivant lesquelles on rencontre beaucoup d'eau. Gomme très souvent la direction dei diaclases est parallèle à celle des failles, les puits & grand débit devront être creusés dans les vallées parallèles aux failles. On aura beaucoup de chance d'y rencontrer des terrains souterrains.

(i) Voir carte géologique, feuille d'Évreux.

228 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

taine quantité de ces petites nappes locales et qui peuvent donner naissance à des sources assez volumineuses, comme celles de Ch&teauneuf ou de Giat (arrondissement de Riom).

Pour ces terrains, l"emploi des puits avec la dynamite a donné de très bons résultats dans le Morbihan, par exemple à Cornac.

Toutes ces méthodes ne sont qu'approximatives, elles sont surtout basées sur les résultats des études hydrologiques et sur les idées que nous nous faisons de la circuation souterraine. Elles sont plus scientifiques et plus rationnelles que les belles promesses de certains empiriques qui promettent beaucoup d'eau, se font payer très cher et disparaissent avant que leurs dupes se soient aperçues de l'abus de confiance dont elles venaient d'être la victime. Quand un de ces prétendus hydrologues vient affirmer qu'en un point déterminé et très restreint on trouvera un courant souterrain, on peut être certain qu'il avance des conclusions incertaines. Nous avons eu l'occasion de constater les effets de telles consultations ; il est bon de mettre en garde les agriculteurs contre de tels fléaux.

Comme c'est l'étude rationnelle la plus complète possible du périmètre d'alimentation qui permet le mieux de se rendre compte de la circulation souterraine, de son allure et de ses défauts, il est évident que les indications données ici devront être modifiées quand on aura constaté le sens approximatif de l'écoulement souterrain. 11 serait très utile que l'État ou les départements fassent faire une étude très détaillée par des spécialistes de ces nappes multiples à rivières souterraines. Des résultats obtenus l'agriculteur trouverait d'utiles renseignements pour l'emplacement rationnel des puits.

A défaut de puits particuliers, une commune ou plusieurs pourraient se syndiquer de façon à faire une captation unique en un point convenable où on a chance de rencontrer beaucoup d'eau.

Septième cas : Terrains perméables en grand fortement inclinés, plissés et taillés, — Nous avons vu précédemment, dans le cas des eaux souterraines voisines de Lille, qu'il pouvait y avoir alternance de couches fortement plissées, les unes imperméables, les autres perméables. Deux puits creusés à 500 mètres de distance peuvent donner des résultats différents. Le seul procédé scientifique qui permette de connaître Tendroit où on peut faire un puits consiste à relever les différents affleurements et au moyen de sondages d'évaluer rinclinaison approximative des couches.

La forte inclinaison des strates est Souvent une difficulé pour avoir de l'eau (fig. 71). Les eaux

sont facilement absorbées par le sol et viennent se rencontrer à la base de ces terrains. Un puits creusé en B est souvent improductif; au contraire, un puits creusé en A donnera certainement de l'eau.

Toutefois un terrain fortement incliné est très aquifère quand ses eaux peuvent être arrêtées dans le sol par une partie imperméable, parce que (fig. 72) les joinls de stratification facilitent l'engouffrement des eaux superficielles. Quand la couche imperméable est peu profonde, tous les puits sont productifs.

Les terrains fortement plissés sont très mauvais pour une étude hydrologique simple. On y trouve des successions de couches n'ayant pas la place que leur assigne l'époque de leurs dépôts. L'endroit où on rencontrera de l'eaii est

Fig. 71. -

Recherche d'eau dans un terrain fortement redressé.

HYDROLOGIE SPÉCIALE.

assez difficile à trouver, surtout lorsque des intrusions de terrains éruptifs viennent compliquer la perméabilité des couches souterraines et créer des nappes très localisées.

On s'aide souvent dans ce cas de la présence des failles, très répandues dans ces terrains fortement plissés. La faille draine toutes les diaclases qu'elle recoupe et c'est sur toute sa longueur qu'on a chance de trouver de l'eau. Malheureusement, très souvent un grand nombre de ces failles facilitent l'arrivée au jour d'eaux minérales chaudes

Fig. •

Terrain perméable schématique à joints de stratification très redressés.

qui ne permettent pas leur emploi au point de vue agricole. L'étude attentive du périmètre, la mesure de leur température, de leur degré de minéralisation, etc., permet de se rendre compte des eaux qui sortent de ces terrains failles ou plissés. Si, en dehors des sources des terrains détritiques, fréquents dans ces formations, il en existe d'autres dont la température se rapproche de celle du lieu, on peut espérer rencontrer dans les failles de ces terrains des eaux utilisables aux besoins agricoles.

Dans le Puy-de-Dôme on rencontre une grande quantité de ces eaux très pures et de température voisine de 5 à 6°. M. Schardt a montré, sous le Simplon, des failles dans lesquelles les eaux chaudes côtoyaient les eaux froides. 11 lui a été possible, par captage, de séparer

ces deux eaux. Au moyen de doubles puits on arrive à cette séparation (1).

Septième cas : Recherches des nappes artésiennes^ — L'industriel ou le cultivateur demande très souvent non seulement des eaux abondantes, mais encore des eaux qu'il lui sera commode d'utiliser sans être obligé de dépenser un travail pour les amener à la surface du sol. En creusant un puits chacun a le secret espoir de rencontrer une nappe artésienne.

Voici, d'après M. T. C. Chamberlin, les conditions requises pour avoir un puits artésien débordant :

1) Une couche perméable permettant l'entrée et le passage de l'eau ;

2) Une couche étanche par-dessous pour empêcher l'eau de descendre plus bas ;

3) Une couche imperméable par-dessus afin que l'eau conserve la pression qu'elle doit aux affleurements originaires (fountainhead) ;

4) Une inclinaison de ces couches, telle que le lieu de pénétration de l'eau soit plus élevé que la surface du puits ;

5) Des conditions climatériques et une exposition convenable pour que les affleurements de la couche perméable puissent recevoir une quantité de pluie suffisante ;

6) L'impossibilité pour l'eau de trouver un moyen de s'échapper à un niveau plus bas que l'orifice du puits.

L'étude géologique de la région, la superposition des diverses couches, l'examen de leurs affleurements faisant prévoir la forme en cuvette des couches permet de soupçonner l'endroit où on trouvera des eaux artésiennes.

Dans un terrain donné on peut trouver des eaux jaillis-

(1) De Launay, Comptes rendus, 1906.

(1) Requisite and qualifyin^ Conditions of artesian Wells (Report du geolc^ical Survey).

232 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

santés si un canal souterrain est suffisamment imperméable pour laisser les eaux s'écouler en charge sous une dépression des terrains. Ainsi par exemple à Noë, dans la vallée de la Vanne, on peut espérer trouver des eaux jaillissantes en crevant la conduite qui fait communiquer les eaux de Villiers-Louis avec la source de Noë (Voy. fig. 37.)

Mais le plus souvent, dans ces terrains perméables, on ne peut espérer qu'obtenir des eaux dites captives quand on tombe sur une diaclase importante. Pour obtenir des eaux jaillissantes il faudrait augmenter les précipitations atmosphériques dans la région qui absorbe la plus grande partie des eaux drainées par la diaclase en question.

11 convient de signaler un autre genre de nappes artésiennes dont M. Gosselet a donné la théorie.

Dans le nord de la France, dans la craie congloméroïde, on trouve des nappes artésiennes qui ne semblent pas exister grâce à Tintercalation d'une couche perméable entre deux couches imperméables.

D'après M. Gosselet, cette eau arriverait en certains points du gisement géologique avec une telle vitesse qu'elle serait animée d'une certaine force vive lui permettant d'être jaillissante. C'est ainsi qu'on voudrait expliquer la présence remarquable d'eaux artésiennes à la base des sables de Long Island et dans le drift de l'État de Michigan.

11 est bon de faire remarquer que, d'après ce que nous avons vu sur la circulation de l'eau dans les sables, l'homogénéité n'est que l'exception. On pourrait admettre qu'il existe dans le Long Island une couche de sable très facilement perméable comprise entre deux couches sableuses peu perméables, sans être obligé, pour expliquer la présence des eaux artésiennes, de faire intervenir la force vive du travail de descente.

MOYENS D'AUGMENTER LA QUANTITÉ D'EAU. 23a

Nous n'avons pas Tintenlion de présenter une solution certaine de ce problème, mais seulement de montrer ce qui a été fait jusqu'ici et ce qu'il reste encore à faire.

Quand l'affleurement est insuffisant pour donner la quantité d'eau nécessaire, si on cherche à augmenter la quantité d'eau absorbée par le sol, plusieurs solutions se présentent :

1° Augmenter l'intensité des précipitations atmosphériques ;

2o Diminuer l'évaporation et le ruissellement en favorisant l'absorption des eaux pluviales ;

30 Faire absorber des eaux de ruissellement venant d'un autre périmètre.

Angmentation de rintensité des précipitation» atmosphériques. — La pluie est, comme nous l'avons vu, le résultat de la condensation de la vapeur d'eau. Pour qu'elle se manifeste il faut de la vapeur d'eau dans l'air et en quantité suffisante pour qu'il y ait saturation de l'air à la température des régions où ce phénomène se produit.

Augmenter la quantité d'eau dans l'atmosphère est une opération impossible dans le cas qui nous occupe.

il nous faut prendre l'air tel qu'il est et arriver à abaisser sa température par un moyen quelconque pour favoriser la formation de la pluie. Tout moyen permettant le refroidissement artificiel de l'air serait pratique si continuellement ou par un moyen artificiel quelconque on pouvait arriver à favoriser l'arrivée des vents humides, principalement pendant la période où les eaux

234 HYDROLOGIE SPÉCIALB.

de pluie profitent à la nappe souterraine, c'est-à-dire en hiver.

On n'est malheureusement pas maître de la direction des vents. Pour amener une augmentation dans la précipitation atmosphérique du Sahara on prétend qu'il faudrait y créer un immense lac pour saturer l'air d'humidité, mais ce moyen ne ferait pas varier le sens de la circulation aérienne.

On a essayé les fusées ou autres explosifs de cette sorte pour produire des pluies artificielles, en se basant sur ce fait qu'après les batailles il y avait toujours une précipitation atmosphérique. Les expériences poursuivies en 1893 ont donné des résultats tellement incertains qu'il serait nécessaire de les recommencer. Le bureau météorologique des États-Unis leur dénie même toute valeur scientifique.

Peut-être arriverait-on à produire delà pluie au moyen de fusées lancées a une grande hauteur dans l'atmosphère. Ces fusées en éclatant fournissent des poussières. Chacun sait que l'air non chaîné de poussières peut rester sursaturé d'humidité. C'est ce qu'on constate dans les grandes altitudes (1). Les poussières provenant de l'explosion des fusées détruiraient la sursaturation des couches élevées de l'air et il se formerait de la pluie.

La quantité d'eau obtenue par ce procédé ne serait peut-être pas très grande, mais il est assez difficile de l'évaluer a prion sans expériences rigoureuses.

On connaît des exemples, en Amérique, de pluies formées après l'incendie d'une forêt ou d'une prairie. On peut en attribuer la cause non seulement aux fumées ascendantes chargées de poussières, mais encore à une circulation d'air permettant aux courants d'air chauds et humides de gagner les couches supérieures mais froides de l'atmosphère. Ce moyen semble bien peu pratique pour l'agriculture de nos pays.

(1) Angot, Traité élémentaire de météorologie^ p. 191.

Le seul moyen pratique et actuellement connu de refroidir une masse d'air est de créer une forêt. Son action est très complète, c'est pourquoi nous l'examinerons dans un paragraphe spécial. Mais que faire si on ne dispose pas d'air humide ?

- En résumé, l'action de l'homme sur l'atmosphère ne semble pas très grande. Si, à la rigueur, elle peut s'exercer, les méthodes à employer sont loin d'être jusqu'ici pratiques. Tout est, dans une certaine mesure, à faire dans cette voie ; c'est malheureusement une question peu creusée par les météorologistes.

Diminntion de Tévaporation et dn rnissellement des eaux. ^ L'évaporation par le sol et les plantes représente 75 p. 100 des pluies tombées, le reste est acquis à la nappe et au ruissellement, un gain de 10 à 20 p. 100 sur cette évi^oration augmenterait, dans une très grande proportion, le profit des nappes souterraines.

Pour diminuer cette évaporation on peut : ou bien diminuer Faction du soleil, ce qu'on obtient au moyen d'un couvert feuillu abondant, ou bien ralentir l'action des vents qui favorisent cette évaporation. On y arrive en localisant l'effort, c'est-à-dire en sacrifiant une partie du périmètre au profit de l'autre partie, comme autrefois on mettait une partie de la propriété en jachère pour consacrer la fumure à l'autre partie. Au point de vue pratique, pour répondre à ces desiderata on doit créer une forêt formée d'essences très feuillues, évaporant le moins d'eau possible, parce qu'il ne faudrait pas, en diminuant l'évaporation du sol, perdre ce gain au moyen de l'évaporation végétale.

Nous retrouverons cette question traitée au paragraphe de l'action des forêts sur les nappes souterraines.

11 est également facile de diminuer le ruissellement en créant de nombreux obstacles à l'écoulement des eaux sur le sol. Les forêts remplissent ce but.

En creusant, de part et d'autre, le long des thalwegs,

236 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

des puits d^absorption, on écoule également dans la nappe les eaux de ruissellement.

M. Rutot est d'avis que, la nappe de la Hesbaye étant de faible importance à cause d'un épais manteau argileux imperméable qui la recouvre, il serait nécessaire de la renforcer artificiellement en creusant dans les dépressions de vastes entonnoirs remplis de sables, destinés à recevoir les eaux de ruissellement. On arriverait à empêcher répuisement rapide de cette nappe psir toutes les sucreries qui s'y alimentent.

La forêt semble répondre dès maintenant aux desiderata de ceux qui veulent augmenter leur alimentation en eau.

Influence des forêts sur les nappes souterraines. — L'influence des forêts sur les nappes souterraines ayant une très grande importance sur Thydrologie, il nous a semblé utile d'en faire un paragraphe spécial.

Dans la forêt nous distinguons deux parties, l'une superficielle constituée par les arbres et leur couvert, et de la couverture du sol ; l'autre formée du sol lui-même. Cette couverture est constituée par les débris de feuilles et de branches provenant des arbres et de la végétation très variée qui existe dans toute forêt. Ces débris de feuilles et de branches sont soumis à une décomposition très active qui les transforme en substances spongieuses, formant l'humus.

Nous aurons donc à examiner successivement l'influence des deux parties du couvert d'un sol forestier sur l'augmentation de la quantité de pluie, sur la pluie qui tombe et sur les eaux infiltrées dans le sol. Le profit que la nappe retirera de ces pluies dépendra à chaque instant de ces diverses influences.

Augmentation de la quantité de pluie. — Depuis longtemps on a reconnu que la forêt avait la propriété d'augmenter la quantité d'eau de pluie. Cette influence est due aux arbres et à leur couvert. Les arbres forment un obstacle au vent et forcent ceux-ci à remonter

dans les parties plus supérieures et froides de l'atmosphère où a lieu la condensation de la vapeur d'eau. D'autre part, Févaporation d'une forêt est si active que la température de l'air au-dessus d'elle est plus basse qu'en plaine. Ces deux facteurs contribuent donc à l'augmentation de la quantité d'eau de pluie tombant sur une forêt. M. Mathieu a montré aux environs de Nancy qu'il en était bien ainsi. La pluie est toujours de 20 à 25 p. 100 plus abondante sous bois que hors bois.

En outre, les arbres possèdent la propriété d'être en toute saison et à chaque instant plus froids que l'air qui les entoure. La différence de température est plus grande en été que l'hiver, le jour que la nuit, elle est aussi plus grande dans le bas du fût que dans les branches (résultats obtenus par les stations bavaroises). Hûffel cite à ce sujet la formation considérable du givre sur les branches. Il en résulte une condensation de vapeur d'eau le long des arbres. La pluviosité et la condensation de l'eau augmentent donc grâce à la présence des feuilles et des arbres.

La couverture du sol a également une influence sur cette condensation. Nous avons vu que l'humus est très hygroscopique. 11 retient un poids d'eau supérieur au sien et condense les eaux de l'atmosphère. En résumé, toutes les parties d'une forêt concourent à l'augmentation de la chute des eaux de l'atmosphère au profit du sol.

Influence sur la pluie qui tombe, — Ces eaux, prises à l'atmosphère, rencontreront des obstacles à leur acheminement souterrain, tant il est vrai que dans la nature on trouve toujours une perte à côté d'un profit. Les feuilles et les branches forment un couvert qui est comme un rempart aux eaux qui tombent. M. Ney trouve que :

Eau tombée en hiver.

Les cimes des hêtres retiennent 7 p. 100

— des pins -- 15 —

— d'épicéas — 20 —

238 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

Soit en général moins que Taugmentation de la pluviosité.

Mais les eaux tombées sous le couvert d'arbres s'évaporent moins vite qu'en plaine. M. Mathieu a montré que i'évaporation d'une couche d'eau était en effet de 10 p. 100 moindre qu'en plaine. Elle doit encore être moindre là où l'eau est retenue énergiquement par la couverture d'humus.

Le couvert du sol oppose de nombreux obstacles à l'écoulement des cours et par conséquent diminue beaucoup le ruissellement. Dans les terrains très en pente, là où le ruissellement est abondant, la forêt empêche la création des torrents. Aussi, dans les Alpes ou les Pyrénées, les habitants ayant fortement déboisé, il s'est formé de nombreux torrents, qui sont pour le pays un véritable fléau. La température moyenne de l'air est toujours plus élevée en hiver sous bois que hors bois. Le sol ne gèle jamais dans la forêt, quoique la fonte des neiges y soit beaucoup plus lente à cause de la non influence du soleil pendant le jour. Or, le non durcissement du sol par la gelée favorise l'infiltration des eaux en hiver et diminue encore le ruissellement. En résumé, la forêt tend encore à augmenter le bénéfice des eaux de pluies au profit du sol : i*> Par suite de la diminution de i'évaporation sous bois ;

2° Par suite de l'hygroscopicité de l'humus ;

3° Par suite de l'absence de gel du sol.

Influence sur les eaux infiltrées. — Le profit que le sol retire de la présence de la forêt n'est pas entièrement acquis par la nappe souterraine. Les racines des arbres de la forêt pompent, en été surtout, l'eau du sol. Celle-ci sert à porter la nourriture aux tissus de l'arbre, à assurer sa croissance et est ensuite évaporée par les feuilles. Ici nous devons distinguer deux périodes, l'été et l'hiver.

Comme nous l'avons déjà dit, en été, i'évaporation est

très active, mais les pluies ne profitent pas aux nappes souterraines (1).

Au contraire, à cette époque, la condensation des vapeurs atmosphériques est plus intense, et pour ce motif, Tassy admettait que la quantité d'eau évaporée en été par une forêt provenait surtout de la condensation de la vapeur d'eau atmosphérique.

Un arbre évaporera d'autant plus d'eau qu'on lui en fournira davantage. C'est ce qui arrive quand la nappe souterraine n'est qu'à 4 ou 5 mètres du sol. Certains auteurs comme Henry, Olotzky Tolsky, ont trouvé que la nappe souterraine était plus basse sous bois que hors bois. Us s'étaient placés dans des régions où la nappe souterraine était peu profonde. Mais jusqu'ici aucune expérience n'a été faite dans les forêts où la nappe était à 15 ou 20 mètres de profondeur.

Donc, jusqu'à présent, rien ne prouve que la forêt ait une influence défavorable sur les eaux souterraines, car les résultats de ces auteurs sont loin d'être convaincants, et M. Hartmann, en Bavière, est même arrivé à des résultats différents.

Pour savoir si une forêt est défavorable à la nappe souterraine, voici le principe suivant lequel il faudrait opérer. Prendre un vaste terrain plat et étudier pendant quelques années la pluviosité et la circulation souterraine de ces eaux d'après les méthodes indiquées plus haut.

Au bout de ces quelques aftnées, diviser ce terrain en deux parties égales, planter l'une en bois et cultiver l'autre. Au bout de plusieurs années, par une étude suivie de la pluviosité et de la circulation souterraine dans ces deux parties, on arrivera à connaître l'influence des forêts. Celle-ci doit être plus grande au centre de la forêt que sur les bords. C'est une étude de longue haleine

(1) Dausse. De la pluie et de l'influence des forêts sur les cours d'eau. iAnn. des Ponts et C haussées j 2« série, 1" semestre 1842, p. 184).

240 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

qu'on pourrait peut-être remplacer par la méthode suivante, qui donnerait des résultats plus rapides.

On choisit un gisement géologique uniforme peu incliné et dont les eaux souterraines reposent sur une couche argileuse imperméable. A la base de ce gisement devront se trouver plusieurs sources dont on étudiera le périmètre d'alimentation d'après les principes passés en revue précédemment. On notera également sur chaque partie du périmètre boisée et non boisée la pluviosité, ï'évaporation, le ruissellement, etc. Si les sources du périmètre boisé ont un débit moindre que celles alimentées par le périmètre non boisé, on pourra en conclure au bout de quelques années que la forêt a une influence nuisible sur les nappes souterraines.

Pour éviter d'être trop long, nous ne faisons ici que de donner le principe de la méthode; nous n'ignorons pas qu'il y a des difficultés de détails à lever, mais cette étude est possible en plusieurs parties de France et surtout en Russie.

En Suisse, dans l'Emmenthal, M. Bourgeois a adopté un autre dispositif. 11 a choisi les bassins d'alimentation du Rappengrâbli et du Sperbelgraten, affluents secondaire de TEmme.

Ces périmètres ont de 80 à 400 hectares, orientés tous deux au sud-ouest, constitués par la même nature du sol et dont l'altitude varie de 980 à 1230 mètres pour le Rappengrâbli, 900 à 1200 mètres pour le Sperbelgraben. Le premier ne porte que 48 p. ^OOde forêts, le second 94 p. 100 (futaies irrégulières de sapins). 11 a installé des appareils automatiques pour le jaugeage des ruisseaux, la détermination de la pluie.

Depuis la mort du professeur Bourgeois, M. Eugles poursuit ces études.

Mais jusqu'ici nous n'avons traité que les pluies d'été. En hiver, dans les forêts d'arbres à feuilles caduques, Ï'évaporation est nulle et les pluies profitent aux nappes.

D'après ce que nous avons dit au sujet de l'influence des forêts sur les pluies, l'évaporation par les feuilles, qui est l'obstacle principal, n'existe plus, et tout porte à croire que la forêt a une influence favorable sur les eaux souterraines. Or c'est ce qu'on constate. Les sources les plus abondantes se rencontrent au pied des montagnes les plus boisées. Le département de la Gôte-d'Or, dans le Chatillonnais, toute la partie boisée du plateau de Langres sont très riches en sources abondantes. Dans la région de la Vanne ce sont les sources de la forêt d'Othe qui ont les plus forts débits.

Dans ces régions on distingue généralement deux parties dans le périmètre, une paiiie boisée sise à l'amont, et une partie cultivée à l'aval.

Or en hiver la forêt augmente la quantité d'eau à l'amont, puis ces eaux souterraines circulent et viennent s'emmagasiner à l'aval, sous la partie cultivée. Cette dernière profite donc de l'influence de la forêt. £n été, si véritablement la forêt a une influence funeste sur les eaux souterraines, cette partie, emmagasinée sous la région cultivée, échappera à l'action évaporante des arbres. C'est ce qui se passe dans la région de la Vanne.

On a donc intérêt à boiser les parties amont des périmètres, qui le plus généralement sont moins faciles à cultiver que les parties aval. Ce résultat ne peut être obtenu que par l'association des propriétaires. 11 résulte, en outre, des faits envisagés dans ce paragraphe que l'étude de l'influence des forêts sur les eaux souterraines est très importante au point de vue pratique. Il serait nécessaire de la continuer dans plusieurs régions de la France, là où la nappe souterraine est peu profonde.

Les conclusions des expériences faites jusqu'ici dans ces endroits sont encore incertaines. On n'est certain de l'influence favorable des forêts que là où les eaux souterraines sont profondes (15 à 20 mètres).

Ëpandage des eaux superficielles. — Au lieu de DiÉNERT. — Hydrologie agricole. 14

242 HYDROLOGIE SPÉCIALE.

s'adresser directement aux eaux de pluies, on peut, pour augmenter le débit de la nappe souterraine, prendre les eaux qui ont ruisselé dans des régions supérieut^s, ou qui sont sorties des sources issues à Tamont. Ces eaux, qui se dirigent vers la mer, ne pourront revenir au sol que par les pluies. L'évaporation et la condensation, qui est nécessaire ici, demandera un temps plus ou moins long. Au contraire, si on vient à les étaler en nappe mince à la surface du sol, elles seront en un court instant absorbées et profiteront bientôt à la nappe. Toutefois il faut se souvenir que les eaux superficielles qu'on prend dans les rivières sont soumises à des contaminations tout le long de leur parcours, sans compter d'autres causes de pollutions à la surface du sol où se fait répandage. Puisque ces eaux peuvent être dangereuses à boire à l'état naturel, le sol, par lui-même, devra être filtrant, comme nous aurons l'occasion de le voir par la suite, c'est-à-dire que tous les germes passent assez près de la surface des particules du sol pour y être retenus. 11 n'y a guère que le sable qui puisse être employé pour le renforcement des nappes, car c'est de tous les terrains le seul qui permette une filtration suffisante dans des conditions bien déterminées. Les alluvions de certaines vallées peuvent également servir.