LA COLONNE D'EAU

si l'eau sortait librement par l'orifice c en vertu de la hauteur DE.

en supposant

l'équilibre établi.

11 est évident que le bloc se. soulèvera, comme un bouchon de liège, sous l'effort résultant des hauteurs d'eau inscrites dans la colonne n° 1 , si sa hauteur n'est pas égale, au moins, aux nombres inscrits dans la colonne n° 3.

Si maintenant, au lieu de supposer l'équilibre, nous admettons que l'eau soit en mouvement et animée des vitesses dues aux hauteurs DE, qui sont inscrites dans la colonne n° 2, et que la courte branche soit remplie de gravier, il est clair encore que l'eau chassera tumultueusement tous les fragments dont la hauteur

n'excédera pas les nombres cle la colonne n° 3 correspondant à la vitesse dont elle est animée.

Supposons la courte branche inclinée vers la droite; l'eau chassera encore plus facilement le gravier, puisqu'elle n'aura à vaincre qu'une composante du poids moindre que le poids lui-même.

Nous pouvons encore supposer que l'eau arrive librement contre ce plan incliné, animée dune des vitesses inscrites dans la colonne n° 2 ; nous avons la certitude qu'elle poussera, en montant, des blocs ayant des dimensions plus grandes que celles inscrites dans la colonne n° 3, non seulement parce cpie la résistance n'est qu'une composante du poids des blocs moindre que ce poids, mais encore parce que l'immersion dans l'eau diminue ce poids de plus d'un tiers.

D'après cela, l'eau mettrait en mouvement sur un plan incliné montant, avec une vitesse de om, ik à om, i5, les limons grossiers de plus de om,ooo4 de grosseur; avec une vitesse de oin,2o, les sables fins de plus de om,ooo7; avec une vitesse de om,3o, les sables de rivière de plus de om,ooi7; avec une vitesse de o"',70, les petits graviers de nos allées de jardin, dont la grosseur est d'environ om,oop,2. Ces chiffres sont justifiés par les expériences de Dubuat.

On n'a pas d'expériences pratiques s'appliquant à des blocs d'une plus grande épaisseur; mais on peut, par analogie, admettre l'exactitude des chiffres du tableau qui précède. On sait encore que les limons et les sables fins seuls voyagent en suspension dans l'eau; les gros sables et les petits graviers peuvent être enlevés en tourbillons à une certaine distance, mais les gros graviers et les blocs voyagent toujours au fond du lit.

Dans le tableau qui précède, on a supposé que l'eau agissait par sous-pression, et c'est le cas où elle atteint son maximum d'action. Lorsque le fond du lit est plat et uni, l'action du courant est bien diminuée; rien ne lui faisant obstacle, il entraîne seulement les limons et les sables. Les graviers restent enchevêtrés les uns dans les autres, plaqués au fond du lit, même lorsque la vitesse du courant est plus grande qu'il ne faut pour les entraîner. C'est ainsi que la Seine, à l'aval de Paris, ne déplace jamais de galets plus gros que la grève de nos allées de jardin, quoique sa vitesse atteigne, dans certains cas, im,ûo et plus.

Mais, lorsque ces graviers, par une cause quelconque, forment des bancs plus ou moins épais qui, par conséquent, font obstacle au courant, la niasse entière peut se mettre en mouvement; le banc est attaqué soit en amont, soif latéralement. Le sable part d'abord, franchit en roulant le talus rapide d'amont, et, par l'effet de la gravité, s'étend en longues zones sur le talus d'aval. Le gravier plus volumineux se déplace ensuite de la même manière; le banc voyage ainsi, comme une dune sous l'action du vent.

(Test par ce procédé que je fais voyager les sables des égouts de Paris. Lorsqu'on les abandonne à l'action de l'eau, ils s'étalent sur les radiers et ne se

déplacent pas; avec des bateaux et des wagons portant des vannes mobiles qui embrassent la cunette des égouts et sont percés de trous par lesquels l'eau s'échappe, avec une vitesse qui n'excède guère 2 ou 3 mètres par seconde, on détermine des affouillements dans les bancs, et le* mouvement des dunes s'établit.

Ceci fait comprendre comment ont voyagé les blocs énormes de grès et de meulières qu'on trouve surtout dans les graviers de fond des plus anciens lits de l'âge de pierre. Ces blocs, comme on l'a dit ci-dessus, ont été entraînés dans les grandes vallées par les courants diluviens; ils ont ainsi parcouru des distances considérables , déplacés par affouillement avec le sable et les cailloux.

En avant des petites vannes de nos bateaux et de nos wagons des égouts, on voit souvent voyager des blocs de meulière de plus d'un décimètre cube.

L'eau déplace donc très facilement les blocs qui sont disséminés dans un banc de gravier ou de sable, lorsque ce banc est en mouvement. J'en ai vu un exemple remarquable, à la suite des grandes crues de 18G6. Le chemin de fer d'Auxerre à Laroche traverse l'Armançon, un des plus violents affluents de l'Yonne. Les ingénieurs ont construit sur cette rivière un pont de six arches, dont quatre sont destinées à débiter les eaux de débordement, car deux arches représentent la largeur habituelle du lit. On a donc élargi le lit sur quelques centaines de mètres en amont et en aval pour le mettre en relation avec les quatre arches complémentaires. Mais la rivière obstinée remplit, presque à chaque crue, jusqu'au niveau des berges cet excès de largeur qui ne lui est pas nécessaire. La Compagnie, non moins obstinée, a établi une carrière de ballast dans le lit, et emporte, à la suite des crues , les bancs de gravier déposés par les eaux.

Suivant l'usage, le pied des piles du pont est défendu par des enrochements disposés en talus ; ces enrochements sont composés de moellons ayant à peu près de 20 à /10 centimètres dans leur plus grande dimension.

Il semble que ces blocs, placés sous un pont trop large, ne devraient jamais être entraînés par l'eau; et cependant le chef de section du chemin de fer, qui m'accompagnait dans la visite des lieux que je fis à la suite de la crue de 1866 , m'affirma que, toutes les fois que la rivière remplissait l'excès de largeur du lit avec du gravier, elle emportait les enrochements des piles, et qu'on trouvait les blocs disséminés cà et là dans le sable déposé en aval du pont.

Ce fait, qui semble, au premier abord, inexplicable, est très facile à comprendre, d'après la théorie exposée ci-dessus. Les bancs de gravier que le torrent destine à remplir l'excès de largeur du lit à l'aval du pont passent d'abord sous ce pont, entraînés par affouillement; les enrochements des piles deviennent alors une partie intégrante de ces bancs, et sont emportés comme eux.

Rien ne peut donner une idée plus nette du mode de transport des gros blocs qui voyageaient au fond des vallées, avec le long cordon de détritus de toute sorte que les eaux diluviennes entraînaient en creusant ces vallées.

Lorsqu'un bloc un peu volumineux est plaqué au fond d'une rivière à faible pente, il n'est jamais déplacé par l'eau, à moins que le lit lui-même ne soit affouillé. S'il y a affouillement, il est bien rare que le bloc ne soit pas déplacé dans le sens du courant, et qu'il ne tombe pas au fond de F excavation, en restant dans la même ligne verticale.

Dans les chutes de pont, dans les excavations produites par les grandes crues des lleuves, les matériaux de construction sont souvent transportés à de grandes distances. Ainsi le barrage de Meulan, sur la Seine, ayant été emporté par suite de la négligence du garde, les blocs énormes qui formaient le radier furent trouvés à plus de oo mètres en aval du barrage. La crue de la Loire, en 18GC, coupa le chemin de fer latéral en divers points; la gare d'Amboise notamment fut emportée : on trouva, après le retrait des eaux, une vaste excavation à la place des bâtiments d'exploitation.

DIAGRAMME !N° iG.

suiraiil\fl b r , s/lr L'axe du passage en dessohs.

d efg, excavation d'une profondeur moyenne de 2m,65 au-dessous de la chaussée il» passage en dessous. Iiikmn, excavation dans la rampe du passage à niveau. — Rupture totale entre /. el m. — OPQR, dépôts de sable, graviers el terres argileuses sorties des excavations. — S, moellons de pavage sous le viaduc.

( L'eau était à o'",85 en contre-bas des rails du côlé de Chanvres, el à ?m,4a du côté de Joigny. La dénivellation était donc de t "',57. Le pavage sous le viaduc a été emporté sur h mètres de longueur (voir la coupe ci-dessus). La pro fondeur moyenne, en cet endroit, est de om,3o. Les fondations des pieds-droits n'uni aucunement souffert.)

Mais il est dillicile, à la suite de ces grands désastres, de se rendre compte du

La Semé.

7/i LA SEINE.

mode d'action des eaux. Je crois que le diagramme qui précède donnera une idée plus nette de ce qui se passe en pareil cas.

L'Yonne, dans celte même crue de 18C6, était débordée et couvrait, sur plusieurs kilomètres de largeur, en amont de Joigny, les parties basses de son lit de l'âge de la pierre. La levée du chemin de fer de Lyon qui traverse cette large plaine taisait obstacle au libre cours de l'eau, qui s'échappait avec violence, par tous les passages ménagés sous cette levée, à la rencontre des routes et des chemins, et y a produit de grands alfouillements.

Le diagramme qui précède représente l'excavation qui a détruit le chemin de grande communication de Joigny à Chanvres. Non seulement l'eau a emporté ce chemin, en creusant la fosse defg, et en jetant en PO H les graviers qui en provenaient, mais elle a encore transporté en S, c'est-à-dire en leur faisant traverser toute l'excavation, les pavés du passage b d.

Il est à remarquer que les vallées étaient toujours violemment allouillées, lorsque les blocs y voyageaient pêle-mêle avec le gravier; nous avons déjà vu qu'il en était ainsi à l'époque diluvienne (chap. ni et v), et je ferai voir qu'il y avait lou jouis alïouillement (chap. xi et xu) lorsque les graviers volumineux, devenus lluviatiles, étaient déplacés par les cours d'eau.

Le transport des blocs s'est donc fait en vertu d'une loi très naturelle, et il n'est nullement nécessaire de faire intervenir des actions extraordinaires, par exemple celle des glaces, comme l'ont fait les géologues anglais, pour l'expliquer.

En résumé, les limons restent en suspension dans l'eau quand la vitesse dépasse o'",i5 par seconde. Au-dessous de cette limite, les parties les plus grossières se déposent rapidement. Les matières plus ténues s'abaissent en nuages, d'autant plus lentement qu'elles sont plus légères. Les argiles très fines peuvent rester en suspension pendant plusieurs jours dans une eau dépourvue de tout mouvement. (Voir ci-dessus, 16.)

Les sables lins commencent à se déplacer quand la vitesse de l'eau atteint o"',2o ( Dubuat); le gros sable, quand la vitesse dépasse om,3o (ibid.).

Les petits graviers qui servent à sabler nos jardins sont entraînés de nos jours dans la Seine, à Paris, par des crues dont la vitesse est comprise entre on',70 et im,5o, et ainsi de suite, le déplacement îles gros graviers se comprenant par induction, comme le dit M. Minard, en supposant une augmentation suffisante de vitesse.

Ces lois étant admises, revenons à nos cours d'eau de l'âge de pierre.

LA SEIXE AUX A<

Vallée de la Seine

JaUzèr-e^r du. CAerimv de fer haut, niveau.

Z Sahïières de- Garbed- icU

3 ScbèlCèr&r de bo J^lazne d'Jbry taV

J)anj -Parûr, trasuiAe&s du^erse^r J~e ra.ppro citant de- l 'altitude So T7t'

A Ja^ltère-r d& ..itontr'eutZ'

très ricÀe-J- en. aj-semenfo- B jPepot osj-i/€7'e d& Jez>ra.n

Orave cAe? £J?îtÀr>er, Â\ c/e CMM n^ / Epee J. ' .