I.e quai des Rergues vers

Le quai du Mont-BlanC vers 1850.

Les quais des Pàquis et des Eaux-Vives vers 1855.

4" Lea potitit. Le plus ancien pont dont l’histoire fait mention est cité par , Iules César; il traversait file de Genève au-dessous de la Tour, (i) Galifîe croyait que ce pont était en pierre, d’une seule venue à travers les deux bras' du fleuve. Il jiàraît plus probable qu’il était en bois et cette opinion me semble coi'roborée pai- le fait que dans les fouilles du Rhône en 188 i et 1887 on n’a pas trouvé traces de piles et culées, dont les fondations pour le moins auraient sub.sisté.

Les ponts qui se sont succédé dans l’Ile de Genève depuis l’époque romaine jusqu’à nos jours ont subi de nombreuses transformations. Dès le ,XVR siècle, le pont a été doublé par un second pont, petit pont ou

(h Procès (Ui Léman, Genève lASO.

(-) Journal de Genève, 8 février 1879.

(■■') Reprodnite en croquis : GaliU'e, li, Vt.

{') GaliU'e, I, 38 sq.

HYDROLOGIE

pont supérieur qui a été reconstruit en 1740. Entre ces deux ponts, en amont et en aval d’eux, le fleuve, était caché sous un fouillis de constructions diverses, maisons, boutiques, usines, moulins, véritable cité lacustre bâtie sur pilotis. C’était un quartier industriel et marchand, très actif, agité et mouvementé. Il a été le théâtre d’un terrible incendie, le 27 janvier 1670, qui consuma jusqu’à 72 maisons en amont et en aval du Grand-pont du bras gauche. Les ruines et débris de cet incendie encombi'èrent le bras du fleuve et « le mirent à sec sur une longueur de 90 m. » Ce dernier fait, qui a souvent étonné, s’explique si l’on fait attention que le désastre eut lieu à l’époque des basses eaux ; que le Rhône, alors à l’étiage, pouvait trouver un cours suffisant par le bras droit. Le pont fut reconstruit peu après, ainsi que les édifices qui l’entouraient, tellement qu’au XVIIR siècle on l’appelait encore le pont des maisons. Les deux ponts de l’Ile ont été construits à nouveau sur pilotis de fer, vers 1878; ils ont été rejoints l’un à l’autre par une vaste plateforme qui en double la largeur.

En 1888, l’on a bâti le pont coudé des Bergues qui s’appuie sur un terre-plein, joint à l’île des Barques par une passerelle.

En 1843, l’on a construit, en amont de la tête de l’Ile, au-devant de la machine hydraulique de 1840, un pont en bois ou passerelle à piétons, connu sous le nom de pont de la Machine. C’est sur les piliers de ce pont que .s’appuyait le barrage dont nous parlerons plus tard. Ce pont a été reconstruit en fer de 1884 à 1887.

Le superbe pont du Mont-Blanc a été construit en 1853. Porté sur 12 arches surbaissées, en fer, il traverse le port sur une longueur de 250"*.

Le pont de la Coulouvrenière, en aval de l’île de Genève, date de

Enfin, en 1880, on a établi au bas de l’Ile, à l’entrée des Abattoirs, les passerelles du Marché qui traversent les deux bras du Rhône.

5" Les anciennes estacades, soit rangées de pilotis, formaient une quadruple enceinte pour protéger le port et compléter les fortifications du côté du lac. Le premier rang de pilotis fermait le port du côté du lac; la deuxième estacade complétait la première; la troisième partait de l’extrémité de l’île des Barques et aboutissait au Jardin anglais actuel, la quatrième partait aussi de l’ile des Barques pour se diriger vers les deux rives ; sur le bras gauche elle formait deux angles sail-

LK RHONE DE GENÈVE

lants et trois angles rentrants. Ces énormes pilotis, d’un pied carré de section, unis entr’eux par une triple chaîne de fer, obstruaient environ un tiers du cours du fleuve. (’) Ces estacades ont été arrachées avec grand soin vers 1853, époque de la construction du port actuel.

6® Un grand nombre d’etiffins permanents pour la pêche du poisson étaient établis dans le cours du Rhône, claies, nasses, nançoirs, etc. Ils ont été enlevés successivement, soit lors de la démolition des estacades, soit lors des réparations faites au bai'i’age de l’Ile ; les derniers ont été supprimés en février 1879.

7° Les moulins et usines, bâtis sur le Rhône, en travers de son cours, l’encombraient par leurs agencements compliqués. C’étaient des constructions de bois, souvent à plusieurs étages, établies sur des rangées de pilotis ; ceux-ci, plantés en séries parallèles à l’axe du fleuve, laissaient un passage libre pour l’eau qui faisait tourner les roues à aubes. Ces moulins ont successivement été achetés par la ville de Genève et détruits. (-) Nous avons encore, vers 1850, vu de ces rangées de moulins établis en travers du bras droit du Rhône, en aval du deuxième pont de l’île de Genève.

8“ De ces irsines hydrauliques, une seule a subsisté jusqu’à nos jours, après avoir subi nombre de vicissitudes et de déplacements ; c’est la Machine hydraulique servant à l’alimentation d’eau de la ville de Genève ; elle est la propriété de la Ville. Son histoire est très intimement liée à celle du lac ; la voici en résumé.

La machine des Fontaines, comme on l’appelait alor.s, a été établie en 1713, dans .des proportions fort modestes. OO Bâtie par un ingénieur français, Joseph' Abeille, sur le bras gauche du fleuve, à la tête de l’Ile, à 50™ environ en aval du pont actuel de la Machine, elle ne portait qu’un seul équipage do pompes. Fort mal construite, elle (*)

(*) Réponse de l’Etat de Genève, Procès du Léman, p. 6.ô.

C^) Réponse de l’Etat de Genève, p. 66.

0 La date classique de la construction de la première machine liydraulique est 1713 ; cependant E. Merle d’Aulnyné qui avait à sa disposition les archives du service des eaux dont il était directeur écrivait à ce sujet : « En hj34, Antoine de Gaillon offrait à la Seigneurie d’établir sur le Rhône moyennant 100 écus et les bois nécessaires, une machine destinée à fournir de l’eau à toute la ville. En 1708, le sieur Abeille de Paris faisait une tumcelle machine .Tournai de Genève 24 jan-

vier l&SO.

HYDROLOGIE

dut être transformée entièrement en 1727 par un Bernois, Maritz. Une roue de 24 pieds de diamètre actionnait les pistons de 6 corps de pompes. En 1740 la machine fournissait 660 litres d’eau par minute.

En 1820, ta machine a été reconstruite à nouveau sous la direction de G.-H. Dufour qui en a donné une description détaillée.(’) Une seule roue de 8.15m de diamètre et de 2.52™ de largeur mettait en jeu 8 pompes ; la force de la machine était évaluée à 27 Va chevaux et la quantité d’eau élevée à 31™ de hauteur était en moyenne de 700 litres à la minute.

Vers 1840, la machine a été déplacée et transportée à 20m en amont de l’ile de Genève sur le liras droit du fleuve. M. Cordier construisit deux grandes roues Poncelet, à axe horizontal de 6"' de diamètre et de 5m de largeur ; leur force motrice était évaluée à 25 ou 30 chevaux pour chacune ; en bonne marche, la machine débitait 3800 litres à la minute. En 1863, l’on a adjoint dans une aile gauche du bâtiment, soit du côté occidental, une roue Poncelet, remplacée en 1 871 par une turbine à axe liorizontal con.struite par Benj. Roy, à Vevey ; en 1872, dans l’aile droite, une turbine â axe vei'tical de Girard et Gallon, à Paris. Ea chute motrice étant aux hautes eaux de 0.90"', la force de ces deux nouveaux engins était évaluée à 41 chevaux en été, et à 77 chevaux en hiver. La construction de ces deux ailes a rétréci d’environ 22“ la largeur de la section libre du fleuve sous le pont de la Machine. Le débit total de ces divers engins était évalué en 1880 à un maximum théorique de 10 500 litres par minute en hiver et de 12 500 litres en été ; en réalité, ces chilli'es .s’abaissaient à 7800 et 8300 litres par minute. (E. Merle d’Aubigné.)

Ges machines hydrauliques pompaient l’eau dans le fleuve et l’élevaient à une hauteur suffisante pour l’alimentation d’eau de la ville de Genève et de la banlieue. Le réservoir de distribution était primitivement au sommet du bâtiment de l’Hôtel-de-Ville ; depuis 1872, il a été transporté au bois de la Bâtie, où un immense réservoir accumule 5000'"’’ d’eau pour les besoins de la cité genevoise.

Ces machines hydrauliques étant insuffisantes pour l’alimentation d’eau de la ville, l’on a construit en 1880 une première machine à vapeur, située à la Goulouvrenière sur la rive gauche; elle pompe l’eau amenée par un conduit, quf s’ouvre au milieu du bras gauche

(') G.-II. Dufour. Description et résultats de la machine hydraulique de Genève. Bihl univ., sc. et arts XLV, 413, Ü'tlO.

• LE RHONE DE GENÈVE 407

du fleuve, en amont du pont de la Machine. Cette machine à vapeur de 450 chevaux de force e.st capable d’élever à la hauteur du réservoir de la lîûtie 0000 litres à la minute. Une seconde machine de secours de même force lui a été adjointe en 1881.

Enfin de iSSO à 1887, une transformation complète de système a réglé définitivement, ou pour longtemps du moins, les artifices qui influencent le débit de l’émissaire à la sortie du lac. Un barrage très perfectionné sur le bras droit donne passage libi'e à l’eau ou l’arrête plus ou moins complètement; le bras gauche est transformé en un bief qui amène l’eau néce.ssaire au bâtiment des turbines situé à la Coulouvrenière, bien en aval de l’ile de Genève, à laquelle il est l'elié par une digue longitudinale. Des écluses ouvertes .soit en amont soit en aval de l’ile donnent, en cas de nécessité, un passage supplémentaii-e pour l’eau accumulée dans le bras gauche, et augmentent le débit du fleuve. La chute motrice dont la hauteur varie de '1.(38'", avec un débit pour chaque turbine de ■13.3.5'»^ aux hautes eaux, à 3.7"" avec un débit de 6"'^^ aux basses eaux, projette l’eau du bras gauche sur les turbines et la fait descendre dans le bi-as droit. Lorsque les 20 turbines sei'ont terminées, leur débit total variera de 120, régime d’hiver, à 267">'* ■■«’", i-égime d’été. Les turbines du type Fontaine, modifié par .lonval, ont chacune une force effective de 210 chevaux. La force totale théorique est de 6000 chevaux, donnant 4200 chevaux effectifs sur l’axe des turhines; c’est un rendement de 70 %■ — Un tuyau, d’abord en bois, aujourd’hui en fer, va chercher l’eau d’alimentation dans le lac môme, au milieu du bac du Travers, et l’amène jusqu’au bâtiment des turbines de la Coulouvrenière.

Les travaux de construction des nouvelles machines hydrauliques de Genève, et ceux de la régularisation du régime du lac ont été brillamment menés h bien sous la direction de M. Turrettini, ingénieur, membre du Conseil administratif de Genève, délégué aux travaux; cette entreprise difficile a été exécutée de 1883 à 1800 par MM. .lulien Chappuis et C'«, de Nidau.

Voici les dates principales (') de ceux de ces travaux qui intéressent le lac.

Dans une première campagne, le bras gauche du Pdiône a été fermé par deux batardeaux, l’un au-dessus de l’Ile, l’autre en aval du pont

(') Th. Turrellini. Utilisation des forces motrices du Rhône et régularisation du lac liémnn. Genève 1890.

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de la Coulouvrenière ; l’eau contenue dans ce bassin ayant été épuisée, le lit du fleuve a été approfondi et l’égularisé, les murs des quais reconstruits ou consolidés, le pont de la Machine bâti à nouveau. Le premier pieu du batardeau a été fiché le 2i novembre 1883 ; l’épuisement de l’eau a commencé le 3 mai’s 1884 ; le cours du Rhône a été rétabli le 4 août 1884. Dans une seconde campagne, d’août 1884 à avril 1886, on a construit une digue longitudinale partant de l’ile et aboutissant au bâtiment des turbines pour compléter le bief d’apport des chutes hydrauliques ; on a achevé de creuser ce bief entre le pont de la Coulouvrenière et les turbines ; on a enfin élevé le bâtiment des turbines, et on l’a meublé de sa machinerie. Dans une troisième campagne, de février à juin 1887, le bras droit du Rhône ayant été barré et son eau épuisée entre deux batardeaux, on a approfondi le chenal, régularisé le lit du fleuve, rétabli les murs des quais et con-struit, sous le nouveau pont de la iMachine, le nouveau barrage k rideaux qui doit régler le débit de l’émissaire. Enfin dans une quatrième campagne, de 1889 à 1891, le port de Genève a été dragué, et ses boues, diluées dans l’eau du fleuve, ont été emportées par le courant de l’émissaire. Le 17 mai 1886, une fête solennelle, à laquelle étaient invités les représentants de la Confédération et des cantons intéressés, proclamait l’inauguration de la nouvelle machine hydraulique de Genève et le prochain accomplissement de la régularisation du régime du lac.

Les roues et turbines de ces Machines hydrauliques sont mises en jeu par le courant du Rhône, lequel est modifié par des barrages pour former une chute sous ces artifices.

Le barrage de la machine de 1713 occupait déjà toute la largeur du fleuve; il avait été construit de telle manière (jue, non seulement il élevât la chute du Rhône, mais encore qu’il relevât la hauteur du lac pendant l’hiver. Voici ce que nous raconte à ce sujet Fatio de Duillier:(i) « Depuis l’incendie du pont du Rhône de Genève, qui arriva le 27 janvier 1670, ce fleuve, resserré dans un canal plus étroit qu’auparavant, avait dans la suite du temps beaucoup creusé et abaissé son lit dans cette ville. Les barques ne pouvaient plus, durant les basses eaux, passer sur le grand Ranc (bane du Travers), ni entrer dans le

(<) Loc. cit. [p 266], II, 467.

LE RHONE DE GENÈVE

Port, qu’après avoir été allégées d’une partie de leur charge. Cet inconvénient a été heureusement réparé par le moyen d’une Digue que la République a fait construire au travers du Rhône. Cette Digue est située au haut de l’Ile et au-dessus de la Machine des Fontaines. Elle fut commencée sur la fin de l’année 1713, et elle est faite de manière qu’elle n’empêche pas en été l’écoulement des eaux dont le lac se décharge. Par son moyen, on fait hausser en hiver la surface du lac avec des madriers d’environ un pied et demi. L’on pourrait même, si l’on voulait, élever ses eaux de passé trois pieds. »

Si l’on en juge par la planche II de la Réponse de l’Etat de Genève, (') ce barrage de l’ancienne maclüne était situé à environ 50™ en aval du barrage de 1840.

Le barrage de 1840 a été construit dans le but d’établir une chute dans le bras di-oit du fieuve, d’élever les eaux du lac en hiver pour le passage des bateaux sur le banc du Travers, enfin de conserver dans le lac une réserve d’eau suffisante pour le jeu des machines hydrauliques. Il était composé d’un seuil fixe, très complet sur le bras droit, où il faisait saillie de deux ou trois mètres sur le fond, moins élevé et moins complet sur le bras gauche, où il faisait moins saillie sur le sol. Ce seuil fixe était formé par des poutrelles horizontales noyées dans un enrochement de pierres, sans mortier. Son bord supérieur était aux altitudes suivantes ;

Sur le bras gauche RPN. — 4.325™.

Sur le bras droit RPN. — 3.355™.

La passe du banc de Travers étant à RPN — 4.4™, le bord supérieur du barrage de la Machine était plus élevé que le seuil hydrographique du lac de 8''™ sur le bras gauche, et de 1.05™ sur le bras droit du Rhône.

Sur ce seuil fixe on établissait en hiver un barrage de planches verticales. Vers 1856 on l’a remplacé par un barrage de poutrelles horizontales étendues d’une travée à l’autre du pont; leur épaisseur était de 16 à 22''"', leur nombre variable suivant la profondeur du seuil fixe.(-)Le bras droit, qui sei’vait de canal industriel, était fermé le premier ; quand les eaux continuaient à s’abaisser on fermait aussi le bras gauche du fleuve. L’écoulement ne se faisait plus alors que par les

(*) Procès du Léman, 1880.

P) Dans l’usage courant le barrage mobile était posé quand le lac descendait au-dessous de la cote do 1.8”.

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interstices du barrage qui était peu étanche, ét par les chenaux d’alimentation des roues et turbines hydrauliques.

L’entreprise de la régularisation du régime du Léman et de l’utilisation des forces motrices du Rhône, accomplie en 188;i-87, a considérablement modifié et amélioré les conditions de l’écoulement du fleuve. Dans les régimes antérieurs à 1820, avec tes faibles quantités d’eau réclamées pour l’alimentation de la ville de Genève, la force motrice était toujours surabondante; les barrages avaient pour principale fonction de relever les eaux d’hiver pour faciliter la navigation dans la rade de Genève et pour empêcher l’accès à gué des murailles de la ville. (') Dans le régime de 1820, et surtout de 1840 à 1 880, les nécessités d’eau étaient plus considérables et le barrage augmentant, la hauteur de chute donnait une force plus importante. Le régime actuel de 1884 doit satisfaire aux besoins suivants :

a Donner un lüare passage aux hautes eaux pour ne pas occasionner des crues exagérées du lac. La cote conventionnelle pour ces hautes eaux est 1.70™. (-)

l> Relever les basses eaux d’hiver de manière à donner une profondeur d’eau de 2'“ sur la passe du banc du Travers pour les nécessités de la navigation. La cote conventionnelle de ces basses eaux est 1.10'».

(•■ Emmagasiner une réserve d’eau suffisante pour que même par un hiver très sec, le fleuve ait toujours un débit minimal de 120'“'' nécessaire au jeu des 20 turbines de la nouvelle usine hydraulique de la Goulouvreniôre.

Pour donner satisfaction à ces besoins divers, en même temps que le port et les bras du Rhône ont été dragués à une profondeur convenable, le fleuve a été barré par une digue brisée. Celle-ci part de la rive droite à la place Chevelu, traverse le bras droit sous le pont de la Machine, en comprenant l’ancienne machine hydraulique, puis elle devient longitudinale en rejoignant la tête de l’ile; elle comprend l’Ile de Genève, la grande digue longitudinale en aval de l’ile, et enfin le bâtiment des nouvelles usines hydrauliques, pour venir atterrir à la rive gauche à la

(’) Voir à oe sujet l’intéressante étude de M. II. de Saussure, l’Esealade par le lac, dans le .Tournai de Genève du 12 décembre 1882. La question de la défense de la ville du coté du lac revient souvent dans, les rapports des Conseils de Genève du commencement du XVIIP siècle.

P) L’étiage du lac est à EPN. — B.O'”.

LE RHONE DE GENÈVE

Coulouvreilière. Celte digue présente les barrages mobiles suivants, qui selon les besoins peuvent être ouverts ou fermés.

1" Le grand barrage du Pont de la Machine, fermé par 39 rideaux mobiles, système (iaméré, de 1.12"' de largeur chacun.

La largeui- totale de l’ouverture est de 45.50“

Le seuil est à la cote Ç) RPN — 4.50"'

Sa hauteur de retenue aux basses eaux est de 3.30'"

2° Les canaux des roues Cordier et de la machine Gallon de l’ancienne usine liydraulique ont leur seuil à la cote RPN — 3.28»' et

Leur largeur totale est de 18.80"'

3" Les vannes Séchehaye entre l’ancienne usine hydi-aulique et le haut de l’Ile.

La largeur totale de l’ouverture est 16.40'"

Le seuil est à la cote RPN — 4.50'"

La hauteur de retenue 3.30”

4" Les vannes de décharge, eu aval de l’Ile, entre celle-ci et la digue longitudinale de la nouvelle usine hydraulique.

' La largeur totale de l’ouverture est 38.80"'

La seuil est à la cote RPN — 5.35"'

La hauteur de retenue aux basses eaux 4.05”

5" Les canaux des 20 turbines donnent chacun passage à un volume d’eau évalué

aux basses eaux à 6.0"'“

aux hautes eaux à 13.35 »

Les diverses constructions des temps passés, successivement établies puis enlevées sur le cours du Rhône, ont, chacune à sa manière, influencé le débit du fleuve à sa sortie du lac. L’action était, comme nous l’avons dit, d’autant plus puissante que la construction était plus considérable, qu’elle faisait davantage saillie sur le lit du fleuve, et que sa situation était plus rapprochée de l’origine même de l’émissaire, au banc du Travers. Au point de vue limnimétrique, soit au point de vue de leur action sur le régime du lac et sur la hauteur de ses eaux, nous devons les diviser en deux groupes :

(') Il est donc de 10' "' plus bas que le sommet de la passe du banc du Travers, RPN — 1.4'".

a Les conslructions permanentes modifiant le cours du fleuve pendant toute l’année ;

b les constructions temporaires n’agissant que pendant certaines saisons. A ce groupe appartiennent les barrages mobiles des usines hydrauliques et les claies et engins de pèche.

Les constructions permanente.s, en changeant l’aire de section de l’émissaire, ont pour résultat de soulever ou d'abaisser la nappe des eaux d’une manière constante, sans modifier sensiblement la forme de la courbe limnimétrique. Leur action peut se comparer à celle des agents naturels : le dépôt d’alluvion sur le lit de l’émissaire relèverait le niveau du lac comme toute construction artificielle nouvelle ; l’érosion du lit de l’émissaire abaissei'ait le niveau du lac, comme la suppression d’un obstacle antéi'ieurement existant.

Les constructions temporaires n’agissent sur le régime du lac que pendant leur mise en place; leur action est intermittente, et, telles qu’elles ont été établies à Genève, elles tendent à transformer le lac en un bassin d’un régime artificiel, en un étang d’usine aménagé pour le service des appareils hydrauliques de Genève. La courbe limnimétrique annuelle est altérée par le jeu de ces barrages mobiles ; les hautes eaux ne sont pas sensiblement modifiées, tout au plus ont-elles ôté rendues un peu plus hâtives ; tes basses eaux, au contraire sont notablement relevées.

Cette altération du régime limnimétrique n’étant pas nuisible aux intérêts des riverains, leur étant plutôt favorable, ces modifications artificielles ont été perfectionnées et réglées par la convention du 17 décembre 1884 et les constructions qui en sont résultées. La ville de Genève y a trouvé une meilleure utilisation des forces motrices du Rhône, les riverains du Léman une régularisation du régime limnimétrique du lac, comme nous le verrons plus loin.

On peut se demander quel eût été le sort du Léman si l’homme n’était pas venu s’établir à Genève, et si, dès les premières cités lacustres de l’âge de la pierre, le seuil de l’émissaire n’avait pas été fixé par l’accumulation des débris de l’industrie humaine.

L’érosion dans un lleuve agit en remontant le cours de bas en haut. Toute excavation, toute exagération de pente, dans la partie inférieure du cours d’eau, amène la formation d’un rapide, d’où une érosion plus active du lit du fleuve, d’où le recul de la chute et du rapide, d’où

LE RHONE DE GENÈVE

l’érosion progressive en remontant vers la source. Le Rhône, soit dans la traversée du Jura, soit entre le lac et le fort de l’Ecluse, présente des chutes et des rapides nombreux, • — le principal est la Perte du Rhône à Bellegarde — dont les seuils, doivent subir ces actions d’érosion et disparaître successivement. chacune de ces disparitions, l’érosion remontant jusqu’au lac aurait attaqué le barrage de l’émissaire et le niveau du lac se serait abaissé.

Il est vrai qu’un tel abui.ssement du Léman aurait été entravé considérablement par l’action de l’iVrve, dont le cours torrentueux amène dans le lit du fleuve une alluvion grossière, formant barrage. C’est, on se le rappelle, à celte action que j’attribue en partie la situation géographique de l’extrémité terminale du lac Léman. Les alluvions de l’Arve, renouvelées chaque année, auraient-elles eu peut-être une action contraire, auraient-elles tendu à élever le niveau du lac ? Je ne le crois pas et je me fonde sur deux arguments.

Le premier, c’est que, avant l’intervention de l’homme, le niveau du lac allait progressivement en s’abaissant, comme le prouvent les terrasses successives de 30, de 10, de 5"' que nous avons constatées sur le pourtour du lac.

Le second argument, c’est que rien, à ma connaissance, n’est intervenu qui se .soit opposé à l’action d’alluvion de l’Arve. Si cette action avait été prédominante, elle aurait manifesté son effet par une surélévation progressive des eaux du lac, indépendante des barrages artificiels de Genève. La ville de Genève aurait été progressivement inondée, ce qui n’a pas eu lieu.

Je conclus que probablement l’action de relèvement du lac, due à la fermeture du barrage naturel des alluvions de l’Ai’ve, est inférieure en activité aux actions d’érosion progressive qui abaissent le cours du fleuve, (') et que les barrages de Genève sont utiles et nécessaires pour maintenir le lac à son niveau actuel. Je suis convaincu que si l’on enlevait de l’émissaire de Genève tous les obstacles, barrages et constructions que l’homme y a accumulés, tous les débris qui tapissent le sol du fleuve, si l’on pouvait rétablir le Rhône naturel qui a précédé l’arrivée des premiers hommes habitant notre pays, bientôt le lit du

(') M. Tli. Turrettini, de Genève, me confirme ces faits ; après chaque crue de l’Arve un dépôt plus ou moins considérable de gravier est laissé par la rivière en décrue, dans le lit du Rhône; mais cette alluvion est bientôt enlevée par l’érosion du fleuve, et au bout de quelques semaines il n’en reste rien.

HYDROLOGIE

fleuve s’approfondirait assez pour f[ue le niveau du lac s’abaissât de quelques mètres. Une terrasse riveraine resterait sur tout le poui tour du lac comme témoin de la hauteur actuelle du Léman.

L’état des débouchés de Genève intére.sse le régime du lac à plusieurs points de vue. Nous ne nous occuperons ici que de quelquesuns d’entr’eux.

3“ Manœuvres du barntye de Genève.

Les barrages ayant pour fonction d’empêcher les eaux du lac de s’abaisser trop et de gêner ainsi la navigation, d’augmenter aux ba.sses eaux la chute sous les roues et turbines hydrauliques établies sur le Rhône, enfin d’emmagasiner l’eau du lac pour satisfaire à la consommation des machines hydrauliques pendant la période des basses eaux, c’est aux basses eaux que les bari'ages sont fermés, aux hautes eaux qu’ils sont ouverts. Nous verrons au chapitre suivant que, dans le Léman, les basses eaux ont lieu en hiver, les hautes eaux en été. Pouvons-nous donner des dates plus précises pour les manœuvres du barrage ?

Quant aux régimes antérieurs à 1840, nous n’avons pas à notre disposition de documents qui nous les indiijuent; du re.ste des dates serrées n’auraient que peu d’intérêt, car les observations limnimétriques de l’époque ne sont pas assez minutieuses pour que nous puissions tirer grand’chose de cette compai’aison. (')

Pour le régime de 18-40-1880, nous possédons des notes qui nous ont été communiquées par notre ami E. Merle d’.lubignê, aloi's ingénieur au service des eaux de la ville de Genève. Nous y voyons que l’opération assez compliquée de la pose des poutrelles du barrage mobile ou de leur enlèvement durait plusieurs jours, souvent plu-

P) Dans une note do fa Cour des comptes de Genève du 27 novembre 17S7, il est dit que l’usage était alors d'ouvrir les digues dès le connnencoment de mars. (Genfer-Buch de Berne, n" lô);

De 17S!) à 17.01 nous possédons (luclqiios notes sur lu iliite des mameuvres du barrage; la date moyenne de l’ouverture est le 17 mars (8 années), celle do la fermeture le 1!) novemlire (12 années) : le barrage était donc t’ennè ijendant 120 jours environ, soit quatre mois, (.\rcli. d’Etat de Genève, dossier u” lllOG.'

En 17!)0-!)2, on ouvrait la digue au moi.s de mai et même pendant l’hiver, si c’était nécessaire; d’après quelques cotes indiquées dans la Lettre des syndics de Genève du 211 août 17i>2, l'ouverture avait eu lieu dans les années précédentes (piand l’eau s’élnvait aux cotes Mi, 42, M8 et 44 pouces de l’éclielle du Port-au-bois,. ce qui représente les cotes actuelles 7Aj \~ 0.‘.12, 1.14, 1.03 et 1.10”.

LK RHONE DE GENÈVE

sieurs semaines. Suivant les nécessités des crues et décrues plus ou moins rapides du lac, elle était avancée ou reculée, pressée ou ralentie. Dans l’usage établi à la suite d’une longue pratique, le barrage mobile était posé lorsque le lac descendait au-de.ssous de la cote 1.3'". Je me contenterai, pour donner une idée de l’époque de ces manœuvres, de citer ici les dates e.vtrômes des manœuvres du barrage pendant si.x années.

Enlèvement, du barrage. Elablïsscmcnl du barrage.

20 avril

— 22 avril.

— 27 mai.

15 octobre ■

— 23 octobre.

1 7 mars

— 23 avril.

— 3 novembre.

— 12 juin.

4 mai

— 20 mai.

— 13 octobre.

D’après ces chilî'res, le barrage était fermé de novembre en avril ; il était ouvert de mai à octobre. Pendant si.x mois la hauteur du lac était artificielle, et le débit de l’émissaire n’avait plus de rapport, régulier avec cette hauteur.

4" Effet des maïuvin'rcs du barrage sur la pente de l’eau dans te port de Genève.

La nappe superficielle du lac peut être considérée comme étant de niveau jusqu’au banc du Travers. Cette barre étant l’origine géographique de l’émissaire du lac, le fleuve commence sa pente à partir de ce point.

La pente de surface d’un fleuve varie, le long de sou cours, suivant la section transverse des profils, soit amont, soit aval ; là où le profil est resserré, il diminue la pente amont et augmente la pente aval ; là où le profil s’élargit, la pente diminue.

La pente superficielle du Rhône dans la traversée de Genève intéresse grandement le jeu des artifices hydrauliques mis en mouvement par le fleuve; ce point de vue ne nous occupera pas ici. Mais elle intéresse aussi le régime du lac et c’est ce qui nous touche, car tous les appareils limnimétriques de Genève, sauf ceux de Sécheron, sont en aval du banc du Travers, c’est-à-dire dans le fleuve; pour tirer des observations limnimétri(jues de Genève des notions exactes sur la hauteur du lac, il faut y apporter une correction annulant la valeur de

4'lü

HYDROLOGIE

la pente. Je ne puis entrer clans des détails trop circonstanciés suites faits de l’histoire ancienne de ces observations ; je m’en tiendrai à quelques généralités.

l» Plus la règle limnimètrique est située loin du lac en descendant le cours du fleuve, plus la correction de la pente est importante ; c’est ainsi que les limnimètres situés à la machine hj’draulique, en tête de rile, sont entachés d’une erreur systématique de la pente plus forte que ceux du port.

2° Pour les limnimètres établis dans le port, limnimètres du Grandcjuai, limnimètre du Jardin anglais, les conditions ont notablement changé à l’époque de la construction des jetées du nouveau port (1855). Auparavant la rade était largement ouverte et n’était obstruée que par les rangées de pieux des estacades ; la pente était certainement peu forte. Depuis la construction des jetées, le courant est resserré dans les ouvertures relativement étroites de ces digues transversales, il y a remous amont, augmentation de la pente dans le détroit ; la pente a certainement été augmentée.

3° Avant la construction des jetées de Genève en 1855, la pente entre le lac et le Grapd-quai, où était alors situé le limnimètre de Genève, variait peu et avait une valeur moyenne assez faible. C’est ce que je déduis des travaux du colonel Fr. Burnier. (') Cet excellent physicien avait établi en 1850, dans le port de Morges, une règle limnimétrique sur laquelle il faisait des observations régulières. En 1854 il chercha à en déterminer l’altitude absolue, par une comparaison méthodique avec les observations parallèles faites au limnimètre de Genève. Il supposait que le lac était de niveau entre les deux instruments. Il choisit, dans ces quatre années d’obsei'vation, 40 séries de 10 jours, ou décades, pendant lesquelles le lac, presque immobile, lui paraissait dans les meilleures conditions d’horizontalité, et il chercha la différence entre les moyennes de hauteur lues aux deux appareils limnimétriques ; connaissant l’équation du limnimètre de Genève, il en tira l’altitude absolue du zéro de l’échelle de Morges. Pendant ce travail, fait avec beaucoup de soin (j’ai retrouvé dans les registres des observations de Morges la plupart des décades de comparaison et j’ai pu

(h Sur les limnimètres du lac Léman. Bull. S. V. S. N., IV, 149, 1854.

LE RHONE DE GENÈVE

constater l’attention qui avait présidé à leur choix), Burnier n’a pas apetxju de variations systématiques dans les difTérences aux hautes et aux basses eaux ; la pente variait évidemment fort peu. — C’est ce que j’ai vérifié en comparant les observations limnimétriques de Genève(*) et de Vevey (-) pendant les années 1851 à 1854. J’en ai pris la différence qui exprime la pente de l’eau. En séparant ces moyennes en deux groupes, l’un des hautes eau.x, de juin à octobre, l’autre des basses eaux, de novembre à mai, j’ai trouvé une variation moyenne de 42">'" dans la valeur de la pente. Une difiérence aussi faible a parfaitement pu échapper à Burnier au milieu des variations accidentelles, beaucoup plus fortes.

Ces mêmes recherches de Burnier nous donnent avec une grande sûreté la pente moyenne existant à cette époque. Il avait rapporté, par un nivellement exact, le zéro de son échelle à un repère (la tache rouge) inscrit sur les murs du bâtiment de la douane de Morges, et il en avait déduit l’altitude absolue de la tacbe rouge. Plus tard ce repère ayant été compris dans le nivellement de précision suisse, il s’est trouvé une erreur de 25'"'“ dans la détermination d’altitude de Burnier; cette quantité est la valeur moyenne de la pente du lac que Burnier avait négligée en supposant le lac de niveau. En 185f)-54, la pente de l’eau entre Morges et Genève était donc en moyenne de 25""'".

4° Dèpuis la construction des jetées du port de Genève jusqu’à la fin du régime de l’ancienne machine hydraulique, soit de 1855 à 1883, la pente de l’eau entre le lac et le limnimètre du Grand-quai variait comme suit :

a Par les basses eaux, lorscpie le Rhône était fermé, l’eau était relevée par le barrage dans le port et jusqu’au banc du Travers; la section utile du goulet du port dépassant de beaucoup les besoins du débit, le remous des jetées était presque nul et la pente très faible.

h Par les hautes eaux, le barrage étant ouvert, le courant s’établissait librement dans le port et la pente superficielle commençait au banc du Travers ; le goulet du port ayant une section suffisante mais non exagérée pour la masse d’eau qui devait y passer, les jetées fai-

('; E. Plantamour. Notice sur la hauteur des eaux du lac de Genève de 1839 à 1873, p. 20. Geneve 1874.

P) F.-A. Forel. Contributions à l’étude de la limnimétrie du Léman. Bull. S. Y. .S. N. XIV 6-26. 1881.

HYDROLOGIE

saient un remous bien marqué, et la pente, entre le lac et le limnimètre du .lardin anglais, était très forte.

c D’une manière générale, la pente augmentait de valeur avec la hauteur des eaux du lac.

•Tustifions d’abord cette dernière affirmation. Pour trouver la valeur de la pente du lac et de la correction normale à appliquer aux obseï'vations de Genève, lorsque nous voulons en tirer la hauteur du lac, j’ai fait une comparaison entre les observations de Vevey et celles de Genève de 1870 à 1875, et j’ai obtenu pour chaque jour la pente dû lac. Les différences varient beaucoup et présentent de grandes irrégularités dues aux nombreuses dénivellations de divers ordres qui altèrent l’horizontalité de la nappe du lac ; mais ces Irrégularités en sens inverse se neutralisent si le nombre des observations est suffisamment grand, et les lois générales apparaissent bientôt. J’ai ordonné ces différences en séries, suivant la hauteur des eaux du lac, et j’ai obtenu les moyennes brutes de la pente ; j’ai adouci les irrégularités de ces moyennes brutes par un procédé de compensation convenable et j’en ai tiré le tableau suivant, des valeurs moyennes de la pente entre Vevey et le limnimètre du Jardin anglais de Genève pour les différentes hauteurs du lac ; (■)

Hauteur du lac.

Pente.

Telle était la valeur générale de la pente. Mais outre la variation systématique en fonction de la hauteur des eaux, il y avait une varia-

(') Si quelqu'un avait intérêt à transformer les hauteurs du lac en liauteur de l’eau dans le port de Genève (limnimètre du Jardin anglais) ou vice- versa, pour la période de 1870-7.'5 et les années voisines, il trouvera le tableau détaillé des valeurs de la pente de sortie du lac, dans ma lAmnimétrie du Léman, Série I, p. 2.0. Bull. S. V. S. N. XIV. 613. 1877.

LE RHONE DE GENÈVE

tion spéciale due à l’état d’ouverture ou de fermeture des barrages. C’est ce que montrera une comparaison faite sur les observations de Vevey et Genève, de 1871 à 1876, en tenant compte des cas où les barrages étaient ouverts ou fermés. .T’en donne les moyennes brutes, non corrigées.

Hauteur du lac.

Petite.

Rhône ouvert. Rhône barré.

Différence.

E. Plantamour a fait le même calcul pour les années 1874 à 1880, en utilisant les observations de M. Ph. Plantamour à l’échelle de Sécheron, villa sur la rive droite du lac, à peu près au point d’attache du banc du Travers, donnant par conséquent la hauteur des eaux du lac. Il les a comparées à celles du limnimètre du .Tardin anglais et du ' limnimètre de la machine hydraulique. (*)

llauteu

r du lac.

Pente de Séclieron.

au .Jardin anglais.

à la Machine.

tû

Ces chiffres qui, pour la même hauteur du lac, 1.6™, faisaient varier la pente de 51 à 25"'™ et de 262 à 84™™ suivant que le Rhône était ouvert ou fermé, montrent l’action considérable qu’avaient les opérations du barrage sur la pente de l’eau dans l’intérieur du poil de Genève.

(') E. Planlaiiiour. Remarques sur l’écoulement du Rhône à Genève, p. 9 sq. Genève 1881

HYDROLOGIE

La valeur de la pente a varié du reste dans la durée de cette période d’une manièi’e très manifeste. Un tableau complet des observations limnimétriques de Vevey et Genève de 1851 à 1875 m’a permis d’établir de combien chaque jour la pente était plus forte ou moins forte que la moyenne calculée d’après les valeurs de 1870-75 ; j’en ai tiré les moyennes mensuelles de ces différences etenffn les moyennes annuelles. (') ,Je me borne à donner ici ces derniers chiffres ; ils signifient, je le répète, que la pente observée, dans l’année considérée, a été de tant de millimètres plus forte ou moins forte que la pente normale, calculée pour les mômes hauteurs du lac en 1870-75.

Année.

Ecart do la pente.

Année.

Ecart de la pente.

95 mm

Si l’on ne s’arrête pas aux irrégulailtés accidentelles de ce tableau, causées, ou par des erreurs d’observation ou tl’ajipareils, ou par la prédominance de certains vents, si l’on cherche les allures générales du phénomène, on voit très manifestement dans ces chiffres : qu’avant 1856 la pente était très faible, beaucoup plus faible qu’en 1870-75; qu’à partir de 1856 la pente a .subi une exagération extraordinaire, (jui lui a donné d’abord une valeur dépassant de beaucoup celle des années de comparaison; puis qu’il y a eu successivement décroissance de cette exagération et retour aux valeurs normales. Nous attribuons cette exagération à l’établissement des jetées du port de Genève, et la diminution ultérieure del’excès de pente au creusement, par l’érosion, d’un chenal profond à l’entrée du port.

(') Limiiiinélrie du Léman, loc. cit. [p. 416] p. 6-31.

LE RHONE DE GENÈVE

5“ Un nouvel état de choses a suivi les travaux de régularisation du régime du Léman en -1883-87. La fermeture du barrage pendant l’hiver est plus complète et les basses eaux ont été notablement relevées : mais le débit d’eau nécessaire au jeu des machines hydrauliques est beaucoup plus considérable ; par conséquent la pente superficielle de l’eau, par le barrage fermé, doit être plus forte que dans le régime précédent. Le port a été dragué ; l’ouverture laissée aux eaux d’été, par l’approfondissement et la régularisation du bras droit du Rhône et par l’abaissement du seuil du barrage, est beaucoup plus considél’able ; les gros débits de l’émissaire sont obtenus avec une hauteur beaucoup plus faible des eaux du lac. Par conséquent les mêmes fortes pentes de l’eau, f(ui étaient autrefois atteintes par un niveau du lac plus élevé, doivent être représentées par ce qui est actuellement le maximum des eaux, quand toutes les vannes du barrage sont ouvertes. Le régime de la pente de la sortie du lac est donc notablement modillé ; il méritera d’étre étudié avec attention quand les installations des machines et turbines hydrauliques seront terminées, et que leur jeu aura été réglé d’une manière fixe. Nous avons encore actuellement une période de transition. J’en tirerai cependant quelques faits intéressants.

Pour donner une idée de la pente superficielle de l’eau aux divers mois de l’année, je prendrai les observations de 1889, et j’indiquerai la moyenne de la pente superficielle entre le limnographe de Sécheron et le limnimètre du Jardin anglais ; je donnerai en même temps les moyennes mensuelles de hauteur du lac : (*)

Pente

(le Séclieron

Planteur du lac.

Jardin anglais.

Etat du barrage.

janvier

-l.STo'n

7min

entièrement fermé.

février

id. id.

mars

partiellement ouvert.

avi’il

id. id.

mai

largement ouvert.

juin

id. id.

P) La hauteur du lac au limnographe de Sécheron est tirée d’une note de MJI. Th. Turrettini et Ph. Plantamour, Arch. de Genève. XXIII 161. 1890; la hauteur de l’eau dans le port, au limnimètre du .Jardin anglais, est donnée dans les cahiers mensuels des Archives de Genève.

HYDROLOGIE

Hauteur du lac.

Pente

de Sécheron au

Jardin anglais.

Etat du barrage.

juillet

j[21»uu

entièrement ouvert.

août

id. id.

septembre

partiellement fermé.

octobre

id. id.

novembre

entièrement fermé.

décembre

id. id.

Pour mieux séparer l’effet des ouvertures et fermetures du barrage, j’ai, dans les années 1888 à 1890, choisi des séries d’époques où l’état du barrage était constant et j’en ai pris la pente moyenne de Sécheron au Jardin anglais.

Barrage entièrement fermé.

du 3 janvier au 25 mars 1888

pente moyenne

du 1 novembre 1888 au 16 mars 1889

id.

du 1 novembre 1889 au 30 avril 1890

id.

Barrage entièremcrit ouvert.

du 1 juin au 30 juillet 1888

pente moyenne

du 15 juin au (’) 14 août 1889

id.

du 1 juillet au 31 juillet 1890

id.

du 1 au 13 août et du 1 au 12 sept. 1890

id.

D’après ces chiffres la pente est de 1 7^ centimètres environ quand le barrage est entièrement fermé ; elle est de 10 à 12'='» quand le barrage est entièrement ouvert. Mais dans ce dernier état on voit des variations fréquentes et nombreuses qui font élever la pente à 14 et 16''»' quand les écluses accessoires, vannes des roues Cordier, vannes .Séchehaye, etc., sont ouvertes. Plus le passage est laissé libre à l’eau par les ouvertures d’écluses nombreuses, plus la pente s’exagère entre le lac et le port de Genève. C’est parfaitement compréhensible.

Y a-t-il des relations entre la pente et la hauteur des eaux? Autrement dit, pour un même état d’ouverture du barrage, la pente est-elle plus forte aux hautes eaux qu’aux basses eaux ? C’est probable ; mais cela ne pourra être démontré que par une étude très attentive des faits locaux, qui tiendra compte, chaque jour, des manœuvres du barrage

(') A déduire le 31 juillet.

LE RHONE DE GENÈVE

et qui pourra utiliser dans l’intérieur du port un appareil limnimétrique plus parfait que celui du Jardin anglais de Genève. Nous n’avons pas encore les éléments pour discuter cette question.

Je résumerai en un tableau les données à moi connues sur la pente superficielle de l’eau dans le port de Genève. On y verra combien cette pente, essentiellement dillérente suivant les conditions du barrage de Genève, a varié dans les mêmes conditions aux différentes époques sur lesquelles nous possédons des mesures.

Distance d’un point à l’autre.

Hauteur

lac.

Pente.

Hautes eaux.

1833, 5 juin. De la Tourelle des Boucheries à la Machine hydrau-

nim.

lique. G.-H. Dufour (‘)

1833, 5 juin. De la Pierre-du-Niton à la Tourelle des Boucheries.

G.-H. Dufour (!)

1837, 19 août. Du limnimèt. du Grandquai à la Machine hydrauli-

que. G.-H. Dufour (!) 1878-1879. Du limnimètre du Jardin anglais au Pont de la Machine.

E. Plantamour0

1864-1867, juillet. Du Jardin anglais à nie Rousseau. E. Planta-

mour 0

1860, hautes eaux. Vevey au Jardin

anglais. F.-A. Forel0

1875, hautes eaux. Vevey au Jardin

anglais. F.-A. P’orel^ 1878-1879, hautes eaux. Sécheron au .Jardin anglais. E. Planta-

mour(-)

1850-1854, hautes eaux. De Morges au

Grand quai de Genève('>)

Pour les notes, voir à la fin du taMoau.

HYDROLOGIE

Distance d’un point

Hauteur

Peiit&

à l’autre.

in.

lac.

mm.

1874-1880. Sécheron à Jardin anglais, barrage ouvert. E. Plantamour(‘)

1874-1880. Sécheron à Machine hydraulique, barrage ouvert.

E. Plantamour (’')

1888-18tX). Sécheron à Jardin anglais, barrage ouvert. F.-A. Forel

Eaux moyennes.

1850-1854. De Morges au G''-Quai de Genève. F. Burnier et F.-A.

Forel ('’>)

1873. De Genthod au .Jardin anglais.

E. Plantamour 0

Basses eaux.

1823, avril. De la Tourelle des Boucheries au Barrage de la Mach ine.

■A. Pichard(')

1838, 1^1' avril. Du.Grand-quai à la Machine hydraul. G.-H.Dufour (‘)

1878-1879, hiver. Du Jardin anglais à la Machine. E. Plantamour 0

1804-1867, janvier. Du Jardin anglais à ITle Rousseau. E. Plantamour 0

1800, hiver. De Vevey au Jardin anglais. F.-A. Forel (')

1875, hiver. De Vevey au Jardin anglais. F.-A. Forel (‘)

1878-1879, hiver. Sécheron au Jardinanglais. E. Plantamour 0

1874-1880. Sécheron à Jardin anglais, barrage fermé. E. Plantamour 0)

LE RHONE DE GENÈVE

1874-1880. Sécheron à Machine hydraulique; barrage fermé. E.

Plantamour Ç)

1888-1890. Sécheron à Jardin anglais; barrage fermé. F. -A. Forel (■’)

Distance d’un point à l’autre

Hauteui’

lac.

Pente.

in.

5" E/j'üt des manœuvres du barrage de Genève sur le débit .de r émissaire.

Si le barrage était situé sur le banc du Travers, début géographique de l’émissaire, l’etfet sur le débit du fleuve des manœuvres qui le ferment et l’ouvrent serait évident. S’il était situé à quelques kilomètres aval du lac, son elïet sur le lac serait nul. Placé comme il l’est à quelques centaines de mètres sur le cours du fleuve, son effet a souvent été mis en doute ou nié. 11 est cependant positif et incontestable. (**)

La chute de l’eau entre le banc du Travers et le pont de la machine est trop faible pour que les manœuvres du barrage ne fassent pas refluer l’eau jusqu’au lac ; la fermetui’e empêche le libre écoulement de l’eau par l’émissaire.

C’est là une vérité d’évidence, actuellement que les barrages donnent une fermeture hermétique telle que leur jeu est celui d’un robinet

(') a.-ll. Dufour. Note sur les linuüniètres établis à Genève. Bibl. univ. XIII. 153. Genève ISîlS.

C^) B. PlaïUninour. Réponse de l’Etal de Genève. Annexe Ifi. Genève 1880.

(■') E. Plantamour. Notice, «te., p. 13 et 36. Genève 1874.

C') B.-d. Forel. Liinnimétrie, série I. Pour la pente de Vevey au Jardin anglais vers 1860, mes anciens calculs donnaient en été environ 100""", en hiver 45"'"'; J'ai réduit ces chilTres à 160 et l.o"”", en raison d'une variation signalée dans l’équation du limniinètre de Vevey.

(") Voir 11. 433.

(") F.-A. Forel. Liinnimétrie du Léman. V. Bull. S. V. S. N. XVII. 383. 1881.

O E. Planlaiiiour. loc. cit. [p. 419], p. 9.

P) Je rappelle ici que la crête du seuil fi.xe du barrage, dans la période 1840-1883, était sur le bras droit à RPN — 3.35"', sur le bras gauche à RPN — 4.32"’, tandis (lue la passe du banc du Travers était à RPN — 4.4'" ; le barrage du bras gauche avait son seuil üxe de 8"" plus élevé que le banc du Travers, celui du bras droit de 1.05"'. Dans cette période, l’origine du profil en long de l’émissaire n’était donc pas au seuil hydrographique du banc du Travers, mais au seuil artificiel du barrage de la machine hydraidique.

([Lii ouvre ou qui ferme l’émissaire du lac. Ce n’était pas aussi clair lonsque le barrage était moins parfait que celui de 1885. Les intérêts contradictoires qui se bataillaient sur cette question ont provoqué deux expériences célèbres dans l’iiistoire du lac.

La première est celle du 13-1.5 novembre 1821, exécutée sous la direction de G.-II. Dufour et.\. Dichard, ingénieurs des cantons de Genève et de Vaud. L’expérience con.sista dans l’ouverture partielle, pendant deux jours, du barrage qui était auparavant fermé, vu les basses eaux de la saison ; on espérait voir l’elïet sur le lac de cette manœuvre extraordinaire. Le barrage de cette époque, à 50"' aval du pont actuel de la Machine, avait une longueur totale de 91'", soit 2-1'" sur le bras gauche et 67'" sur le bras droit ; on le débarra sur une longueur de 68'" en enlevant 5 rangées de poutrelles mobiles, soit une liauteur de 96'“ environ. En tenant compte de la durée moyenne des opérations d’enlèvement et posage du barrage, on peut dire que l’ouverture a été elfective pendant 41 Va heures, et pour autant qu’on peut essayer de calculer l’écoulement de l’eau dans des conditions si éloignées de ce que nous connaissons aujourd’hui, le débit extraordinaire de l’eau a dû .s’élever V) à environ 16 millions Si l’on rapporte ce chilTre à la superlicie connue du lac, cela n’aurait dû causer qu’une baisse de 28'"“, à supposer que l’apport des affluents fût compensé par l’eau passant sous les roues hydrauliques restées en fonction. Or des observations faites à une règle limnimétrique placée au port Tingry, sous Cologny, près Genève, on constata pendant l’expérience une baisse du lac de 1 7^ pouce, soit 41‘"“.

Cette expérience était pour le moins naïve dans sa conception. Etant connues, ce que l’on ne savait pas alors, les dénivellations incessantes et compliquées de la nappe du lac, il est absolument impossible de conclure d’observations discontinues, faites à une seule règle limnimétrique, à une baisse générale sur l’étendue du lac. Cette expérience n’avait aucune signification.

Une autre expérience d'une toute autre valeur a été ordonnée par les experts du Tribunal fédéral dans le procès du Léman et exécutée du 17 au 26 octobre 1883 par .M. l’ingénieur G. -H. Legler, de Claris; elle cherchait à mesurer l’effet des manœuvres du barrage, non plus sur le niveau du lac, elTet qui serait insaissable dans le temps trop

(') Procès dn Léman. Réplique de l’Etat de Vaud, p. 40.

LE RHONE DE GENÈVE

court de l’expérimentation, mais sur le débit du Rhône. Celui-ci a été mesuré directement au moyen du moulinet de Woltmann, sur le profil de la Coulouvrenière, par conséquent en aval du barrage de nie.

,Te vais en donner les résultats en indiquant en regard : la hauteur du lac au lirnnimètre du Jardin anglais (rapportée au limnimètre normal du lac), d’après les observations des Archives de Genève, et celle du lac, au limnimètre du Sécheron, en dehors du port : en marquant aussi l’état des barrages et des vannes des roues et turbines. Les barrages ont été ouverts et fermés ; l’état partiel de fermeture a été indiqué par le nombre de poutrelles posées sur le barrage dans toute la longueur, chaque poutrelle ayant environ 15''"' de hauteur.

Jaugeage.

Date.

Hauteur

de l’eau.

Etal des harrages

Débit.

iV»».

Sa rd i n a nglais. Sixhero n.

Unis

liras

Va7ines

«r* sec.

droit.

gauche.

des roues. —

17 bis 1

Octol)re 22

fermé

ouvert

fermé

ouvert

pouR'ii»

2pontr''“

' ouvert

ouvert

fermé

ouvert

fermé

ouvert

fermé

3 poutr''" ouvert

Dans la description des constructions faites pour l’utilisation des forces motrices du Rhône, (‘) ces expériences ayant été appréciées d’une manière qui me paraît erronée, je me crois en droit de les interpréter ici comme je les comprends.

11 s’agissait de rechercher si l’état d’ouverture des barrages avait de l’influence sur le débit du fleuve, et pour cela de comparer le débit du fleuve pour une même hauteur du lac aux différentes fermetures des barrages. Les conditions d’expérimentation n’ont pas été trop mauvaises. Pendant les 8 jours d’expérience, le lac n’a pas varié de hauteur de plus de .85"'"', dans les moyennes journalières mesurées au limnogi'aphe de Sécheron. Les seiches n’étaient pas trop fortes ; le 24 octobre je les ai observées à la Machine hydraulique et leur ai trouvé une amplitude de 47""“, ce qui pour Genève est un état très modéré.

(') Un vol. in-l», p. 118, Genève 1890.

HYDROLOGIE

Le résultat général des jaugeages a été le suivant:

Tous les barrages et vannages des roues et turbines étant ouverts, le débit a été jaugé à

345in:i SCC

Jaiijjeage ii”

id.

Si l’on posait 2 poutrelles sur toute la longueur du barrage, soit 30' "', le débit descendait à

Si l’on posait 6 poutrelles, faisant une hauteur de 90''"', le débit descendait à

Si l’on fermait entièrement les deux barrages eu laissant ouvertes les vannes des roues et turbines, le débit n’était plus que

17 bis

id.

Si l’on fermait enfin les vannes des roues et turbines, le débit descendait à

11 me paraît que la série est assez correctement décroissante pour que nous y puissions trouver une confirmation du fait élémentaire, que plus le lit de l’émissaire est libre, plus son débit est considérable, plus le lit est fermé par des barrages ou des vannes, plus le débit s’affaiblit.

Mais les auteurs du livre que nous critiquons ne se basent pas sur les résultats des huit jaugeages principaux dont la signification est trop simple. Ils se fondent uniquement sur les jauge:igës25 et 26, dans lesquels les vannages des roues et turbines étant ouverts et la machine hydraulique continuant à fonctionner, le bras droit du fleuve, c’est-à-dire le canal de chute étant fermé, le bras gauche, soit le canal de décharge ou canal de fuite, a été ou bien tout ouvert, jaugeage 25, ou bien barré par deux poutrelles, jaugeage 26. Ces deux jaugeages ont donné à peu près le même débit, 275 et 278m:is«-, et les auteurs en ont conclu que la fermeture partielle d’un bras n’altérait pas le débit du fleuve. 11 est vraiment curieux qu’ils n’aient pas conclu de ces deux chiffres que la fermeture partielle augmentait le débit du fleuve dans les proportions de 275 à !278'“'**‘'''.

La conclusion que je tirerai des irrégularités de ces deux derniers jaugeages est toute autre, ,1e dirai que la méthode n’est pas assez précise pour que dans les conditions d’expérimentation, en nature, où nous étions placés, dans un port soumis à des dénivellations nombreuses et diverses, avec un débit variable des machines liydrauliques qui tra-

LE RHONE DE GENÈVE

vaillaient pendant l’expérience, on puisse demander une trop grande précision à de telles recherches. J’en ai la preuve dans le fait cpie le jaugeage 2(5, opéré par une. plus petite ouverture du barrage, a donné un chiffre de débit supérieur à celui du jaugeage précédent n“ 25, opéré lorsque le bras gauche était entièrement ouvert. Je pouri'ais encore donner une preuve bien démonstrative de cette insuffisance de la méthode d’expérimentation dans les trois jaugeages n"® 17 /n's, 18 et 23; faits dans les mêmes conditions d’ouverture des vannes et écluses, ils ont donné des débits de 172, 156 et '179ni;i ^vec une dilTérence de résultat s’élevant jusqu’à enti'e les extrêmes, soit à 14 % de la

valeur entière. Ne nous arrêtons donc pas aux petits détails de l’expérience; contentons-nous des grandes lignes générales; elles nous donnent bien les résultats ti’ès nets ([ue nous avons indiqués.

Quant à l’allégation très positivement énoncée (*) que le résultat de ces expériences aurait été jugé par le gouvernement vaudois assez défavorable à ses prétentions pour lui faire changer de ligne de conduite dans le procès du Léman, cette allégation est injuste. Pour autant que nous le savons, ce sont des motifs d’égards et de bon voisinage (jui ont guidé, à ce moment, les autorités vaudoises dans leur procédure; quant aux experts et aux con.seils techniques vaudois, s’ils avaient eu à tirer des déductions des expériences des 22-26 octobre 1883, ils y auraient trouvé une confirmation très claire du principe que nous avions toujours soutenu : Quand le robinet d’un tonneau est fermé partiellement, il s’écoule moins de vin que quand il est tout ouvert.

J’ai du reste donné en 1880 une démonstration liien simple de l’action des manœuvres du barrage sur le débit du fleuve. J’ai superposé sur la même planche (-) les .deux courbes lluviométriques du Rhône, du 14 octobre 1873 au 31 décembre 1874, obtenues pai- les observations journalières de la hauteur de l’eau au limnimètre du Jardin anglais en amont du barrage, d’une part, et à une règle graduée (limnimètre A') situé au pont de la Goiüouvrenièrc, en aval du barrage. Les deux courbes sont suffisamment parallèles tant que le barrage est ouvert ; mais, aussitôt que le barrage est fermé, elles s’écartent en indiquant une baisse extraordinaire des eaux aval du barrage ; cette baisse

(') Répétée et soulignée dans un article de Jt. E. Lnllin, dans le JokdkiI de Genève du 14 mai 1890.

{-) F.-A. Foret. Limijimétrie du Léman. V. pl. X. Bull. S. V. S. N. XVII, jd XV.

HYDROLOGIE

relative des eaux au pont de la Coulouvrenière était, pendant toute la période d’occlusion du barrage, de 30 à 40''"' ; elle montrait une réduction considérable du débit du fleuve.

De ces faits et expériences, je conclus que le débit de l’émissaire du Léman est influencé par les barrages mobiles posés temporairement sur le cours du fleuve dans sa traversée de Genève ; que depuis l’épo- ([ue où ces barrages ont été établis (commencement du XVIlD siècle), le débit du Rhône n’est plus uniquement en fonction simple de la hauteur des eaux du lac, mais que sa valeur est compliquée par les manœuvres du barrage ; que ces irrégularités dans les allures du débit ont été en augmentant à mesure que les barrages ont été plus perfectionnés et ont mieux fermé le cours du fleuve aux basses eaux. Il ne nous sera donc pas po.ssible de déduire, des hauteurs moyennes du lac, la quantité d’eau qui s’écoulait par l’émissaire de Genève.

6" Débit do V émismire.

La quantité d’eau emportée par l’émissaire a un grand intérêt pour la connaissance du lac. Elle nous apprend, si nous la comparons au volume du lac, quelle est la fraction de ce volume qui est enlevée annuellement, quelle est la durée moyenne du séjour que les eaux du lac font dans ce bassin; si nous y apportons les notions convenables sur la composition chimique des eaux et sur leur état thermique, elle nous apprend quelle est la masse de .substances en solution ou en suspension, quel est le nombre d’unités de chaleur que le fleuve emporte annuellement loin de notre vallée. Au point de vue météorologique elle nous donnera des dates sur la quantité d’eau de pluie ou de neige qui tombe sur le bassin d’alimentation et qui lui est enlevée par l’émissaire.

Le débit de l’émissaire varie de deux manières :

a Avec la hauteur des eaux du lac. Toutes choses égales dans l’état des débouchés, le débit croît en fonction directe de la hauteur des eaux du lac.

h Avec l’état des débouchés. Toutes choses égales dans la hauteur des eaux du lac, le débit croît en fonction directe de la liberté des débouchés, en fonction inverse de leur obstruction. Les rapports trouvés à une époque donnée entre le débit et la hauteur du lac, ne sont

LE RHONE DE GENÈVE

applicables qu’à l’état des débouchés existant à cette époque ; toute modification permanente ou temporaire apportée aux débouchés altère

ces rapports.

Les documents sur lesquels nous pouvons nous fonder pour évaluer le débit de l’émissaire sont :

4“ Les anciens jaugeages antérieurs à 187:3. Je me borne à les énumérer en indiquant les sources et les résultats. Pour la hauteur des eaux du lac, je donne d’une part la lectui e originale faite au limnimètre du Grand-quai, d’une autre part la transformation de cette lecture en hauteur du limnimètre normal du lac. Mais je note que c’est la hauteur des eaux dans le port de Genève, au limnimètre du Grand-quai, et que pour avoir la hauteur réelle des eaux du lac, il faudrait encore y apporter la correction de la pente de la sortie du lac, à l’époque des jaugeages. (Voir le § précédent.)

Date.

Auteurs.

Localité (la jaugeage.

Lecture au

limnimètre

(lu Grand-

quai.

Hauteur

des eaux

dans

le port de Genève.

1857, février

1840, septembre 24

De la Rive,

Colladon et Dufour (•')

Machine hydr.

1841, juillet 26

Goux cq

Goulouvrenière

1852, septembre

Chaix (3)

id.

Chaix et Plan-

tamour P)

id.

— décembre 26

E. Vallée {')

id.

1857, mars 23

id. (>)

id.

1858, mars 4

Chaix- (')

Machine hydr.

9 ) - 30 pj ■

' — juillet 2 '

Coulouvrenière

Débit, nv' sec.

‘i" Les évaluations, ou purement théoriques, ou basées sur les jaugeages, sont les suivantes :

(') L -L. et E. Vallée. Des eaux... et du liarrage de Genève, p. 214. Paris 1859.

(-) L.-L. Vallée. Du Rliône et du lac de Genève, p. 82. Paris 1848.

(•') P. Chaix. Observations sur le régime de l’Arve et du Rhène. .4.rch. Genève XXXIV. .55. 1837

G) A. Favre. Recherches (loc. cit. p. 164), I. 14.

(^•) .)/. Thurti. Sur le jaugeage du Rliône. Bull. S. V. S. N. VI. 220. 1859.

HYDROLOGIE

Vallée, en 1859, estimait(*) que le débit du Rhône de Genève variait

de 70™'* aux basses eaux

à 575 aux hautes eaux.

Les calculs de M. Lauterburg (-) lui donnent les valeurs;

minimum extrême 14.1™3 ser ■

moyenne des basses eaux 82.5

eaux moyennes 270

moyenne des hautes eaux 418

maximum extrême 056

M. l’Ingénieur cantonal de Genève (**) faisait les estimations suivantes : basses eaux 80'‘''*

eaux moyennes 270

hautes eaux 000

3o Les jaugeages modernes, dans la période de 1873 à 1883, ont été exécutés en vue d’une étude de la régularisation du régime du lac, par MM. G. Pestalozzi, professeur au Polytechnicum de Zurich, Leglei’, ingénieur de la Linth, à Glaris, et les ingénieurs du Bureau des ponts et chaussées de Lausanne, pour le compte du gouvernement vaudois. Le lieu de jaugeage était à la Goulouvrenièi'e, dans la même localité qu’avait autrefois choisie le général Dufour. La hauteur du lac était mesurée dans le port de Genève, au limnimètre B fixé au débarcadère de la l'ive gauche, en amont du pont du Mont-Blanc, tout près du limnimètre du Jaixlin anglais ; nous pouvons lui attribuer la même correction de pente (lu’à ce dernier, et tirer des lectures qui y ont été faites la hauteur probable des eaux du lac. Voici le résumé de ces jaugeages qui ont tous été faits par la même méthode. (*)

Jaugeage.

Date.

Auteurs.

Hauteur de

l'eau dans le

Débit.

JV'o».

port de Genéoe.

fli'' sec.

18 août 1873

Pestalozzi et Legler.

30 septembre 1873

id.

14 octobre 1873

Gonin, Cuénod, Bernard.

l.ol

4 novembre 1873

id.

13 février 1874

Pestalozzi et Lefiter.

18 juillet 1877

Legler.

14 février 1882

Legler et Bernard,

23 juillet 1883

Guiguer, Amiguet, Grange

(*) Dos eaux, loe. cit. [p. 431], p. 97.

(-) Loc. cit. [p. 361] tabl. V, p. 6.5.

<■') Cité dans G. iUllcr. Itéglementation du niveau du lac Léman, p. 7, Genève 1876.

(') Pestaloz.

î( el Legler, loc. oit. [p. 36-3]. p. 10.

LE RHONE DE GENÈVE

Ces résultats des jaugeages de Genève ont de rintéi'êt à plus d’un point de vue. Ils ont été d’importance capitale dans les débats du procès du Léman et dans l’étude du projet de l'égularisation du régime du lac et d’utilisation des forces motrices du Rhône ; ces points spéciaux ne peuvent nous occuper ici. En outre, ils nous donnent des notions précieuses sur des faits de grand intérêt limnologique. Je préciserai les problèmes que nous avons actuellement en vue et dont nous chercherons à trouver les éléments :

a Etablir un tableau des débits du Rhône en fonction de la hauteur des eaux du lac, de manière à permettre le calcul pour une époque donnée de la quantité d’eau qui s’écoule à Genève.

b Tirer de ces valeurs le débit annuel de l’émissaire de Genève pour en déduire la quantité d’eau qui, année moyenne, s’écoule du lac, ou ce qui revient au même, de l’ensemble du bassin d’alimentation du Léman.

Un premier coup d’œil jeté sur les chiffres des jaugeages 1 à 17 nous montre que le débit du Rhône croît avec la hauteur des eaux du port et par conséquent du lac ; plus le lac est à un niveau élevé, plus la section utile de son émissaire est forte,- plus le débit de celui-ci est considérable. Par conséquent, il semblerait que nous n’ayons qu’à établir ces différents jaugeages en série, ordonnée d’après la hauteur des eaux du lac et à en tirer la courbe des débits en fonction de cette hauteur.

Mais ce que nous avons exposé ci-dessus nous fait voir qu’il ne nous est pas permis de chercher une relation simple, applicable à loptes les époques et à toutes les conditions du Rhône, entre le débit du fleuve et la hauteur du lac. Les constructions, successivement établies ou enlevées dans le lit du Rhône, ont trop modifié l’écoulement de l’eau pour que nous puissions rapporter à une époque quelconque les chiffres obtenus dans une époque déterminée, pour que par conséquent nous puissions attribuer aux époques antérieures à 1840 les valeurs que nous donneraient les jaugeages 2 à 0 faits de 18-40 à 1858 ou nous fonder pour les époques anciennes sur les jaugeages 10 à 17 exécutés de 1873 à 1883. 11 ne nous est possible de comparer ensemble <jue les jaugeages faits dans la même période, et les valeurs trouvées ne sont applicables qu’à cette période.

En second lieu, les manœuvres des barrages de Genève altèrent les rapports entre la hauteur des eaux du lac et le débit du fleuve: sitôt que les barrages sont fermés, le débit du fleuve est réduit ; plus l’obtu-

iviUon est complète, plus cette réduction est importante. Nous ne pouvons donc cliorclier des rapports simples entre la hauteur du lac et le débit de l’émissaire que dans la saison où le Rhône est entièrement ouvert. Cela nous force à n’utiliser dans cette étude que les jaugeages ‘2, 3, 4 et 9 dans la période de 1849 à 1858, et les jaugeages IQ, 11, 12, 15 et 17 dans la période 1873 à 1883.

Si nous les ordonnons en série, nous avons pour la période 1840-58;

Date

Hauteur de l’eau

Débit du Rhône

du jaugeage

Epoque

dans le port de (ïenève

482m^ sec

Les résultats de ces divers jaugeages, faits par des observateurs dilférents, avec des méthodes et dans des conditions différentes, sont troii divergentes pour être directement utilisables. Du jaugeage n» 3 (1841) au jaugeage n" 4 (1852) nous voyons le débit du fleuve augmenter, tandis que la hauteur du lac était plus faible. Si cette variation n’est pas due à des erreurs d’observation, les conditions de l’écoulement du fleuve avaient trop varié d’une époque à l’autre pour que la comparaison de ces débits nous soit profitable. Nous serions du reste assez embarrassés pour retrouver dans ces époques anciennes la signification de la hauteur de l’eau me.surée au limnimètre du Grand-quai et pour la rapporter à la véritable hauteur du lac. Nous nous contenterons donc de citer ces jaugeages historiques de la période 1840 à 1858, et nous n’essaierons pas aujourd’hui d’en tirer des valeurs sur le débit du Rhône de Genève.

La seconde série de jaugeages, faits de 1873 à 1883, nous offre de meilleures conditions de sécurité. Exécutés par les mêmes hommes, sur les mêmes profils, avec les mêmes méthodes, leurs résultats semblent bien mieux comparables. Nous pouvons espérer d’en tirer des valeurs utilisables.

Malheureusement, il paraît que les ingénieurs qui ont fait avec toute la précision désirable les observations du débit du fleuve (nous avons vu les feuilles d’observation et les profils de jaugeage ; ils sont établis avec le plus grand soin) n’ont pas donné autant d’attention à l’étude de la hauteur de l’eau dans le port de Genève et à celle du lac. Le plus

LE RHO.NE DE GENÈVE

4JD

souvent nous ne trouvons qu’une seule lecture : pour les jaugeages 10 à 14 cette lecture était faite au liinniinètre temporaire B, pour les Jaugeages 15 à 17 au limniraètre du Jardin anglais. Les auteurs de ce travail ont ignoré alors la grande variabilité de la hauteur de l’eau dans le port de Genève : ils n’ont pas su (pie, d’un instant à l’autre, par le passage incessant des bateaux à vapeur, par les manœuvres des vannes du barrage de la machine hydraulique, enfin et surtout par les seiches, la hauteur de l’eau varie de quart d’heure en quart d’heure, souvent de quantités impoilantes, des centimètres, parfois des décimètres ; ils n’ont pas su que pour avoir la hauteur réelle des eaux du lac, base fondamentale de tout leur calcul, ils auraient dû faire faire des observations simultanées, répétées toutes les cinq ou les dix minutes, non seulement dans le port, mais surtout dans le lac, en amont des jetées de Genève, pour tenir compte des oscillations des seiches. L’importance absolue, la nécessité de ces lectures multipliées sera démontrée par le tableau suivant :

.Jaugeage

limnimètre

Limnographe

Limnimètre

Epoque

Echelle H

Jardin anglais

Sécheron.

Vevey

Id.

adoptée par r.-A.

pour les jours des jaugeage,

Dans ce tableau j’ai mis en présence, les lectures faites :

a au limnimètre B de MM: Pestalozzi des bateaux à vapeur de la rive gauche, du limnimètre du Jardin anglais.

au limnimètre à flotteur du Jardin anglais, d’après les notes de l’Observatoire de Genève.

et Legler, vers le débarcadère à une dizaine de mètres aval

(') Le même jour les lectures faites au .Tardin anglais par les agents des Ponts et chaussées vandois donnaient:

Jaugeage 15 18 juillet 1877 2.G35"'

— 16 14 février 1882 1.005'"

— 17 ■ 23 juillet 1883 2.4ir)">

(-) Ce jour-là, 18 juillet 1877, la lecture faite au liumograplie de Morges donnait 2.725"'. Les dili'érentes observations de hauteur de l’eau sont parfaitement concordantes quand elles sont faites dans le lac lui-même.

HYDROLOGIE

c au limnograplie de M. Ph. Plantamour, à Sécheron, en amont des jetées, rive droite.

d au limnimètre à flotteur de Vevey ;

toutes ces lectures rappoi-tées par des corrections convenables en valeurs du limnimètre normal du lac (ZL — RPN — 3.0"').

e Dans une dernière colonne, je donne la hauteur probable du lac en dehors des jetées, telle que je la déduis, là où cela est nécessaire, des lectures faites dans le port, en y apportant la correction de la pente de l’eau à la sortie du lac.

L’écart euti’e les deux premières colonnes est considérable ; il varie de — ‘2.5 à 4- I l .5'"' ; le limnimètre B et celui du Jardin anglais n’étant qu’à quelques mètres de distance, les deux séries de lectures auraient dû donner les mêmes chiffres ; il y avait donc variation rapide et irrégulière de la hauteur de l’eau dans le port de Genève. Je suis donc justifié si je vais chercher, de mon mieux, la hauteur du lac en dehors du port.

Si j’ordonne en séries les jaugeages des ingénieurs vaudois d’après les hauteurs probables du lac en dehors des jetées de Genève, j’obtiens le tableau suivant :

Jaugeage

Epoque

Hauteur du lac

Débit du Rhône

Cette série est assez régulièrement décroissante, si l’on en élimine deux jaugeages, les n“s 16 et 17, faits en 1882 et 1883, tandis que les autres ont été exécutés de 1873 à 1877. On peut admettre que, entre ces deux périodes, il y a eu des raoditications assez importantes aux conditions naturelles ou artificielles de l’écoulement du Rhône pour qu’il faille nettement les séparer. Dans la figure 38, où les ordonnées représentent les hauteurs du lac et les abscisses les débits du fleuve, j’ai indiqué par des cercles, avec une croix au milieu, les différents jaugea-