DÉNIVELLATIONS CONSTANTES A CAUSES DYNAMIQUES

nivellements de précision les plus récents, M. Gh. Lalleniand a donné, en 1890, le tableau des hauteurs de la mer dans 28 stations côtières de l'Europe, rapportées au niveau moyen de Marseille ('); les écarts les plus forts sont les suivants :

St-Jean de Luz, Océan atlantique, + 25'"'

Ostende, Manche, — 16

Travemûnde, Baltique, — 0

Brouwershaven, Mer du Nord, — 8

Ancone, Adriatique, — S

Toutes les autres stations ont un écart plus faijjle que 8 centimètres.

On peut attribuer ces différences locales dans le niveau moyen de îa mer à des causes diverses agissant ou simultanément ou isolément :

i" Aux allures de la marée. Les différentes phases de la marée, marée montante, marée descendante, mer étale, sont assez variai îles d'un port à l'autre, suivant la configuration générale des côtes; tantôt c'est l'ascension de l'eau qui se fait le plus rapidement, tantôt c'est la descente; tantôt la courlje de la marée a des sommets aigus, tantôt des sommets mousses. Ces diftérences influent, on le comprend facilement, sur le niveau moyen de la mer et peuvent le modifier sensiblement.

2" A l'eflét des courants qui accumulent l'eau à l'entrée de certains ports ou bien l'entraînent loin des côtes.

3'^ A l'effet de l'eau douce versée dans la mer par les fleuves. Par sa densité, plus faible que celle de l'eau salée, l'eau douce doit être en couches plus épaisses pour faire équilibre à la pression hydrostatique générale de la mer; là où l'eau de mer est diluée par une quantité notable d'eau douce, le niveau de la nappe liquide doit être plus relevé qu'ailleurs.

4" Inversement, à un excès de densité dû à une évaporation puistuante qui concentre anormalement l'eau salée.

5^ A la répétition fréquente des dénivellations accidentelles produites par le vent. Si le vent, comme nous allons bientôt le voir, peut être cause de dénivellations temporaires, si un vent déterminé souffle fréquemment, habituellement sur une côte, il y aura action sur la hauteur moyenne des eaux, et le niveau moyen en sera altéré.

Cj Ch. Lallemand. Le niveau des mers en Europe, etc. (extrait de la Revue scientifique)- Paris, 1890.

l8 HYDRAULIQUE

6" Dans les lacs à émissaire, le courant qui transporte l'eau de l'embouchure des affluents à la. sortie de l'effluent est une cause de dénivellation constante; nous allons l'étudier sous le nom de pente du lac.

Ces six causes de dénivellation peuvent-elles agir sur le niveau du Léman'? C'est ce que je vais discuter rapidement.

1" La marée n'existe pas sur noti'e lac, comme nous le constaterons dans un paragraphe suivant; les variations de ses allures ne sauraient donc avoir une action de dénivellation.

2" Les courants existent dans les eaux du Léman, mais la constance et la régularité leur font absolument défaut; ils se dirigent tantôt dans un sens, tantôt dans un autre. Je ne connais aucune région du lac où il règne un courant constant. Il n'y a donc pas de possibilité d'attribuer aux courants du Léman aucun effet de dénivellation constante.

On doit même se demander si les courants peuvent réellement être cause de dénivellations. Ils sont causés eux-mêmes, le plus souvent,, par des dénivellations, et ils ne peuvent pas être à la fois cause et effet. Cependant on peut concevoir un port ouvert en entonnoir et présentant son emboucliure à un courant dont un bras, par sa force acquise, maintiendrait l'eau dans l'intérieur du port à un niveau plus élevé que dans le reste de la nappe liquide. Une action de cette nature demanderait, pour être sensible, l'intervention de courants bien plus puissants que ne le sont ceux de notre lac.

3" et 4" Les dénivellations dues à des différences de densité de l'eau semblent impossibles, l'eau du lac et celle de ses afffuents étant l'une et l'autre de l'eau douce. Nous aurons, au chapitre de la thermique, à signaler de curieux faits de dénivellation des couches profondes, mais rien ne prouve que ces différences de niveau se manifestent à la surface du lac.

5" Les dénivellations tempoi'aires dues à l'action des vents existent sans contestation, ainsi que nous allons l'étudier plus loin. S'il y avait prédominance d'un vent particulier du lac et une certaine constance dans sa direction et son action, on poui-rait concevoir comment des dénivellations temporaires, se répétant souvent dans le même sens, pourraient agir sur la moyenne et causer des dénivellations du niveau normal du lac.

Mais les vents qui régnent sur le lac ne présentent en rien ce degré

DKXIVELLATIDNS COXSTANTES A CAUSES DYNAMIQUES 19

(le constance; c'est ce qu'une revue rapide de leurs caractères montrera facilement.

Les brises locales, qui seules sont un peu régulières, ne doivent absolument pas entrer en ligne de compte; qu'elles soufflent du lac sur .la terre (rebat) ou de la terre sur le lac (morget), elles vont en s'irradiant du centre du lac vers les bords ou en sens contraire; elles ne peuvent donc pas avoir d'elfet de dénivellation d'une ccHe à l'autre. (\)

Les vents d'orage descendent tumultueusement des montagnes avoisinantes (joran, bornan, molan, certaines vaudaires) et, frappant la surface du lac avec l'impétuosité que l'on sait, déterminent des dénivellations temporaires très fortes, dont j'ai de beaux exemples sur les tracés de mon enregistreur de Morges, et que j'étudierai plus loin, lorsque je rechercherai la cause des seiches. Mais les vents d'orage n'ont aucune constance et aucune régularité: leur effet ne peut donc pas se traduire sur les moyennes. ("■^)

Quant aux vents généraux, nous avons vu {^) que les deux vents principaux, la bise et le sudois, ont à peu près la même fréquence (•4'2 et 44 jours par an, si je compte seulement les courants d'air d'intensité égale ou supérieure à 2); les autres vents généraux, vaudaire et joran, sont plus irréguliers et de moindre importance dans le régime an émo m étriqué.

La direction des vents locaux et généraux est trop vai'iable sur notre lac pour que les courants d'air puissent avoir une action de dénivellation constante.

60 La pente du lac existe, comme nous allons le voir, mais elle n'est pas assez forte pour être constatable par des observations limnimétriques, ailleurs qu'à la sortie du lac, à Genève.

En résumé, le raisonnement ne nous montre, en fait de dénivellations dynamiques possibles sur le Léman, que celle de la pente du lac; aucune des autres causes de dénivellation ne peut agir d'une manièi'e constante.

Si ces conclusions sont exactes, nous devons trouver le lac de niveau sui' ses différentes côtes, et des liinnimètres bien repérés doivent

{■') T. I, p. 819 sq.

nous donner la même hauteur moyenne dans toutes les parties du Léman où la pente n'est pas encore sensible. Nous avons vu par l'histoire des limnimètres du Léman (') combien leur repérageest chose compliquée et sujette à erreurs. Depuis que les nivellements de précision ont apporté une exactitude suffisante dans l'établissement de leur zéro, les différences de hauteur qui nous ont longtemps arrêtés et troublés disparaissent de plus en plus.

Au point de vue limnimétrique, le lac est de niveau sur toute son étendue, jusqu'au banc du Travers de Genève.

VL PcBste oi courant du lac.

Théoriquement il doit exister une pente dans la nappe de surface du lac. Cela résulte du fait que le lac n'est pas autre chose qu'un neuve élargi, que l'eau s'écoule de l'embouchure du Rhône valaisan à la sortie du lUiône genevois.

Quelle est l'importance de cet écoulement? C'est ce qu'on peut calculer approximativement.

Considérons d'abord les valeurs moyennes. Nous savons que le débit moyen du Rhône de Genève est de 252"''^ "'''■ C-^). C'est donc cette quantité qui en moyenne passe du Rhône du Valais et des affluents accessoires du Léman à Genève ; c'est cette quantité d'eau qui s'écoule dans les diverses sections du lac. Nous pcaivons mesurer cellesci sur la cai-te et en tirer la vitesse moyenne du courant. Pour éviter des fractions trop petites, j'indiquerai cette vitesse par minute.

Section. Aire de la section. Vitesse par minute.

Vevey-St Gingolph

Ouchy-Petite Rive

St Prex-Drance

Détroit de Promenthoux

Ranc du Travers

D'après ces chiffres, le courant est très faible, et, sauf sur le banc du Travers, il doit être absolument imperceptible à l'œil au milieu des différents mouvements du lac.

(1) T. I, p. 436 sq.