PENTE ET COURANT DU LAC

Mais ce courant, prodigieusement failole, doit être exagéré par deux circonstances : si le débit du Rhône de Genève est au dessus de la moyenne d'une part, et si le lac est en ci'ue d'autre part.

1" Tant que le lac reste stationnaire, qu'il ne s'élève ni ne s'abaisse, la quantité d'eau qui passe dans chacune de ces sections est égale à celle qui s'écoule par l'émissaire. Si donc le débit du Rhône de Genève est plus fort, le courant du lac en est d'autant exagéré.

Admettons que 600'"^ ^'^■'^ soit le maximum de débit possible à Genève. La vitesse moyenne du courant que nous venons de donner pour les diverses sections devra être multipliée par 2.4 (600 : 252), et nous obtiendrons pour le courant du lac, en l'absence de crue, mais avec le débit maximal de l'émissaire;

Section de Vevey-St Gingolph 0.024'" par minute.

» d'Ouchy-Petite Rive 0.014

» St Prex-lJrance 0.024

Détroit de Promenthoux 0.27

Banc du Travers 4.8

2° Si le lac est en crue, son volume d'eau augmente sur toute son étendue ; il faut donc qu'il y ait transport de l'eau sur toute la surface du lac depuis l'embouchure des affluents jusqu'à l'origine de l'émissaire, transport d'une ({uantité d'eau égale à la superficie du lac multipliée par la hauteur de la crue. Sur chaque section du lac, il doit donc y avoir un passage d'eau dont la valeur est représentée par la superficie de la partie du lac aval de la section, multipliée par la hauteur de la crue. A ce passage d'eau nécessaire pour satisfaire aux conditions de la crue, il y aura à ajouter la quantité d'eau dépensée par l'émissaire.

Faisons ce calcul pour les diverses sections du lac dans le cas de la crue la plus forte que nous connaissions, celle du 2 au 3 octobre 1888 (^) ; elle a donné une montée du lac de 238""" en 24 heures, pendant qu'il y avait à Genève un débit moyen du Rhône de 100"'^ *•''•. J'ai-rive aux valeurs suivantes pour le courant dans les diverses sections du lac. (-)

(2) Dans ce calcul, j'ai attribué aux affluents, qui se jettent en amont de la section Vevey-St Gingolph, toute l'eau versée dans le lac pour déterminer la crue ; cela n'a pas été le casleS octoI)re, les affluents occidentaux ayant pris leur bonne part à la hausse du lac. Je me suis cru autorisé à arranger ainsi les données pour simplifier le calcul ; le courant auquel j'arrive est tellement lent, même dans cette supposition erronée, qu'il ne vaut pas la peine d'en rechercher la vitesse dans des circonstances moins favorables à sa production.

Superficie aval

Vitesse du courant

de la section.

par minute.

.ux 79

Section.

Vevey-St Gingolph

Ouchy-Petite Rive

St Pi-ex-Di'ance

Détroit de Promenthoux

Banc du Travers

Si nous comparons les résultats obtenus par ces deux actions exagératives du courant, nous voyons que le grand débit de l'émissaire fait sentir son effet dans la partie occidentale et terminale du lac, — dans notre exemple sur les sections du banc du Travers et de Promenthoux — ; que, au contraire, l'etïet d'exagération dû à une crue maximale est considérable dans la partie orientale du lac ; qu'il est sur le Léman sensible jusqu'à la section St Prex-la Drance.

Enfui, même en choisissant les cas oii les circonstances sont le plus favorables, nous voyons que le courant propre du lac est insensible dans tout le Grand-lac; un courant de 25, de 50 etmême de 65""" par minute, serait à peine constatable h l'œil dans un état de calme absolu du liquide; il échappe certainement à l'observation, au milieu des mouvements bien plus considérables des vagues.

Mais dans le Petit-lac, il n'en est plus de même. Ta section diminue d'étendue; la quantité d'eau qui s'écoule restant la même, le courant augmente de vitesse ; il atteint, dans nos exemples, au détroit de Promenthoux, 15 et 27'='i' par minute, 2 et 4'"'" par seconde ; il est d'autant plus fort, qu'en s'approchant de Genève, la section du lac diminue de largeur et de profondeur. Peut-être que des observations attentives et suffisamment subtiles arriveraient à le constater.

Sur le banc du Travers, le courant est parfaitement visible.

Ce courant se traduit-il par une pente de la surface? Le plan limite de l'eau est-il incliné du Bouveret à Genève? I^a question peut se poser.

Pour y répondre, supposons d'abord la masse de l'eau à l'abri de tous les mouvements intestins qui déplacent les différentes parties sous l'action des forces extérieures ; supposons-la protégée contre les vents, la chaleur, les variations de la pression atmosphérique ; supposons le lac dépoui'vu de vagues, de seiches, de courants. Un lac en vase clos aurait une pente. En effet, l'eau n'est pas parfaitement fluide ; ses molécules frottent les unes sur les autres, et frottent contre les

PENTE ET C.OURAXT DU LAC '•l'A

pai'ois du bassin ; quelque faible que soit ce frottement, il les empêche d'obéir immédiatement aux actions d'atti-action. Déviant l'embouchure de chaque affluent, il doit y avoir formation d'un demi cône convexe, prodigieusement surbaissé, qui rejoint la nappe horizontale par une pente décroissante jusqu'à zéro ; en amont de l'origine de l'émissaire, il doit de même s'établir un demi entonnoir concave, également très peu déprimé. Les pentes su periicielles de ces deux surfaces coniques doivent être variables, d'autant plus fortes que les affluents amènent plus d'eau, que l'émissaire en emmène davantage. Théoi'iquement, on pourrait admettre que ces deux surfaces coniques inverses, celle du Rhône du Valais, le seul affluent considérable du lac, et celle du Rhône de Genève, se joindraient quelque part dans la longueur du lac, et qu'il y aurait ainsi une pente suivant l'axe longitudinal du Léman. Mais si nous laissons intervenir les mouvements locaux de l'eau, si nombreux et si fréquents, nous voyons que cette pente doit être égale à zéro. Les vents charrient l'eau tantôt vers une rive, tantôt vers l'autre, par des courants superficiels ; les seiches surtout font balancer l'eau des deux côtés de l'axe transversal du lac, et tendent sans cesse, par leur mouvement pendulaire, à ramener au plan horizontal la nappe d'eau, si elle avait été déviée de cette horizontalité. Il parait impossible que la pente du lac résiste à cette nivellation par les mouvements partiels, locaux ou généraux de l'eau ; l'on doit considérer le lac comme une nappe parfaitement hoi-izontale, ou plus exactement comme une nappe d'eau non déviée de l'horizontalité par la pente d'écoulement du fleuve qui la traverse.

Ces raisonnements théoriques sont confirmés par l'expérience.

Depuis l'été de 1877, M. Ph. Plantamour a eu l'obligeance de me communiquer les tracés de son limnimètre enregistreur de Sécheron, et j'en ai fait une comparaison attentive avec les tracés de mon appareil de Morges. Pendant 5 ans, cette comparaison a été poursuivie, et je ne suis pas arrivé à déterminer de diflerence de niveau entre les deux stations. Nos deux appareils ont leur zéro i-apporté au repère fédéral le plus voisin, leur é(|uation est égale à zéro, et comme l'on peut apprécier à un millimètre près la hauteur relative du lac à l'aide de ces excellents enregistreurs, il semble très facile d'en déduire la pente du lac.

Mais je n'y suis pas arrivé. Les dénivellations temporaires que nous étudierons plus loin ont une très grande importance et font varier

24 iiydrauliqup:

d'une telle manière le niveau local du lac, que la moyenne réelle de hauteur est fort difficile à apprécier.

Si la pente du lac avait existé, je l'aurais reconnue par une différence systématique entre les séries d'observations de l'été et celles de l'hiver. Au printemps, avec le fort débit du Ivhône du Valais et la crue progressive du lac, la pente du Grand-lac aurait été exagérée; en automne, avec le grand débit du Rhône de Genève et la décrue générale du lac, la pente aui'ait dû être à son maximum dans le Petit-lac; en hiver, au contraire, les actions de dénivellation étant réduites à des valeurs très faibles, la pente aurait dû être à peu près nulle. Il y aurait donc eu des différences notables de régime dans les comparaisons faites entre nos deux limnographes, suivant les saisons. Je n'en ai pas reconnu ti'ace.

Il est vrai que E. Plantamour, en comparant les moyennes mensuelles de Vevey et de Séclieron dans les années 1874 à 1880, a trouvé une pente :

aux basses eaux, hauteur du lac ZL -|- L14'", pente de 1.7""" aux hautes eaux, » + '^■36 » 5.4

M. .T. Epper, ingénieur au bureau des travaux publics de la Confédération, a fait une comparaison des moyennes limnimétriques mensuelles de Chillon et de Sécheron pendant 56 mois, de janvier 1885 à décembre 1880. La dilférence qu'il a trouvée entre ces deux stations n'est que de 4"'"', l'eau étant plus élevée à Chillon qu'à Genève. (\) .

Il résulte de ces diverses recliei'ches et comparaisons que la pente du lac est très faible, et qu'elle ne dépasse pas un centimètre entre le Grand-lac, qui peut être considéré comme étant de niveau, et l'extrémité du Petit-lac à Sécheron, à l'entrée du banc du Travers.

Quant à la pente de la sortie du lac, à Genève, en aval du banc du Travers, et spécialement à partir des entrées du port, nous en avons suftisamment parlé dans notre chapitre de la limnimétrie ("). Nous n'avons pas à y revenir.

(') Observations liydrométi'iques suisses. Taliles de ivcaiiitnlation de l'année 1889, p. 37."Berne.

(--*) T. I. p. 'il.lsq.

DENIVELLATIONS TEMPORAIRES