CHAPITRE XIII
LES EAUX DE SOURCE. — LEUR COMPOSITION. — LRI ;t TEMPÉRATURE. — LEUR COMPARAISON AVEC LES EAI X DE RIVIÈRE.
Les eaux de sources ont donné lieu, j chez les anciens, aux plus singulières idées. Il nous paraît bien simple d'attribuer à la pluie leur origine. Cette explication, si naturelle et qui s'impose, pour ainsi dire, d'elle-même, n'était jamais venue à l'esprit des anciens; et il y a même à peine trois ou quatre siècles qu'elle est admise dans la science. Quand on parcourt les ouvrages d'histoire naturelle du moyen âge, qui reproduisent les idées scientifiques de l'antiquité, on y trouve les opinions les plus bizarres sur l'origine des sources d'eau douce. La plupart des auteurs croient, avec Pline, qu'elles proviennent de l'eau de la mer, laquelle, en traversant les terrains, s'est débarrassée de ses principes salins. Plusieurs auteurs assurent que la circulation de l'eau à l'intérieur de la terre n'est pas assujettie aux lois ordinaires de la pesanteur; mais que ces eaux s'élèvent ou descendent dans les profondeurs du sol, suivant des lois particulières et inconnues.
C'est Bernard Palissy qui, dans son ouvrage, Discours admirables de la nature des eaux et fontaines, attribua le premier aux eaux météoriques l'origine des sources, et expliqua la formation des bassins ou des cours d'eau souterrains par l'existence, à l'intérieur du sol, de couches de rochers ou I de terres argileuses qui, impénétrables a
l'eau, opposent une barrière à la pénétration plus profonde de ce liquide.
Du temps de Bernard Palissy (et François Bacon soutenait encore cette thèse cinquante ans plus tard), on croyait que les fontaines sont produites, ou par l'infiltration des eaux de la mer, ou par l'évaporation et la condensation des eaux que renferment des cavernes situées à l'intérieur des montagnes. Bernard Palissy combat cette opinion. Il prouve que les eaux de sources proviennent de l'infiltration des eaux de pluie, lesquelles tendent à descendre dans l'intérieur de la terre, jusqu'à ce que, rencontrant un fond de roc ou une couche imperméable d'argile, elles s'y arrêtent, et finissent par se faire jour par quelque ouverture de la partie déclive du terrain.
Palissy décrit le moyen d'établir des fontaines artificielles, «à l'imitation et le plus près approchant de la nature, en en suivant le formulaire du souverain fontainier.» Ce procédé, il l'expose avec une exactitude, une précision, une clarté qui ne laissent rien à désirer.
« La cause pourquoi les eaux se trouvent tant ès sources qu'ès puits n'est aulre qu'elles ont trouvé un fond de pierre ou de terre argileuse, laquelle peut tenir l'eau autant bien comme la pierre ; et si quelqu'un cherche de l'eau dedans des terres sableuses, il n'en trouvera jamais, si ce n'est qu'il y ait au-dessous de l'eau quelque terre argileuse, pierre ardoise, ou minéral qui retiennent les eaux de pluies, quand elles auront passé au travers les terres. »
Personne aujourd'hui ne met cette explication en doute, et l'on se demande comment elle a pu n'être pas admise d'emblée, quand on voit les sources taries reparaître après les pluies, et ces mêmes sources disparaître par une longue sécheresse.
Les sources d'eaux douces sont donc produites par l'infiltration des eaux pluviales à l'intérieur du sol. Quand elles rencontrent des terrains sablonneux qui sont très-per-
j méables, les eaux pluviales pénètrent, en I vertu de la pesanteur, à l'intérieur du sol, ! jusqu'à ce qu'elles rencontrent des terrains imperméables, c'est-à-dire des argiles, ou des terrains cristallisés, qui les retiennent. Une fois arrêtées, ces masses d'eaux forment des ruisseaux souterrains, et ces petits cours d'eaux intérieurs se font jour lorsqu'elles trouvent dans un point situé plus bas une ouverture libre à fleur du sol.
Les eaux souterraines, quand elles apparaissent au jour, prennent le nom de source. On les appelle quelquefois fontaines, mais on réserve habituellement ce nom au bassin qui reçoit l'eau provenant d'une source.
On confond quelquefois les eaux de source avec les eaux de puits et les eaux artésiennes. Sans doute les eaux artésiennes et celles des
S puits ont la même origine : elles proviennent toutes les deux de l'infiltration des eaux pluviales, mais on doit les distinguer, pour la clarté de l'exposition des faits. L'eau de source
I provient, comme l'eau de puits, des eaux pluviales qui se sont infiltrées plus ou moins profondément dans le sol ; mais la source apparaît d'elle-même à la surface du sol, et forme un courant continu, tandis que Veau de puits est une nappe immobile, qu'il faut aller chercher, par des moyens artificiels, en creusant le sol plus ou moins profondément. Quant aux eaux artésiennes, elles ne se rangent ni dans l'une ni dans l'autre de ces catégories, par l'immense profondeur de leur trajet souterrain.
C'est surtout dans les mines que l'on voit clairement la véritable origine des sources. Le mineur a continuellement à lutter contre les eaux qui menacent ses travaux. Dans la plupart des exploitations de roches et de minerais métallifères, il faut entretenir constamment des pompes, pour extraire les eaux et les rejeter à l'extérieur des galeries. I Ce sont souvent de véritables rivières que
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Fig. G3. — Une source.
l'ingénieur doit épuiser; et dans trop •d'occasions il arrive qu'il est forcé d'abandonner l'exploitation, par l'impossibilité de lutter contre l'envahissement des .eaux.
La quantité d'eau débitée par une source ■varie beaucoup. Elle dépend surtout du régime plnviométrique. Après les longues pluies le débit des sources augmente ; mais l'eau est rendue trouble par les matières terreuses qu'elle a entraînées. Elle est alors ^chargée de carbonate de chaux, de sulfate
de chaux, de silice et d'argile, et elle ne recouvre sa limpidité qu'en reprenant son débit ordinaire.
Le débit des sources augmente plus encore parles neiges persistantes que par la pluie, et leur trouble s'accroît dans la même proportion. C'est que la neige détrempe la terre plus que la pluie et d'une manière plus continue.
La composition chimique des eaux de sources dépend des terrains que ces eaux traversent dans leur trajet souterrain. Les
eaux de sources les plus pures sont celles qui proviennent des terrains primitifs, c'est-àdire qui ont été arrêtées par le granit, le gneiss ou les roches volcaniques siliceuses, roches qui ne peuvent céder à l'eau que très-peu de substances solublcs. On désigne sous le nom à'eaux de roche les sources qui s'échappent des montagnes granitiques, et que l'on considère, avec raison, comme supérieures en pureté à toutes les eaux connues.
Les eaux douces qui émergent des terrains secondaires, et qui renferment dès lors un peu de carbonate de chaux, sel dont la présence dans les eaux n'a point d'inconvénient, sont considérées comme très-bonnes pour la boisson. 11 faut seulement qu'elles réunissent deux conditions : 1° elles ne doivent pas contenir de sulfate de chaux, sel calcaire, qui est très-nuisible à la cuisson des légumes; 2° la proportion totale de matières salines qu'elles renferment, ne doit pas dépasser 3 décigrammes par litre ; car, audessus de ces limites, elles deviennent incrustantes, cuisent mal les légumes et décomposent le savon.
Ce sont ces principes de géologie et de chimie qui ont guidé dans le choix des eaux polables destinées à remplacer les eaux de la Seine pour l'alimentation de Paris. Comme nous le verrons dans l'histoire des eaux de Paris, M. Belgrand, chargé de cet important travail, renonça à toules les sources provenant du bassin de la Seine, dont le terrain tertiaire est partout mélangé de couches de sulfate de chaux. Il alla chercher au loin, dans la Champagne, les sources de la Dhuis et de la Vanne, qui émergent de la craie des terrains secondaires et qui ne renferment pas plus de 3 décigrammes de matières salines par litre.
Les eaux de source ont sur les eaux de rivière, quand on les destine à l'usage de la boisson des habitants d'un centre de population, l'avantage d'être, selon la recomman-
dation d'Hippocrate, fraîches en été et chaudes en hiver, ce qui revient à dire que leur température est immuable, à l'opposé des eaux de rivière, qui, circulantà l'air libre, participent de toutes les variations de la température extérieure, et sont froides en hiver et chaudes en été. Dans l'espace de deux ans, la température de la Seine a varié, selon M. Poggiale, de 0° à -f- 26°. Au contraire, la constance de la température des sources est remarquable. Plusieurs physiciens contemporains ont fait connaître des faits pleins d'intérêt à cet égard.
Dans un mémoire intitulé : Recherches sur la composition chimique et les propriétés qu'on doit exiger des eaux potables (1), M. Hugueny, de Strasbourg, a fait les remarques suivantes concernant la constance de la température des eaux de source.
La température des eaux de source des environs de Lyon, étudiée par Dupasquier, est :
Source de Roye de. .. . 13°
Source de Rouzier de. 12 ,2
Source de Fontaine de. 12
Source de Neuville de. 13
dont la moyenne est 12°,o, tandis que la moyenne annuelle à Lyon est de t<°,4.
La' température de l'eau de ces quatre sources reste constante pendant toute l'année. La seule variation que l'on ait pu observer est d'environ 1°. Cette eau, en effet, marque au maximum 13°, 2 et 12 au minimum.
La source duRosoir, que Darcya conduite de Messigny à Dijon, présente, au sortir de la montagne, une température constante de 10°, et elle arrive de Messigny à Dijon par un aqueduc de quatorze kilomètres de longueur (recouvert par de la terre sur une épaisseur de 1 mètre environ dans presque toute sa longueur) sans que sa température ait sensiblement varié.
Les observations de température à la
(1) Paris, 1863, in-8", chez V. Masson, et à Strasbourg, ' chez Salomon, page 119 et suivantes.
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source et à Dijon ont été faites par M. Perrey, professeur de physique à la Faculté des sciences de cette ville, avec un thermomètre très-sensible, qui permettait d'apprécier la température à un dixième de degré près. M. Hugueny résume dans le tableau suivant les résultats obtenus du 23 juin au 13 avrilpour les températures de l'eau à l'air, dans le réservoir de la Porte Guillaume et dans les bornes-fontaines.
f KM PËRATURE MOYEN N F,
de l'eau du
de l'eau des
Dates. d
! l'air.
réservoir.
bornes-fontaine
23 juin'
10 juillet
24 juillet
10 août
30 novembre
3 janvier
24 et 25 janvier 3
22 février
13 avril
La plupart des sources de nos climats qui arrivent au jour sans se mélanger à des eaux superficielles, ne subissent annuellement, ( dans leur température, que de faibles variaj tions, qui, en général, ne dépassent pas un dixième de degré.
M. Daubrée a donné, dans sa Description géologique et miner illogique du département du Bas-Rhin, une étude remarquable sur la température des sources de ce département, qui prouve l'exactitude de celte observation générale.
D'après M. Daubrée, les sources situées dans la plaine, les collines basses de l'Alsace ou les vallées des Vosges, ne diffèrent pas, en général, dans leur température moyenne, de
I plusde 0°,8, lorsqu'elles sont à égale hauteur au-dessus de la mer. Il est remarquable de trouver autant d'uniformité dans la tempé-
| rature d'eaux qui sortent de terrains variés dans leur nature, dans leur relief et dans leur exposition.
La nappe d'eau qui imbibe le gravier de la plaine du Rhin, possède à Strasbourg, une température moyenne de 10° qui n'est que de peu inférieure à celle des sources proprement dites.
Selon M. Daubrée, la température des eaux de source diminue à mesure que l'on s'élève. Mais cette décroissance n'est pas régulière, b i l'on construit une ligne dont les abeisses représentent la température des sources, et dont les ordonnées soient proportionnelles aux altitudes des sources au-dessus de la mer, on voit que la ligne ainsi déterminée s'éloigne sensiblement de la ligne droite, ce qui montre que le décroissement dans la température des sources à mesure que l'on s'élève n'est pas tout à fait uniforme. Dans la plaine et dans les collines de hauteur inférieure à 280 mètres, le décroissement n'est à peu près que de : 1° par 200 mètres. De 280 mètres à 360 mètres d'altitude, la diminution est beaucoup plus rapide elle : est de 1° par 120 mètres. A partir de 360 mètres et jusqu'à 920 mètres, le décroissement redevient le même que dans la plaine, c'est-à-dire approximativement 1 degré par 200 mètres.
MM. Com mailles et Lambert ont pris la température des eaux de certaines sources qui alimentent Rome, et qui sont amenées dans cette ville par des aqueducs ou qui s'échappent du sol même. Us ont trouvé :
Température. Température
Eau Félice. 16° 28° (5 juillet).
Eau Vergine ou de Trevi. 14° 22
Eau Pauline. 23° 25 Eau Argentine, source près
du Forum. 15° Eau du Soleil, source des
jardins Colonna. 15°
Il est regrettable que la température des trois premières eaux n'ait pas été prise à la source; il aurait été intéressant de comparer les températures de chacune d'elles ; au point de départ et au point d'arrivée.
On remarque cependant que, sauf l'eau Pauline, qui présente une exception, tenant probablement à ce qu'elle vient en parlie des lacs Bracciano et Martignano, la température des cinq autres sources est sensiblementla température moyenne de Rome, c'est-à-dire 15°.
Hippocrate disait : les meilleures eaux sont chaudes en hiver et froides en été. C'est en partie par cette considération que certaines villes, telles que Rome, Paris, Dijon, Edimbourg, Bordeaux, etc., vont chercher au loin et avec des sacrifices énormes, des eaux de source, qui conservent leur fraîcheur, même après un longtrajet, bien que toutes ces villes soient traversées par un fleuve ou une rivière.
Les eaux de source l'emportent encore sur les eaux de rivière, en ce que ces dernières sont souvent troubles et chargées de limon, tandis que les eaux de source sont constamment limpides. Les matières organiques contenues dans les eaux de rivière entrent facilement en putréfaction dans les fortes chaleurs, et au contact de la lumière. Les eaux deviennent alors insalubres, d'une odeur plus ou moins infecte et d'une saveur désagréable et saumâtre, si les substances organiques sont abondantes . Les eaux de sources ne sont pas sujettes à de pareilles altérations, leur trajet étant souterrain et à l'abri de toute influence altérante.
Les eaux de source ont l'inconvénient d'être peu aérées lorsqu'elles émergent de la terre, parce qu'elles ont perdu une partie de l'air qu'elles contenaient avant d'y entrer (car l'eau de pluie est toujours trèsaérée). On a quelquefois élevé cette objection contre l'usage des eaux de source : on a voulu les rejeter à cause de leur peu d'aération. Mais il n'est rien de plus facile que d'aérer une eau de source: il suffit de lui laisser former un petit ruisseau, de faire traverser à ce petit ruisseau des pierres ou
des cailloux, ou de la faire tomber sur une série de petites cascades.
Nous disions plus haut que l'eau de source employée en boisson ne doit pas renfermer plus de 3 décigrammes par litre de matières salines. Il est intéressant de connaître la quantité de résidu salin que laissent quelques-unes des eaux potables consacrées à l'alimentation des populations. Nous réunissons dans le tableau suivant les quantités de matières solubles contenues dans un litre de chaque source ; c'est une sorte d'échelle décroissante de la pureté comparative de ces eaux potables.
Résidu par litre.
Source
de la vallée de Mon-
veaux, près de Meiz.
<>sr,l70 à 0er
des environs de Reims.
de Lyon
de Rouen
,232 à ier
de Bordeaux
de Vergine ou de Trévi,
de Montivilliers
de Besançon
d'Arcueil, près Paris. . .
