TROISIÈME PARTIE

§ 1. Position de la quostion.

De Faveu de tous les ihgpénieurs qui ont eu à lutter contre les torrents pour protéger les vallées, les travaux purement défensifs ont été reconnus, dans la plupart des cas, sinon inutiles, du moins tout à fait insuffisants et souvent dangereux, en aggravant parfois la situation.

M. Surell surtout a mis cette vérité en pleine lumière, et il a prouvé d'une manière irréfutable qu'il fallait transporter dans le bassin les travaux de protection, pour atteindre le mal dans ses causes.

Il a démontré non moins victorieusement que le

i \t EXTINCTION DES TORRENTS.

boisement était le moyen le plus puissant d'extinction des torrents, puisque par la végétation on ag^it à la fois et sur le débit et sur la consolidation du sol.

Son éloquent plaidoyer en faveur des forêts fut accueilli avec la distinction qu'il méritait, et, lorsque les grandes inondations de 1856 vinrent de nouveau émouvoir Topinion publique et le gouvernement, ses idées si justes trouvèrent enfin une sanction dans la loi du 28 juillet 1860, qui confiait à Fadministration des forêts le périlleux honneur d'entreprendre une campagne contre les torrents.

M. Surell ne s'était pas borné à prôner le reboisement des montagnes, il avait signalé en même temps les avantages qu'on pourrait retirer du gazonnement et de petits ouvrages de consolidation artificiels dans les ravins, formés de fascinages.

Son esprit logique avait entrevu le parti qu'on pourrait tirer d'ouvrages d*art plus considérables, mais il n'avait pas cru à la possibilité de garantir leur solidité et leur durée dans les conditions difficiles où ils se trouveraient établis.

MM. Scipion Gras et Philippe Breton ont proclamé hautement aussi et de la manière la plus

explicite que le boisement du bassin leur paraissait le moyen d'action le plus sûr contre les torrents, el ce n'est qu'à défaut des procédés d'extinction dont l'application était encore entourée d'obscurités et d'incertitudes, qu'ils ont proposé, pour atténuer au moins provisoirement le dangper, des expédients que nous examinerons plus loin.

Je ne crois pas devoir relater ici toutes les difficultés et les vicissitudes que* les forestiers ont eu à surmonter au début de l'opération, dans l'ordre moral et administratif.

Les alarmes des paysans, au sujet de leurs intérêts pastoraux, furent telles qu'elles se traduisirent même par la révolte ouverte. La fermentation des esprits était extrême dans toutes les montag^nes, surtout dans la région des Alpes. Comme toujours, les passions politiques et toutes les haines locales s'emparèrent de la question en l'envenimant.

Toute cette agitation est aujourd'hui à peu près calmée, et, il faut le reconnaître, cet heureux résultat est dû en majeure partie à l'esprit qui a présidé à la direction de l'opération.

Voulant pour le moment me renfermer dans les limites du côté technique du problème, je ne par-

lerai pas davantage des difficultés de 1 ordre moral et économique, et je me hâte d'aborder l'étude du système d'extinction.

Les moyens dont on dispose forment trois catégories : le boisement, le gazonnement et les ouvrages artificiels de consolidation.

Pour déterminer exactement dans quelle mesure et dans quels cas chacun de ces moyens doit être utilisé, il est indispensable d'étudier séparément leur action respective. Nous résumerons ensuite dans une discussion générale le système du plan d'extinction. '*"

§ 2. Action des Forêts.

L'action des forêts, au point de vue hydrologique et météorologique, a donné lieu à de longues controverses. La question généralisée, sans distinction d'altitude, de latitude, de configuration du sol et d'une foule d'autres éléments, ne comporte pas une solution uniforme. Je croîs donc devoir écarter tout d'abord ce qui concerne les forêts en plaine et considérer seulement l'utilité des forêts placées sur les versants des montagnes, dans les bassins des cours d'eau.

EXTINCTION DES TORRENTS. i lo

Leur action est multiple ; il n'est pas facile de pénétrer tous les secrets de la nature, et il est probable que nous n'apercevons pas dans son intég'ralité le rôle éminemment conservateur que remplit une haute futaie étendant au-dessus du sol ses paissants org^mes de vég'étation ; mais, en ne tenant compte que des effets qui se révèlent avec la dernière évidence, on acquiert la certitude que ce rôle bienfaisant est considérable et décisif au point de vue du régime des cours d'eau.

Dans les discussions qui ont été soulevées par cette question , on s'est presque exclusivement préoccupé de la perméabilité ou de l'imperméabilité du sol, et du rapport entre la quantité d'eau absorbée et celle qui s'écoule.

Certainement c'est là un élément important du problème, et il ne sera pas difBcile de démontrer que les forêts diminuent dans une énorme proportion la masse d'eau qui s'écoule ; mais le service qu'elles rendent est peut-être plus grand encore, en rég^ularisant l'écoulement et en ne débitant que . de l'eau claire d'une parfaite fluidité.

L'étude des torrents nous a démontré que le mal ne consistait pas tant dans le volume plus ou moins grand de l'eau, mais plutôt dans la perturbation que

il6 EXTINCTION DES TORRENTS.

subissait récoulement. Nous avons vu que les causes principales de cette perturbation sont les brusques variations dans le débit et dans la fluidité du liquide. Or, si nous démontrons que les forêts ont, sous ce double rapport, une puissance régulatrice supérieure à celle de toute autre force , il sera prouvé qu'elles sont le plus puissant moyen d'extinction des torrents.

Si Ton met à découvert par une coupe verticale rintérieur d'un terrain boisé en pente, on constate à la partie supérieure une couche d'épaisseur variable, le plus souvent de 30 à 40 centimètres, formée d'un terreau appelé humus, dans laquelle le chevelu des racines est tellement développé que le tout a l'aspect d'une matière feutrée. Cette couche est à la fois comme une éponge et un filtre. Les grosses racines des arbres pénètrent plus ou moins dans la roche sous-jacente, suivant sa perméabilité ou sa perforabilité.

Lorsque la pluie tombe sur un terrain boisé, une . partie considérable de l'eau est restituée à l'atmosphère par l'évaporation ; une autre est absorbée par l'immense appareil des branchages et des feuillages. Si la pluie se prolonge, l'eau parvient enfin au sol, lequel est susceptible d'en absorber une énorme quantité. L'écoulement est lent a s'établir ;

il faut d'abord que la saturation de la couche spongieuse soit complète ; mais, dès que cet état est atteint, et que Teau peut se frayer un passag*e par un nombre infini de canaux imperceptibles, l'éccrulement, pareil à celui d'un siphon amorcé, se maintient et se prolongée d'une manière uniforme, même long^temps après que la pluie a cessé.

On voit, ceci est un fait d'expérience, alors que les surfaces déboisées ne fournissent plus d'eau, de gros ruisseaux sortir des forêts.

C'est ce qui avait fait dire à certains adversaires des forêts qu'elles étaient plus nuisibles qu'utiles, puisqu'elles tendaient à prolonger les crues.

Nous pouvons maintenant apprécier la valeur d'un tel arg^ument. La crue est prolongée, il est vrai, mais le débit est régularisé ; il est affaibli au début et accru à la fin. Le volume total de l'eau s'écoule dans un temps plus long, et, ce qui est plus important, il s'écoule d'une manière uniforme, en évitant les brusques variations.

Ce qui est plus important encore, la forêt, agissant comme un filtre , ne débite que de l'eau possédant une extrême fluidité ; elle est à peine salie par le lavage de quelques matières organiques, mais

elle ne peut pas entraîner les terres du sous-sol protégées contre F érosion par l'épaisse couverture qui les préserve.

Lorsque la pluie tombe, au contraire, sur un terrain dépouillé de végétation, elle tend à le raviner si sa résistance n'est pas sufiQsante, et l'écoulément s'opère avec les plus extrêmes variations, entraînant des terres et tous les débris du sol.

Les forêts ont donc la double propriété , d'une part, de consolider le sol ; de l'autre, de diminuer et de régulariser l'écoulement, agissant à la fois et sur le débit et sur la perturbation, c'est-à-dire sur la cause première et sur les causes secondes du débordement des cours d'eau.

On a voulu soumettre à des expériences l'action des forêts au point de vue météorologique et hydrologique. Sans doute, ces études si intéressantes ne sont pas perdues pour la science, on ne saurait trop les encourager ; mais on doit reconnaître qu'elles n'ont qu'une faible valeur, par cela même que l'action modératrice et régulatrice, qui est capitale dans tout l'ordre de la nature, leur échappe complètement, la météorologie étant avant tout une science d'observation.

Qu importe, par exemple, la quantité d'eau qui

tombe annuellement dans un bassin , en ce qui concerne une crue donnée ? L'essentiel serait de savoir, par rapport à la quantité tombée pendant la durée de la crue, de quelle manière s'est opéré l'écoulement, en tenant compte de toutes les causes de perturbation. Ce qui paraît difficile.

En ramenant toute la question à la perméabilité du sol et à sa capacité absorbante, on paraît attacher une importance exclusive à la réduction du volume d'eau qui s'écoule. On oublie par là que des cours d'eau, rég^ulièrement alimentés , constituent la principale richesse d'un pays, et sont le plus puissant de tous les instruments de travail.

Par leur puissance modératrice, les forêts agissent comme de vastes réservoirs , non - seulement en évitant les brusques variations du débit pendant une crue, mais en alimentant les cours d'eau et élevant leur niveau pendant la période d'étiag^.

En ce qui concerne les torrents des Alpes spécialement, il est démontré que la recrudescence qu'ils subissent, et qui a pris surtout de si fortes proportions depuis une quarantaine d'années, tient à la disparition des bois. Quand on parcourt ces terrains ravinés et dépouillés de toute végétation, on rencontre encore de nombreuses souches de pin et

de mélèze, qui attestent qu'à une époque encore peu reculée ils étaient recouverts par de vastes forêts.

M. Surell cite, comme exemple de l'action des forêts, le torrent de Savines, aujourd'hui complètement éteint, et dont le bassin est entièrement garni par une magnifique forêt de sapins et de pins. La forêt a en effet contribué à Textinction, mais il importe cependant de faire une observation.

Cette extinction naturelle du torrent remonte aux siècles les plus reculés. Le cône est d'une régularité géométrique parfaite. A sa base, contre la Durance, il présente une troncature produite par Térosion de la rivière, et dont Tescarpement a environ 30 mètres de hauteur à son point culminant. Cette coupe du terrain laisse à découvert Tintérieur du dépôt torrentiel formé de cailloux roulés.

Toute la surface du cône est cultivée, et sur une partie se trouve bâti le gros village de Savines (chef-lieu de canton).

Cet énorme remblai est situé au pied d'une haute montagne appelée Morgon , dans les flancs de laquelle est creusée une gorge profonde entourée d'un vaste bassin dû au travail des eaux. Tous les

versants de la montag'ne sont tapissés d'une belle forêt produisant des sapins ayant plus de 30 mètres de haut et 3 mètres de tour.

Les pentes sont profondément ravinées, mais boisées jusqu'au bord des thalweg*s. Un assez fort ruisseau sort de la gorge principale, mais il ne grossit que très-peu ; il ne charrie plus de matières^ et il s'écoule dans la Durance par un lit profondément encaissé dans le flanc gauche du cône. L'extinction et la stabilité sont complètes, et il est certain que si la forêt venait à disparaître, de nouveaux désordres se produiraient, mais plus avec la même intensité qu'autrefois.

En parcourant tout, le bassin avec attention, je me suis assuré que, sur tous les points, le fond des thalwegs des gorges et des ravins, formé par la roche dure, était absolument inafîouillable. On peut donc induire de là que, pendant la période d'activité du torrent, alors que le bassin s'approfondissait de plus en plus, la surface ne devait pas être boisée. Mais dès que les eaux furent parvenues partout au roc dur, et qu'elles ne purent plus affouiller leurs thalwegs, les versants tendirent à se consolider en prenant leur talus naturel d'équilibre, et, dès lors, la végétation put commencer à prendre pied et achever l'extinction.

Cette remarque est importante, en ce sens que si la disparition d'une forêt donne toujours naissance à des désordres torrentiels, il n'est pas toujours vrai qu'on puisse y mettre un terme avec le seul secours de la forêt.

Tant qu'un terrain meuble est protégé par l'état boisé, il se conserve et se comporte, au point de vue hydrologique, comme les terrains les plus solides ; mais, si le bois vient à disparaître, si le terrain se ravine profondément, si le fond des ravins continue à être facilement affouillable , il devient extrêmement difBcile d'asseoir la végétation sur des berges qui s'écroulent continuellement et qui, outre leur instabilité , ne possèdent plus aucune trace de terre végétale. ^

• Dans les Alpes, il y a de nombreux exemples de forêts séculaires qui s'écroulent lorsque le pied du versant est affouillé par les eaux.

On est donc conduit , si on a des raisons pour vouloir une extinction radicale et prompte, à donner au fond des ravins, artificiellement, une résistance à Taffouillement, par des ouvrages de consolidation appropriés et qui feront l'objet d'un chapitre spécial. Mais, auparavant^ il importe d'épuiser tout ce qu'il faut dire concernant les procédés naturels.

La puissante action des forêts est donc incontestable, quelle que soit la nature du boisement: futaie, taillis, simples broussailles, tout contribue à affermir le sol, à retarder et à régulariser Fécoulement.

En comparant les diverses natures de bois, on peut dire que les hautes futaies, avec leur vaste appareil de feuillage à une grande élévation audessus du sol, conviennent mieux au point de vue météorologique et hydrologique, et que les sousbois valent peut-être mieux pour assurer la consolidation du sol sur des pentes rapides. Mais comme ordinairement, dans des terrains peu riches, le sol des futaies se couvre de mort-bois, il en résulte que le mélange des deux natures de peuplement réalise le mieux le but qu'on se propose d'atteindre.

§ 3. Action du gaion.

Pour bien se rendre compte de Faction exercée par une couche de gazon recouvrant le sol, il faut suivre le travail naturel vraiment intéressant qui se produit, lorsqu'on supprime le pâtu rage sur un terrain jusque-là livré aux abus de la dépaissance.

Les faits que je vais exposer ne sont pas purement théoriques, ils sont aifirmés par les nombreuses expériences de mises en défends effectuées depuis un grand nombre d'années.

Je crois d'abord devoir faire une remarque importante au sujet des différentes natures de dég'radalions du sol. Les unes, simplement superficielles, ne compromettent en rien la stabilité et la solidité de la masse du terrain. La surface est plus ou moins dég^radée, mais le sous-sol est inébranlable. D'autres, au contraire, s'il s'ag'it de terrains meubles ou mal assis, entament la masse., la déchirent profondément et l'ébranlent jusque dans ses fondements.

Il est de la dernière évidence que l'action du g^azon, si toutefois il peut s'en produire, est à peu près nulle pour cette seconde classe. Il n'y a que le bois, avec ses fortes et profondes racines, qui soit capable d'affermir et de protéger un sol aussi instable, et souvent le bois lui-même a besoin de l'aide des ouvrages artificiels de consolidation.

L'action du gazon au contraire est très-puissante, s'il s'agit seulement de réparer un mal superficiel, en faisant disparaître les traces d'érosion.

Reprenons donc la description du travail de la

nature.

Dès que le sol n'est plus piétiné par les troupeaux, et que les rares herbes qu'il est encore capable de produire ne sont plus rong*ées jusqu'à la racine, il se fait un réveil des forces de la nature. Tous les g^ermes enfouis reprennent de la vie. Dès la première année, le terrain changée d'aspect, il commence à verdir lég'èrement. A l'automne, les plantes répandent leurs g'raines. D'année en année, la vég'étation se répand et s'impose de plus en plus.

A mesure que ce chang^ement s'opère dans l'état de la surface, l'eau arrive moins rapidement et avec moins d'abondance dans les ravins et les plis du sol. Sa puissance d'entraînement des matières s'affaiblit ; d'abord elle n'a plus la force d'entraîner les plus g^rosses pierres qui roulent au fond des ravins et de toutes les dépressions, et s'y arrêtent.

Au travail d'érosion et d'entraînement succède l'action opposée, celle du colmatag'e et du nivellement. Cette action, d'abord lente, s'accentue, en suivant une prog*ression rapidement croissante. La tendance au nivellement g'énéral élarg^it partout la section d'écoulement; le ralentissement de la vi-

tesse succède à Faccélération. La végétation, favorisée par ce colmatage fertilisant, prend un développement énergique; elle envahit de plus en plus le fond des ravins. C*est là un signe caractéristique de la victoire assurée à la végétation.

Lorsque le versant est dominé par des crêtes formées de roches désagrégeables, ces sommités, plus exposées à Faction destructive des éléments, continuent à prbduire des masses de menus débris qui alimentent l'action du colmatage sur les pentes inférieures. Les ravins et toutes les dépressions du sol tendent de plus en plus à s'effacer. Le sol va en s' élevant sans cesse. Dans cette couche nouvelle perméable et divisée, le gazon se développe avec une vigueur de plus en plus grande, et il finit par atteindre une épaisseur considérable ; elle est souvent de 30 centimètres.

On peut apprécier dès lors Taction produite par cette épaisse couche de gazon.

Au point de vue de la consoUdatioti du sol, k protection est complète.

Au point de Vue hydrologique , rabsorptiou de Teau par cette couche perméable est d'autant plus

g^rande, que, soit par suite d'un plus g*rand nivellement de la surface , soit par l'efTet des longues herbes, Técoulement subit un ralentissement énorme.

Le nivellement, en élargissant indéfiniment la section, réduit la masse d'eau à une lame extrêmement mince; ensuite chaque brin d'herbe brise facilement cette lame, de sorte que Feau, qui ne peut acquérir de la vitesse que par une certaine concentration, est émiettée à un tel point, que tout écoulement est impossible, a moins d'un cas extraordinaire, tel qu'une trombe s'abattant et se concentrant sur un seul point.

Les bois exercent aussi une action colmatante sur les versants qu'ils occupent, lorsque les crêtes sont dénudées et formées de roches désagrégeablés, produisant non-seulement de menus débris, mais aussi très-souvent des pierres et des quartiers de rocher •

Dans certaines forêts, tous les arbres sont mutilés gravement, du côté d'amont, par le choc de pierres qui roulent du haut de la montagne.

Quand ces projectiles sont lancés avec trop de vitesse, ils roulent jusqu'au bas de la montagne,

mais le plus souvent ils s'arrêtent sur la pente, et forment par leur amoncellement une couche d'épaisseur variable.

Lorsque ce colmatage s'opère lentement et régulièrement, il est extrêmement favorable à la végétation. C'est là une des causes de la beauté des bois sur les versants.

Dans une culture forestière perfectionnée, il serait possible, par de légers travaux, d'enrichir le sol en favorisant ce colmatage naturel.

Sur les pentes rapides, et s'il s'agit d'arrêter et de fixer des matériaux volumineux, le bois est préférable ; mais sur des pentes faibles, le gazon, qui agit sur les menus graviers et les sables les plus fins, réalise un colmatage plus fini et plus uni.

C'est un fait d'expérience que les terrains gazonnés sont mieux nivelés que les terrains boisés.

On peut donc tirer cette conséquence que, dans des cas donnés, même pour des terrains que l'on a intérêt à boiser, il est souvent préférable de les soumettre préalablement au régime de la mise en défends, afin de leur faire subir cette préparation naturelle qui les nivelle et les fertilise.

EXTINCTION DES TORRENTS. i29

Lorsque, par suite du mauvais étal du sol et de Tétat trop avancé du ravinement, l'action de la nature serait trop lente pour cicatriser des plaies si profondes, on doit lui venir en aide par des procédés artificiels. Il suffit souvent de quelques fascinag*es en travers des ravins pour déterminer Faction colmatante et lui imprimer une énerg^ie extrême. On ne peut sous ce rapport tracer aucune régule fixe. Le principe est celui-ci : puisque c'est par sa concentration que Teau acquiert de la vitesse et sa force de destruction, il faut autant que possible, et sur tous les points, ralentir la vitesse en élar glissant la section.

La mise en défends ne produit pas partout un g'azonnement pur, il faut une certaine altitude favorable aux plantes g^eizonnantes des hautes montag*nes et certaines conditions de sol. Dans les rég'ions inférieures et suivant les contrées, dès qu'un terrain n'est plus livré aux troupeaux, la végétation se réveille, et toutes les plantes de la localité, dont les g»ermes se sont conservés dans le sol ou dont les semences sont apportées par le vent, se développent. Ce sont des lavandes, des g*enêts, des fétuques, et très-souvent de véritables essences forestières, le chêne surtout, qui est si vivace.

Toute cette vég'étation naturelle, quelle* qu'elle

soit, est précieuse, quand il s'ag^it de restaurer un terrain appauvri et de combattre les redoutables effets du ravinement.

En résumé, la végétation sous toutes ses formes est le plus puissant moyen de restauration et de consolidation du sol, et par cela même l'agent le plus actif et le plus précieux d'extinction des torrents. Mais, comme je l'ai déjà dit, il est certains cas où le mal a fait des progrès si effrayants , que la nature livrée à ses seules forces serait impuissante à le réparer. Il faut absolument lui venir en aide, si l'on veut protéger les vallées efficacement et surtout promptement.

Je vais donc examiner dans le chapitre suivant ces procédés artificiels.

§ 4. Théorie des banages.

L'idée de l'emploi des barrages contre les torrents n*est pas nouvelle ; elle a été émise, discutée et expérimentée depuis longtemps , mais à des points de vue très-différents qu'il importe de préciser^ si l'on veut juger sainement les avantages et les inconvénients de ce moyen d'action.

M* , Sureli, partisan et promoteur du système

d'extinction, n'a pas cru à la possibilité d'asseoir des ouvragées solides pouvant assurer la consolidation des bergpes; il s'en est tenu à conseiller des fascinag*es.

MM. Scipion Gras et Philippe Breton, sans nier la supériorité des procédés d'extinction, ont cherché, à leur défaut, dans les barrag-es un expédient capable d'atténuer le mal, sinon de le gpuérir.

L'étude de leurs systèmes est très-propre à jeter un grand jour sur la théorie tout entière.

Les barrages peuvent être considérés à deux points de vue bien distincts : 1* conune consolidation immédiate du sol; 2"* comme retenue ou emmag*asinement des graviers.