BASSIN DE LA SEINE

Depuis plusieurs années , aux époques où régnent des pluies persistantes d’hiver, on lit dans les journaux des avis du genre de celui-ci : « La crue de la Seine, signalée hier 15, atteindra probablement, au pont d’Austerlitz, la cote 2"'.501e 18 ; on peut craindre pour la Marne, au per-

(') M. Manuel, de Berne.

(2) Préface du livre intitulé ; Au Village.

MAGASIN PITT0RESQUJ2.

tuis Damery, une montée dé 2 mètres ; pour l’Aisne, à Pontavert, une montée de 3 mètres; pour l’Oise, à Venette, près de Compiégne, une montée de 2 mètres. » Quels précieux renseignements pour la population riveraine de ces cours d’eau, pour les mariniers, pour les négociants qui ont des marchandises à expédier ou déposées en ce moment sur les quais !

Les faits coïncident généralement d’une manière surprenante avec les indications. Les écarts, lorsqu’il y en a, sont asse2f faibles pour que l’utilité de l’avertissement ne soit pas sensiblement amoindrie dans la pratique. Aussi les ingénieurs des ponts et chaussées, de qui émanent les renseignements, prennent-ils une certaine apparence de sorciers qui eût pu être dangereuse il y a quelques siècles. Ou temps de Numa, on les eût considérés comme étant en grande faveur auprès des nymphes des eaux. Aujourd’hui, la science et Y observation expliquent le sortilège des prédictions, et le culte que leur vouent les ingénieurs n’est pas moins passionné que celui des anciens Romains pour leurs poétiques déesses.

Les avertissements reposent sur la connaissance des lois ou plutôt des faits d’écoulement des eaux pluviales à la surface des divers terrains et sur les crues des petits afthienls torrentiels de la Seine, dont les cotes sont journellement envoyées par la poste, ou par le télégraphe s’il y a lieu au bureau du service central à Paris. Des stations météorogiques sont installées sur divers points de la partie supérieure du bassin. On y surveille les crues et l’on y relève régulièrement les hauteurs de pluie tombée, les températures, les pressions de l’air, etc., etc. - Lois ou faits d écoulement des eaux pluviales, stations météorologiques organisation du service hydrologique du bassin, prédic-^ tions et avertissements, tout est dû à M. Belgrand, acluellenaent inspecteur général des ponts et chaussées.

Ce fut en 1832 qu’une observation fine et judicieuse à propos d’un événement météorologique le mit sur la voie des etudes et des applications dont il a enrichi la science et ia pratique de l’art de l’ingénieur. Il n’était encore qu eleve. Chargé de diriger dans le département delà Côted Ur la construction d’un petit pont sur la rivière de Prenne (*), a Vitteaux, il vit, après une forte pluie d’orage de moins d une heure, les eaux ruisseler de toutes parts a la surface des coteaux qui bordent la vallée. En un instant, une crue énorme dépassa les parapets du pont qu’il construisait et qui en remplaçait un autre précédemment emporte par les courants. Souvent témoin de pluies aussi lortes, mais jamais d’un tel ruissellement des eaux pluviales, m d’une crue aussi subite, il jugea que ce double phenomene tènait à la nature du sol. La Brenne, en effet a son ht creusé dans un massif argileux imperméable; tout a côte régné la chaîne de la Côte-d’Or, formée de terrains calcaires ite^-perméables; et l’élève ingénieur put s’assurer que, dans la région argileuse, les eaux de pluie coulaient en abondance sous les ponts, tandis qu’elles ne mouillaient pas ou mouillaient très-peu les pieds de ceux qui étaient construits sur les routes de la région calcaire.

trouvait ainsi en défaut la règle empirique enseignée à 1 Ecole des ponts et chaussées pour déterminer le débouché que les arches des ponts doivent offrir à l’écoulement des eaux dans les crues. Cette règle ne tenait compte que de 1 etendue des versants et de la hauteur des collines si-

son qn il fa lait joindre surtout à ces données celle de la nalnre géologique du sol; car les eaux s’écoulant très-

fré ™P«™“Wes et pénétrant

presque aussi vite dans 1 intérieur des terrains perméables

il d^evenait évident que la même règle ne pouvait être applicable a 1 un et à l’autre cas.

Envoyé en mission sur d’autres points de France, l’indétourné de ses premiers aperçus jusqu’en lodb, ou il eut la bonne chance d’être précisément chargé du service des ponts et chaussées dans les deux arrondissements de Châtillon-sur-Seine et de Semur, le premier ou 1 on trouve les terrains oolithiques perméables, le second presque entièrement couvert d’argiles, ou de granités impermeables. Il eutdonclaplusgrandefacilité pour reprendre sa thèse de 1832. Depuis lors, il ne l’a jamais abandonnée, et 11 n a cessé d’accumuler observation sur observation dé constater exactement les faits, d’en chercher les explications, d’en prévoir les conséquences, et de poursuivre les applications. En 1846 et en 1852, il publia des mémoires appuyés par des notes très-détaillées, géologiques, agricoles, forestières, météorologiques, qui témoignaient de la persévérance de l’ingénieur, et démontraient qu’il avait philosophiquement embrassé le sujet dans toute l’étendue possible et n avait laissé en dehors de ses études et de ses recherches aucune théorie ni aucune application.

M. Belgrand ne pouvait manquer d’être compris et apprécié par le corps savant auquel il appartient. Une administration attentive s’empressa de profiter de travaux SI neufs, qui honorent à la fois et l’homme et la nation: aussi fut-il appelé à organiser, dans le bassin de la Seine' un service hydroniétrique, qui se propage dans les bassins d autres fleuves et même à l’étranger, avec les modifications que comportent les circonstances locales.

La carte dont nous sommes autorisés à donner la réduction est tirée de l’un des atlas qui accompagnent deux magnifiques volumes, publiés de 1869 à 1872, aux frais de la ville de Paris, et oû M. Belgrand a résumé ses idées et ses travaux sur l’état antédiluvien et actuel du bassin de la Seine. Nous puiserons presque entièrement tes éléments de nos articles dans ces deux volumes et dans les communications postérieures insérées soit dans les Annales des ponts et chaussées, soit dans les Annuaires de la Société

demétéorologie.Depuisl866,M.Belgrandafaitadjoindre

au service hydrométrique, exigeant un zèle à toute épreuve et des soins minutieux, M. l’ingénieur G. Lemoine, qui donne annuellement le résumé des observations, et discute es résultats avec une sagacité pleine de promesses pour amélioration de la science hydrologique. Nous lui ferons aussi des emprunts.

mançol?' Semur, cet affluent de l’Ar-

Le bassin de la Seine n’est point un pays plat comme le nord de 1 Europe. Ce n’est point non plus un pays montueux, sauf à son origine où se trouvent les versants océaniens des monts Morvan et de la Côte-d’Or, Les sommets les plus élevés du premier dépassent à peine 900 mètres au-dessus du niveau de la mer, et ceux du second s’arrêtent a 610 mètres. Depuis le pied de ces hauteurs jusques aux côtes maritimes, on ne rencontre plus d’intgalités audessus de 200 mètres.

A une certaine époque géologique, la mer recouvrait tout le bassin, sauf le Morvan, et s’étendait bien au delà de 1 emplacement de la France future ; elle y a déposé des terrains très-variés, par suite sans doute des courants violents et en tous sens dus aux exhaussements qui ont produit le relief actuel de l’Europe occidentale. Plus tard , à mesure que les dépôts sédimentaires du bassin parisien s élevaient de manière à former une sorte de golfe avec une tendance à le fermer, des masses d’eau douce s’entremêlaient en proportion croissante ou même alternaient avec les eaux salées et passaient parfois à l’état de lac ; e les abandonnèrent aussi leurs dépôts spéciaux. Vinrent ensuite les grands phénomènes diluviens, résultat probable

du dernier et rapide soulèvement des Alpes, et qui, passant au-dessus du niveau de la Côte-d’Or, parcoururent le bassin avec une vitesse inouïe. Ils rasèrent les plateaux, creusèrent des vallées, mirent à nu des assises sédimentaires inférieures, laissèrent derrière elles des terrains de transport, limons, graviers ou sables, et donnèrent au bassin une surface telle à peu près qu’ elle est modelée aujourd’hui, avec ses grandes érosions, ses fossés immenses. De là les variétés innombrables de terrains qui constituent la richesse agricole de cette partie de la France.

Toutes ces variétés de terrains peuvent se classer et se distinguer en deux grandes divisions, au point de vue du mode d’écoulement des eaux pluviales ; les terrains perméables et les terrains imperméables. Cette distinction étant la base du régime des crues dans la Seine, qui est le grand collecteur du bassin, la carte hydrologique que nous donnons a été teintée sur tous les terrains imperméables; mais elle est à trop petite échelle pour que la gravure eût pu, sans confusion, indiquer, par des variations dans les hachures, les principales variations dans la nature des terrains géologiques ; nous y suppléerons autant que possible dans le cours des descriptions.

Le massif imperméable le plus éloigné de Paris à l’origine du bassin se voit au sud-est de la carte , là où se lisent les noms de Semur, Avallon, Château-Chinon. Il renferme, au centre, les monts Morvan (Nièvre) ; à l’est, une partie de l’Auxois {Aussois onAulsois, arrondissements de Semur dans la Côte-d’Or et d’Avallon dans l’Yonne); à l’ouest, une partie du pays de Corbigny traversé par l’Yonne (arrondissement de Clamecy). Les monts Morvan sont formés de granité avec porphyre en quelques places ; les portions de l’Auxois et du Corbigny sont des grés,’ des argiles et des marnes appartenant au lias , étage le plus bas de la grande formation jurassique , et dont l’imperméabilité surpasse celle de tous les terrains imperméables répandus dans le bassin de la Seine. — Ce premier massif est celui qui a l’influence la plus marquée sur les crues du fleuve à Paris. 11 la doit aux monts Morvan. C’est la région du bassin où il pleut le plus abondamment. Il y tombe moyennement 1™.800 d’eau dans les lieux les plus élevés. Ce chiffre décroît en raison de la diminution de l’altitude et descend à un mètre. Le décroissement continue ensuite jusqu’à Paris, qui appartient à la zone minimum de pluie du bassin. A partir de Paris, la quantité de pluie augmente progressivement jusqu’au bord de la mer, sans être aussi considérable cependant que celle qui tombe vers la ligne de crête principale du Morvan, où l’on a constaté l’existence d’une zone très étroite, à la naissance de l’Yonne et de la Cure, qui reçoit trois fois plus d’eau que Paris.

La surface du granité du Morvan est de 1 685 kilomètres carrés, celle du lias est de 2 520. Dans ce dernier chiffre est compris celui du terrain liasique du petit massif imperméable de Langres, que l’on voit sur la carte à droite du Morvan. La rivière de Marne y prend sa source ; la Seine prend la sienne entre le Langrois et le Morvan; Y Yonne, ainsi que ses principaux affluents torrentiels, dans les parties élevées de ce même Morvan.

La seconde surface imperméable du bassin commence, au nord, par une longue bande étroite qui part des frontières de la Belgique, se dirigeant vers le midi selon une ligne indiquée à peu près par les villes de Vervins, Rethel, Youziers, Sainte-Menehould, Bar-le-Duc, Yassy, Bar-sur- Seine, Tonnerre et Joigny. Là elle s’étale en un massif d’une étendue presque égale à celle du Morvan, et au milieu duquel on lit le nom de Montargis ; c’est le Gâtinais. Quant àla bande étroite, c’est au nord l’Argonne dansla Lorraine,

et au sud-est la portion de Champagne dite Champagne humide.

L’Oise prend sa source à l’extrémité septentrionale ; l’Aisne y naît vers le premier tiers, et s’y maintient en courant au nord jusqu’à Rethel, où elle se dirige à l’ouest jusqu’à son confluent avec l’Oise. La Champagne humide est coupée par les vallées à terrains de transport perméables des rivières Marne, Aube, Seine, Armançon, Serein, Yonne.

Deux natures de terrains se présentent dans cette seconde zone imperméable. Sur la bande étroite, ce sent principalement des sables imperméables et des argiles connues sous le nom de grés vert, dans lequel on trouve, surtout dans les Ardennes et en Lorraine, les nodules de phosphate de chaux, amendement agricole précieux, objet d’un grand commerce. On trouve aussi, sur le bord extérieur, des calcaires imperméables, et l’on rencontre généralement, contre le bord intérieur, avant d’arriver à la craie blanche si perméable de la Champagne pouilleuse, des craies marneuses demi-perméables qui font comme une transition . L’ensemble de ces sables, argiles et marne forme l’étage crétacé inférieur, appartenant aux terrains secondaires.

L’autre nature de terrain se trouve dans le Gâtinais, traversé par le Loing qui y naît. C’est une argile sableuse, sans pente, avec beaucoup d’étangs, et qui est d’une origine beaucoup plus récente que le grès vert.

La superficie du terrain crétacé inférieur, ou craie inférieure, occupe, en y comprenant, du côté de Beauvais, le lambeau imperméable du pays de Bray, 5550 kilomètres carrés ; celle des argiles du Gâtinais est de 3 700.

La troisième grande zone est marquée parles villes d’Épernay, Château-Thierry, Coulommiers, Melun, Corbeil, et se compose principalement des deux Bries, la champenoise et la française. Le massif est assez compacte à Test, au sud-est et au sud de Paris. Il se continue par les plaines de Satory vers l’ouest, et s’amoindrit ensuite en bandes étroites jusqu’aux environs de Louviers. Le terrain est d’abord l’argile à meulières de Brie, puis l’argile à meulières plus récente des plaines de Satory. Sa contenance est de 4 910 kilomètres carrés. La Marne et la Seine traversent ou bordent cette zone ; deux autres de ses cours d’eau secondaires, le grand et le petit Morin, ont une influence notable sur certaines crues de la Seine à Paris, à cause de leur proximité. Peu de pente dans la Brie ; de nombreux étangs y servent de réservoirs aux eaux pluviales, lesquelles coulent lentement.il en résulte que ce massif imperméable , considéré sous le rapport de l’écoulement des eaux et de leurs effets, présente uu caractère particulier. Yoici, en effet, ce qui se passe : après une sécheresse, les premières pluies n’ont pas d’influence sensible sur les cours d’eau de la Brie; mais, si elles se prolongent, la nappe des meulières finit par se gorger d’eau, et les mares se remplissent. C’est alors que la continuation ou le prompt renouvellement des pluies font monter énormément les rivières jusque-là si tranquilles, par exemple, le Grand-Morin, à Coulommiers. A partir de ce moment, le massif de la Brie se comporte comme les autres terrains franchement imperméables.

Signalons enfin deux lambeaux de terrains imperméables; l’un qui s’étend dans le nord-ouest de Beauvais, et d’où sortent TEpte et l’Andelle ; c’est le pays de Bray, à grés vert comme la Champagne humide ; l’autre à l’extrémité occidentale de la carte, formé comme les plaines de Satory de terrains récents argileux à meulières, et dont la superficie occupe 1 025 kilomètres carrés.

En réunissant les contenances de tous les terrains im-

perméables, granité, lias, craie inférieure, argiles diverses du Gâtinais , de la Brie, des plaines de Satory , on arrive à 19 350 kilomètres carrés.

Les terrains perméables couvrent une superficie trois fois plus grande, 52210 kilomètres carrés; savoir, 16610 de craie blanche, 6475 de sables calcaires, 4420 de calcaire de Beauce et de sables de Fontainebleau, 11 880 de plateaux drainés par la craie, et enfin 5875 de terrains de trans-

Par suite de cette heureuse alternance entre les terrains perméables et imperméables, la pluie qui tombe à la surface des premiers, descendant jusqu’aux sources avant d’arriver au lit de la Seine, laisse généralement aux pluies qui tombent sur les imperméables le temps de passer avant elle-même dans le courant du fleuve collecteur. C’est ce qui limite la fréquence, la hauteur et la durée des grandes crues de la Seine. L’exception a lieu et le danger

port dans les vallées, surtout dans les terrains crétacés.

Sur les terrains imperméables, où l’eau ruisselle à la surface, tous les cours d’eau ont des crues violentes et de courte durée. Or, par la manière dont les perméables sont disposés entre les imperméables dans le bassin de la Seine, ils amortissent les effets désastreux de ceux-ci. Cette disposition saute aux yeux sur la carte, où les perméables sont renrésentés par les portions blanches.

s’accentue lorsque les pluies de la saison froide sont persistantes et se prolongent assez pour saturer le sol perméable ; car les eaux ruissellent alors à la surface des perméables comme sur celle des imperméables , et des désastres sont à craindre.

Le lecteur jugera par cet article que la science hydrologique inaugurée par M. Belgrand mérite une attention exceptionnelle. Il désirera certainement l’étudierde plus prés.