II. — {PAMtlt riATlQUC
114 DESSÈCHEMENTS ET DUKIGATiONS.
indiquer les préparations préalables du sol que réclame Parrosage des prairies, qui, en France surtout, sont le genre de culture le plus intéressé à l'extension des irrigations.
Un principe bien simple doit diriger Texéculion de ces travaux. Il faut que Feau, autant que possible, arrive partout, mais qu'elle ne séjourne nulle part. C^est à Taccomplissement parfait de cette double condition qu'on doit le succès plus ou moins grand des arrosages. La seconde est plus importante que la première, car un terrain incomplètement irrigué donnera lieu à des non-valeurs, en ce sens qu'à égalité de dépenses, les produits seront moindres que si Ton eût opéré avec plus de perfection, tandis qu'un terrain où Teau d'arrosage s'écoule incomplètement devient immédiatement nuisible, en donnant naissance à des herbes marécageuses dont le voisinage est toujours pernicieux.
Quel que soit le système d'arrosage que l'on adopte, il faut que cette condition de Tassainisseraent complet du terrain soit préalablement remplie. C'est pour cela que, dans toute opération d'une certaine étendue, il y a toujours à exécuter des travaux de terrassement. On les fait généralement à la bêche, qui est la meilleure manière d'en assurer la bonne exécution.
La première chose à faire est donc, avant tout, de s'assurer que les eaux que Ton va répandre en abondance s'écouleront le plus complètement possible. Cela exige que le sol, quelles que soient ses pentes, ne présente ni flaches ni dépressions. Dans les terrains en pente, les choses sont naturellement disposées pour un bon écoulement général des eaux, et Ton a peu de frais à faire pour assurer leur écoulement partiel. Mais comme le cas le plus rare est celui où Ton a des eaux disponibles au-dessus des coteaux, que dès lors des pentes naturelles assez prononcées existent rarement sur de grandes étendues, en contre-bas du tracé des rigoles principales d'arrosage, il résulte de là que c'est à l'irrigateur à disposer son terrain de manière à lui donner les conditions voulues, d'abord pour que l'eau ne séjourne nulle part après l'arrosage, et ensuite pour que chaque parcelle reçoive, aussi également que possible, le bénéfice de l'irrigation.
Cette précaution fondamentale doit trouver son exacte application dans les divers systèmes d'arrosage dont nous allons dire successivement quelques mots.
Arroisase par infiltrailon. — L'arrosage par infiltration est le système le moins répandu et qui a le moins d'importance. Il consiste à introduire dans des rigoles horizontales, convenablement espacées sur un terrain en pente, une petite quantité d'eau pour humecter seulement le sol, sur une zone plus ou moins large, en aval de chaque rigole. Il y a des terrains constitués de telle manière, quant au sol et au sous-sol, que cette méthode, généralement trèsimparfaite, y donne de bons résultats avec de petites rigoles distancées de 3 à 4 mètres l'une de l'autre, et une quantité d'eau qui peut descendre jusqu'à 120 mètres cubes à 100 mètres cubes par hectare. Ce sont ceux d'une perméabilité moyenne, mais dont le sous-sol, à une faible profondeur, ne jouit plus de cette qualité. Alors les
eaux introduites dans chaque rigole s'infiltrent peu à peu^ à la faveur de la pente, dm masùèn k liomsctar lîaat6t toute la zone qui s'étend jusqu'à la rigole inférieure.
Mais c'est là un cas que Ton peut regardeir comme exceptionnel; car si Ton a^ ou une terre compacte^ ou un sous-sol perméad^ie, ott un terrain d^une trës^faible inclinaison^ alors cette pratique ne donne plus que des résultats trè»*imparfait6.
Aip»**»if© |MP Milmacr0l4Mi p^w les prAlvicti* <-*- Cet arrosage e(M[^ste à introduire les Tolume& d'eau dont on. peut disposfer mi des compartiments presque sans pente^ que Fon a e« soin d'entourer entre des bourrelets d'une saillie un peu plus torUi que l'épaisseur maximum de la lame d'eau que Ton veut répandre sur les prairies. On voit d'après cela que ce mode d'arrosage ne ooi^' vient pas sur les terrains en pente prononcée, ni sur ceux-là m^mn qui, étant très-peu inriinés^ présentent de nombreux accidents ; eaïf alors la nécessité d'exécuter des terrassements ramènerait la préfé^ rence en faveur d'une autre méthode beaucoup {dus parfaite^ eelU des billonnages, dont nous allons parler jdus bas.
Afin d'étendre le plus possible les compartiments, sans être obligé, d'exécuter des terrassements, et pour conserver aus bourrelets d^ttacaissement leur hauteur uniforme, on les dirige ordinairement sui« vant les lignes de niveau du terrain, ee qui fait qu'ils se présentent sous des angles plus ou moins aigus sur la direction des lignes de thalweg, qui doivent toujours être envisagées, attendu qu'il n'y w pas de bonne irrigation sans écoulement, et que c'est néoessairemeat par les thalwegs que cet écoulement s'opère d'une manière définitive^
Ou donne à ces compartiments d'arrosage la plus grande superficie possible, mais elle est généralement trè»-lunitée, d'après les pentes du sol. Une largeur de 12 à 15 mètres est rogaidée comme suffisante si les longueurs sont un peu considérables*
Les bourrelets se font en t^re et gazon, et ces matériaux sont ordinairement fournis par voie d'emprunt, au moyen de la fouille de petite fossés ouverts dans la même direction, mais toujours à TintÀ* rieur«
Le milieu de chaque compartiment doit «voir sa ligae d'éa>ttle«' ment pour l'ass sûsissement complet après chaque arrosage, car cette méthode est une de celles qui donnent le plus promptement nais* sanee aux niauvaises herbes quand le sol n'est pas parfaitement %>utté.
Pour les terres labourables, e'estràrdire pour les récoltes qui sont principalement soumises à l'arrosage, on emploie une méthode mixte qui semble intermédiaire entre toutes les autres; car cet arrosage s'eilectue à la foû» par submersion, par infiltration, et àTaide de rigoles, mais de rigoles qui ne déversent pas. Ces rigoles ouvertes, sur des dimensions variables, au pied des plantes à arroseif qui sont essentirilement en lignes, absorbent les quantités d'eau que l'on juge convenable de dépenser au profit de la végétation.
Ces quantités sont d'ailleurs extrêmement variables, selon ie^ dimat, ks citdtures et la finalité du sol.
116 DESSÈCHEMENTS ET IRRIGATIONS.
UaUJBS ET BÊMAMBiNàiOm.
Les méthodes d'irrigation les plus usitées, Dotamment pour les
Gairie^^ sont celles où Ton distribue Teau à l'aide de rigoles; ou en ces rigoles sont horizontales et suivent toutes les inflexions du terrain en se projetant en plan comme les courbes des plans topographiques^ ou bien elles sont accompagnées d^un terrassement préalable qui dispose les sols trop peu inclinés en petits faites, avec deux versants dont les jonctions inférieures forment des lignes d'écoulement ou d^égouttement.
Les rigoles simples, ou rigoles proprement dites, conviennent aux terres qui ont une pente assez prononcée et où Ton peut disposer d'une quantité d^eau assez considérable. Les rigoles billonnées commencent à être nécessaires quand le sol à arroser a une inclinaison moindre de 1 pour 100. Cette dernière méthode étant la plus exacte 4e toutes et celle qui permet de répartir Teau avec le plus de régularité et d^économie^ c'est sur elle que nous allons donner quelques ;Botions.
BlllonnasMU — On nomme ainsi la disposition régulière du sol irrigable suivant des lignes de faites dirigées dans le même sens -que la pente générale du terrain. Les billons ou ados sont les espèces de petits contre-forts résultant du relèvement des terres^ sui- -vant cette forme qui est la plus régulière de toutes et à laquelle^ toutes circonstances d^ailieurs égales, correspond la moindre dépense de Teau consacrée à l'arrosage.
La direction des billons est presque toujours perpendiculaire à celle du canal secondaire ou de la rigole principale/ dont ils reçoivent immédiatement les eaux. On ouvre sur la ligne de faite les rigoles de distribution, et, si cette opération est faite avec tout le soin désirable, ces rigoles vont toujours en diminuant de largeur de Torigine à Fextrémité, tandis que celles d^écoulement, qui sont au pied des versants, augmentent dans le sens inverse. Il est enccnre d'usage de donner à ces dernières rigoles une section à peu près double de celle des premières, afin d^éviter toute stagnation nuisible des eaux, c'est-à-dire qu^on a fait la largeur, à l'origine de ces rigoles d'écoulement, égale à la plus grande largeur des rigoles alimentaires. Cette précaution est motivée surtout par les chances d'^gcnrgement
3ui peuvent avoir lieu dans ces rigoles inférieures, soit par la chute e quelques corps étrangers, soit par le rétrécissement Buccessif qu'y produit la croissance rapide du gazon qui les borde.
Une difiTérence non moins marquée s'observe également dans les pentes. Celle des rigoles supérieures ou alimentaires n'est que de 0^,0005 à 0"',0008 par mètre; celle des rigoles d'écoulement va de 0»,001 à 0»,0016.
Ainsi, dans le système d'irrigation des prairies par planches billonnées, qui est le plus parfait, tout est combiné pour le plus complet écoulement des eaux qui ont servi à Tarrosaçe.
Les rigoles supérieures se nomment rigoles de disiribuiiofi ou rigoles de faîte; les autres portent le nom de rigoles d^écoulement
DESSÈCHEMENTS ET IRRIGATIONS, 117
ou rigoles de colature. On nomme ailes les surfaces ou planches transversales comprises entre la rigole de faite et celle de colature. Quand les pentes sont très-faibles et les eaux d'irrigation abondantes^ on pourrait croire que Ton peut étendre indéfiniment les longueurs des biilons^ ce qui entraînerait un accroissement correspondant dans la dimension des rigoles; mais ^expérience a toujours prouvé qu'il y a du désavantage aies prendre trop grands^ par exemple^ allant jusqu'à 100 mètres dans des terres de consistance moyenne, car alors la distribution de Veaux tend à devenir inégale et exige, dans tous les cas, plus de surveillance et de main<-d'œuvre que pour des dimensions beaucoup moindres.
Les sections des rigoles varient avec la longueur et la largeur des billons. Dans la Campine^ le maximum d*étendue de ceux*ci avait été porté d'abord à 1^ mètres de longueur sur 20 mètres de largeur totale^ ou 10 pour chaque aile. Dans ce cas^ la rigole d'alimentation avait à l'origine 0%30 de largeur au plafond et 0"',1B à l'extrémité, tandis que les rigoles d'écoulement avaient 0",30 à l'origine et 0'",60 à l'extrémité, ce qui leur donnait Tapparence de véritables fossés.
Mais on doit .dire que cette longueur des bilions, même en pays très-plat, est fort exceptionnelle. Aussi les ingénieurs de la Gampine y ont-ils bientôt renoncé et s'en sont tenus à la longueur de 40 mètres environ comme maximum.
Dans ces dernières conditions, qui sont très-usuelles, les largeurs moyennes des rigoles alimentaires sont de 0",20, et celles des rigoles d'écoulement de 0'^30. Les talus de ces rigoles sont d'ailleurs
calculés à raison de 1 3 pour 1, ce qui tient à ce qu'elles sont ouvertes entièrement dans un sable très-mobile ; mais dans les terrains ordinaires on leur donne bien peu d'inclinaison, ce qui est toujours praticable, vu leur faible profondeur.
NFPÉBENTS SYSTÈMl» D'IRItlOATiaiV DE LA BMMllEIiU;.
Depuis plusieurs années les irrigations ont pris dans la vallée de la Moselle, en aval d'Epinal, un développement très-considérable; elles ont transformé en prairies plus de 800 hectares de- graviers stériles, et elles sont loin d'avoir atteint leurs limites. C'est une des plus belles applications d'un mode d'irrigation qui a été rarement pratiqué jusqu'à ce jour. Ces travaux prouvent d'une manière évidente combien les irrigations sont un moyen certain, facile et économique de fixer le lit d'une rivière à fond mobile. Tandis que dans tant de localités on exécute ou on propose d'exécuter des digues trèsdispendieuses, et dont le résultat peut être complètement détruit par les exhaussements successifs du lit, on pourrait, par des irrigations productives, former un lit mineur fixe et qui ne s'exhausserait plus. En rendant en outre submersibles les grands canaux d'irrigation, on préserverait en même temps des inondations les localités habitées, tout en laissant un large lit aux grandes eaux.
Nous avons déjà fait remarquer qu'il existe trois systèmes prinpaux d'irrigation, qui ne sont pas indifféremment applicables. Si
148 DESSÈCHEMENTS ET IRMGATIONS.
]?^m o)}8er?e avae soin les eireonaUoiees partiottlières ées difTérentes .prrâies^ on te rendra parfaitement eompte des motilg pratiques qui .Wt déterminé l'adoptioa de tel ou tel mode et qui font que dans cerlaios cas, en apparence anaiegues^ le succès est très-diff^nt.
Le premier sysiène, qui a été particulièrement étudié par M. Nadauit de BuffoD, est celui suivi dans les grandes irrigations du midi de la France et ûu nord de I^talte. Le but unique que Feau doit remplir, afesi d^nlretenir Thumidité du sol^ surtout pendant .1^ sécheresses de Tété ; c'est un arrosage proprmient dit ; la pureté <de VeAU^ l'abondance et la natuve des matières en suspension sont tout à fait secondaires. Mais il est indispensable que le sol soit de èonœ natune^ que la terre végétale soit assez épaisse, sinon il faut woiT recours à des engrais, (sax ce genre d'irrigation appauvrit le nol^ et cela d'autant plus que la quantité d^eau livrée est plus abondante et que l'eau est plus pure.
Le second système est suivi dans les lorrains calcaires du déparlement des Vosges ; c*est celui qu'on rencontre le plus fréquemment en France, surtout dans le Nord. Il convient particulièrement iaux vallées doni les cours d'eau ont très-peu de pente et dont les «aux moyennes sont pures, acides ou chargées de substances peu OOBTenables pour les prairies. Naturellement ou par des moyens artificiels qui varient suivant la disposition des localités^ les eaux débordent sur les prairies en hiver^ au dégd, dans tous les moments «nfin où «lies sont chargées de terre végétale enlevée sur d'autres ipohats. Il se dépose ak»» un If'ger limon très-^favorable à la végéta* tion et qui compense la déperdition du sol. Pendant l'été les irrigations sont suspendues, on se contente d'entretenir lliumidité des .{ffairies en maintenaat les eaux à un niveau aussi étevé que poissible dâjQs les canaux et les cours d'eau. Si cependant la forme et les pentes du sol le permettent, on peut avoir recours, pendant les sécheresses, au premier système durrigation.
On V4oit ifji» ce #eekâûd mofite aet une ^esféee 46 eoiJimtsge dont l'Egypte présente la plus vaste application ; à cette différence toutejfeii que nos cours d^eau calcaires ft'am)se&t ordinairement que des prairies, ^tandis que le Nil fertAise >Ies «champs aussi bien que les l^ratries.
Dans le troisième système, T^au non-seulement entretient la fraldbe»r du sol, mais die agit surtout, parce qu'elle amène continuellaqaeot et en tout temps un limon très-fin,' mais extrêmement fertile. Les eaux, en élé, sont parfaitement pures en apparence; mais «n examinant avec soiii le sol on voit toujours un petit dépôt qui, mr des cailloux, se lève dans l'origine en croûtes minces, d'une leoukffir bistre foncée, et qui ne se bment pas immédiatement acnis les doigts. Dans ce mode-^là, la nature d« sol est à peu près indifié- «eate. On voit même les irrigations ipéuseir plus facilement sur des cailloux dépourvus de terre végétale que sur les points où il y a déjà im K&MnmenœmeQt de végétatien. Ce qui importe avant tout, c'est la nature des eaux, et surtout celle du limon ^'elles tiennent en suspcôMioa. Jus(|u'à une ^rtaine lisnte, plus il y a d'eau, plus il y a dfi limoiL, et meÉUsosea mai. tes ^psiiiries. Pendant l'été oralement il
DESSÉCaiEMENTS ET IRRIGATIONS. 119
convient de réduire ou de supprimer les irrigations suivant Tétat de la végétation des prairies et dans l'intérêt des récoltes. Ce système ne peut convenir aux eaux calcaires du bassin de la Seine, et encore moins aux eaux ferrugino-calcaires des Landes; mais il est surtout applicable dans les vallées dont les eaux proviennent des montagnes granitiques couvertes de forêts et dont la pente est assez forte pour qu'on puisse établir des dérivations très-rapprochées. Il existe actuellement sur les deux versants de la chaîne des Vosges et de la forêt Noire, et dans certaines parties de la Suisse.
Les cours d'eau qui proviennent de» montagnes de TAuvergne, des Alpes, des Pyrénées, doivent donner lieu à de belles applications de ce système.
Ce qui distingue ces irrigations, c'est qu'elles réunissent d'abord les avantages des deux premiers modes; elles permettent l'arrosage des prairies pendant les sécheresses, et elles produisent en tout temps un colmatage énergique et dont on est maître de disposer. C'est surtout sur les mauvais terrains qu'il y a lieu de les appliquer, parce qu'elles produisent en très-peu de temps une révolution complète, surtout lorsque ces terrains sont très-perméables.
Les travaux exécutés depuis quelques années le long de la Moselle^ et que nous allons décrire, sont un des plus beaux exemples de ce système.
Irrlsatloiui de la WLomélle. — Le cours de la Moselle, dans le département des Vosges, peut être divisé en deux parties bien distinctes : du sommet de la chaîne des Vosges jusqu'à Epinal, et de cette ville à la limite du département. Dans la première partie, cette rivière est encaissée entre des prairies bien arrosées, et son régime est très-régulier. En aval d'Epinal, au contraire, le lit de cette rivière est très-large; il est formé d'une vaste plaine de graviers continuellement déchirée par un grand nombre de bras. Ces bancs de graviers changent continuellement de forme. Le sol est composé de cailloux purs dont la dimension excède rarement 0"»,12 à 0°»,15. Il est quelquefois recouvert de quelques symptômes de végétation, où les troupeaux des communes environnantes trouvent de misérables pâturages.
En 1823, les frères Dutac eurent l'idée de transformer ces terrains en prairies, au moyen de prises d'eau établies dans la rivière.
Dès cette époque, ils commencèrent à lever les plans nécessaires et à tracer la disposition approximative du système d'irrigation. Mate comme les communes sont propriétaires des terrains, les acquisitions entraînèrent beaucoup de retard, soit à cause des lenteurs administratives, soit à cause du mauvais vouloir des communes. Aussi ce ne fut qu'en 1827 qu'ils achetèrent le petit territoire de la Gosse^ de 20 hectares, situé immédiatement en aval d'Epinal. Ce premier essai ayant parfaitement réussi, ils purent, à l'aide de compagnies successivement formées, commencer les travaux sur une plus grande échelle.
MM. Naville, de Genève, ont acheté toutes les actions des compagnies antérieures, de sorte qu'ils sont, avec les &ères Dutac, les seuls propriétaires des prairies arrosées depuis Epinal jusqu'à la limite
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du département de la Meurthe. Il faut cependant en excepter 90 hectares de terrains communaux arrosés par deux prises d'eau et qui sont loués pour trente ans par deux compagnies dont les intérêts sont tout à fait distincts.
Marrlte de» trairaiiY» — Les frères Dutac ont suivi dans leurs travaux la marche suivante : la superficie totale a été divisée en bassins, c'est-à-dire en surfaces, situées ordinairement sur la même rive et susceptibles, par la conformation générale du sol et par la division des propriétés, d'être arrosées par la même prise d'eau. En tête de ces bassins, ils ont construit assez grossièrement des barrages qui servent à dériver les eaux dans un canal de 8 à 10 mètres de largeur et dont la section d'eau moyenne varie, d'un bassin à Fautre, environ de 5 à 12 mètres, suivant l'étendue des terrains à arroser. Ces canaux se maintiennent en ligne droite et de niveau aussi longtemps que possible. L'eau n'a qu'une pente superficielle nécessaire pour produire l'écoulement et variable avec le nombre des petites prises d'eau. Lorsque le sol général s'abaisse considérablement, le grand canal se trouve fermé par un barrage en terre, et une ou plusieurs vannes de fond transmettent les eaux soit à la continuation du grand canal, soit à des canaux d'amenée de seconde importance. Les petites prises d'eau, en nombre illimité, dérivent Teau, soit directement du grand canal, soit des canaux secondaires, et arrosent alors toute la superficie du sol. Suivant les hauteurs relatives de ces canaux, les prises d'eau ont lieu par la surface ou par des vannes de fond. Les eaux, après avoir parcouru tout le terrain, sont ramenées dans la rivière par un système de rigoles de décharge complémentaire.
Lorsque le sol est de niveau, qu'il se trouve des champs déjà tout préparés, on adopte l'irrigation par ados ou billons; mais il faut éviter, comme nous l'avons déjà dit, de leur donner trop de longueur, parce que, si les rigoles d'amenée ne présentent pas une pente suffisante, le limon ne se dépose pas également. Toutes les fois qu'on le peut, on obtient une grande économie de main-d'œuvre et un résultat au moins aussi satisfaisant en conservant à peu près les ondulations que la rivière avait données aux graviers. Les tracés des difi'érents canaux sont alors très-sinueux, et on utilise les anciens bras de rivière pour en former de grands déchargeoirs. Le sol est, dans ce cas, divisé en talus de forme gauche et irrégulière, dont les lignes de plus grande pente ont environ 5 pour 100 d'inclinaison. Si les talus ont plus de 30 ou 40 mètres de longueur, on les interrompt par des lignes à peu près horizontales, comme dans le système d'irrigation par pente. Du reste, la composition primitive du sol permet de réduire, suivant les besoins, l'inclinaison des talus ou des ados sans qu'il en résulte d'inconvénients. Jamais il ne se produit de plantes marécageuses.
Quant à la rivière, on en a réuni toutes les eaux dans un seul bras, dont les contours sont fort adoucis et dont les rives présentent une pente très-faible, qui n'excède pas 10 à 15 pour 100. Une fois que ces bords sont gazonnés, les eaux les submergent sans les attaquer. Aussi n'est-on obligé d'avoir recours à des enrochements de
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défense que sur un petit nombre de points^ excepté toutefois pour la clôture des bras secondaires.
Dès que le terrain est convenablement disposé^ on fait arriver les eaux, après avoir semé sur toute la surface de la graine de foin. Un léger dépôt de limon se forme lentement. Un an ou dix mois après, ces prairies commencent à donner des fourrages, et au bout de la troisième année elles sont en plein rapport. Il y a quelques précau* tions cependant à prendre dans Tirrigation à son origine. Si Peau arrive en trop grande abondance, elle emporte la graine de foin et détruit la végétation déjà formée; si, d'un autre côté, on n'arrose pas assez, il suffît d'une heure ou deux de soleil pour brûler ces nouvelles plantes si délicates. Il faut choisir un juste milieu; mais^ autant que possible, il vaut mieux semer la graine au printemps ou en aulomne, par un temps déjà humide; puis on maintient en outre un peu d'eau sur le sol, et à mesure que la végétation se développe, que les racines se forment, on augmente l'irrigation. La plus grande difficulté, celle qui exige le plus d^habitude de la part du directeur des travaux, c'est la disposition générale du sol. Des nivellements faits avec soin sont d'un grand secours sans doute, mais il faut en outre un certain lact, un certain coup d'œil qui ne s'acquiert pas toujours par Texpérience, et que les frères Dutac ont à un point éminent.
Au bout de deux ans, lorsqu'il s'est formé sur la prairie une couche suffisante de terre végétale, on réduit les irrigations au moment où la végétation est la plus forte, pour éviter que l'herbe ne se couche, qu'elle ne soit pas ensuite détériorée par le limon, ce qui la ferait pourrir et ce qui produirait plus tard de la poussière dans le foin. On cesse même toute espèce d'irrigation pendant les dix ou quinze derniers jours pour sécher le sol et les plantes et faciliter la maturité des grains. De sorte que, en y comprenant le temps nécessaire pour l'enlèvement des récoltes, l'irrigation est interrompue pendant un mois pour chaque coupe.
On compte que 1 hectare de ces prairies, une fois en plein rapport, produit 5000 kilogrammes de foin et 2500 kilogrammes de regain.
Le prix moyen des terrassements, en y comprenant l'ensemble des canaux, varie de 600 à 1200 francs par hectare, suivant la disposition des lieux, suivant le nombre des brs^ de rivière à couper et les difScultés du redressement du lit. Quant aux transactions pour l'acquisition des terrains, elles diffèrent d'une commune à l'autre. Tantôt les terrains ont été achetés, tantôt ils sont loués pour un certain laps de temps (généralement trente ans); tantôt, enfin, ils doivent être partagés, suivant une certaine proportion, entre les communes et les irrigaleurs.
Ces contrats deviennent de plus en plus onéreux pour ces derniers à mesure qu'on voit le résultat de ces travaux, et, en pareil cas, il serait préférable de faire des sacrifices avant le commencement des opérations, pour passer immédiatement tous les marchés. Mais l'abolition du libre parcours sur ces misérables pâturages est toujours la grande difficulté pour ces transactions.
422 DES^fiHEMENTS ET IRRHÎATIONS.
«Vauffease* — Un inconvénient grave de ce système est l'énorme quantité d'eau qu'il exige; aussi ne peut-on l'appliquer sur de grandes éehelles que dans les vallées, comme celles de la Moselle, dont la pente est assez forte pour pouvoir établir des dérivations successives qui utilisent de nouveau les eaux de décharge. Lorsqu'on est forcé d'arroser directement avec les canaux colateurs, le résultat est bien moins avantageux, parce que les eaux qui s'en écoulent sont privées de limon, tandis que lorsqu'elles rentrent dans leur lit naturel, elles se réunissent à celles qui n'ont pas été dérivées et deviennent plus riches en limon que celles des colateurs; cela est d^autant plus vrai, que les irrigations absorbent une moindre partie de la rivière, comme cela a lieu généralement sur la Moselle.
Le nombre de litres nécessaires par seconde pour arroser avec colmatage \ hectare de prairies dans le terrain graveleux de la Moselle, est de 100 litres par seconde, quantité qui diffère énormément de 1 ou 2 litres généralement admis par les ingénieurs dans les grandes irrigations de l'Italie et du midi de la France. Si on adopte une, deux, trois ou quatre périodes d'arrosage, la quantité d'eau se réduit de 400 à 50, à 33, et enfin à 25 litres par seconde. Mais lorsque la couche de terre végétale est peu considérable, que le sol audessous est sablonneux, il n'est pas prudent d'admettre plus de quatre périodes dans une bonne irrigation, parce que, sans cela, un ou deux jours de fortes chaleurs suffisent pour sécher la portion de prairies non arrosée et pour compromettre par suite considérablement la récolte.
Lorsqu'on a opéré les jaugeages, les eaux de la Moselle étaient assez fortes pour que l'irrigation fût normale, et les vannes de prise d'eau étaient baissées convenablement pour réduire la quantité d'eau au volume reconnu nécessaire par l'expérience.
La prairie de la Gosse, établie par les frères Dutac en 1828, était arrosée par un canal dont la section moyenne était de 4™*ï54, et la vitesse moyenne de 0"',50, ce qui a donné pour la portée 2'"^"**27 par seconde. Cette quantité d'eau arrosait sans inteïmittence 19 hectares ; on avait donc par hectare 120 litres par seconde.
La prise d'eau des trois communes, située au-dessous et qui arrosait alors 40 hectares de nouvelle formation, avait pour section moyenne 6"^50, pour vitesse moyenne 0°»,50; la portée était donc de 3™<^"*^84-, soit 96 litres par hectare. L'arrosement était aussi sans intermittence. A l'extrémité du grand canal se trouvait une source de fond alimentant 20 hectares; en jaugeant son produit, on a trouvé Q = 1»^«"*»586, ce qui donne 79 litres par seconde. Au moment de l'opération, le jaugeage n'était que de 75 litres; mais le garde, qui, depuis plus de vingt ans, dirige et surveille ces irrigations, a dit que la charge sur la vanne n'était pas assez forte ; qu'il fallait, pour une irrigation convenable, l'augmenter de 0",15 au moins, ce qui, comme nous venons de le dire, donnait un débit constant de 79 litres par seconde.
La prairie de Thaon renferme 200 hectares de prairies établies depuis quatorze àdix-huit ans. Comme il y a deux périodes, la prise d'eau qui se trouve sous le village de Ghavelot n'arrosait, au mo-
DESSÈCHEMENTS ET IRRIGATIONS- 1^
ment de l'opération, que 100 hectares. Le canal a pour section 12°>q24, pour vitesse moyenne l-'^OO; ce qui donne pour la portée totale 12™^**97. Chaque hectare arrosé recevait donc 130 litres par «econde, soit 65 litres par seconde pour toute la surface de la prairie.
Pour ne pas se baser uniquement sur les prairies créées en aval d'Epinal, on peut puiser des renseignements sur les irrigations du même système établies dans l'arrondissement de Remiremont, qui est, sans contredit, un des plus intéressants de la France sous ce rapport. Jusqu'aux sommets des montagnes, on voit utiliser les eaux avec art et avec le plus grand soin.
Les prairies du pré Broquin, situées au-dessus de Remiremont, et qui font Tobjet d'une note de Touvrage de M. Nadault de Buffon, reçoivent par une dérivation de la Moselle 70 litres par seconde et par hectare.
En 4767, la ville de Remiremont a concédé les eaux qui s'échappaient du canal de faîte du moulin communal, pour transformer en prairies des terrains à peu près sans valeur, en suivant le système adopté postérieurement par les frères Dutac. Le partage des eaux de ces prairies, dites du Grand-Pont, a été réglementé par un jugement du tribunal; il est régulier et surveillé par un garde spécial. Il «6t basé sur une portée du canal de S™*'**^© ; mais d'après une vérification minutieuse, cette portée n'est que de 3 mètres cubes. Ponr 60 hectares, on aurait donc 50 litres par seconde ; mais lors du partage on n'a pas trouvé cette quantité suffisante, on a préféré avoir recours à deux périodes pour allouer tout à la fois 100 litres par seconde et par hectare.
. €cs résultats varient entre 70 et 130 litres, mais cette différence n'a rien de surprenant lorsqu'on remarque qu'ils ne sont donnés que par les vagues appréciations de l'expérience et du coup d'oeil.
Il n'y a rien de précis, d'arrêté. Ni les frères Dutac, ni les gardes cbargés de distribuer l'eau dans les différentes prises d'eau, ne se sont occupés du jaugeage. Ils ont seulement reconnu approximativement quelle était la quantité qu'il convenait d'allouer, et chose remarquable, leur expérience s'accorde fort bien avec celles des irrigations faites à Remiremont dans des circonstances analogues , mais sur des terrains depuis longtemps transformés en prairies ; ce qui prouve que la quantité d'eau nécessaire ne diminuera pas par la suite. De plus, les prairies du Thaon, qui étaient arrosées par 130 litres, étaient soumises aune irrigation à deux périodes; on comprend alors que la quantité d'eau jugée nécessaire doit être plus considérable toutes les fois que l'état de la rivière le permet, d'autant plus que ces prairies ont une superficie de 200 hedtares, arrosée par la même prise d'eau; c'est un maximum pour la Moselle, que l'expérience a prouvé qu'il ne fallait pas atteindre. Diaprés des jaug^eages faits à Epinal, l'étiage de la Moselle approche de 10 à 12 mètres cubes. Si Ton tient compte des pertes énormes occasionnées par la mauvaise construction du barrage des prairies du Thaon, il ne doit arriver alors dans le canal que 5 à 6 mètres cubes par seconde ; c'est pour eefei que pour ce bassin, les propriétaires sont
iU DESSÉCaiEMENTS ET IRRIGATIONS.
obligés d^adopter plus de deux périodes et doivent utiliser directe^ ment les canaux colateurs.
En résumé, diaprés les résultats cités ci-dessus et diaprés les différents renseignements que nous avons recueillis, nous pensons que pour une irrigation du troisième système sur un sol graveleux, on doit tâcher d^obtenir 100 litres par seconde et par hectare, et si les circonstances obligent à se restreindre, on pourra adopter deux périodes, ce qui réduit de moitié le cube de Teau nécessaire pour toute la surface. Mais au-dessous de 40 ou 50 litres, on serait forcé d'augmenter le nombre des périodes et l'irrigation serait peut-être encore possible, mais le résultat ne serait pas aussi satisfaisant.
Toutefois, ces chiffres ne sont pas donnés d'une manière irrévocable; ce sont seulement des données qu'il peut être utile de connaître dans des circonstances analogues. Si, par exemple, le sol est plus compacte, si dans ce sol moins perméable, les plantes peuvent avoir des racines assez profondes pour qu'elles souffrent moins des sécheresses, alors, pour ces deux motifs, la quantité d'eau pourra être restreinte, parce que l'absorption par le sol sera moins grande, et les périodes pourront être portées à trois ou quatre sans inconvénients. Mais aussi, il faut remarquer que le limon déposé sera beaucoup moins considérable, et la végétation moins belle, surtout si Ton maintient cette diminution même pendant les fortes eaux, qui contiennent plus de limon. Cette quantité d'eau dérivée est loin, du reste, d'être perdue pour le cours d'eau ; la majeure partie rentre dans le lit par les canaux de décharge; une autre partie rejoint directement la nappe d'eau souterraine, qui, dans les rivières à sol graveleux, suit à peu près leurs variations de niveau ; une troisième partie est absorbée par les plantes, elle doit peu varier avec la quantité d'eau; enfin, la dernière est enlevée par l'évaporation. Observons encore que l'influence de l'évaporation diminue lorsque le volume d'eau augmente, parce que la température du sol est abaissée en conséquence. Le limon est d'abord arrêté par les plantes, il se dépose en outre sur le sol comme sur un filtre. Dans l'origine, la quantité d'eau filtrée sur les cailloux est très-considérable, la couche de terre végétale augmente alors rapidement. Plus tard, le sol devenant moin& perméable, ce sont les eaux qui coulent à la surface du sol qui augmentent; mais alors la quantité de h mon déposée diminue, parce que les eaux de décharge ne sont pas aussi pures que celles qui ont été filtrées. C'est pour cela qu'au bout de peu d'années, puisque le volume d'eau reste constant, le sol ne s'exhausse
idus sensiblement. Le dépôt annuel de limon ne fait que compenser es pertes dues à la végétation . Du reste , nous avons la conviction que la quantité d'eau absorbée par l'irrigation est moindre que celle qui est enlevée par l'évaporation , lorsqu'une rivière coule par plusieurs bras sur des graviers brûlés par le soleil.
mrature des eaais. d'lrrls»^on. ^— Une considération encore plus importante que celle du volume, c'est la qualité de l'eau, la quantité et la nature du limon en suspension. C'est une étude toute nouvelle à faire avec l'aide delà chimie, et que^nous regardons comme importante, mais qui, dans tous les cas, serait fort intéres-
DESSÈCHEMENTS ET IRRIGATIONS- 125
santé. Du reste^ rexpérience des agriculteurs peut déjà fournir des données assez précises.
Ainsi dans les Vo:>ges^ lorsque les eaux sont pures, qu'elles sortent immédiatement des terrains de grès des Vosges ou de grès bigarré^ les paysans répandent en automne^ sur leurs prairies^ des engrais solides qu'ils enlèvent au printemps^ lorsque les piums et les neiges ont transmis au sol leurs principes fertilisants. Certainement ce principe est très-défectueux, il vaudrait mieux employer des engrais liquides recueillis avec un soin minutieux; mais cela prouve que les agriculteurs jugent bientôt des défauts et des qualités de Feau employée.
Si les eaux contiennent des principes acides, si elles sortent de terrains tourbeux et ferrugineux, comme sur les plateaux élevés situés entre Epinal et Plombières, alors les paysans vont chercher à grands frais dans les départements du Haut-Rhin, de la Meurthe et de la Moselle, des cendres lessivées qui, pendant trois ans^ ont la propriété de changer complètement leurs prairies, primitivement couvertes de joncs et de plantes marécageuses. On voit quelquefois cent voitures par jour suivre péniblement les routes en transportant cet amendement précieux.
Il conyient d'éviter aussi l'emploi des eaux qui sortent des lacs ou des grands réservoirs où le limon se dépose, comme le prouve l'exemple de laVologne, un des trois principaux affluents de la Moselle. Cette rivière, formée d'un ruisseau qui traverse successivement deux lacs éi d'un émissaire du lac de Gérard mer, ne donne lieu, à son origine, qu'à des irrigations bien inférieures à celles de la Moselle. Ce n'est qu'en s'eloignant de ces lacs, en recevant d'autres ruisseaux chargés de principes fertilisants, que les irrigations s'améliorent.
On voit par ces exemples, que pour appliquer le système d'irrigation de la vallée de la Moselle, la nature de Teau est aussi importante à considérer que son volume. Ainsi, par exemple, on n^obtiendrait pas un meilleur résultat si, voulant transformer en prairies les sables du département des Landes, on se servait d'abondantes dérivations des cours d'eau ferrugino-calcaires du pays, que si on amenait à grands frais des eaux des vallées des Pyrénées, à raison de i ou 2 litres par seconde. Les cours d'eau des Landes peuvent arroser avec 1 litre par hectare les plaines de la Garonne contenant une énorme couche de terre végétale, et d'un autre côté, les eaux des Pyrénées peuvent indifféremment transformer en prairies, par des irrigations abondantes, les graviers des gaves ou arroser les plaines fertiles qui précèdent Toulouse. Nous remarquerons seulement en passant que, dans cette dernière hypothèse, les irrigations seront préférables quand on alimentera le canal de Saint-Martory directement par la rigole de Sarrancolin, que quand on sera forcé d'avoir recours aux réservoirs de Lannemezan.
II reste encore beaucoup à faire en France, sous le rapport des irrigations; mais malheureusement on en parle plus qu'on n'en fait ; cependant il convient d'observer qu'il y a moins à faire qu'on ne le croit généralement. L'immense majorité de la surface du sol a été
126 DESSÈCHEMENTS ET IRB%ATIONS«
appauvrie de longue date, par suite de la gène des cuUtvateurs. La couche de terre végétale est très-pauvre^ peu fertile etmaxiqud codhplétemeat d'engrais. Oa conçoit alors que^ si ou afqpliquait à cette nature de terrain le système d'irrigation d'Italie^ il se pourrait fort bien qu^on obtlat un résultat qui ne serait pas en rapport avec la dépense. Il vaudrait beaucoup mieux cultiver plus de prairies artificielieS; et employer plus judicieusement et avec une économie minutieuse les engrais liquides gaapillés jusqu'à présent. Cela permettrait bientôt de supprimer lea jachères ei cela rétablirait à la longue la fertilité du sol.
Quant au second système, celui par colmatage, il a pris k peu près tout le développement dont il est susceptible» ùa a déjà transformé en prairies presque tous les terrains qui se trouvent subm»gés par les crues des cours d'eau à peu de pente. Si on voulait augmenter la surface du colmatage d'hiver par des barrages> on recouvrirait des terrains dontrhumidité serait difficilement entretenue pendant Tété. Le peu de pente des vallées à terrain calcaire, où ce système est surtout applicable, le défaut de curage de ces cours d'eau, la difficulté de leur entretien par suite des dépôts Yaseux^ seront toujours un grand obstacle à une ii-rigation régulière» surtoi:^ avec des terres fortes.
Quant au troisième système, analogue à celui de la Mesdle, il faut, comme nous l'avons vu, beaucoup d'eau et de Feau de bonne qualité ; on conçoit que cela restreint immédiatement son application. Mais toutes les fois qu'il sera possible, on ne saurait trop Fencourager. L'aspect du pays est métamorphosé en peu d'années. Au lieu d'un cours d'eau continuellement vagabond sur des gmviers incultes, on ne larde pas à voir une rivière bien encaissée, ooulant paisiblement au milieu de riches prairies.
DE EA CeMJlIilAf Mm liB L'EXIfttKIliCE ITVfV «ERMTVll^ IVIMI. BlUS D'USINES HYDRAVUQIJES ATCC L'ASSÉCHEMEIVT IMS PI^AINES ET AVEC U:S IRRIGATIOIVS.
Lorsqu'un cours d'eau dont la pente générale est peu forte fait mouvoir un certain nombre d'usines, on remarque que, le plus souvent, le foin des prairies est de mauvaise qualité, et que la plus grande partie de ces prairies se trouve dans un état marécageux.
On ne voit ordinairement d'autre moyen, pour remédier à cet état de choses, que de détruire les moulins ou d'abaisser considérablement leur tenue d'eau; or, un pareil remède n'est pas applicable. En effet, les possesseurs d'usines ont droit à des indemnités si on les trouble dans leur jouissance, et les propriétaires des prairies riveraines seraient loin de se mettre tous d'accord sur Favantaged'on abaissement du plan des eaux ; les uns, dont le terrain est dans une situation plus élevée et plus saine, objecteraient que leur terrain cesserait de produire de l'herbe, si Ton cessait d'humecter les racines des plantes; d'autres, en reconnaissant que l'abaissement de Feau améliorerait la qualité de leur foin, allégueraient qu'il en
DESSÈCHEMENTS ET IBRIGATIONk. 197
diminuerait la quantité; d'autres enfin obserreraient que cet abaissement, à moins d'être fort considérable^ et^ par conséquent extrêmement coûteux à opérer^ serait à peu près in^cace.
Les difficultés pour sortir d'un état de choses aussi déplorable ne sont pas, comme on le voit, purement administratives ; elles tiennent aussi à des questions d'hydraulique et dVt. Ce sont ces questions que nous nous proposons d^examiner.
Nous rechercherons donc successivement :
i ". J usqu'à quel point la fixation, faite ordinairement par les soins de TAdministration, d'une certaine différence de niveau entre le plan d'eau de la tenue d'un bief et la surface de la prairie contiguê^ suffît pour assurer l'assèchement et l'assainissement de cette prairie;
2». Quel système il conviendrait d'adopter pour rento cet assèchement et cet assainissement plus certains;
3^. Comment on peut conserver les usines existantes^ en établir même de nouvelles avec des tenues d'eau quelconques^, même supérieures au niveau des terrains environnants, de naanière à utiliser comme force motrice presque toute la pente des eaux sans nuire aucunement à Tasséchement de la plaine ;
4°. Comment on peut, avec ce même système, concilier facilement l'assainissement complet des prairies jtvec l'abondance de leur produit en herbe;
B"". Enfin comment on peut en tirer les moyens d'opérer, dans certaines limites^ des irrigations abondantes sans nuire au roulement des usines.
to. EflTet de la réslementotton ordinaire du niireaii défi tenae» d'eau eomparativeiiieiit auis. rive»* — L'Administration, dans ses autorisations d'établissement ou de maintien d'usines, a Thabitude de fixer le niveau de leur tenue d'eau à 20 centimètres environ en contrebas des terrains formant les rives du ruisseau ou de la rivière qui les alimente.
Cette réglementation suffirait à l'assèchement de la plaine si le niveau de celle-ci était partout au moins aussi élevé que celui des bords de son cours d'eau ; si sa nappe d'eau souterraine offrait partout une coupe transversale horizontale; enfin s'il suffisait toujours d'une couche de terrain de 20 centimètres au-dessus de cette nappe pour n'avoir, dans une prairie, que des herbes de bonne qualité et aucun des caractères et des inconvénients du marécage.
Mais malheureusement il n'en est presque jamais ainsi.
Les bords d'un cours d'eau ne sont pas en général la partie la plus basse de la plaine qu'il sillonne. Ils sont, au contraire, ordinairement plus élevés que tout le reste, ce qui tient, comme Ton sait, aux alluvions qui s'y déposent, pendant les crues, en plus grande quantité qu'ailleurs. Il en résulte que si les eaux soulevées par les ouvrages d^un nioulin coulent à peu près à pleins bords, les parties de la plaine éloignées des bords seront infailliblement marécageuses, surtout les prairies au pied des coteaux, qui sont ordinairement les plus déprimées.
En second lieu, la nappe d'eau qui règne sous la plaine ne saurait être de niveau dans le sens transversal. Comme la pente en longueur
128 DESSÈCHEMENTS ET IRRIGATIONS.
est supposée faible^ il faut de toute nécessité que cette nappe s'incline transversalement vers le ruisseau pour que les eaux venant soit du zénith^ soit des coteaux environnants et du sous-sol^ puisseot s'écouler entre deux terres vers le ruisseau qui est supposé leur émissaire unique.
Toutes les portions de terrain situées au-dessous de deux plans plus ou moins inclinés s^élevant de part et d'autre à partir de l'eau relevée du ruisseau, seront donc sans écoulement, et par suite habituellement inondées ou à Tétat de marais.
En troisième lieu, une couche de âO centimètres de sol asséché portant sur un sous-sol détrempé par une nappe d'eau ne suffit pas partout pour nourrir les bonnes herbes à l'exclusion des mauvaises. Beaucoup dé prés de la Sologne, dans des endroits où la nappe d'eau est plus basse par rapport à la surface, ne produisent que des joncs, et l'eau cachée, qui ne se dissipe que par réchauffement du sol en été, engendre des émanations insalubres, presque comme si elle était à découvert.
On ne doit donc pas s'étonner de Tétat marécageux de vallées où un cours d'eau est barré de distance en distance par des usines en amont desquelles l'eau ne s'élève pourtant qu'au niveau de réglementation administrative par rapport à ses rives.
Et Ton voit qu'il ne suffit pas de régler des usines comme à l'ordinaire, c'est-à-dire d'abaisser leur tenue d'eau à 20 centimètres au-dessous des bords les plus déprimés, pour faire cesser cet état fâcheux dans les vallées qui l'offrent et où le règlement d'eau n'a pas encore eu lieu.
On n'atteindrait pas le but par un abaissement plus fort en fixant, par exemple, la différence minimum du niveau entre l'eau et les rives à 50 centimètres au lieu de 20, car quand même on la porterait plus haut encore, ce qui équivaudrait à supprimer un grand nombre d'usines, les deux plans de nappe d'eau souterraine^ plus ou moins inclinés, suivant la compacité et la force capillaire du sol et du sous-sol, pourraient toujours s'élever au-dessus d'une partie des terrains de la vallée, et ces terrains seraient toujours marécageux.
C'est ce qui se voit dans les vallées même où il n'y a pas d'usines, et où un curage soigné du cours d'eau tient le plan d'eau visible beaucoup plus bas que les rives et même que toute la plaine, et où cependant certaines parties ne laissent pas d'être empoisonnées de laiches et de joncs, et de faire entendre sous les pieds ce bruit qui annonce une nappe d'eau presque à fleur du soi,
MO. aïoyeii de rendre l'asséelteiiieiit et l'asBainiUNiement d'une plaine plus eertains et plnei eomplets %ae par la réslementation du niveau des bleA de l'émlMMilre prineipal de se« eauis.» — Il faut recourir à un autre moyen d'assèchement ; or ce moyen est tout trouvé. Depuis longtemps on l'emploie pour dessécher les marais ou pour assainir des terres humides : il s'agit simplement ie creuser, afin de recevoir les eaux de la plaine, quelques fossés d'une faible largeur, mais sufiSsamment profonds pour faire baisser la nappe d'eau souterraine.
DESSÈCHEMENTS ET raRlGATIONS. 119
et de conduire en aval^ dans l'émissaire principal^ Teau qui s'y rendra et qui est généralement peu abondante. ,
Je suppose^ par exemple^ que le cours d'eau naturel coule à pleins l)ords^ mais sans déborder habituellement. Que Ton creuse de chaque c6té^ aune distance de quelques mètres^ un contre-fossé d'un mètre de profondeur^ suffisamment prolongé en aval pour que ce qu'il recevra ait un débouché facile dans le même cours d'eau. La nappe d'eau régnant sous la plaine s'abaissera nécessairement. Au lieu de partir^ comme auparavant^ de la ligne d'eau du ruisseau^ ou à peu près de ses bords, elle partira d'une ligne à i ou 2 décimètres au-dessus du fond du fossé creusé, c'est-à-dire d'une ligne à 80 ou 90 centimètres au-dessous des mêmes bords. Cet abaissement de lanappe suffira ordinairement pour produire un assainissement complet.
Que s'il n'assèche pas certaines parties éloignées des bords^ si^ par exemple^ la partie de prairie qui se trouve au pied du coteau où à la séparation des cultures est toujours noyée, un autre fossé creusé en cet endroit et communiquant^ soit avec le premier, soit directement plu s en aval avec le cours d'eau lui-même, suffira pour évacuer les eaux pluviales et les eaux de suintement, ou, comme oii dit, de fausses sources qui maintenaient Tétat de mouillage, et la plaine tout entière se trouvera assainie.
On n'a pas besoin d'ajouter que le contre-fossé creusé proche du cours d'eau pourra être tracé avec moins de sinuosités que celui-ci, et que la terre qu'on en tirera pourra servir à faire entre eux une petite levée submersible et gazonnée, préservant la prairie des crues nuisibles de Tété, sans la soustraire aux inondations hivernales qui sont ordinairement améliorantes.
On peut évidemment par ce moyen, sans rien changer au niveau naturel ou relevé du cours d'eau principal, et en multipliant au besoin les tranchées d'égout, assainir toute plaine humide et maré« cageuse. C'est à quoi l'on ne parviendrait généralement pas, nous le répétons, en abaissant le plan d'eau naturel ou artificiel du cours d'eau principal : car il faudrait, avons-nous dit, que l'abaissement fût extrêmement considérable, pour produire sur la nappe d'eau le même effet que les deux contre-fossés latéraux proposés^ et il ne dispenserait toujours pas de l'ouverture des fossés éloignés des bords dans les cas où, comme nous le disons, les deux contre-fossés ne suffisent pas.
n est bien entendu, au reste, que pour diminuer les terrassements, et pour ne perdre aucune portion de terrain, rien n'empêche de substituer à l'établissement de fossés évasés restant ouverts le creusement de tranchées étroites, au fond desquelles on place des tuyaux de terre cuite ou d'autres conduits que Ton recouvre en remplissant les tranchées après qu'ils sont posés, comme lorsqu'il s^agit de drainer les terres cultivables humides. Un calcul des quantités d'eau et des dépenses comparatives apprendra facilement quel est Je meilleur parti à prendre dans chaque cas.
•••€)»ii0cnratloii et iiiiiltlptle»tloii des elmtes d'e»fa« — Puisque par le procédé d'assèchement dont nous venons de par^ II. — (rA»ni vftAnan.) 9
d'égout latéraux^ on n'a QulJbeeoin à» touober aux eaiin du coim 4>mi. pniMùpaU l'ufi9g« dQ oe procédé pensdt^idemimmt de confiorver sio^ Dsodificaiion.toiitea Ifisiifimeftqiiii.peuveQt ouater sur.oo O^wil^d^m At mémo d^ra^bl^rHle ooivrcdlAs^^inai que ite^r^Biias pf»«r. imgatiooajv. eo^telimmbriB qi^'oa nwuli» de moMtoe^àE tiser parà d^( tQui? la.paa^dMieaAix.d«ipuia Uomgiae. d^la>val^Qjusqu?ài6m ifisue. Off o'e&l là. un avAO^agQ pcéoieuic. Il poiil.biaa y a^ir, daBs quelqueft-p^^itea vaUée^to^yf pauTvtAyd^miaéviibiteB'moulins s'^mh chant, les- niv Bn% autaQauMrmUft^oeiQliantèle olr ne iapp<»rtant quft tcès-peu do cboso au delà de leurs irais d'entnetien^ et il est bien pos6iblo<[u.-ily ait d« l'^aAtagOvdaii^^i^ cortaines.localités^ à sup^ prwor une partie d^aa moulina^, tropi nombcoux pour la productioa agricole, et à concentrer leur travail sur les mieux situés d'eutce ews ea.reconstruisaniLleurs ^ioillea Tovm àam un système plus rationnât qulen quadruplera la force sans- dépenser plus de moteur* La destruction de ces queiq,ues moulins, dont les tenues d'eau iiumdaie^t la plaine^ pourra bien être ahv» plus économique que Tou^ ¥erture de deux loags. contro-fossés ooeupant une zone de la partie la.moina niiauvaise du terrain de la vallée*
Mais autre que Ton ne^ pourrai pas toujours se passer de contre* fossés le long de ceux des biefs qui seront conservés, les cas dont QOjusivenons de! pacler doivent èlre considérés comme exceptionn^s. IX y a. généralement avantage è^oonserver les chutes d'eau créées et kim formes» de nouvelles* La nature livre à. notre industrie une force lÂo^rice considérable, résultant, de la descente des eaux courantes. Cetto. force, est primilâvement cansommée à vaincre les résistaunes
Passives qu'opposent à Pécoulement de ces eaux les parois de leur» ts^A^gisientonsles^ sections d'écoulement, nous diminuons par ealai seul les< vitesses, et par. suite > comme l'observait très-bien Cotsiolis, nousaUénuons le travail des résistances, en sorte que nous i^endons disponible pour nos besoinsune portion delà force motrice, q^i semt même. utilisée tout entière si, en agrandissant beaucoup et.partout>les sections^ nous réduisions presqice à rien ces frottements qui. décroissent dans une proportion beaucoun plus rapide que celle a^ vitesses. Or, le rehaussement du plan d eau par une série de barrées est le moyen let plus praticable et le plus économique d'amener cette ajugmentation de section^ et cette disponibilité de forces naturelles qui n'exigent, pour être entretenues, ni nourriture comme les animaux,, ni combustibles comme les machines à feu.
S'il y a, au temps présent, des localités assea peu avancées pour imel'on ne trouve pas- encore à y faire un emploi utile de ces forces, les progrès de l'iodustrie agricole ou manufacturière tendent à changer cet éi^ de choses et à donner aux forces dont nous parlons we valeur d/usage de.ptoeaplus é^eniée.
Observons à ce. sujet qMô:ce ni'est.pas seulemoAt è. faire tourner des moulins :Qu. des usioes qjjie Ift rebaussemi^tdu pl^, d'eau p^ des barrages et les chAiHesqMi eniirésulteikt çeAivent être enif^loyés. la zel^emssytrde Xet^^ffamtsmm ide^la ilic)gM^paî4eS'désif atiens suc les tsnraitts ettvira$maatsi)ûUfl'lfiSi^guer>.et.sa,cbute.i^
DESSÈCHEMENTS ET IRRIGATIONS. 131
mouvoir une machine élévatoire qui portera Firngation. plus haut encore et plus loin.
U est donc important^ autant pour Tagriculture que pour Findustrie, que les chutes d'eau ne soient point détruites^ qu'elles soient ao oontraîre ou augmentées ou multipliées.
Les pksm d'ftau des biefs pe«v«it mèat& ètf9éleifié& flans inconvénient, en contre-haut des prairies contiguës, au moyen de digues étal)lie& sur leurs bords. C'est ce que Mt remarquer M. Nadault de Buffondans son ouvrageDes usines sur k&cour& d'eau. Les prairies ne deviendront pas pour cela plus marécageuses, et elles pourront être assainies complètement, si Ton a soin de donner toujours k leurs eaux un égout et un débouché indépendants du bief rehaussé. L'expérience le prouve, car c'est ce que l'on peut remarquer, par exemple» autour de nos canaux de navigation et d'irrigation. Leuis eaux, bien que suspendues souvent à un ou plusieurs mètres aur dessus de la plaine environnante, n'y produisent point de marécages, parce que cette plaine a conservé, d'un des deux côtés, son écoulement ancien dans un cours d'eau, et est asséchée de l'autre par un contre-fossé communiquant avec le côté opposé par les aqueducs passant sous le canal, ou venant déboucher dans le canal lui^mémee en aval des chutes des écluses. C'est ce que l'on peut remarquer aussi auprès de beaucoup de biefs de moulins, dont les eaux, tenues à une certaine hauteur au-dessus des prairies voisines, ne leur nuisent en aucune manière, parce que des fossés ou des bras de décharge latéraux reçoivent tout ce qui tombe sur celles-ci ou ce qui peut filtrer à travers les digues de soutènement des biefs.
n y a même ordinairement économie et avantage dans ce rehauussement des plans d'eau un peu au-dessus des endroits de la plaine qui sont contigus aux extrémités aval des biefs : il y a économie, parce que l'on peut obtenir ainsi une augmentation considérable de section et de chute en établissant simplement deux petites digues, qui se réduisent à une seule dans les parties où le bief est adossé à un coteau; il y a avantage, parce que le rehaussement de l'eau audessus de la plaine rend plus facile son arrosage.
Si, en élevant ainsi les rives du cours d'eau en amont de chaque barrage, on recreuse en même temps le lit en aval jusqu'à une certaine distance, de sorte que l'eau soit habituellement presque stagnante entre chaque barrage et le suivant, et si, de plus, on. opère quelques redressements ou coupures en supprimant les sinuosités trop prononcées, on aura tiré à peu près tout le parti possible de la pente des eaux comme force motrice ou élévatoire.
Et l'assainissement, ma^ré cela, s'opérera avec facilité,, en faisant déboucher les contre-fossés et les fossés d'égout dans des endroits plus bas, surtout en aval des chutes, après avoir fait passer au besoin Leurs eaux sous^ les biefs par des aqueducs ou des buses calfatées, pour les reporter d'une rive à l'autre, par exemple, dans les endroits où Je coteau, en se rapprochant d'une des rives du cours d'eau, etftpêchera de prolonger le contre-fossé du même côté. On pourra être dans le cas de faire passer de même les eaux d'égout sous quelques affluents, et d'endiguer ceux-ci sur une certaine longueur, quand
I3t DESSÈCHEMENTS ET IRRIGATIONS.
ils aboutiront à des portions endiguées de Témissaire principal. Ces sortes de travaux n'offrent aucune difficulté.
CèNCIUJLTIOlM DE L'ASSAINISSEMENT, DANS CE SVSVteS, AVEC L'ABONDANCE DU PBODIJIT EN
Il arrive fréquemment que Fon ne s'occupe nullement d'assainir une prairie qu'une tenue d'eau maintient à Tétatde demi-marécage, et cela^ non pas précisément à cause des difficultés financières ou contentieuses que peut rencontrer l'opération de Tassainissement^ mais surtout parce que Ton craint qu'après son exécution la prairie ne devienne encore moins productive. On se dit que les prairies saines deviendront trop sèches et que les parties mouillées produiront peut-être de meilleur foin^ mais en quantité moindre^ ce qui fera une compensation finalement désavantageuse.
Il y a un moyen facile et bien connu d'éviter l'inconvénient redouté^ c'est-à-dire d'augmenter partout la quantité d'herbe en améliorant la qualité ; c'est de joindre l'irrigation à l'assainissement. Une irrigation complète, normale de toute la plaine pourrait exiger de trop grandes quantités d'eau et des travaux coûteux qui comprendraient des façons de planches ou grands billons à la manière des prés bas des Vosges. On peut se dispenser de tout cela, si Ton n'a pout but que de rendre à la prairie après son assainissement, mais aux époques convenables, le degré d'humectation qui y était tropcontinuel avant, et qui est de temps en temps nécessaire à l'abondance de l'herbe. On y arrivera facilement en se servant des contrefossés et autres fossés ou conduits qui auront été pratiqués pour l'assainissement. On n'aura qu'aies barrer pendant quelquesjours, en des temps choisis, de manière qu'ils se remplissent d'eau, et l'on hâteraau besoin cet effet en y faisant arriver quelques filets d'eau dérivés du ruisseau. Celui-ci pourra être relevé un peu, s'il le faut, par des hausses placées à cet effet momentanément sur les déversoirs.
Cette irrigation par infiltration peu abondante des terrains bas du fond de la vallée ne pourra provoquer aucune contestation fondée de la part des propriétaires des usines. En effet, il n'y a de perdu pour leur cours d'eau alimentaire que la partie de l'eau ainsi répandue qui s'évapore. Or, avant l'assainissement, Tévaporation était incomparablement plus considérable, puisque l'humectation de la surface était continuelle, et allait jusqu à la submersion permanente sur beaucoup de points.* Les usines auront donc gagné à l'assainissement, malgré les irrigations dont on le fait suivre, et leurs propriétaires n'ont aucun droit de se plaindre de la consommation d'une partie de l'eau par ces irrigations.
On peut en conséquence, avec ce système de contre-fossés, assécher une plaine sans craindre que son produit en herbe diminue en quantité.
DESSÉGHEiœNTS ET IRRIGATIONS 133
HOTBNS DE FAIBE 0ES IRBIfiJLTnHVS IflXH ASOIOIÂIWTES HMNH NViKE AU BOCUBaiEllIT DES USINES.
On peut^ en faisant usage du même système^ disposer encore plus largement des çaux pour des irrigations sans nuire au roulement des usines qui existent dans la vallée.
En efiet^ la force motrice d'une usine est le produit de deux éiémeats^ le volume de Teau qui passe dans un temps donné et la hau* teur de sa diute. Si le volume diminue et si la chute augmente dans la même proportion^ la force restera la même. Supposons donc que par des irrigations étendues au delà des terrains précédemment mouillés^ on consomme plus d'eau que Passéchement de ces terrains n*en a fait récupérer sur Tévaporalion. Supposons, en conséquence, qiie le volume de l'eau faisant marcher chacune des usines de la vallée soit devenu réellement moindre, creusons nos contre-fossés latéraux. Ils permettent, avons-nous dit, de rehausser à volonté les tenues d'eau, sans nuire à l'assèchement et par conséquent d'augmenter les chutes à peu près sans frais, de manière à tirer parti de presque toute la pente du ruisseau entre chaque usine et la suivante. Nous pouvons donc faire des irrigations diminuant le volume de l'eau motrice, sans nuire pour cela aux usines existantes, auxquelles la même force sera conservée par l'augmentation de la chute.
Les contre-fossés et fossés d'assèchement, barrés à volonté par des vannes, et entourés de petites banquettes interrompues par des vannes plus petites, peuvent très-bien servir à opérer l'arrosage dans le système dit par submersion.
11 y a, au reste, d'autres moyens de concilier le mouvement des usines avec l'irrigation. On peut, ainsi que cela se pratique dans plusieurs vallées, arroser seulement de manière que les usines ne manquent d'eau que pendant les moments où leur travail est arrêté. Ainsi, si elles ne marchent que dans le jour, on peut arro^pr pendant la nuit jusqu'à des heures plus ou moins avancées, suivant la position des prises d'eau et la vitesse moyenne de Teau du ruisseau, de manière que les usines inférieures de la vallée aient toujours leur moteur dès le matin. Ainsi, si elles chôment le dimanche, comme à Pordinaire, on peut arroser depuis le samedi soir jusqu'à diverses heures de la nuit du dimanche au lundi. On peut aussi, en payant à chaque usinier ce qu'il aura à dépenser pour changer sa vieille roue en une roue fournissant le même travail avec beaucoup moins d'eau, disposer de tout le reste pour l'arrosage. On peut enûn, comme l'a proposé M. Nadault de Buffon, n'arroser qu'aux époques de Fannée où les moulins ont plus d'eau qu'il ne leur en faut, c'està-dire au printemps, à la un de Tautomne et en hiver; ce qui suffira pour produire au moins une excellente coupe d'herbe suivie d'un pacage. Il y a donc plusieurs moyens de faire marcher de bon accord les irrigations et les usines, et de ne point exproprier celles-ci dans l'intérêt de celles-là, ce qui serait fort onéreux, vu qu'il faudrait que l'expropriation ou les indemnités de dépréciation s'étendissent àtoutes les usines situées en aval des prises d'eau.
i34 DEBfflBGfflaiENTS ET IRBIGATnNB.
On peut remarquer à cet ^rd que les irrjgations présenteront moins de difficultés si la vallée offre plusieurs petits moulins dont les roues sont toutes andennes et susceptibles d'amffioration^ que si^ par la destruction d'une partie d'entre eux^ on a concentré leur travail sur quelques-uns^ en améliorant leurs roues oomme nous Tavons dit plus haut. En effets la moindre soustraction d^au empêcherait ces derniers de marcher^ et obligerait à en payer la dépréciation ou à leur procurer des moteurs supplétife, tels qu'une machine à vapeur fonctionnant dans le temps de Tétiage ; tandis que de fortes diminutions du volume de Teau seront très-conciliables avec la continuation du mouvement des petits mouSns convenablement améliorés.
L'intérêt de Tagriculture demande donc, non moins que celui de rindustrie> que Ton ne détruise aucune chute motrice.
NOTIONS SUR LES PORTS MAHmiffiS.
M» niRÉES ET »ES ¥EIIiT8.
Déflidtlons* — Les marées sont produites par le mouvement périodique d'exhaussement et d'abaissement des eaux de la mer; ce double mouvement s'accomplit en 12** 24'. Le mouvement ascensionnel se nomme flot ou flux, et le mouvement descendant se nomme jusan^ reflux ou eboe.
Cmumem des marées. — La lune exerce sur les parties fluides de notre globe une action semblable à celle qui est produite sur sa masse solide; mais la fluidité permettant aux molécules un naouvement isolée Teffet qui en résulte est modifié. Le poids du fluide qui est situé du côté de la lune est un peu diminué, parce qu'il est plus attiré que le centre de la terre; les parties liquides obéissent à cette attraction qui les élève un peu au-dessus de la surface de niveau du globe. II en faut dire autant de la masse fluide diamétralement opposée y qui est moins attirée que le centre de la terre ; d'un c6té c'est le fluide qui s'élève, et de l'autre c'^st la surface terrestre qui^ s'abaisssant au-dessous du niveau, laisse le fluide plus élevé. Ici, comme dans l'action solaire sur la lune aux syzygies (1), les effets sont les mêmes aux points opposés.
A raison de cette diminution de poids de part et d^autre du sphéroïde terrestre, deux masses d'eau, sous forme de montagnes liquides opposées, suivent la lune dans samarc1ie,etparcourent la surface deft mers dans la rotation diurne du globe. Si elles rencontrent des rivages, elles s'y précipitent en les couvrant; elles troublent l'eau des fleuves en les refoulant et leur donnant un courant opposé ; c^est le flux ou le fl^t. Les points de^la mer éloignés de 90 degrés en lopgitude,et qui sontpourainsidirê en quadrature, éprouvant unefifetcontraire, les eaux s'y affaissent autant par l'efiTet de l'accroissement de poids, que par la communication avec les eaux du flux qu'elles doivent alimenter, en s'écoulant vers elles ; les rivages qui en étaienl couverts sont abandonnés; c'est le reflux ou It jusant.
Tel est le phénomène des marées. Même dans le temps le plus calme, on voit la mer se soulever pendant environ 6 heures et se précipiter avec fureur sur le rivage, qu'elle envahit peu à peu, jusqu'à une hauteur plus ou moins grande; ensuite, eue reste quelques instants stationnaire ; on dit alors (qu'elle est haute^pleine ou étale.
(1) Sjpeggies. Lorti|iie U toltil ^ It Ira» oat nlmeldtfginidd, On dit ^Ite vont •n cornmction^ Lorsque la dilfévetoeedntre Uws longitiiéeïTMt .de ISO dêpés, iMi dit qu ils sont en opposition» Ces deux positions sont «i^polées-les 4yty§^s.^Jinê lunaison est llntenalle de temps compris entre deifx syzjgies d« môme non» c*4tt-à« dire eatn ù»viwi^mcHom (m'entre dBtfieppo^iMMr.
fiientèt elle redescend pendant 6 heures et s'abaisse d^autatit plus qu'elle s'est élevée davantage. La même suite de mouvements périodiques se reproduit éternellement.
L^attraction solaire doit aussi faire sentir son action dans ce grand
Shénomène; cet astre tendra à élever les mers à midi et à minuit^ eures de son passage au méridien; les eaux s'abaisseront au contraire à 6 heures du matin et du soir. Il y aura donc quatre marées par jour^ deux produites par la lune et deux par le soleil : dans les syzygies^ ces marées se réduiront à deux^ dont l'intensité sera la somme de deux effets {fig. 23, PL VIII). Dans les quadratures^ les directions des forces seront perpendiculaires et ne pourront se nuire^ en sorte que les marées solaire et lunaire auront lieu comme si chacune s opérait séparément; mais lorsque la haute mer lunaire aura lieu sous le méridien de la lune^ la basse mer solaire se fera sentir au même endroit, qui se trouve être à 90 degrés du méridien solaire. La marée totale sera donc la différence des deux marées partielles (fig. ^AyPl. VIII). On conçoit comment les quatre marées se réduisent à deux par leurs combinaisons entre elles.
La plus forte est dans les syzygies, la plus faible dans les quadratures.
Telles sont donc les causes et les lois des phénomènes de la marée. Cette cause réside dans le soleil et dans la lune. Si Von considère la terre comme un sphéroïde enveloppé d'eau, les molécules d'eau situées en A (fig. ^3, PL VIII) seront plus. attirées par le soleil situé en S que le centre T de la terre ; elles devront donc s'écarter davantage de ce centre que les molécules situées en G et C; d'un autre côté, les molécules d'eau situées en B seront moins attirées que le centre T, elles resteront donc en arrière, c'est-à-dire plus éloignées de ce centre que les molécules en C et C; il y aura donc à la fois intumescence aux points A et B. Il résulte de ces attractions différentes que les eaux répandues sur le globe, au lieu de conserver la forme ronde, vont prendre la forme d'un ellipsoïde dont l'un des bouts sera tourné vers l'astre attirant.
L'intensité d'une marée dépend de la distance de la terre à la lune et au soleil. Ainsi, plus la lune sera proche de nous (plus sa parallaxe et son diamètre apparents seront grands), et plus la marée aura de force:: la vitessede l'astre, qui est alors la plus grande, ajoutcencore à l'effet. On voit donc que lorsque la lune sera au périgée, la marée aura plus de force, et qu'elle en aura moins à l'apogée. Le peu d'excentricité de Técliptique rend presque nulles les variations des distances du soleil à la terre. L'expérience apprend qu'en France chaque marée, telle que le calcul en détermine l'intensité, est toujours retardée de 36 heures.
^iTes emuTL , mortes eaax* — '• Les premières marées s'appellent vives eauXj et les secondes mortes eaux; on conçoit, d'après ce qui vient d'être dit, que l'on ne passe pas de la vive eau à Ja morte eau pa^r une transition brusque, mais par des diminutions de hauteur routières et graduelles; la vive eau est censée durer sept jours et la morte eau sept jours.
Umrée d^é^tulnoxe* -*- Nous venons de raisonner comme si
le soleil et la lune se troutaient dans Téquateur ; la théorie prouve
que les aotions de ces astres décroissent quand leurs déclinaisons augmentent. Ainsi les marées^ dans les temps des équinoxes, sont les plus considérables, surtout si elles arriyent en même temps qu'une syzygie. Nous ne disons rien ici de ce que la puissance des veDts et leur direction peut ajouter au phénomène.
Comparons Félévation de la haute mer sur la basse mer^ lorsque la lune est à sa moyenne distance , d'une part dans les syzygies^ et de l'autre dans les quadratures; cette hauteur dans les syzygies est la somme des effets du soleil et de la lune ; elle en est la différence dans les quadratures^ ainsi qu'on vient de l'exposer. Une longue suite d'observations a permis d'en déduire le rapport d'intensité des forces du soleil et de la lune. Laplace a trouvé que la première n'est que le tiers de la seconde : cela tient à ce que la petitesse de la masse lunaire est plus que compensée par sa proximité. Ainsi^ la lune est la cause la plus importante du phénomène et parait en diriger les périodes.
Betard des marées* — Il ne faut pas croire que Finstant de la marée dans les syzygies soit à midi ou à minuit, heures du passage de la lune au méridien ; il y a des retards qui tiennent à la configuration des c6its, etc. Lorsque la lune est entre les syzygies elles quadratures^ l'action de cet astre se compose avec celle du soleil; et la résultante, dirigée entre ces deux corps^ détermine la point le plus élevé de la protubérance aqueuse. Cette résultante sera plus rapprochée de la lune^ qui exerce une action triple y et selon que cet astre ira au périgée ou à l'apogée^ cette force prendra diverses situations à l'égard de ce satellite. On voit donc que l'heure de la marée avancera des syzygies aux quadratures^ parce que la résultante passera à l'ouest de la lune {fig.^, PI. Yltl); il y aura retard des quadratures aux syzygies, attendu que cette force tombera à l'est. Ces avances et retards varieront avec le lieu de la lune dans son ellyse, puisque la résultante se rapprochera de la lune au périgée, s'en éloignera à l'apogée.
On voit donc que les marées sont surtout réglées par la lune ; le soleil ne peut jamais qu'accroître ou diminuer, avancer ou retarder l'effet produit par ce satellite, dont la proximité contribue puissamment au phénomène; les distances des deux astres à l'équateur y influent beaucoup aussi. La marée sera au minimum dans les quadratures, si la lune est apogée; si l'astre est périgée , elle sera au maximum dans les syzygies ; enfin les marées des équinoxes sont les plus puissantes quand elles se réunissent avec la lune périgée. Toutes choses égales d'ailleurs , la plus grande marée est à peu près double de la moindre; celle-là n'est que la troisième marée après une syzygie ; celle-ci la troisième après une quadrature.
Hurée qui sépiwre deu'x hautes mem sueeeMilirefl«— Cette durée n'est pas constamment la même : sa valeur moyenne est de 12^4206 = i2»» 25' 14" 45"', participant ainsi aux retards des passages méridiens de la lune; l'étendue de deux marées consécutives se trouve toujours à peu près renfermée dans les limites du jour lunaiie coriesponâant : eUe est de 24^ fiO' 8"" 3"' =s 24i',S41 2, et
188 NOnDMSSSl US PORES MARmHBB.
excède le joiâr solaire de fvèfi d'une iboure. Il y a^encdés jiMm^cà V(m m peut ebsenner deitx maiées eomplèlts*
Les deux numtagnes aqueiB»9qui canseat la in»âe«'&'c)nt pa» psttr axe le rajim vecteur mené de la terrei la iuBe^ et le paseage méndien de Tastre n'est pss le moment où le ^nomèneee tnanilMste. La manière dont Taedon de cet astre se compcee avec celle 4n %(ABil, Fadhéience des eaux dont Técenaleinent n'est pas mstantmé^ leur frottement sur le foind de la mer, la:rotalion diurne de la terre, qui force cette prelubérance à; se déplacer sur la «urface et qui Tempeche d'atteindre à son maximum d'élévation à Tinstant où la résul* tante des deux forces principales vient Tattaquet, enfin Véccml^ ment avec une vitesse accélérée des eaux du r^ux pour eombler le vide des .eaux du flux : telles sont les principades causes qui n'amènent le retour du soulèvement des eaux que plusieurs heures après le passage ée la lune au méridkn et forcent la mer à mettre un peu plus de temps à descendre qu'à monter.
L'étendue des eaux doit contribuer à leur élévation^ puiscpie dans une vaste mer tout y favorise l'action luaràe et solaire ; aussi dans la Méditerranée les marées sont à peine sensibles, et elles ne le sont nullement dans la mer Caspienne et la mer Noire. Cendant le phénomène est assez r^narquable dans ces lieux mêmes, lorsque la transmission des (mdes se produit dans des parties profondes et res* serrées. On observe des marées au fond du golfe de Venise. .
HewiM de» laauêefi et ImwMi «temi. — C'est au moyen des formules de Laplace que M. Chazallon, ingénieur-hydrographe de la Marine, détermine chaque année pouridivers ports Theure des hautes et basses mers et l'élévation de l'Océan. Relativonent à l'heure de la haute mer, les uns admettent que c'est l'instant où la mer ne monle plus d'une manière sensible, les autres que c'est lïnstant où elle commence à baisser d*une n[ianièl*e un peu sensMe. Pour faire sentir le vague de ces déterminations, M. Chazallon fait observer que, lors des faibles marées, ces instants diffèrent quelquefois de 2^30°^ ; il pense que la seule détermination convenable est celle qui tient le milieu entre le moment où la mer cesse de monter et celui où elle commence à descendre. Les heures qu'il donne dans son Annuaire se rapportent toutes à cet instant moyen. Il faut remarquer que, dans chaque localité, il importe de connaître le moment où la mer a atteint j^ plus grande hauteur et celui où elle commence à descendre , parce que pendant tout cet intervalle de temps, que l^on appelle ela/e, la navigation peut profiter de la plu» grande hauteur de Ja mer.
EAmMàmt^eÊKÈmmt d'un ya't » — La configuration des rivages retarde aussi beaucoup l'époque du flux, et les divers lieux d'im» côte en reçoivent l'effet à èes moments différents ; mais comme ces causes diejB&taKdaent comtaiites, ieur^fiètvrest.auftsi. Le retard que la marée éprouve dans chaque lieu sur le passage méridien <le la lune est Umijoucb le même dans ce lieu« Lfheure de la pleine met
Eour chaque iieni est ce que l'en nomme Yétablmementidufmrt. 'Annuai$tedmBureaude^Lo»gUnde8 et celui.d&M.CfaaeaUon don* nem ksilnures:deJa<pkme xxm domies paâiieipaiix ports 4escdt(»
NOaiQMB SU LES «OBTS «MUTIMB8. iM
de TEufDpe les jouBS de la nwvieUe et {Mue luae. N«i8 4oaada6 seulement ici ces fasuoes pour les perts françâki :
Dunkergue 11^,1^ Brest (le poTt). 3^,iï5'
Calais H ,45 Lorient (le part) 3 ^30
Boulogne 10 ,40 Saint-Nazaire 3 ,45
Dieppe 10 ,30 Llle d'Oléron ( an cbâ-
Le Havre 9 ,15 teau) 4 ,00
Honfleur 9,15 Pertuls de Mamrausson . 3 ,30
LaHougue 8,00 Ile d*Aix 3,37
Cherbourg 7,45 Rochefort 3,48
Jersey 6 ,00 / Tour de Cor-
Guernesey • . . 6 ,00 y^^-,j^ 1 douan S ,89
Mont Saint-Michel. ... 6 ,30 ^'«»™» j Royan. ., . . . 4 ,01
Saint-Malo . • 6 ,00 [ Bordeaux. ... 7 ,45
Granville ,.. 6 ,09 Rayonne 3 ,50
Morlaix 5 ,15
Ainsi il est 3^45' à ficest lorsque ]a mer est haute, les jcMtfs de la nouvelle et de la pleine lune. Si Von eotiçoit tin lai^e «anal ouvert d^un côté dans la mer et se prolongeant de Tautre au loin dans les terres, lorsque le flux arrivera à Tembouchure, le mouvement des ondes se propsigera successivement jusqu'à Tautre bout du canal ; mais ces oscillations se feront sentir d^autant plus tard que la distance à la mer sera phis grande. Telle est Tidée qu'on doit se faire du retard des marées dans les différents ports.
Connaissant rétablissement d'un port , on peut otytenir approximativement pour un jour donné Fheure de la pleine mer. En effet, la durée d'une marée complète est de 12*»^4', parce que la pleine mer retarde chaque jour de 48', comme le passage de la lune au méridien ; on aura donc l'heure approximative de la pleine mer pour un jour en ajoutant à Fétabhssement du lieu autant de fois 48' qu'il se sera écoulé «le j€urs depuis la pleine ou la noiaveUe Iqda.
Mmréem rotldaim. — M. Wewhel a cherché à déterminer .par des observations et par le calcul les points du ^kxbe où les phén<»mènes.de la marée se manifestent au même instant phy^ue. En joignaat ces points, il a formé des courbes qu'il appelle cotidaks ou contemporaines. Ces courbes, tracées sur une mappemonde, justifient ccttoplétement To^kiion de divers géomètres mir la manière dont les marées se propagent, opinion si bien développée par Laplaoe pour expliquer le retard des marées et leur transmission dans nos ports« Nousdonnms, fg. â6, PL YlIIy I643»oé4es^c0urbes cotidd^s dans la Manche.
Marée totale* — On appelle marée totale la demi-sommt de bauteur de deux pleines mers consécutives au*dessu8 de la hasse mer intermédiaire* Cette marée totale varie suivant les mers.et suivant les ports. Dans l'Océan elle attemt quinze mèitres, ta&dtsque dans la Méditerranée elle varie entre O'^jlS et 1 mètre. Dans la mer Caspienne, entièrement isolée , les marées sont nulles. Cette difféKeaot tient à ce que l'étendue de ce me Ton appelle les petites mers, telles que la Méditerranée, la mer Baltique, la mer Noire et la mer Cau^
140 NOTIONS SUR LES PORTS MARmiiEi&
pienne^ est fort petite comparativement aux dimensions de la terre. Il suit de là que^ lors du passage de la lune au méridien de la mer Caspienne^ par exemple y toutes les molécules de cette mer se trouvent presque à la même distance de l'astre attirant^ de sorte que son action se faisant sentir simultanément d'une manière égale sur toutes, il n'y a pas de raison pour que Tune s'élève et que l'autre s'abaisse, et partant elles restent sensiblement en repos. Quant aux mers qui communiquent avec l'Océan, l'ondulation de la marée s'y propage, et il y entre bien une certaine quantité d'eau; mais cette quantité est presque insignifiante, eu égard à la grande étendue de ces mers, de sorte que l'élévation qui en résulte est presque insensible.
Unité cle Itauteiir. — On appelle unité de hauteur la moitié de la marée totale, moyenne d'un grand nombre de marées observées en vive eau d'équinoxe. C'est en quelque sorte le niveau moyen de la mer, la hauteur constante à laquelle elle se maintiendrait, si elle n'était pas soumise à la double action du soleil et de la lune. On pourrait aussi obtenir ce plan moyen en prenant la moyenne de toutes les hautes et basses mers pat année ou par groupes d'années.
Voici quelques unités de hauteur données par
Le Bureau des Longitudes. M . Daussy, ingénieur taydrograpbe.
Saint-Nazaire. » »» 2,64
Coemeïewktm des marées* — UAnnuaire du Bureau des Longitudes indique chaque année les coefficients par lesquels il faut multiplier l'unité de hauteur de chaque port pour avoir la hauteur au maximum présumé dé la marée dans les syzygies au-dessous du plan moyen et sa protondeur au-dessous. Ces coefficients varient de 0,74 à 1,12. Il est très-utile pour les marins de les bien connaître, pour savoir quelle hauteur d eau ils trouveront en entrant dans un port. Les ingénieurs doivent aussi savoir de combien leurs travaux découvriront et de quelle charge ils seront recouverts.
Causes qui modllleiit les hauteurs des marées* — La configuration des côtes est, comme nous l'avons déjà dit, une des principales causes qui modifient les hauteurs des marées. Lorsque la vague-marée est transmise dans nos ports, elle sillonne la Manche, et se trouve en partie arrêtée par les lies de Guernesey, de Jersey, d^Aurjgny, et surtout par la côte de Gotentin; aussi la hauteur des marées augmente-t-elle à partir de Brest jusqu'à Granvilie, pour décroître ensuite jusqu'au Havre.
Le même eifet se produit dans la baie de Bristol, où la marée totale eh vive eau est de 12 à 14 mètres.
Le Groisic
Lorient,
Brest..
Saint* Malo
Granvilie.
Gherbourg
Le Havre.
Fécamp..
Dieppe...
Tous les résultats prévus par les calculs et les observations sont souvent fortement modifiés par des circonstances locales ^ et surtout I>ar les vents. Leur influence est telle que^ par certains vents^ les pleines mers de morte eau peuvent s'élever plus que les pleines mers de vive eau. On en a vu des exemples à Dunkerque et dans le port de Christchurh en Angleterre.
On a remarqué que sur les côtes de l'Océan les tempêtes produisent souvent les plus fortes marées. Gela tient à ce que les vents violents qui viennent du large arrivent jusqu^aux ports sans rencontrer d'obstacle. L'effet contraire a lieu pour les côtes exposées différemment. Ainsi les vents qui font monter la mer à Cherbourg l'abaissent à Ply* mouth^ et réciproquement. Les ingénieurs doivent donc observer avec soin la direction et Tintehsité des vents ^ surtout pendant les syzygies.
Kelatiom entre les temiMi et les useemsloiis de te marée. — On a remarqué qu'il existait une relation entre les temps et les ascensions de la marée. Les astronomes admettent avec L.aplace que, si l'on représente par un diamètre vertical ab (fig. 9Df, PL Vf II) la hauteur totale d'une marée, et si l'on divise en parties égales la circonférence tracée sur ce diamètre, et que par chaque point de division on mène des horizontales jusqu*à la rencontre du diamètre, si les divisions de la circonférence représentent les temps de la mer constante, les divisions correspondantes sur le diamètre représenteront les hauteurs dont la mer se sera élevée pendant ce temps. On voit donc que la mer commence à monter doucement, qu'elle accélère son mouvement au milieu de sa course pour le ralentir à la fin. La même chose a lieu alors pour la mer descendante : c*est le milieu du mouvement qui s'accélère pour se ralentir ensuite. Il est bien entendu que cette loi ne peut être observée que lorsque la mer est dans un état calme.
CoarlHïS anniielles ou diuriies des marées. — On peut représenter graphiquement les ascensions et les abaissements de la mer. Pour cela, on trace des courbes annuelles ou diurnes. Dans les premières, les demi-jours sont les abscisses, et les hauteurs des marées les ordonnées. A chaque vive eau la courbe atteint au maximum, et les minima correspondent aux mortes eaux. M. Virlas assimile ces courbes à la projection d'une hélice sur un plan passant par Taxe d'un cylindre horizontal autour duquel l'hélice serait tracée. Dans les secondes courbes, les abscisses sont les temps, les heures par exemple, et les hauteurs de la mer correspondantes forment les ordonnées ; le sommet de la courbe donne le temps du plein, et le minimum donne celui de la basse mer.
Bydromètre* — JVfaréfmiètre. — Les hauteurs des marées s^observent directement sur des échelles graduées ou dans des puits de marées que Ton appelle hydromètres ou maréomètres. Celui construit à Cherbourg est disposé de manière à ce que la mer trace elle-même sa courbe ascendante et desc^endante. On vient aussi d'en construire un à Saint-Malo. Il serait à désirer de voir se multiplier ces observations dans les ports ; car elles sont fort utiles à consulter lorsque l'on projette ou exécute des travaux.
142 I«niBN& SUR LES POOTS HAKmBffiS.
WÊta^é^m ittinpnefi, ticii>t*iMii i mtm » Hf^iMm ww fi ,
qofirt-fliiinies* -— * Les moiivemeats afieeadaats et deseendaots êe ItLmffv ne sont pas partout réguliers^ 0& eitd quelquâs locaiHés où Ton a remarqué deux flux et deux refli££ eoa 12 beiurea^ et quelq^oelbis davantage.
Entre Rochefort et Tembouchure de la Charente, la DMprée, dans tes quadratures^ M% deux eaux. Yoiei comment M. Ménafd d^ritce phénomène, qu/il a^ observé pendant trois jours environ ; « Vers les quadratures, le* flux, qtii duore ordinaâcexnent 5 heures ,. est partagé en deux ascensions. Après 3 heures enviroa de montant^ la mer est stationnaire 7à 10^ mioutes : c'est La première eau; ensuite la marée descend pendant 1 heure ou 2, pour remoater ensuite jusqu'à Fhewpe déterminé&du jour, et la mer est eucore stationaaire pendant 4 à 8 minutes : c'est la dernière eau.
Blal»» — La mer met presque partout un peu plus de temps à descendre qu'à monter; mais 'entre ces deux mouvements etie reste plus ou moins longtemps stationnaire. On dit alors que la mer est ékble^ et le temps de cette hauteur constante est étak, La durée de l'étalé est très-variable pour tous les ports , et même pour chaque port. Au Havre, l'étalé dure quelquefois presque â heures, tandis qu'en d'autres ports, Dieppe et Dunkerque, par exemple, la mer descend presque aussitôt qu'elle ne monte plus. €'est un grand avantage pour le port du Havre , parce que pendant ce temps les navires trouvent plus d'eau et sont moins gênés par les couvants. A Honfleur, à l'embouchure des rivières d'Orne et de Dive, et en un point au delà du cap d'Autifer, Tétale se prolonge piresque autant qu'au Havre.
Lamblardie a expliqué ce phénomène par le déversement des eaux de la mer dans la baie de la Seine; il a observé que deux courants partiels dérivés du courant principal du flot, dans la Manche, se dirigent vers l'eaiboocbure de la Seine; que ces courants dérivés se détachent du courant principa,! , suivant une ligne joignant la pointe de Barfleur au cap d'Autifer, et que les marins désignent sous le nom de limû ou rondaine. Au Havre et sur les côtes voisines, la mec est pins basse qu'au lai^e tant que les eaux s'élèvent dans la Manche et que les courants ne changent dans la Seine^ pour se déverser v»rs le large, que quand il y a déjà reflux au large. Le niveau des. eaux à Tembouchure de la Seine variera donc très-peu depuis Pinstant du plein au large jusqu'à ce que la marée y soit devenue asses basse pour rappeler les eaux entrées dans la baie. L^étale pourra donc se prolonger jusqu'au Havre depuis le moment où cesse le déversement du large vers la baie jusqu'au moment où commence le déversement de la baie du Havre vers le large*
M. Chasuillon pense que c'est à la marée quart-^diurne que r<m doit prinoipalemeiil la durée de Tétale au Havre. Ces deux phénomènes peuvent avoir la même cause; mais il est douteux que Fun soit produit par l'autre. Essayons d'expliquer l'étalé au moyeu des âuts constatés et des observations des irigâiieurs.
CSiMWM» de rétele. — Nous avons dit que M. Daussy, ingénieur hydrographe, a aussi observé des ouirées iatonnédiQires dans
NOnONSi SUR £86 PORTS KàBRlHES. 143
itoBieiirs ports ^ notanunent dans le port de Poole^ en Angleterre Ifig- ^t Pi' yii^} ^^ psu au nord de Cherbourg; il y a observé :
Un premier flux durant ô'^^OO"
On premier reflux durant..., 4 ,30
Un second flux durant 1 ,30
Un second reflux durant. ... 3 ,00
Total i2S00«
En rapprochant ces obs^vations do celles faites parLamblaidie, elles peuvent s'expliquer les unes par les autres :
La premier flux dure toul ]» temps^ de la mer moulante, sans rencontrer d'obstacle, le port.de Pook se trouitant rapprodié du courant principal du flot.
Le premier reflux a lieu pendant que la baie d& Seise, gardant son plein, le courant d'ebbe n'a encore lieu qu'au laxge*
Le deuxième fltux a lieu lorsque les eaux de la baie de Seine com* mencent à s'écouler, qu'elles sont réfléchies vers Poole par le promontoire de Cherbourg et qu'elles arrêtent le courant principal d'ebbe.
Enfin le deuxième reflux a lieu lorsque toute la Manehe déverse vers rOcéan.
L'étalé du port du Havre doit avoir lieu pendant tout le temps du premier reflux et une partie du temps du second reflux, ce qui fait bien à. peu près 21 heures.
De cette manière tout s'explique : les marées intermédiaires de Poole et rétale du Havre, par des causes toutes naturelles, l'influence de la baie de la Seine et la configuration des >côtes sur les courants de flot et d'ebbe. Les marées intermédiaires du port du Havre fr'ex* ptifueraieot sans doute de la même manière, sa on connaissait leurs durées et si on les comparait av<eû celles de Poole»
Marées extraordinalrenu -^ La mec a souvent des mouve* iBent&viQlent& et imprévus» dont lefr effets sont.déaastse«tt, et qui sent dies anomalies aux lois régulières des marées* Ainsi au Havre, ea iB2&, il y eut la maie marée qui innnda toute la ville; ses effets bu^nt tels q^e l'on, avait fondé une: messi» et une prooeseion pour se jwrés^ver d'un pareil désastre.
En i716, rétale dura 24?; heures; le il novembre ISlOi l'eau naonka de 1^^,30 sur lesquais du Havre. Dans la nuit du i?lau 15 février, paruneteympète de vent d'ouest^ la mer s'éleva «n morte eau^ eonuae dans une grande vive eau d'équinoxe*
Lei 4 janvier 1807, quatre jour& avanl la nouvdle lune, c'e^rè^ dii« en morte eau, eut lieu h Flessingue la fameuse marée qui manqua de noyer pendant la nuit la moitié dea habitants. La mer s'éleva de^. 0^,70 aurdessus des plus hautes mer&coonues.
A Dunkerque, le 2 mars 1820, une marée extaracurdtnaire s'étey^ de» 0°',70 au-dassufl des hautes jms$ d'équinoxe;. le coeStoient n'était eapeiidant que 0^,8^,,
Dans» la nuit du 19 au 30 janvier 181^7, la. marée s'éksra à Plyr sMuâi.de l'*,82 aiHiie0Hiâ de son. niveau c^dinaire ;. coeSieient mifmaum. : 0%73.
iU NOTIONS SDR LES PORTS MARITIMES.
En novembre i%U, il y eut encore à Plymouth une tempête plus désastreuse : la marée ^ qui s'élève ordinairement de 5'°,47 en vive eaU; s'éleva cette foi&à7%90^ Touragan arriva précisément à la syzygie ; coefficient : 0«»,89.
Ras de marée. — Les ras de marées sont un phénomène très-remarquable, qui a surtout été observé dans la mer des Antilles. C'est un phénomène de très-forte ondulation et d'élévation des eaux de la mer^ auquel les vents ou les causes de la marée semblent étrangers.
On a observé des ras de marée à Marseille. Les eaux, qui ne s'élèvent pas à plus d'un mètre au-dessus de leur niveau ordinaire^ se sont tout à coup élevées à plusieurs mètres et ont inondé pendant plusieurs heures les quais et une partie de la ville.
Lorsque les ras de marée sont violents sur la rade de Saint- Pierre de la Martinique^ la mer^ vue de la ville , parait calme ; on ne peut juger les grandes oscillations de sa surface que par le balancement des bâtiments, qui ne peuvent plus gouverner. Mais quoiqu'il ne fasse pas de vent, des ondes d'une hauteur prodigieuse s'avancent en grossissant jusqu'au rivage, où elles se brisent avec fracas.
On a remarqué que les ouragans et les coups de vent de la Guadeloupe occasionnent des ras de marée à la Martinique, et que, réciproquement, les ouragans et les coups de vent de la Martinique produisent des ras de marée à la Guadeloupe.
Les ras de marée sont connus sur difiérents autres points; on les observe sur les côtes de Caracas et de la Guyane ; on en a observé dans les hautes latitudes des mers méridionales. Lorsqu'on Eut les prévoir, les bâtiments quittent les rades et gagnent la ute mer.
On ignore jusqu'ici la cause de ces phénomènes; on les attribua à de violents coups de vent au large, à des soulèvements sous-marins ou à des tremblements de terre.
Propasiition de la marée dama les lleiiireiu — Les marées se propagent dans les golfes et dans les fleuves d'abord comme une onde; puis l'élévation de cette onde détermine un courant; elles finissent par devenir insensibles à des distances de l'embouchure variables pour chaque rivière. L'heure de la pleine mer est différente pour tous les points du fleuve.
La forme de l'embouchure a une grande influence sur la hauteur et les heures de la pleine mer dans le cours du fleuve. Ainsi, pour l'Adour, dont Fembouchure a la forme d'un entonnoir dont le col serait tourné vers la mer, les eaux restent plus élevées à l'extérieur qu'à l'intérieur, parce que la mer commence à descendre avant que le fleuve ne soit rempli. Cet état de choses est nuisible à la navigation, car les navires sont retenus dans le fleuve jusqu'à ce que la mer soit descendue à son niveau.
Dans la Somme, au contraire, dont l'embouchure a la forme d'un entonnoir dont le col serait tourné vers Tamont, les eaux s'élèvent tlavantage, et plus tard dans l'intérieur des terres que vers l'embouchure ; la haute mer, à Abbeville, est plus haute de O^'^^S que la haute mer au Crotoy ; elle arrive 1^ 3(K plus tard au premier lieu
qii^au second ; la mev a déjà baissé de plusd^un mètre à Saint^Ya* lery, lorsqu'elle monte encore à Abbeville.
La Seine participe des deux régimes^ parce que son étranglement ne commence qu'à Quillebeuf ; en vive eau^ Teau monte plus à Pintérieur qu'à Textérieur: en morte eau, au contraire, rean s'élève moins à Textérieur qu'à l'intérieur. La basse mer de nK>rte eau dans le fleuve est plus basse que la basse mer de vive eau, parce qu'en vive eau le fleuve n'a pas le temps de descendre à scm état normal avant que la mer n'y remonte.
La marée remonte très-haut dans les fleuves lorsqu'elle n« rencontre pas d'obstacles, parce que les pentes des fleuves sont toujours très-faibles vers leurs embouchures.
Dans la Sfeine, la marée remonte jusqu'au pont de l'Arche, où elle rencontre une chute.
Elle remonte à 85 lieues dans l'Orénoque, et jusqu'à 200 lieues dans le fleuve des Amazones.
lie mascaret, 1» Barre. — La marée^ en se propageant dans les fleuves, y produit un phénomène dont le nom change, suivant les localités. Il consiste en une onde unique ou plusieurs ondes qui se suivent, et le plus ordinairement en une vague élevée et déferlant, qui se meuvent avec une grande rapidité depuis le point de l'embouchure jusque fort avant dans les terres, en occasionnant souvent de grandes avaries, soit aux navires, soit aux propriétés riveraines.
Ce phénomène a été observé par M. Le Prédour dans le Gangeik Il se nomme bore ; sa hauteur est de 4 à 5 mètres, et sa vitesse de 9 mètres par seconde.
Dans le fleuve des Amazones, il se nomme the rollers ; sa hauteur est de 4 à 5 mètres; sa vitesse est très-grande.
Dans la Dordogne, c'est le mascaret; sa hauteur est de i"»,50 à 2 mètres, et sa vitesse de 4.^,50 par seconde.
Dans la Seine, ce phénomène est connu sous le nom de la barre ; il forme en effet une barre qui traverse le fleuve, qui s'élève de 4 ai 2 mètres, et dont la vitesse est de 6«,60 par seconde. D'après les observations de M. Frissard» faites sur la Seine entre le Havre et Rouen, celte onde ne provient pas d'un déplacement réel des eaux; la barre ou l'ondulation que l'on aperçoit à Duclair n'est pasieelle que Ton a vue à la Mailleraie ; un corps flottant rencontré par la barre est seulement soulevé, et il reste ensuite à peu près au même point. Ce n'est donc qu'une onde qui se propage sans déplacement de fluide. D'après ce célèbre ingénieur, la barre est l'effet produit par le choc de deux courants opposés, celui de la mer montante et celui de la rivière descendante. Lorsque ces deux courants commencent à se rencontrer, ils mêlent leurs eaux sans produire d'autre effet sensible qu'un faible exhaussement du niveau de l'eau ; mais le courant venant de la mer augmentant rapidement en vitesse à mesure que la mer monte plus vite, il produit un choc sur les eaux de la Seine déjà accumulées ; l'eau, étant incompressible, est obligée de s'élever et produit un des effets que nous avons indiqués : la première tranche choquée transmet le choc à la tranche
