ÉTUDES NOUVELLES

A peine sorti des Tuileries, j'allai au Ministère des Travaux Publics trouver M. de Franqueville, Directeur Général des Ponts et Chaussées, pour lui demander ce qu'était devenu M. Belgrand, mon ancien collaborateur d'Auxerre. Je l'avais quitté dans l'Yonne, à la veille du 3 Décembre, toujours Ingénieur Ordinaire, quoique chaudement proposé par moi pour le

grade d'Ingénieur en Chef : je savais qu'il Tavait atteint; mais j'ignorais le poste qu'il occupait. J'appris qu'il était chargé du Service de Navigation de la Basse- Seine, et, aussi, de recherches et observations hydrologiques.

Dès le jour même, je lui écrivis de venir sans retard à l'Hôtel de Ville de Paris.

Quand nous nous retrouvâmes, après tant de vicissitudes, je lui proposai de reprendre officiellement nos anciennes études sur la constitution géologique du Bassin de la Seine ; d'examiner la nature et le volume relatif des eaux débitées par les sources qui naissent des divers terrains le composant; enfin de faire profiter l'approvisionnement de Paris du bénéfice des théories dont la conception lui revenait, mais dont j'étais un sectateur fervent et convaincu, si le résultat de ses investigations les justifiait entièrement, comme je n'en doutais pas.

M. Belgrand, touché du souvenir que j'avais conservé de nos relations, et flatté de ma confiance absolue en sa valeur technique dont je lui donnais un témoignage non douteux, dans une belle occasion, s'empressa d'accepter mon offre.

Je ne crois pas qu'il pressentît la haute situation que mon choix devait lui donner le moyen de se faire un jour dans son Corps et dans le Monde savant; c'était un homme simple, modeste, désintéressé. Mais il comprit certes qu'il s'agissait d'une très grande œuvre , d'une entreprise hors ligne, qui serait la solennelle consécration des idées auxquelles il avait voué tant de réflexions, de recherches et de travaux.

Sur ma demande, le Ministre des Travaux Publics

le mit à ma disposition pour les études dont je fis, avant tout, voter le principe et la dépense par le Conseil Municipal.

C'est dans le cours du mois d'Avril 1854 que je mis M. Belgrand à Toeuvre, en le chargeant, par un arrêté formel, de dresser la statistique des sources du Bassin de la Seine dont il était possible de dériver les eaux sur Paris, à l'altitude minima de 70 mètres au-dessus du niveau de la mer (43", 78 plus haut que Tétiage du fleuve) et de dresser un avant-projet sommaire de Taqueduc à construire pour amener à un point de la Ville, sis à cette élévation, celles qu'il reconnaîtrait remplir le mieux toutes les conditions désirables de limpidité, de pureté chimique relative, d'abondance et de pérennité.

C'est le 8 Juillet que je reçus de lui un premier rapport.

C'est le 4 Août que je le soumis au Conseil Municipal, avec d'autres documents qui le complétaient, par mon premier Mémoire sur les Eaux de Paris.

Ce rapport comprenait :

l"" La classification méthodique des terrains du Bassin de la Seine, au point de vue de l'hydrologie : — c'était le résumé de nos entretiens d'Auxerre de 1850 et 1851;

V La désignation des principales sources qu'on pouvait dériver; les résultats du jaugeage de leurs eaux, et l'analyse qu'il en avait fait faire au laboratoire de l'École Normale et de l'École des Ponts et Chaussées ;

3** L'étude abrégée d'une dérivation de chaque groupe de sources ;

4^ Enfin, l'avant-projet de celle qu'il proposait, comme préférable à toutes les autres.

La classification des terrains était basée sur la théorie très ingénieuse et très pratique, propre à M. Belgrand, et que je connaissais depuis mon séjour à la Préfecture de l'Yonne ; elle divise les couches du sol en deux catégories nettement tranchées : les terrains />erméables et les terrains imperméables.

Ceux-ci, lorsqu'ils forment les couches superficielles, n'absorbent les eaux pluviales que dans la mesure permise parla profondeur de la couche d*humus, ameuUée par la culture. Le pays est frais, riant, fertile. De belles prairies tapissent ses vallées ; de belles forêts couronnent ses coteaux. Les sources y sont nombreuses, mais par cela même, tarissent ou décroissent facilement.

Ceux-là, tout au contraire, sont, en pareil cas, pénétrés dans toute leur épaisseur ; les eaux du ciel, entraînées par leur poids, ne s'arrêtent qu'à la rencontre, plus ou moins profonde, d'une couche imperméable inférieure qui les retient. Elles forment alors des nappes souterraines, souvent très puissantes, que les habitants de la contrée ne peuvent atteindre que par des puits, quand elles ne se déversent pas en sources abondantes aux points d'affleurement de la couche imperméable, sur le flanc de quelque déclivité, dans le fond de quelques rares vallées, au point que la science qualifie : le niveau d'eau. — La superficie du sol est aride, occupée par des champs en labour et d'un aspect monotone.

La Brie et la Champagne offrent des types saisissants de ces deux catégories de terrains. Nulle part ailleurs, on ne trouverait un pareil contraste.

Ce n'était pas un des caractères les moins originaux de la théorie de M. Belgrand, que cette conséquence, dont la belle étude que je lui avais confiée a prouvé la parfaite exactitude : que les pays où l'eau se montre partout, en ont moins que tous autres à donner, et que Ton doit aller en demander bien plutôt à ceux qui présentent le spectacle extérieur de la plus grande sécheresse.

Il faut se représenter le Bassin de la Seine et de ses affluents, pris dans son ensemble, comme une immense cuvette, s'ouvrant au nord-ouest, vers la mer, par le lit du fleuve, enchâssée dans le sol primitif et de transition (terrains cristallins : porphyres et granits ; terrains paléozoïques ; siluriens et dévoniens) qui descendent à de très grandes profondeurs sous Paris. Audessus , les parois se composent des couches superposées, d'abord, du sol secondaire (terrains jurassiques : lias et oolithes; terrains crétacés inférieurs et supérieurs ; terrains néocomiens ; grès verts, gault et craie marneuse ; craies blanches), puis, du sol tertiaire des étages éocène et miocène (argile plastique; calcaire grossier; sables moyens; calcaires lacustres de Saint- Ouen ; marnes, gypses et argiles à meulière ; sables de Fontainebleau, calcaires lacustres de Brie, et argiles à meulière supérieures). Le sol quaternaire, composé d'alluvions mêlées parfois de tourbe, occupe le fond des vallées. La terre végétale, plus ou moins épaisse, qu'ont produite des détritus de toute nature, couvre le tout.

Les couches des terrains tertiaires et secondaires se relèvent tour à tour, insensiblement, mais d'une façon très inégale et souvent tourmentée, du centre aux extrémités de ce grand Bassin. On rencontre, en remontant de Paris, les reliefs successifs des plus hautes couches. Les plus basses, — celles de fond des terrains secondaires, — se produisent juste avant les terrains primitifs, qui se redressent en dernier, et surgissent en montagnes, comme dans le Morvan, au Sud-Ouest ; dans les Vosges, à TEst, et dans les Ardennes, au Nord-Est.

Ai- je besoin de dire que ces couches sont loin d'avoir des épaisseurs semblables et que chacune d'elles n'a pas la même importance partout? — Plusieurs des moins importantes manquent entièrement sur quelques points.

Les eaux pluviales qu'absorbent et emmagasinent les teri*ains imperméables, sourdent, comme j'ai tâché de l'expliquer, aux points d'affleurement, sur les revers et dans le fond de vallées. Celles que les sources ne suffisent pas à débiter, s'infiltrent et s'accumulent au plus bas de la cuvette, sous la pression de leurs niveaux respectifs, pour jaillir, à Paris, en puits artésiens, à des hauteurs proportionnelles à ces niveaux, avec le degré de chaleur plus ou moins fort qu'elles ont acquis dans ces profondeurs.il en est ainsi aux puits de Grenelle et de Passy ; on le voit déjà également Place Hébert.

La nappe souterraine lu plus considérable du Bassin de la Seine est celle qui se trouve, en Bourgogne, sur

les confins de TYonne et de la Côte-d'Or, au point de contact de la grande oolithe (perméable) et du lias (imperméable) qu'elle recouvre. Les affleurements de son niveau forment de très nombreuses et très abondantes sources d'eau parfaite, alimentant une foule d'affluents des rivières qui se jettent dans la Seine en amont de Paris. Les plus belles, comme celles d'Anstrudes, arrondissement de Tonnerre, et de la fontaine de Lormes, près de Montbard, arrondissement de Semur, sont à plus de 200 mètres d'altitude ; mais leur distance moyenne de Paris excède 250 kilomètres.

Un autre niveau d'eau très important est celui que donne le contact de la craie blanche (perméable) et de la craie inférieure (imperméable). Il fournit aussi beaucoup de sources d'excellente qualité, dont l'altitude dépasse, en généra], 100 mètres. Les plus rapprochées de Paris s'en trouvent à 160 kilomètres, seulement. Toutefois, la plupart n'ont qu'un faible débit ; d'ailleurs, elles sont disséminées, et la réunion ne pourrait s'en faire qu'au prix de premiers travaux coûteux.

Les sources du niveau soutenu par l'argile plastique imperméable , au fond de la couche perméable composée de calcaire grossier et de sables marins glauconiens, alimentent surtout les affluents de l'Aisne et de l'Oise. Sauf les sources de l'Ardre et du Petit-Morin, elles sont situées à des altitudes insuffisantes pour être utilement conduites à Paris. Elles ont, du reste, un goût tourbeux.

Les marnes vertes couronnent la butte Montmartre etles buttes Chaumont; elles forment une bande étroite autour de la plupart des vallées tertiaires du Sud de Paris. Elles sont recouvertes, d'un côté, par les argiles

à meulières de la Brie, comme on le voit dans la vallée ^'Yëres qui débouche directement en Seine, et dans celles du Petit-Morin, affluent de la Marne; d'un autre côté, elles sont recouvertes par les sables de Fontainebleau, comme dans les vallées de la Bièvre et de ITvette. En ces deux cas, elles supportent un niveau d'eau très important, rapproché de Paris, et beaucoup plus élevé. Malheureusement, les sources qui s'en écoulent sont très chargées de gypses, comme celles de Rungis, par exemple, que reçoit l'aqueduc d'Arcueil.

On trouve, dans la Côte-d'Or et dans 1 Yonne, aux étages inférieur, moyen et supérieur des terrains oolithiques recouvrant le lias, des sources extrêmement abondantes, notamment : dans la vallée de la Seine, celles de la Douis et de Courcelles, près de Chàtillon, et de laLaygue, près de Bar; dans la vallée de l'Armançon, affluent de l'Yonne, la fontaine d'Arlot près Cry; la Grande Fontaine, à Ancy-le-Franc : la fontaine de Ravisy, près d'Argentenay, et celle de la Fosse d'Yonne, aux portes de Tonnerre; puis, dans la vallée de l'Yonne, la source de Druyes, en aval de Clamecy; celles de Planet et de Réchimey, près de Châtel-Censoir, de Crisénon, près de Bazarne, et de Belombre, près d'Auxerre; enfin, dans la vallée de la Cure, celle de Reigny.

Ces diverses sources et d'autres que je m'abstiens de nommer, sont à l'altitude de 120 à 135 mètres, et d'excellente qualité sous tous les rapports. Malgré leur grand éloignement de Paris, M. Belgrand les a spécialement désignées comme celles qu'il conviendrait le

mieux d'y amener, après les sources de la Champagne Pouilleuse.

C'était, en effet, dans cette triste contrée qu'il avait trouvé les eaux dont il me proposait la dérivation, à la suite d'une comparaison attentive, plusieurs fois répétée, des mérites respectifs de toutes les sources du niveau de la craie, couronnée par des terrains tertiaires, qui alimentent : V les affluents, si nombreux que je renonce à les nommer, de l'Aube, de la Marne et de l'Aisne; 2** la Vanne, qui descend des environs de Troyes, par Villeneuve-l'Archevêque pour se jeter dans l'Yonne, à Sens; 3* l'Eure, où Louis XIV a puisé les eaux amenées à Marly par l'aqueduc de Maintenon ; 4"* quelques affluents de l'Oise.

Quand il se fut bien rendu compte des moyens d'amener chacune d'elles à Paris, dans les conditions voulues, et de la dépense à faire pour y parvenir, M. Belgrand me présenta ses conclusions.

PROJET DE DÉRIVATION d'eAUX DE SOURCES

En résumé final, M. Belgrand déclarait qu'à l'exception des sources insuffisantes provenant des sables de Fontainebleau, toutes les eaux des terrains tertiaires environnant Paris étaient beaucoup moins pures que celles des terrains secondaires de la Bourgogne et de la Champagne, delà Vallée de l'Eure et même de la Seine, prise en amont de Paris; qu'elles contenaient habituellement en dissolution beaucoup plus de sulfate de chaux (gypse, ou plâtre, en langage vulgaire), et qu'elles se trouvaient d'ailleurs disséminées d'une

manière défavorable pour être dérivées à l'altitude nécessaire ; tandis que les autres, absolument dépourvues de tout sulfate, étaient meilleures que les eaux, si renommées, de la Seine. Il reprochait à celles-ci d'en contenir, en quantité déjà sensible, moins sans doute que les eaux de la Marne, de TOurcq et surtout d'Arcueil et des sources du Nord.

M. Belgrand renonçait, à tort, selon mon avis, aux sources, bien préférables comme abondance et qualité, de la Bourgogne, à cause de leur éloignement, et avec raison, à celles de la Vallée de l'Eure, d'un volume trop faible, à l'altitude minima prescrite et d'une expropriation trop coûteuse, à raison de la grande valeur des usines qu'elles desservent.

Mais, le choix auquel il s'arrêtait entre les sources de la Champagne avait motivé, de sa part, de longues hésitations. Il exposait avec soin les causes de sa préférence pour les sources de la Somme, de la Soude et du Mont, trois ruisseaux qui se réunissent au-dessus de Lenharrée, sous le nom de Somme-Soude, un des affluents de la Marne, rive gauche, entre Châlons et Epernay, sur les autres sources de cette région aride, et même sur celles de la Dhuys et de la Vanne. Nous dûmes cependant recourir à celles-ci bien des années plus tard, devant les obstacles insurmontables que rencontra l'adoption du projet primitif de cet habile Ingénieur. Leurs eaux, d'une dérivation moins facile, sont, au surplus, d'une qualité comparable aux meilleures de la Champagne Pouilleuse.

Des jaugeages réitérés, et que d'autres ont démentis plus tard, semblaient prouver qu'il était possible de prendre un mètre cube d'eau par seconde, soit

86,400 mètres cubes par 24 heures aux sources de la Somme-Soude sans appauvrir cette rivière, qui devait, suivant M. Belgrand, conserver encore un débit supérieur, ou tout au moins équivalent, en toute saison; car un ^and mérite des sources des terrains perméables est de ne pas subir d'affaiblissement marqué durant Tété, ni de crues très appréciables en hiver.

86,400 mètres cubes ! C'était une quantité d'eau presque égale à celle, de qualité plus que médiocre, dont la Ville de Paris avait la disposition dans le canal de rOurcq. M. Belgrand m'indiquait d'abord les sources de la Coole et de la Berle, puis, celles de Vertus, du Sourdon, de la Maurienne, de la Barbuisse et de Durtein, comme pouvant accroître à volonté, doubler même, au besoin, le volume de cette véritable rivière. Il comptait amener la Somme-Soude sur les hauteurs de Ménilmontant, où sont leg réservoirs actuels de la Dhuys, soit à la cote de 70 mètres, suivant le programme que je lui avais tracé dès le début, soit à celle de 80, que je lui demandai pendant le cours des délibérations du Conseil Municipal, en Octobre 1854, au-dessus du Canal de l'Ourcq (28 mètres dans le premier cas et 38, dans le second).

L'avant-projet accompagnant son rapport comprenait : la construction de plusieurs aqueducs de prise d'eau, mesurant ensemble 42 kilomètres et celle d'un aqueduc de dérivation, partant de la cote 106,84 et parcourant 172 kilomètres et demi, savoir : en conduite libre 160 kilomètres et demi, et en conduites forcées 12 kilomètres.

Les dimensions de la conduite libre étaient calculées de telle façon qu'elle pût donner passage à 1,300 litres par seconde, avec une pente de 18 centimètres par kilomètre, dans l'hypothèse du maintien à 70 mètres d'altitude seulement du point d'arrivée, et de 15 centimètres environ, dans celle du relèvement de ce point à 80 mètres. Il est facile de comprendre que sa section aurait dû, pour ce dernier cas, se trouver un peu plus grande.

La hauteur sous clé devait toujours permettre, après arrêt de Teau, bien entendu, Tentrée et le travail d'un homme dans cette galerie.

Quant aux conduites forcées, elles se composaient de deux énormes tuyaux, d'un mètre de diamètre chacun, pouvant débiter 1,042 litres par seconde, avec perte de charge de 66 centimètres par kilomètre, formant siphons, à la rencontre des vallées à franchir, et reposant, au fond, sur des ponts-aqueducs, avec vannes de décharge et robinets d air. Aux points de départ de ces siphons, étaient ménagés des regards munis de vannes d'arrêt et de soupapes d'évacuation et aux points d'arrivée de simples regards.

M. Belgrand évaluait, comme suit, les dépenses, sous toutes réserves :

Terres en culture de toute qualité. 412,000 fr. Terrains enclos attenant à des

habitations 290,000 fr. , .

Propriétés bâties 300,000 fr. ^ l,*aAU0U îr.

Usines, moulins supprimés ou

réduits de valeur 450,000 fr.

A reporter 1,452,000 fr.

Report 1,452,000 fr.

Dérivation :

Aqueducs de prise d'eau. . . . 1,562,000 fr

Conduite libre 12,122,000 fr.

Conduite forcée 3,600,000 fr.

Ouvrages spéciaux (regards, robinets-vannes, tunnel du bois de tfeaux, pont-aqueduc sur la Marne et autres, terrassement de Mareuil, etc.) 1,085,000 fr.

Sommes à valoir pour imprévus s 2,178,400 fr.

18,369,600 fr.

Total 22,000,000 fr.

Il portait l'accroissement de dépense qu'eût entraîné le relèvement du point terminal à 3 millions au maximum.

25 millions ! moins que n'ont coûté plusieurs de nos grandes voies nouvelles, pour doter Paris d'un approvisionnement considérable d'eau remarquablement bonne, k une hauteur suffisante pour desservir toutes les habitations comprises dans l'enceinte du Mur d'Octroi d'alors. C'était pour rien, me semblait-il.

Je ne croyais pas qu'aucune Opposition pût l'emporter sur de tels avantages. La suite prouva que je m'abusais étrangement; que les hostilités politiques, les jalousies de toute origine et les intérêts contrariés ne désarment jamais ; que la routine, les préventions et rindifférence du public aidant, les plus grandes choses risquent d'être méconnues, compromises et souvent abandonnées sans retour.