Chapitre premier. — Alimentation des rivières

I. Expressions générales du volume d'eau reçu par le sol du bassin $%me rmire. — Soient, dans te bassin du coure d'eau considéré, ou dans la vallée au fond de laquelle il coule,

110 NOTIONS NOUVELLES D'HYDftAULIQCB.

A la surface des terrains perméables, et B celle des terrains imperméables,

— et -— les fractions respectives de ces surfaces, sur lesquelles est tombée a b

une pluie, ou s'est produite une'fontc de neiges.

Pour le premier cas, nous désignerons en outre par t la durée de la pluie considérée,

h la hauteur d'eau qu'elle a produit, en moyenne, pendant l'unité de temps, hauteur déduite des indications de plusieurs pluviomètres répartis sur le sol récepteur. Le volume d'eau reçu dans le temps t par le bassin de la rivière, est

ht.

Pour une fonte de neige, soient n l'épaisseur de la couche liquéfiée, en moyenne, dans l'unité de temps, hi l'équivalent en eau, et t 2 la durée de la liquéfaction.

Le volume analogue au précédent, est

Aifa.

2. Indication physique relative à la fonte des neiges. — Il a été fait quelques observations sur le volume d'eau, ou la hauteur A*, dûs à la fonte d'une couche de neige d'épaisseur w, observations d'où il résulterait que, dans les climats moyens, quand la liquéfaction a lieu peu de temps après la chute des neiges, fh=^n. Plus la couche persiste, plus elle se tasse, de sorte que le rapport de h 2 à n augmente. 11 est à désirer que l'on fasse, sur la liquéfaction des neiges, de nouvelles observations suffisamment étendues.

3. Remarque concernant les observations pluviomé triques. — Pour le progrès de l'hydraulique fluviale, et môme pour celui de la météorologie, il serait utile que les observations pluviométriques fussent faites pour chaque pluie, et fissent connaître, non seulement la hauteur d'eau totale qu'elle a fourni, mais encore sa durée ainsi que celle du temps qui l'a séparée de la pluie précédente. On pourrait déduire de ces observations, des mesures précises des caractères principaux des pluies, caractères qui sont, selon nous, leur fréquence, leur durée, et leur abondance spécifique représentée par le

ALUUNTATtOX DBS llYlftftU. iti

facteur h qui vient d'être défini, fadeur que je nommerai coefficient de pluviométrie.

Notions concernant les pluies et leurs causes immédiates.

4. Avant de se transformer en pluies, les vapeurs contenues dans l'atmosphère se groupent à un état qui n'est pas encore parfaitement connu : on a cru pendant longtemps que les nuages pouvant fournir des pluies, nuages que Ton nomme ordinairement nimbus, étaient composés de très petits globules creux ou vésicules ; mais cette opinion sans preuve précise est abandonnée aujourd'hui par la plupart des météorologues. Quand, sur une haute montagne ou en ballon, on pénètre dans un nimbus, on n'aperçoit qu'une sorte de brouillard, commencement d'une condensation : d'après le témoignage d'un aéronaute distingué, M. Tissandier, quelques instants avant de donner de la pluie, la partie inférieure du nuage devient noire et perd ses contours arrondis, puis elle se transforme en un vaste plateau d'où tombe l'eau divisée en gouttelettes. On a rencontré des nimbus jusqu'à des altitudes de 3000 mètres.

Ces nuages étant à un état intermédiaire entre les vapeurs et l'eau liquide, un faible refroidissement doit suffire pour compléter la condensation : ce refroidissement est généralement dû aux vents ; il dépend de leur température et de leur degré d'humidité. Des vents très humides, comme ceux qui ont passé sur l'Océan, saturant de vapeurs l'espace qui entoure un nuage, facilitent la liquéfaction.

5. De la pluviosité. — On pourrait nommer pluviosité d'une contrée ou d'une localité, la moyenne, prise sur un certain nombre d'années qui n'ont été ni remarquablement sèches ni exceptionnellement pluvieuses, des hauteurs d'eau mesurées au pluviomètre, qui ont été fournies par les pluies dans celte contrée ou cette localité, soit pendant chaque mois, soit pendant l'année entière ; dans ce dernier cas, on aurait la pluviosité an* nuette du lieu considéré, et dans le premier, la pluviosité mensuelle qui fournirait une base précise pour l'évaluation de l'influence des saisons, tandis que celle d'autres causes qui vont être considérées, ressortirait surtout des différences de la pluviosité annuelle des diverses régions.

Ces causes sont la proximité de l'Océan, la latitude et l'altitude du lieu, sa situation topographique, et la direction, ainsi que le degré

MOTION» ROUVELLIS d'HYDIAULIQUI.

d'humidité et la température des vents qui y régnent pendant le plus grand nombre de jours de Tannée. Ces influences se combinent entre elles, dans chaque contrée, suivant des lois qui ne sont pas encore connues.

En considérant, non Tannée entière, mais les saisons où il pleut ordinairement le plus, on a reconnu de grandes différences sous ce rapport, entre diverses contrées : à titre d'aperçus d'ensemble, on sait que, en Europe, les côtes ouest de la mer présentent de longues zones où le maximum des pluies est en automne; au sud de l'Europe, ce sont les pluies d'hiver qui dominent ; dans la partie moyenne, ce sont les pluies de printemps ou d'automne, et en quelques régions, . celles d'été. Pour la France particulièrement, M. Bravais a fait des recherches qui embrassent plus d'un siècle : les résultats de ce travail, publiés en 1847 dans Touvrage intitulé Patria, m'ont servi pour la composition du tableau suivant de la répartition des pluies suivant les saisons.

Région du Nord-Est, comprenant la chaîne des Vosges . ,

n de Mézières à l'Océan, et de la frontière Nord à la Loire •

Sud-Ouest, de la Loire aux Pyrénées, et de l'Auvergne à la mer

H Sud-Est, de l'Auvergne à la frontière Est, et au massif des Hautes-Alpes inclusive ment

Proportion des hauteurs

pluviométrlques,

la hauteur totale annuelle

étant 100.

on méditerranéenne, de Viviers à la mer. Provence .

VENTS les plus fréquents.

Sud-Ouest et Nord-Est.

Id.

S.-O. et N.-E. dans le Nord; S.-E. et N.-O.

dans le Sud.

Nord ou Sud.

N.-O. ou mistral en Provence, Ouest dans la partie occidentale.

ALttflKTATKffl MS BOTtalS.

6. Notions sur les phénomènes dont la pluviosité dépend. — Parmi les causes qui font varier la pluviosité annuelle, d'une contrée à une autre, H faut mettre au premier rang les grandes différences d'altitude : si Ton considère cette cause séparément, on ne peut douter, d'après de nombreux résultats d'observation, que, plus un lieu est élevé au-dessus du niveau moyen de l'Océan, plus, en l'absence de causes dont la tendance est inverse, la pluviosité annuelle y est grande, mais jusqu'à la limite de hauteur à partir de laquelle le froid atmosphérique met obstacle à cette augmentation, et même produit une diminution de l'eau qui tombe à l'état liquide. Quanta l'explication de l'influence de l'altitude, j'ajouterai à ce qui a été dit par d'autres auteurs, les considérations suivantes : les gouttes et files de gouttes dont M pluie est composée subissent nécessairement, par suite de leur frottement dans les couches d'air avec une vitesse que leur chute accélère, une perte 1 analogue à celle des surfaces liquides parcourues par des vents rapides : or, plus le sol se trouve près de la zone moyenne des nimbus, plus cette perte est diminuée pour chaque goutte, puisque la durée du frottement et la rapidité avec laquelle il a lieu sont moindres. D'un autre côté, il ne serait peutêtre pas inutile de chercher une seconde cause immédiate de l'influence de l'altitude, dans la diminution de la pression atmosphérique : en effet, un abaissement du sommet de la colonne du baromètre au dessous de sa hauteur moyenne dans la région considérée, est, fréquemment, un indice de pluies prochaines ; il s'en produit sans doute après une légère hausse au dessus de la moyenne, mais, d'après les observations faites à Orange par M. de Gasparin, ce cas ne se présenterait qu'une fois sur quatre. Nous avons seulement en vue ici d'indiquer un sujet de recherche météorologique 1 .

1 Cette notion peut sembler au premier abord, en contradiction avec une opinion assez répandue, savoir qus les gouttes de pluie sont d'autant plus grosses qu'elles tombent de plus haut, ce qui n'est pas toujours vrai; mais, quand ce résultat a lieu, il est dû sans doute à la réunion de gouttes qui se rencontrent, poussées par des courants atmosphériques. La perte totale de liquide que la masse pluviale subit en tombant est quelquefois suffisante pour que, en observant de loin dans de grandes plaines, on voie la masse devenir de plus en plus diaphane, tellement qu'elle parait ne pas arriver jusqu'au sol.

* Il ne nous parait pas impossible qu'un décroissement de la pression atmosphérique favorise la transformation de certains nuages, de sorte qu'il serait une cause de diminution de la proportion des nimbus qui passent au-dessus d'une localité sans l'aiïoser.

114 NOTIONS NOUVELLES d'HYDIAUUQUE.

Une cause d'augmentation de la pluviosité, trètf différente de celle qui Tient de nous occuper, peut se produire au pied des hautes montagnes, sur leurs flancs, ou dans les localités voisines, quand des vents humides rencontrent fréquemment ces montagnes : en effet, les vents et la plupart des nuages qu'ils poussent, s'étalent sur les versants, et cette dilatation mécanique produit un refroidissement des vapeurs, refroidissement que le contact du sol peut augmenter : or, comme des courants et des nuages cheminent dans l'atmosphère à diverses altitudes, plus la montagne s'élève au dessus des lieux considérés, plus le nombre de ceux de ces courants qui la rencontrent dans une année est grand : on pourrait expliquer par cette considération, pourquoi des localités dont l'altitude est peu considérable, mais qui sont situées à proximité des Alpes ou des Pyrénées, reçoivent annuellement plus d'eau de pluie que des vallées beaucoup plus élevées de ces chaînes de montagnes. Du côté où les venls les plus fréquents sont secs, c'est l'influence de l'altitude des terrains récepteurs qui prédomine. L'orientation des vallées dans la direction des vents les plus fréquents, et leurs coudes qui peuvent arrêter ces vents, ont des effets analogues aux précédents. Le choc de deux courants atmosphériques produisant, comme celui d'un courant contre une montagne, des expansions, et, par suite des refroidissements, peut être aussi une cause de pluie.

Dans la plupart des régions qui s'étendent le long des bords de l'Océan, les vents qui régnent le plus fréquemment ont passé sur de vastes surfaces liquides, de sorte qu'ils sont humides et tièdes. Cette cause d'augmentation de la pluviosité se propage à partir du rivage, surtout dans les contrées de plaines ; mais, même dans ces contrées, sa propagation a des limites, parce que, dans leur trajet au dessus des terres, les vents se déchargent progressivement de leur humidité. Les vents d'ouest et de sud-ouest, qui occasionnent beaucoup de pluie sur les bords de l'Océan, en fournissent au contraire très peu sur les côtes européennes de la Méditerranée, parce que, avant d'y arriver, ils ont rencontré, soit les montagnes de l'Espagne, soit les Pyrénées.

7. Pluviosité annuelle moyenne dans diverses localités. — Pour avoir un aperçu de la pluviosité annuelle dans une localité déterminée, il faut prendre une moyenne sur un grand nombre d'années. En France, le minimum moyen parait être de 0" 54 ; Use rencontre notamment à Bordeaux, à une altitude de 7 m , et à Paris ; il a lieu également à Chartres, quoique l'altitude y soit de 157 m : le maximum moyen s'élève à 1" 10 ; on le trouve à

ALIMENTATION DES MVIÂRB». 125

Pau, à 235" d'altitude. Entre ces deux extrêmes, les moyennes ne dépassent guère 0"88, valeur qui se rencontrée Màcon, à une altitude de 185". Il est facile d'expliquer ces différences de pluviosité par les considérations qui viennent d'être exposées, en tenant compte, non seulement de l'altitude, mais de la situation topographique et de la direction, ainsi que du degré d'humidité, des vents dominants.

8. Appréciations précises des influences de la distance à V Océan, et de F altitude. — Pour éviter la complication des causes, je prends dans un remarquable ouvrage de M. Belgrand ', les résultats d'observation qui permettent le mieux de considérer séparément plusieurs de ces causes de la pluviosité. Je m'affranchirai de l'influence des variations jusqu'à présent inexpliquées, qui peuvent se produire d'une année ou même d'une période chronologique, aune autre, en considérant ce qui a eu lieu dans une môme année, celle de 1868 qui s'est trouvée dans des conditions météoriques moyennes.

Sur le rivage de la Manche, à l'embouchure de la Seine, la pluviosité de l'année a été de 0" 7473, tandis que, à l'Observatoire de Paris, elle s'est réduite à 0"5363 : or, le sol de cet établissement étant à 60 mètres d'altitude, ce qui était une cause d'augmentation plutôt que de diminution de la pluviosité, et la situation topographique de Paris ne présentant aucune particularité capable d'introduire des causes notables de variation de la quantité de pluie, nous pouvons conclure des deux résultats précédents que, pour une distance à la mer, de deux degrés géographiques, l'influence de cette distance a été de un peu plus de 0" 211, c'est-à-dire qu'elle a diminué la pluviosité de -f à très peu près. Pour éliminer ce genre d'influence, il faut considérer des vallées dont la direction s'écarte peu d'être parallèle à celle du rivage de la mer la plus rapprochée.

En suivant le cours de la Seine, à partir de Paris, les terrains où l'on a fait, en 1868, des observations pluviométriques, se relèvent doucement jusqu'à la Champagne, puis, plus rapidement, jusqu'au plateau du Morvan qui est la région culminante du bassin du fleuve : or, quoique la distance à la mer augmente, la pluviosité, au lieu de diminuer, est croissante; ainsi nous avons,

. ' La Sente, Paris 1872.

1Î6 NOTIONS NOUVELLES D 9 flYMAGLfQOB.

Localités Paris. — Châtillon-sur-Seine. — Chanceaux.

Altitudes 60- — *2SB — 405

Distances à la mer . 160 »• — 325 — 335

Pluviosité 0»,5363 — 0»,7620 — 0-9705

Les distances à l'Océan sont, en kilomètres, celles des méridiens dtt lieu.

Tandis que, de la mer à Paris, la pluviosité diminue de 0* 21 1 / de Paria aux sources de la Seine, elle augmente de B 4342, et il y a lieu de penser que l'influence océanique devient très faible à partir de 150 à 200 kilomètres. J'ai calculé les valeurs suivantes de l'augmentation moyenne dû la pluviosité pour un accroissement d'altitude de cent mètres.

De Paris à Chàtillon. — De Chàtillon à Chanceaux. — De Paris à Chanceaux. 0»,1368 — 0»,0869 — 0»,1072

Il me paraît probable que l'influence d'un accroissement donné de l'altitude, diminue à mesure que celle-ci augmente à partir d'une certaine valeur, mais je ne saurais admettre que cette diminution puisse être aussi considérable que celle qui résulterait des quantités précédentes. Ces valeurs indiquent donc, selon nous, que, sur le plateau de Chanceaux dans le Mor* van Auxois, il y a une cause d'affaiblissement de l'accroissement de la plu* viosité : c'est probablement Faction de vents fréquents et intenses qui détournent une partie des nuages à pluie..

9. Données relatives aux limites de la pluviosité. — Considérant, non plus pour la France seulement, mais en général, les valeurs extrêmes de la plu* viosité annuelle, nous remarquerons d'abord que le minimum est nul, puisque Ton connaît des contrées du globe où il ne pleut pas. Le maximum parait être, au moins pour les régions où Ton a fait des observations prolongées, de 2" 350, à Bombay. Parmi les valeurs qui s'approchent le plus de celle-ci, nous citerons les suivantes :

Localité. . . La Havane. — Bergen. — Tunis. — Calcutta. — Kandy. Pluviosité. . 2», 321 — 2»,250 — 1»,992 — 1»929 — 1»8

Le nombre moyen annuel des jours de pluie parait augmenter un peu avec la distance au cercle polaire; ainsi, en Suède, il est de 133 environ, en France de 145, dans la zone torride, de 160.

10. Données relatives à V abondance spécifique. — Ce caractère des pluies

AUMBITATIOIV DES RIVIÈRES. fî7

varie beaucoup : en le rapportant à la durée d'un jour, on a moyennement, en millimètres, les hauteurs pluviométriques suivantes :

i du Nord. . . 4«»»,7 A . . (

France ' | méridionale. »-,e An * lete ™- |

Est 4""»,5

Ouest . . . 5 mm ,9

On cite des pluies d'une abondance extraordinaire ; ainsi, en octobre 1827, à Joyeuse en France, une pluie qui dura 24 heures fournit 792 millimètres d'eau.

Données relatives à l'influence de la latitude. — En ce qui concerne les latitudes, moins la région considérée est éloignée d'un des cercles polaires, et plus, pour de grandes différences de distance, la pluviosité y est faible, parce que la proportion des neiges augmente. Ainsi, à titre d'aperçu d'ensemble, sujet à des exceptions, le volume d'eau tombé annuellement en neiges paraît être, dans la moitié nord de la France, d'environ •£- de celui qui résulte des pluies, tandis que, à Saint-Pétersbourg, la proportion s'élève jusqu'à -j-. Sous une même latitude, à partir d'une certaine hauteur, le rapport dont il s'agit augmente avec l'altitude : au sommet des Alpes, on compte de 70 à 120 jours de neige par an : sur le Saint-Gothard, il neige dans tous les mois, et le maximum a lieu ordinairement en mars.

1!. Tribut alimentaire des glaciers. —Les glaciers fournisssent tous les ans un double tribut liquide, par la fonte des neiges et par celle de blocs de glace qui, glissant sur les pentes, arrivent dans les vallées. Les neiges dites éternelles subissent des liquéfactions annuelles, car, malgré la couche épaisse que chaque hiver apporte, la hauteur totale de ces neiges sur une cime, n'augmente pas notablement dans une période d'années.

Expressions générales des pertes que tem reçue par le sol subit mont if arriver jusqu'aux rivières. Equations de F alimentation, et résultats d 'observation.

1SL Expression de révaporation. — Cette cause de perte n'est pas seulement due à la chaleur des couches inférieures de l'atmosphère ; elle dépend en outre de la température acquise par le sol avant la pluie, température qui, à égalité de chaleur atmosphérique, varie avec la composition des terrains quand ils sont dénudés. Je désignerai par h. et h' 99 les deux

flî* KOTIOKS KOUVELUS D'flYMLACIJQUB.

parties correspondantes de l'épaisseur de la couche liquide évaporée dans

l'unité de temps : ce sont des coefficients de vaporisation.

Relativement à la surface f- -7- qui reçoit une pluie de quelque durée,

je ferai remarquer que, pendant cette pluie, à l'exception des premiers instants, l'air est trop mélangé d'eau pour que la valeur de h, ne soit pas né* gligeable ; en outre, si le sol récepteur produit une faible évaporation, c'est seulement aussi au commencement, et les vapeurs produites sont ensuite condensées et rabattues sur le sol parla pluie. En conséquence, selon nous, il n'y a pas lieu de tenir compte de la perte par évaporation qui a lieu pendant la pluie dans la région où elle tombe ; mais, depuis le sol récepteur jusqu'à la rivière, il existe souvent une notable distance, de sorte que l'eau ruisselle à découvert sur des surfaces dont nous désignerons la totalité par S, ruissellement qui, d'ailleurs, peut durer encore notablement après la cessation de la pluie. Soit t le temps qui s'est écoulé depuis le commencement de ce mouvement sur la surface S, jusqu'à ce que la rivière ait reçu toute l'eau qui y est conduite : le volume liquide vaporisé pendant ce temps est

Après la pluie, les surfaces, soit dénudées, soit végétales, sur lesquelles elle est tombée, subissent sans obstacle l'action atmosphérique ; d'ailleurs, si ces surfaces étaient chaudes au commencement, elles ont été refroidies, de sorte que le coefficient de vaporisation h\ est négligeable par rapport à h. : le volume de l'eau vaporisée sur ces surfaces est donc approximative^ ment

/désignant la durée de la pluie. Cette expression est un peu en excès, car. le commencement du ruissellement doit se produire quelques instants après celui de la pluie. A cet égard, et pour les autres pertes, on comprendra que des expressions rigoureuses, qu'il serait d'ailleurs facile d'établir théoriquement, ne pourraient avoir l'utilité de formules approximatives simples, attendu que, pour les appliquer, il faudrait pouvoir faire dans chaque cas/ des observations dont la plupart seraient, en réalité, impraticables.

13. Absorption par le sol. — Considérons maintenant la perte par infit»; tralion: soient

ALIMENTATION DBS BIVIÈRES. !*•

s la partie perméable de la surface S,

p, en moyenne, le volume liquide que l'unité de Taire s et de la superficie — absorbe dans l'unité de temps sous une mince couche d'eau, volume que je nommerai coefficient de perméabilité ;

La perte dont il s'agit peut être exprimée approximativement par le produit

Cette formule peut donner une valeur un peu trop faible de la perte, surtout dans le cas des terrains les plus perméables, l'absorption commençant en même temps que la pluie ; maiscela tend à compenser le petit excès de la formule précédente.

14. Equation de V alimentation par une pluie. — La vallée dans laquelle coule une rivière étant limitée latéralement par des collines ou des montagnes dont les versants intérieurs font rouler les eaux vers cette rivière, le volume que celle-ci reçoit est égal à celui qui est tombé dans son bassin, diminué des pertes qui viennent d'être exprimées 1 . Soit X t le volume alimentaire, nous avons l'équation

Dans le cas où la pluie s'étend jusqu'à la rivière, il faudrait, à la rigueur, tenir compte de l'eau qui tombe sur la surface du courant, mais la partie atteinte de cette surface, partie que je désignerai par 0, est ordinairement très faible par rapport à celle desterrains mouillés, et, s'il y a un peu plus de gain, il y a en même temps un peu plus de perte par évaporation. On aurait d'ailleurs, dans ce cas,

15. Equation de V alimentation par une fonte déneiges. — Aux époques

1 A ces pertes, il y aurait lieu d'ajouter, dans quelque cas, l'eau qui peut être versée par des pentes du terrain, dans un étang ou un marais situé entre le sol récepteur et la rivière considérée; mais le terme qu'il serait facile d'introduire pour en tenir compte, ne donnerait lieu à aucune remarque de quelque importance.

130 NOTION» NOUVELLES D'flYDEAtJLIQUE.

où les neiges se liquéfient, la température atmosphérique est très peu élevée, et l'eau ruisselle sur un sol refroidi par l'hiver précédent, de sorte que la perte par évaporation est négligeable ; on peut donc poser l'équation approximative

® Mt+t) a ''«-*(t+')'-

16. Rendement fluvial, expressions générales. — On peut déduire des équations de l'alimentation, diverses conséquences utiles ; je présenterai notamment la notion du rendement fluvial, en nommant ainsi le rapport du volume alimentaire X t ou X 2 au volume d'eau total reçu parle bassin d'une rivière : d'après ce qui précède, l'expression de ce rendement est,

4° Pour les pluies,

» '-(T-^-xM'^+f (4+«)]f

a + b 2° Pour les fontes de neige,

A» jk JB t%

il .Propriétés pratiques du rendement fluvial. — Je présenterai quelques considérations relatives au rendement des pluies, laissant au lecteur le soin d'en déduire d'autres, et de comparer ce rendement à celui de la fonte des neiges. On voit d'abord que, toutes choses étant égales d'ailleurs, les rivières profilent d'autant mieux des pluies qui tombent dans leur bassin, que le coefficient h est plus grand, c'est-à-dire que ces pluies sont spécifiquement plus abondantes : ainsi, pour fixer les idées, une rivière pourra recevoir plus de la moitié du volume d'eau produit par une pluie fournissant au plu* viomètre 0" 004 d'eau par heure, tandis que, si la hautenr pluviométrique n'est, par exemple, que de m 001, la mémo rivière pourra ne recevoir que le tiers du volume liquide tombé. D'une saison, ou d'une contrée, à une autre, pour des degrés de chaleur différents, le rendement fluvial diminue

à mesure que les rapports ~ et —£-, des coefficients de vaporisation au coefficient de pluviométrie, augmentent. Cest ce qui a lieu, fréquem-

AUtflHTATIOlf PIS BIYlftftlS. i»

ment, pour une localité déterminée, pendant Tété, d'autant plus qu'en cette saison, les pluies, dues principalement à des orages, sont souvent séparées par de longs intervalles de temps pendant lesquels les terrains s'échauffent beaucoup ; mais il ne nous paraît pas exact de dire d'une manière générale que « les pluies d'été profitent peu aux rivières » , car, si h el h' sont plus grands, d'un autre côté, il y a des orages qui produisent dans celte saison des pluies dont l'abondance spécifique mesurée par le coefficient h est aussi plus grande.

Dans le pays de plaines, la surface S peut être très étendue : quant à la durée/ 7 du ruissellement, non seulement elle augmente avec la distance des terrains récepteurs à la rivière, mais elle est généralement accrue par la faiblesse des pentes des versants. Au contraire, dans les régions montagneuses, la surface S est très restreinte, souvent même nulle, et le temps t est très faible, parce que les vallées sont resserrées, et que la pente des versants accélère beaucoup le ruissellement. D'après ces considérations, le rendement fluvial doit être généralement plus grand en pays de montagnes que dans les régions de plaines. Les rivières qui, comme le Rhône, le Rhin, la Loire, etc., ont leur origine à des altitudes de 1000 à 1500 mètres, doivent profiter des pluies et des fontes de neige, dans la partie supérieure de leur cours, plus que dans la partie inférieure.

Relativement aux valeurs numériques du rendement fluvial, nous citerons les deux résultats suivants, déduits d'observations pluviométriques et de jaugeages précis dûs à des ingénieurs distingués. 1° D'après les comparaisons que M. Dausse a faites, vers l'année 1828, entre le volume des eaux de pluie reçues par le bassin de la Seine en amont de Paris, et le débit du fleuve jaugé dans la ville, le rendement fluvial annuel serait au plus de 0,30. La superficie des terrains perméables du bassin est, selon les évaluations de M. Bel grand, les trois quarts environ de celle du sol de ce bassin : les pluies de printemps ou d'automne embrassent souvent celui-ci tout entier. 2* D'après les observations de M. Baumgarten rapportées dans les Annales des Ponts et Chaussées, année \ 848, pour la partie du bassin de la Garonne qui est située en amont de Marmande, le rendement fluvial moyen serait d'environ 0,60, c'est-à-dire double de celui du bassin de la Seine en amont de Paris. Le sol qui reçoit et conduit les eaux de pluie, est principalement en argile sableuse tertiaire, peu perméable, et présente, dans les parties hautes, des roches d'une complète imperméabilité.

18. Remarques relatives à la détermination des quantités qui entrent dans les équations approximatives de F alimentation. — - Notre but principal était d'établir des relations dont on pût déduire des propriétés générales : quant aux calculs fournissant, pour chaque cas, les valeurs du volume d'eau reçu par le bassin d'une rivière, et de celui qui arrive jusqu'à cette rivière, il faudra, pour les effectuer, connaître, au moins approximativement, les coefficients de vaporisation et de pluviométrie, la durée de la pluie et celle du ruissellement, enfin la délimitation du terrain récepteur, et le coefficient de perméabilité. Or, comme il a été dit au commencement de ce chapitre, les observations pluviométriques devraient être assez détaillées pour fournir les trois premiers éléments du calcul ; le progrès de la météorologie y gagnerait : j'ajouterai que les pluviomètres devraient être beaucoup plus multipliés qu'ils ne l'ont été jusqu'à présent; on trouverait assez de personnes capables d'observer. La durée du ruissellement pourrait être tirée de relations empiriques entre cette durée et celle de la pluie, relations qui résulteraient, pour chaque région de plaines ou de montagnes, d'observations faciles. La délimitation du sol récepteur pourrait être conclue du témoignage des habitants, et Ton en déduirait, sur les cartes topographiques, une valeur approximative de la surface S : connaissant cette surface et la superficie totale qui a reçu la pluie, on pourrait évaluer celles des terrains perméables et des sols imperméables, en s'aidant des renseignements donnés à cet égard par M. Belgrand dans l'ouvrage précédemment cité, et de ceux que nous allons présenter en attendant qu'on en possède de plus détaillés concernant le bassin de chaque rivière importante.

19. Notions relatives à la composition .des terrains des bassins de la France.— Aux points de vue de la perméabilité et de l'altitude du sol, ainsi que des climats, on peut diviser la France en un certain nombre de régions dont les limites ne coïncident pas avec celles des bassins fluviaux, de sorte que le sol de chaque bassin présente plusieurs terrains de nature différente, les uns perméables à divers degrés, les autres imperméables et ne pouvant absorber les eaux de pluie ou de neige que par leurs fissures. Ces régions se groupent autour de Tune d'elles que l'on nomme plateau central, et qui présente, en plan, comme figure d'ensemble, celle d'un vaste trapèze comprenant les départements suivants : Nièvre, partie ouest de Saône-et- Loire, Rhône, Loire, Ardèche, partie ouest de l'Allier, Puy-de-Dôme,