DÉUIT RELATIF DES CRUES

S8tt,000

Le débit des inondations décroît très-rapidement lorsque la siiriace du bassia augmeute , noD-seulement en valeur relative , mats parfois inéme en valeor absolue.

Nous pourrions eiter feiemple des nombreuses rivières torrentielles qui coulent sur les versants sud de l'Atlas, eu Algérie. Leurs crues, parfois considérables dans la région des montagnes qoi leur donnent naissance , se perdent dans les sables ou les déserts avant d'avoir atteint les lacs salés , où ^e terminent leurs lits desséchés.

Plus prés de nous , nous pourrions constater des cas analogues. Nonsavons parlé des crues énormes débitant jusqu'à 1,000 mètres cubes par seconde, pour des bassins de 3 à 4,000 bectares de superficie, que présentent parfois les petits cours d'eau qui découpent le versant des montagnes formant le littoral de la Méditerranée. Lorsque ces affluents torrentiels se réunissent, à peu de distiuice, dans une rivière plus importante, comme l'Hérault ou TArdéche, ils peuvent

86 TRBMlftlIE PARTIS*

y produire des débordements |)arfois plus considérables que ceux qui résollcnt d'une pluie générale. Mais lorsiqu'ils

conlinnent isoléineiil leur course ju>cjiran voisinnpc de la mer, leur crue siibilc el de peu de ilurée saplalit et s cfiface à mesure qu'elle s'avance. Faule d'être sufQsammenlaliinentée, elle se réiluit parfois des deux tiers , s!)r des parcours de ÔO à 40 kilomëlrcs enhe l.i source el reniboucliurc.

Qel affaisseineiU de la crue eu dehors de la réiiion des montagnes où s'abattent les grandes averses, résultant da peu de durée de ces Irombes locales, est un fait trop facile à coni[)ron(lrc, pour que nous ayons besoin d'insisler sur ce point. 11 n^est pas moins nécessaire d'eu tenir compte dans bien des circonstances , notamment pour les questions qui se rnU;icliciil ;ui\ oiivcrlnrcs des pouls.

On comniellrail de ;:r.uides erreurs si l'on croyait loujours devoir en déterminer les débouchés d'après les surfaces relativesdes bassins supérieurs. Nous pourrions citer tel cours d'eau, comme le Libron, qui a une vallée dislincle entre rOrb el riiérault, dont les ponts doivent être calculés à raison d'un débilde 1»200 mètres cubes près de la sourcet et auquel suffit un débouché de 3 à iOO^ près de la mer.

Les plus grands fleuves, en France, — à raison du peu d'étendue de leur ba.^in , que les eaux pluviales peuvent

parcourir en quelques jours dans knir pins grande longueur, des sources les plus éloignées jusqu'à l'embouchure; à raison de l'irréguiarité des saisons pluvieuses, — sont tous sujets à des crues anormales plus ou moins subites, qui n'ont rien de fixe , ni quant à leiu* périodicilé , ni (juanl à leur durée. Tout ce qu'on peut dire à cet égard , c'est que les grandes inondations dues plus particulièrement aux pluies qui soi» vent les equinoxcs, se repioduiseut d'une manière assez gé-

HYDROLOGIE SUPERFICIELLE. S7

Dénie à deux époques dîflérenles, du mois de mers au mois de mai d'une part» du mois de septembre au mois de

ijovcmbre de l'aulrc.

Sur les fleuves dniîl les bnssins sont branconp plus cteados, IVlleldes pluies locales (end à s'effacer de pins en plus. Dans les contrées surtout où les pluies sont uniformes et périofliqucs, le régime des inondalions allcint une assez grande régularilé, les crues sont durables el se reproduisent à époques fixes* Dans la zone tempérée, sur le Danube, sur le Mississipi , par exemple, on observe en général deux osciilalioiis annuelles, deux mouvements ailernalifs dans le niveau des eaux.

Sons la zone torride, oA la saison des phi les, uniquedans Tannée, est beaucoup mieux marquée rfuc dans nos climats, les rivières sont sujcUes à une seule crue aouuelle, comme le Nil, le Mger, le Sénégal.

Les eaux courantes ont produit pendant toute la dnrée

de la période géologique acluelle, et conlinuenl à produire de nos jours, un double phénomène de déblai ou d'érosion dans les parties hautes des vallées, de remblai ou de dépôts d'allovion dans les parties basses et principalement aux eniboucliures.

L'action éroiive des torrents dépend plus encore de la nature géologique du sol et de Télat physique de sa sur-, face, que deson allitude ou de l'inclinaison réillc des versants. Ce n'est pas toujours au cmw des plus hautes montagnes, aux lieux où la pente est la plus forte, que se produisent les plus [grands affonitlements.

11 arrive souvent que les matières meubles à portée de

t>REM1^nB l>ABTm.

raaiOQ des eau& oot été enlevées depuis longtemps, el que la caieUe s'est assise sor la roche vi?e inaffooillable, oq sur des amoncellements de gros blocs enchevêtrés, offrant une très-grande ré^isUiiiœ à l'action du courant. Dans la majeaie partie des Pyrénées , les torrents roulent des eaux parfoitement limpides en temps ordinaire , à peine troubles pendant les crues. Il en est tout autrement dans les vallées ouvertes entre les contreforts diluviens ou tertiaires qui s'étagent au pied de la cbaine principale.

Cest aux affluents de ces régions intermédiaires que la Garonne d'une part, l'Aude de l'antre, doivent la grande masse de déjections que charrient leurs eaux.

Même observation peut étrefaite dans le massif des montagnes du centre. L'affouillement agit surtout dans les vallées relativement moins élevées des basses-Cévennes. 11 n'a que peu de prise sur les roches granitiques des réglons supérieures , aussi bien que sur les calcaires des terrasses moyennes.

Il ne saurait cependant y avoir de règle générale à cet égard. Les terrains meubles ou disloqués peuvent parfois se prolonger à de très-grandes altitudes , et Ton conçoit qu'en pareille circonstance l'action érosive. des torrents se manifeste avec une énergie toute particulière. Tel est le résultat qui se produit sur les affluents supérieurs de la Durance, el plus généralement sur tous les cours d*eau des hautes- Alpes françaises. Cette région, formant deux départements dans la haute-Provence et le Dauphiné , est en effet le lien où se retrouve le mieux caractérisé le tjrpe classiquc de ces torrents dévastateurs, dont nous devons à M. Surell une si intéressante et si complète monographie.

Troiscauses réunies contribuent à développer leur action : le climat, dont la sécheresse habituelle n'est interrompue que

HYDROLOGIE SlPËRf IQELLE. 89

fardes averses dilaviennesanalogues à celles que nous avons

conslatécs sur les versants de rHérnnIt et de l'Ardèche; la nature du sol formé d'argiles, de schistes et de calcaires disloqués et broyés ; la pente excessive des revers des montagnesquis*élèventàdes altitudes de 1»000à 1,500" au-dessus du niveau des vallées principnles.

Tous les torrents des Bautes-Alpes présentent uncgrande UDiformité d'action et d'aspect. Chacun d'eux comprend trois régions distinctes :1e bassin récepteur, le goulet et le cùne de déjection.

Le bassin récepteur s'ouvre comme un vaste entonnoir creusé dans de liantes montagnes, encaissé dans des parois abruptes, décliiquelècs, qui s'elTondrenl et se liquéfient sous les trombes d'eau pluviale qu'elles reçoivent.

Le goulet est une crevasse étroite, une gorge resserrée entre des roches plus résistantes, dans laquelle les eaux contenues conservent une vitesse sufQsante pour entraîner les débris enlevés au bassin récepteur.

Le cône de d^ection, enfin, constitue à la traversée de la vallée principale un large talus sur lequel les eaux s'épanchent en éventail, perdent leur vitesse, et laissent déposer les matières minénles dont elles sont chargées. Les avalanches de boues et de pierres se déversant de droite et de gauche , s L'teiuleiil au loin surd'itnnricnses ]ar;j(Mirs, comme une lave stérile qui recouvre les cultures et envahit parfois les lieux habités.

Cest en vain que les populations laborieuses de ces montagnes s'efforcent de lutter contre un pareil Iléau, en multipliant les digues , en creusant et muraillant des canaux destinés à emprisonner le torrent, à le pousser entier Jusqu'à la rivière principale.

Si irrésistible que soit la marche des torrents, il y au-

90 PRBHIËRE PARTIE.

rait cepeudant ua moyen cerUio de les combattre, si Ton s'attaquait à eux, non plus sor les lieox où ils prodaiseot

leurs ravages, mais à leur source même. , L'origine de la plupart des lorreuls des Uautes-Alpes est relativement moderne H eo est beaucoup que la génératioD actuelle a vus naître, il en est d'autres qu'elle a vus s'éteindre naturellement. L'observation, en même temps qu'elle accuse la cause du mal , parait indiquer le remède en théorie, bien qu'il n'ait malheureusement pas été possible jusqu'ici de le faire passer dans la pratique.

Le déboisement parait être à peu près Tunique cause des désastres. Ces hautes régions sont éminemment propres à la végétation forestière qui s'y était spontanément développée, qui recouvrait na<;uère tout le pays d'un épais manteau d'arbres touffus, dont les branches et les feuilles modéjvient l'action des pluies, dont les racines entrelacées doiiii;ii(Mil à la surface du sol une roûistance qu'il n'a pas ualurellemeut.

Un changement dans les conditions de la propriété et dans les habitudes locales, une trop grande licence laissée aux populations dans des temps de désordre, ont amené en peu d'années la destruction de la plupart de ces forêts séculaires. L'effet a été immédiat : des torrents inconnus se sont produits , ont crensé leur liassin dans les gorizes dénudées. M. Surell cite un grand nombre de faits qui ne sauraient laisser de doute à cet égard; il indique même cer* tains cas où l'on a vu les torrents les plus fougueux disparaître à la suite du reboisement des revers de leur région supérieure. Ces dernières circonstances sont malheureusement trop rares. On ne saurait se dissimuler que si FAdminislralioii a été impiiissaiile à prévenir le déboisement , il lui serait bien plus difûcile aujourd'hui de revenir à l'ancien

HYDROLOGIE SUPERFICIELLE. 91

ètatdes Vieux r àpart les dilflcallésiDatériellesdereDtreprise»

ou aurait à luUer contre le mauvais vouloir dos populations, qui vloni d'autre ressource que la location de leurs montagnes, pour p&lurages d'été, aox propriétaires de la basse- Provenee. La coutraiole serait sans doute aussi inefDcace que la persuasion, pour amener les possesseurs du sol à sacrifier une ressource présente et certaine, eu vue d'un avantage éventuel dont la génération prochaine serait appelée seule à recueillir les fruits.

Nous ne croyons pas nécessaire d'entrer à ce sujet dans de plus amples détails. Nous ne pouvions, en parlant dès érosions, nous dispenser de parler des torrents des Hautes- Alpes , qui sont le type le plus complet que Ton puisse citer. Mais, par cela même, ils constituent une exception. Ainsi que le lait observer M. Surell , on ne les retrouve nulle part ailleurs avec une action comparable, soit que le régime des [iluies ne soit plus le même, soit pliilùt, comme nous lavons dit, que les ravins aient, à h longue, entraîné tous les terrains meubles et assis leur lit invariable sur un pavage artificiel , formé des débris les plus résistants des érosions antérieures.

xxin.

Après avoir vu en quoi consistent aujourdhui les principaiox phénomènes d'érosion dans les montagnes ; nous avons à rechercher les conditions dans lesquelles s'opère le

dépôt des matières ciilraînées. Ces deu\ actions de déblai et de remblai ne sauraient cependant être toujours complètement isolées, elles coïncident l'une avec l'autre le plus stNivent. 11 est peu de points où le courant produise des dépôts , sans qu'il opère en même temps un remaniement partial des dép6ts précédents.

9t PREMIÈRE PARTIE.

Mate avant d'étodier cette nouvelle fonne do travail des eaux , il nous paraît nécessaire de signaler quelques caractères communs à toutes les matières minérales qui sont transportées par les courants. Il existe à cet égard , en efifet , des lois générales pen connues , qui nous donneront la clef des formations modernes, si imporUmtesau point de vue agricole , puisqu'elles constituent en général nos terres végétales les plus fertiles.

Les débris empruntés, soit aux terrains géologiques supérieurs y soit aux alhivions ot dépôts déjà formés dans les parties inférieures d'un bassin quelconque » sont entrainés par les eaux à des états très-différents que nous rapporterons à deux classes essentiellement distinctes : les m^ènes et les limons. Sous le nom générique d'arènes, nous comprendrons tous les fragments minéraux conservant des formes déterminées, de volume appréciable, depuis les blocs les plus gros jusqu'aux sables les plus Gns, qui , ayant un poids spéciûque très-notablement supi^rieur à celui de l'eau, ne peuvent être soulevés que par un courant puissant , et en général roulent au fond du lit avec une vitesse inférieure à celle du courant.

Les limons seront au contraire les matières broyées au point de n'avoir plus ni forme ni volume sensibles, qui sont susceptibles d'être délayées dans Teau et de faire en quelque sorte corps avec elle, qui restent en suspension dans un courant trés-faibie, dont elles partagent la vitesse d*éc6ufement.

Nous relrouvons ici les ilcux *:raniîes classes de matières de transport, l'ailuvion limoneuse et l'alluvion sablonneuse que nous avions déjà distinguées dans notre premier chapitre (vm) , comme éléments essentiels de la constitution des terres végétales. Envisagées quanta I ensemble de leurs

HÏDR0L0GI£ SUP£RF1CI£LLE. $3

propriétés physiques, elles présentent des caracléres nelleraent déterminés qui , non-seuleraenl les séparent l'une de l'autre , niais différèncient leur mode d'action , et se relrou- Yent dans les formations nouvelles, aniqoelles elles peuvent donner naissance, tant au point de vue géologique qu'au point de vue agricole.

Les formations ar^cées se distinguent par l'indépen* daiice absolue de leurs molécules, qui peuvent librement glisser, sans exercer l'une sur l'autre la inoindre action d'adhérence. Leur équilibre , en cas de dépôt , ne peut résulter que de l'orientatioumémedecesparticules^qui^douées de formes définies, plus résistantes sur certaines fiaices, s'enchevôtrent et s 'inibiiquent les unes sous les autres, de manière à présenter une résistance considérable dans le sens du courant. Tant qu'il agit suivant ta même direction , ce courant glisse à leur surface sans les entraîner, comme l'eau des pluies sur les tuiles d'un toit. Cette résistance dans un sens unique n'est d'ailleurs que superficielle et sensiblement horizontale.

Par suite du défaut absolu d'adliérencede leurs éléments, les dépôts arénacés cèdent Irès^isémeut à la moindre action latérale» s'aflbnillent et s'éboulent sous des talus peu inclinés.

De telles alluvions, en dépit de leur mobilité réelle dans - toutes les directions, hors une seule, peuvent comporter une pente très-prononcée de la vaUée , et résister horizontalement à une grande vitesse du courant ; mais elles doivent toujours présenter des berges latérales sensiblement planes, se prolongenntpardesrives basses légèrement inclinées vers le thalweg. Le lit, large, peu profond, souvent mobile, est lapissé des matières les i)lus lourdes et les plus résistantes, de graviers , de Ciiilloux , de blocs de rocher , suivant la pente plus ou moins torrentielle des cours d'eau«

L'oneotation ne jooe, ao contraire, aacDD rôle dans réqailibre des formations limoneuses. Cet équilibre n'est

dû qu'à l'aclion d'adhérence que les pnilicules exercent Tune sur Taulre, aciion d'autant plus énergique que les molécules en contact supportent une plus forte pression ; d'où résnllenl naliircllcmcnl une résistance nulle à Taction du courant sur la surface liorizoutale du fond , une résistance très-grande an contraire sur les parois latérales dont chaque particule est soumise à la pression des couches siipcrieures. C'est ain^ii que, dans toutes les formations limoneuses qui se retrouvent surtout à Tenibouchure des rivières, on remarque des profondeurs d*autantplus grandes dans le courant, des talus d'autant plus raides sur les berges, que l'adhérence est plus prononcée, rétat limoneux plus caractérisé. Telles sont, à la limite, les berges presque perpendiculaires, parfois en surplomb, qui constituent les bords de la Charente et de toutes les rivières coubut dans des sols vaseux et tourbeux. Les matières organiques qui se trouvent dans la vase et la tourbe ont en eflet la propriété de développer à on plus haut degré cette action d'adhérence.

Faute d'avoir réellement entrevu cette différence existant entre la résistance du fond et celle des berges , la

plupai l des auteurs qui orjt traité celle question nous paraissent avoir commis une erreur, en admettant une dépendance absolue entre la vitesse du courant et la résistance du sol de la vallée, sans tenir compte de sa pente longl- . tudinale, dont l'influence est ccpeiulanl prédominante.

Dans le Cours de construcUunûe Sganzin, nous trouvons un tablean emprunté à des ingénieurs Français et Anglais, qui donne les vitesses respectives par lesquelles le lit d'un cours d eau serait attaqué suivant la composition minérale

HYDROLOGIE SUPERFICIELLE. 9S

do sol, depuis les vases oa boues fluides qui seraient entraînées pnr un courant de 0^,070 à la seconde, jusqu'aux

roches dures, qui résislernient à des vitesses de 5m,05.

Nous ignorons sur quelle série d observations reposent ces résultats d'expérience, reproduits dans tous les ouvrages d'hydraulique. Ils ne peuvent évideiimient s'appliquer qu'à la résistance d'une surface plane, à celle du fond du lit, et non à celle des berges, qui s'accroît au lieu de dimlnner, à mesure que les matières qui les constituent sont plus ténues, plus vaseuses.

S'il en était autrement, la vitesse d'écoulement des eaux courantes devrait aller continuellement en diminuant, depuis leur point de départ dans la région des montagnes jusqu'aux plages voisines de la mer. Un lit vaseux ou tourbeux, analogue à ceux qui se trouvent à Temboucbure de la plupart de nos rivières, ne saurait comporter une vitesse de plus de Ô"^,i)S a 0'n,10 sans être conslamaient bouleversé par le courant. Or, Texpérience nous prouve chaque jour qu*il n*en est pas ainsil Les lits va«eux et tourbeux sont précisément les plus stables, les plus invariables, et nous voyons cependant la vitesse du courant y ai i]iiiTir, soit en temps de crue, soit dans les alternatives du flot et du jusant prés de la mer, des vitesses considérables, le plus souvent très-supérieures à celles qu'on reliouve dans les hautes régions de la vallée à sous-sol arénacé. Il importe peu, en effet, que la pente superficielle, qui n*est qu'un élémrrit do la vitesse, soit Irés-faible d.nis les rè^'ions inférieures de la vallée; le courant regagne en profondeur ce qu'il perd en inclinaison.

L'élément essentiel, dont on omet ordinairement de tenir compte dans les relations existant entre la vitesse et la nature des rives, est l'inclinaison longitudinale de la vallée,

qui n'a aucun rapporl obligé avec la vitesse du courant principal, mais qui en a un nécessaire avec la vitesse des

cniix débordées liors du lit norninl, en temps de crue.

Si les eaux déversées se répandent dans une vallée à grande pente, relativement étroite, leur vitesse est nécessairement considérable ; ellesentrafnent dès-lors les limons et ne peuvent laisser déposer que les sables. Les formations arénacées, avec les caractères que nous leur avons assignés, peuvent seules se produire et persister dans de telles condi* lions. (PL 11, fig. 5.)

Dans les parties basses des vallées, au contraire, près des embouchures, où l'inclinaison descend an minimum , les eani débordéesse répandant en larges nappessur un terrain presque borizontal, ne peuvent prendre qu'nno très-fidble vitesse, et laissent déposer les limoiisdonl elles sont chargées en couches successives. (PL 11 fig. 4.)

Les rives s'exhaussent ; le lit s'encaisse entre des berges (louées d'une ^ande résistance latérale, tandis que le plafond, éminemment atlouillable, s'approfondirait de plus eu plus, s'il n'était partiellement protégé par la couche des matières arénaoées que le courant charrie toujours en plus ou moins grande abondance.

1^ matières entraînées, tour à tour déposées et reprises, incessamment remaniées par le courant dans la durée totale du trajet, du point dedéparl à l'embouchure, subissent des transformations successives dont le résiillal llnal et assez prompt est d'amener à rètal de limon toutes les substances minérales, sauf les roches dures,en général quarizeuses. Des ^ trois grands élémontseonstilutifs des terrains sédimentai rcs,

HYDROLOGIE SUPERFICIELLE. 97

le qoariz est le seul qai conserve Tétat arénaeé et continue

à rouler sur le fond du lit ; les deux autres, le calcaire et rar<:ilo, alteignaDt le dernier degré de trituraliony sont au contraire maintenus en suspension dans le courant, et rejetés sur les rives pendant les débordements.

Telles sont les conclusions essentielles que nous avons cru pouvoir déduire d'un grand nombre de faits d'observation, dont chacun pourra constater l'exactitude en rappelant ses propres souvenirs.

11 résulte, en premier lieu, des caractères propres que nous avons assignés aux arènes et aux limons, que ces derniers , en dehors de causes accidentelles , ne sauraient jamais se précipiter dans le lit principal du courant qui les entraine. Dénués de toute résistance superficielle, maintenus en état de suspension par le moindre courant, ils ne peuvent se séparer on persister à l'état de dépôt qu'en vertu de leur propre adhérence ou d'une action élrangère, telle que celle de la végétation. Mais Tadhérence limoneuse ne se manifeste que sous l'influence d'une forte pression ; elle ne peut donc produire son effet que sur les surfaces forte* ment inclinées des berges latérales, qui sont soumises à la charge des couches supérieures, et qui sont en même temps les seules parties du lit où la végétation puisse se développer.

Les atterrissements limoneux ne doivent donc se produire dans le lit principal d'une rivière que latéralement, par un rechargement graduel et un envahissement continu

des berges ; des atterrissements s;il)l()nneux seuls peuvent se former dans le fond même du lit.

Cette déduction rationnelle est complètement confirmée par l'observa lion. Des dragages faits sur une rivière quelconque, sur la Garonne aussi bleu que sur la Loire ou le

Rbône» n'amènent jamais qne des sablesàfeoprds exempts de tout mélange vaseox.

Les eaux Iroiibles de la Durancc inlroduites dans le canal de Marseille, dont la section est régulière, laissent déposer les grariers et les sables qu'elles charrient, dans letciuluc (lu premier kilomèlrc. Les limons resleiilen suspension et ne produisent aucun dépôt dans lout le parcours, tant sur le fond que snr les parois muraillèes du canal. Les seuls aUerrissemenls qu'on y remarque se produisent sons la forme de deux bourrelets limoneux, reliés par la végétation des plantes qui se développent dans les interstices des perréssnr les sorfaces tour à tour découvertes et monillées, suivant les variations du niveau des eaux.(P/. lîl. fig. 5.)

Le volume des fragments arénacès qui, par leorsnperposiUon, peuvent offrir une résistance snfOsanle ù Vaclion

horizonlale du courant, varie seul avec la vitesse du courant principal.

Si celle vitesse est faible, dépasse rarement tn,SO par

seconde, comme aux emboucliures du Rhône et de l'Hérault, on ne trouve dans le fond du lit que des sables plus on moins fias.

SI la vitesse est plus considérable , se maintient entre lm,50 el 3f",û0, les sables fins sont à leur tour emportés comme les limons. Il n*en existe presque plus de trace, et la surface du fond est composée de galets plus on moins gros imbriqués les uns sous les autres. Tels sont, par exemple, les bancs de graviers qui découvrent à lelinge du Rhône en amont d'Avignon, formés de cailloux ovoïdes orientés suivant leur longueur, offrant au courant, par suite de leur solidarité, une résistance que préscutcrail à peine au môme , degré un seuil de roches dures.

Digitizcd

HYDROLOGIE SUPERFICIELLE. 99

Si la vitesse dépasse 3n,00 par seconde, slls'^t de rivières torrentielles comme les gaves des Pyrénées , lear

fond se pave de gros blocs enclievêlrés, formant autant de gradins partiels .qui amortissant le courant « à la surface desquels les galets, pas plus que les sables ou les limons, ne sauraient s'arrêter.

Telle est, suivant la vitesse, dépendantelle-méme du débit habituel du cours d*eaa, la nature des matières qui composent le fond du Ut dans lequel se maintient le conrant principal. La conslilnllon géologique des berges et des rives submersibles ne dépend pas seulement de la vitesse de ce courant principal, maisde celle des eaux débordées, et par suite de l'inclinnison générale de la vallée'. Sur certains polnlsdu iihône, parcxemple, où la grande vitesse de Técouiement centrai résulte plus encore de la masse des eaux que de leur pente, on volt de larges plaines latérales sub* ipersibles , composées de limons et de sables très-Qns , coexister avec des vitesses du courant principal qui corn-

* l\ est d'ailleurs bien entenda qiie nons ne parlons que des corni d'aaa torrentiels sujets à des déhordemeols , ayant assis leur lit stir leurs propres dépdls. Les mêmes relations entre les divers éléments du régime n'existent plus naturellement pour les rivières quitte roulenl que des eaux claires, dont le débit n'gularisé par detieurees, des lacs ou des glaciers, est si^et à de faibles variations ; qui auraient été endiguées de main d'homme, ou qui auraient creusé leur Ut en déblai dans des formations indépendantes. Les rivières qui sortent des lacs de U Suisse maintiennent leurs eaux limpides dans des lits relativement proiSoiids, encaissés dans des terrains de galets Les plaines latérales, rarement atteintes par les submersions, conservent leur sol limoneux en dépit de la grande pente des vallées. En amont des lacs, su contraire, les cours d*eau alimentaires cbargés de troubles et su* jetsàde plus fréquentes variations de niveau, ont un régime torrentiel en rapport vm la natura géologique des alluvioos latérales qu*eUes ontforaBéei.

porteraient à peioe des rives de gros galeis dans les vallées torrentielles des montagnes.

Si nous revenons nu lil principal, cl que nous examinions la nature des sables qui en constituent le fond» à une certaine distance du point où de nouveaux apports minéraax peuvent en renouveler les matériaux, nous voyons que ces sables sont presque exclusivement quarlzeux.

L'observation la plus concluante que nous puissions ' rappeler à Tappul de ce principe est celle de THérault. Cette rivière prend sa source dans des terrains f^raniliques, et peu aprésalteinlde puissantes formations calcaires qu'elle coupe sur plus de 60 kilomètres , roulant à travers des défilés profonds, escarpés, dans lesquels les ravins projettent incessamment des quantités considérables de galets appartenant aux formations lesplusdures de l'époque jurasque. Ces débris, toujours renouvelés, constituent de larges grèves à la sortie des gorges de la rivière, lorsqu'elle débouche dans un lit encaissé dans les marnes tertiaires. Ces amas énormes de cailloux roulés, tous calcaires, se prolongent sur plusieurs kilomètres , mais diminuent de volume et de poids avec une telle rapidité que, bien avant l'embouchure, distante de 35 à 40 kilomètres environ , toute trace de calcaire a disparu dans les sables de fond , qui sont exclasivement siliceux.

Le calcaire, de même que l'argile, se retrouve dans les alluvions vaseuses qui encaissent la rivière prés de son embouchure, et lui donnent une profondeur relativement considérable, car les navires de commerce pénètrent bien plus aisément dans l'Hérault que dans le Rhône.

De ce feit, nous croyons pouvoirconclure qu'un fragment calcaire, si gros et si dur qu'il soit, ne peut parcourir, sans être complètement broyé , transforme en bouc , eu vase

HVimOLOGIE SUPERFICIELLE. 101

fluide, un espace de plus de 40 kilomètres dans le lit d'une rivière.

Cette coDclosioD, nous ne rigooronspas, a été vivement ' contestée; elle n'en est pas moins nne iMNiséqnence forcée

(lu fait, en même temps qu'une déduclion naturelle de la théorie.

Le firottement de l'ean» en lui-même , n'a proliablement qu'nne action très-faible sur la trituration des matières minérales entraînées par les courants. C'est à l'action réciproque de ces débris qu'on doit attribuer leur désagrégation, et dés-lors on est bien forcé d'admettre que la matière la plus dure, la plus résistante, le quartz, devra détruire toutes les autres, sans être elle-même sensiblement altérée.

Dansnneapplication industrielle récente» qui n'a pas encore pris tous les développements dont elle est susceptible/ on a songé à uliliser certains diamants pour perforer les roches dures. Des expériences faites ont prouvé que l'usure de la pointe de diamant était insignifiante après un travail prolongé.

' Nous voyous tous les jours les burins d'acier mordre sur le fer et la fonte, sans être émoussés.

Un feit analogue se passe dans la grande préparation mécanique que subissent les matières charriées par les courants d'eau. Le quartz, l'une des trois composantes des terrains sédimentaires» joue vis-à-vis des deux autres, l'argile et le calcaire, ou de leurs dérivés , on rôle analogue à celui du diamant ou de l'acier, dans les circonstances que nous venons de rappeler.

n désagrège à la longue tous les fragments des roches diverses avec lesquelles il est entraîné. H les Iraiisfurme en limons , en vases Iluides; tandis que lui-même, brisé par le choc, mais non broyé , conserve toujours en partie

josqne dans ses moindres fragments les arêtes Tives , les

faces de oissure fraîche qui caraclériscnl les prains de sables dont nous signalions la présence dans le lil de l'Hérault, Cette ioaltérabilité du quartz n'est d'ailleurs que relative; il serait lui-même très-certainement broyé à son tour, converli en limons, s'il trouvait mélangé à une proportion sufûsaotede matières minérales plusdares.

Les vitesses et les pentes des divers cours d'eau sont essentiellement variables suivant la constitolion géologique et topographique des contrées parcourues. Mais , en dehors de circonstances locales dépcudaiil de la forme originel le des vallées et de la résistance naturelle de leurs cuvettes» il est des lois générales qui régissent les conditions d'écoulement en temps de crue et d eliage pour un même profil , et qui président à la repartition relative des débris minéraux charriés par les crues.

Ceslois, peu connues jusqu'ici, ont une très-grande importance, car elles ne s'appliquent pas seulement aux divers états d'un môme cours d'eau dans les périodes extrêmes de crue et d'étiage, mais aux états relatifs des courants modernes et des courants diluviens qui se sont succédé dans une même vallée. £lles nous paraissent dès-lors mériter d'être exposées avec quelques développements.

La première, que nous désignerons sous le nom de lai d'inversion des profils, peut s'énoncer ainsi d'une manière générale : Dans une même vallée servant successivement de Ut à deux courants d'intensité très 'différente y te courant majeur a sf!s pentes longitudinales de surface inverses de celles du corn ant mineur.

HYDROLOGIE SUPERFICaELLE. ^ 103

S^il s'agit, par eierople, d'one rivière considérée dans ses

deux élnls extrêmes de débit , les surfaces des enux en crue et en éltnge ae sont pas parallèles, comme on a été parfois porté à l'admettre; elles sont inverses : aux pins grandes pentes superQcielles du courant de crue correspondent les plus faibles inclinaisons d'éliage, et réciproquement.

H est facile de comprendre pourquoi il en est ainsi. Supposons, en effet, une vallée de largenr inégale, présentant au niveau dos grandes crues une succession de gorges étroites et de vallons élargis. A chaque rétrécissement des parois latérales inattaquables correspondra nécessairement, en temps de crue, une accélération de vitesse avec accroissement de pente longitudinale, cl \m suite un approfondissement du plafond nettoyé jnsqn'au vif, sans qu'il se produise de dépôts dans le chenal ainsi recrensé.

A chaque élargissement compris entre deux étranglements successifs , les eaux retenues par le remous de 1 étranglement inférieur s'amoncelleront comme dans un lac intermédiaire. Elles y perdront one partie de leur vitesse en mémo temps <Juede leur pente longitudinale, et laissiMonl précipiter, par suite, une partie des dét)ris qu'elles tenaient en suspension.

Lorsque le courant de crue se relire, on trouve, comme résultat final, des gouffres profondément nfToui lies dans les parties étroites du chenal , des amas de dépôt et des bancs de graviers formant barrage dans les parties larges.

Le régime d'élinge venant à s'êl;d)!ir dans ces comlilions, avec un débit Irés-réduit, il est bien évident que les eaux ne prendront qu'une faible pente dans les parties affouillées du chenal ; qu'elles se répandront au contraire en nappes , moins profondes, nécessitant par suite une vitesse et une pente plus grandes, surles dépôts émergés desparties larges.

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loi PREMir.RE PARTIE .

La seconde toi complète la précédente; nous l'appellerons, par analogie, loi d^invenùm des plans» Son énoncé est le suivant :

Lorsque deux courants d'intensUé très-différente quant à leur débit parcourent successivement la cuvette élargie d'une vallée comprise entre deux étranglements suc^ cessifs, le courant principal suit la ligne de moindre développement entre les orifices des deux étranglements ; le courant secondaire qui lui succède suit au contraire le pourtour extérieur de la cuvette.

Remontons en effet aux conditions d'écoulement d'une crue à la traversée d'une cuvette élargie , comprise entre deux étran^Oetnenls. Les eaux retenues par le remous de l'étranglement inférieur submergent, par liypolhèse, toute la cavette à une assez grande hauteur. S'écbappant en vertu de la vitesse acquise de l'étranglement d*amont, elles attei* gneut celui d'uvnl pnr la voie la plus courte , à travers la nappe générale d'inondation. Celte voie la plus courte est Ja ligne droite , si auGon obstacle ne se trouve sur son tracé ; la courbe intérieure du développement , si la cuvette est arqnùe. {Pl. II, fi^. 6 et 7.)

Quelle que soit d'ailleurs la vitesse de ce courant à la traversée du bassin submergé, elle est toujours Inférieure à celle qu'avaient les eaux à la sortie de l'étranglement supérieur. 11 se produit donc des dépôts , ainsi que nous l'a déjà appris la loi dlnversion des profils; mais ces dépôts sont loin de se répandre uniformément en couches horizontales sur toute la surface du bassin. Une partie est entrainée à son eitrémité inférieure,. au point où le remous de l étranglement d'aval a le plus de hauteur ; le reste s'oriente en bandes longitudinales parallèles à la direction du courant ma< jeut. Le lit se trouve ainsi exhaussé, et surtout encaissé

HYDROLOGIE SUPERFICIELLE. 105

entre éeu\ trafnéesplosou moins larges de sédiments, dont

les lains se proloii^^nl dans la zone des eaux, relalivcment Iraiiquilles , exislanl au dehors de la ligne d'action du courant principal.

La courbe de plus grand développement du bassin est occupée parles eaux animées de la moindre vitesse, qui ne se renouvellent que lentement et qui , dépouillées de leurs sédiments dans la zone intermédiaire, ne peuvent occasionner de dépôts sensibles.

Les conditions sont toutes diiïérenles lorsque la crue vient à se retirer. La masse trés-amoindrie des eaux, trouvant une section relativement large et profonde danslesétranglements affouillés, n'y conserve qu'une vitesse, et par suite une pente longitudinale beaucoup moindres. Les atterrissemeuts des bassins , au contraire, se rapprochent de la surfiaice de l'eau , émergent parfois, divisant le courant en deux bras dilTerents. Les eaux n'ayant plus qu'une faible profondeur sur l'emplacement du courant de la crue , barré à son extrémité inférieure , se rejettent et se coneentrent dans la dé* pression latérale correspon<lant aux eaux dormantes d'inondation. £lles y acquièrent bientôt une impulsion suffisante pour former chasse, et débarrasser ce canal secondaire des dépôts (jni l'obstruent à l'aval, en les enlrainant dans le gouDi'C afïouillc du lit unique qui les suit.

Gomme conséquence de ces explications, tropsimples pour qu'on puisse en discuter le principe , on peut déduire les régies générales ci-après :

|o Un lit de rivière qui s'élargit entre deux étranglements successifs de sa vallée, se divise en générai en deux bras : le bras de crue et le bras d'éliage, séparés par un liaut-foiid plus ou moins caractérisé, qui, suivant les circonstances, est une île stable ou un simple banc de graviers;

108 nunitfaiB partie.

2o Leiilde crue suit toujours la courbe de moindre développameot , est oavert à A'aoumt et fermé à l'aval. 11 ne peut être suivi par la navigatkm eu temps de basses eaux , mais a été de préférence choisi pour remplacement des Qsioes» par suite des iacilités que leurs propriétaires ooldu trouver à compléter le barrage d'aval, déjà à demi formé ;

o Le lit des basses eaux, au coiitraire, suit la courbe de plus graud développemeut; il est fermé à T^mout, ouvert à l'aval. 11 ne met en jeu aucune usioe» maïs sert exclosivement à la navigation en temps d'étiage.

Nous n'avons pas besoin de citer des exemples particuliers» que peu de personnes auraient sous tes pm* à l'appui de ces lois , conséquences logiques de notre théorie» U nous suflira de dire qu'elles ne sont autre chose que l'énoncé sommaire de règles empiriques qui nous ont été douuées» comme déduites d'une longue pratique et d'une observation assidue, par M. l'ingénieur en chef Andral. Une telle autorité est la meilleure cousécralioo que nous puissioas donner à nos principes.

En cherchant à mettre en lumière ces lois, si simirfes bien que peu connues , nous sommes heureux de pouvoir en restituer le mérite à l'émineut ingénieur qui les a découvertes. Ghacunpoorra d'ailleurB eu vérifier l'exactitude, non-seulement sur le lit d'une rivière importante, maispins aisément encore sur celui du moindre ruisseau, en suivant avec quelque attention l'écoulement d'un mince lilet d'eau dans le lit d'un torrent, le fossé d'une route ou la rigole d'arrosage d'un jardin.

Les lois générales d'inversion des profils et des plans réglant les rappoi ts relatifs de deux courants d'intensité

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HTDBOLOeii! SmmCIBÙLB. 107

tréâ-ciififôreote , qui , à des intervulles plus ou moins éloignés, parcoureet une même vallée, doiveatèkreconadérées oomme des fois géologiques dont les efifetepenrentétre indueiicés par la coHstitulioii minéralogique des terraius traversés ou des troubles eatraioés.

Toute autre est la loi purement physique signalée dans ces derniers temps, qai régit Faction perturbatrice que ie mouvemeut de rolalioii de la terre doit e&ercer sur la di* rection des eaux courantes.

Nous saTons que la terre tourne autour de son axe, dans la direction de l'ouest à l'est, en 24 heures. La vitesse de rotation est naturelleoient variable eu chaque point d'un même méridien. Elle décroît proportionn^lement an co* sinus de la latitude, depuis Téquateur, où elle est égale à 465 mètres par seconde, jusqu'au pôle, où elle est nulle.

Si nous considérons un courant d'eau dirigé , ipour simplifler les Idées , suivant le méridien , dans le sens de l'èqualeur au pôle nord , chaque molécule liquide , en passant d'un parallèle au suivant, conservm un excès de vitesse de rotation qui se traduira par une composante latérale dirigée dans le sens du mouvement , soit vers yest ou la rive droite du cours d eau.

SI, lès autres conditions restant les mêmes , le courant était simplement renversé dans le sens du pôle nord à Téqoateur, la vitesse acquise seiaii inférieure à la vitesse . de rotation des parallèles successifs ; il en résulterait une action retardatrioé, se traduisant par une compoeante latérale en sens inverse du mouvemoil de la terre vers l'ouest, et toujours par suite contre la rive droite.

Le résultat serait le môme, sauf l'intensité réduite de l'action latérale, si le courant, au lieu être dirigé suivant le méridieu, lui était plus ou moins oblique.

ï€8 ' PREMIÈRE PARTIE.

ËDtbése générale, la loi des effets de rotation de la terre peut s'énoncer en disant que toos les fleuves de l'hémi-

sphère boréal doivent tendre à ronger leur rive droite, ceux de l'hémisphère austral leur rive gauche. Cette action érosi?e doit être d'autant plus grande sor|in même parallèle, que la direction du courant se rapproche davanl<'iL'e de celle du méridien ; elle est nulle pour les courants qui sont parallèles à l'équateur.

A inclinaison égale sur le méridien, la composante érosive est en chaque point proporlioniiolle à la dilTérontielIe de la vitesse de rotation , ou au siuus de la lalilude. Elle est parconséqnenl nulle à l'équateur, et atteint son maximum au pôle.

11 est aise de calculer pour chaque point la valeur relative de la déviation produite en fonction de l'espace parcouru ou de la vitesse propre du courant. En prenant pour unité de distance l'espacement d'un de^ni'; de lalilude , H)il une loMgneur de 111,111 mètres , cette déviation est égale à S"", Il au pôle, où elle atteint son maximum. Elle se réduit à 5m, 70 pour la latitude de 45^.

L'action perturbatrice du mouvement de rotation de la terre tend donc, dans la zone tempérée, à dévier latéralement de 1/20000 environ du déplacement longitudinal h's ( uuninls d'eau qui suivent le méiidien. Cette fraction représente également la composante transversale de la vitesse en fonction de sa valeur totale.

Cette action est, comme on le voit, trés-petite ; on peut se demander si ses effets doivent être appréciables. On a cru pouvoir les constater d'une manière générale sur la plupart des grands fleuves de la Russie et de la Sibérie. Par l'immense élenduc de leurs Icrritoires , rhomoî^énéilL' de leurs formations géologiques, rimporlanoe de leurs

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HYDROLOGIE SUPERFICIËLLË. iC»

cours (feau , leur plus graod voisinage do pôle , ces contrées sonten effet colles qui réunissent le [)lus de conditions favorables pour faire ressortir nettement l'inûuence du mouvement de rotation de la terre sur le déplacement des eaux courantes.

Parmi nos fleuves de France, il n'est guère que la Garonne sur laquelle on ait signalé des effets d'érosion qui se rapprocheraient des indications de la théorie. Nos observalions personnelles nous ont fait reconnaître la même concordance sur la pUi[)art des affluents parallèles à la Garonne qui, du plateau de Unnémezan, descendent dans le Gers. Par contre, sur les principaux cours d'ean du midi, sur le Rhône aussi bien que sur les rivières qui descendent directement dans la Méditerranée, le sens de l'érosion est trop variable pour qu'on puisse conclure pour ou contre Tapplication de la loi.

Bien qu'elle puisse être masquée par une iuUuence prédominante, l'action perturbatrice résultant du mouvement de rotation de la terre n'en est pas moins certaine et positive ; elle ne s'exerce pas seulement sur les eaux courantes ' ,

' Cette action a serti à expliquer le phénomène des vents alisés et celai des eonrants marins (x) ; elle doit exercer une inflaence analogue sur le mouTement des trains de chemin de fer. On peut se dcniander si elle ne serait pas pour cpielque chose dans les causes des déraillements; si, dans tous les cas, elle ne Axerait pas une limite de vitesse qu'il ne serait pas prudent de dépasser. U est aisé de détern^iner cette limite. Si l'on appelle, en effet, M la masse d'an wagon en monvement dans le sens du méridien , V sa rilesse par seconde, « la composante latérale qui pourrait produire, non le déraUlement, mais le renversement du convoi, Mv représentera la force qai tend à renverser le wagon autonr du rail de droite , H; la pesanteur qui tend i le maintenir en place. Ces deux forces sont toutes deux appliquées au centre de gravité du wagon, et, pour qu'elles soient en équilibre, il faut que leurs moments, par rapport aux raUs, soient égaux. Le bras de levier

mais sur tous les ouAito qoiae déptaccnlà la surfaoedu globe*

XXVU.

Les premières domiées que uous venons d'eitposer sur la nature physique des déjecUoDS fluviales , sur les condi-

Uoijs dans lesquelles s'opèrent leur enlraiiicment et leur dépôt» nous permettent d'aborder réiude sommaire des formations auiquelles elles ont donné naissance, et qpi se continuent de nos jours. •

Nous avons déjà parlé des phénomènes d'érosion qui se produisent dans les régions élevées des montagnes, alimentant les sources de nos riviéces, parfois même dans les plis inférieurs des contreforts étagés sur le liane des sommets

de la pesanteur est égal au demi-écartemeat de la voie, soit à O^^^IO; le bras de levier de la vitesse latérale» égal à la hauteur Tariable du centre de gravité au-dessus de la voie, peut être considéré comme sensiblement égal à récartement de la voie, soit double du précédent. Supprimant la masse facteur commua, nous avons pour condition

d'équilibre 2v ~ d'où, eu remplaçant v par j^ôq^i on déduit vs;

96,800 nirtrcs.

Pourameacr le renversement, le wagon devrait parcourir 90,'*^00'n^ soit presque un degré de latitude en une seconde, vitesse énorme, vingt fois supérieure à la vitesse de rotation sur Téquateur. Si grande que puisse devenir la vitesse des trains de chemins de fer à la surface du globe, il n'est pas à croire qu'elle puisse jamais être influencée d'une manière sensible par la vitesse de rotation de la terre. Bien que les mobiles ne soient pas de tout point comparables, on conçoit aisément qu'une action perturbatrice aus&i faible ne puisse avoir d'effets bien marqués sur les eaux courantes, ou que du moins ces effets soient le plus souvent masqués par les circonstances locales. C'est dans l'interprétation des deai grandes lois géologiques précédemment exposées, qu*on devra surtout chercher l'influencQ prédominante qui règle en chaque point la tendance à réroeioA et la formation des dépôts dans le l4^<^ ffleuvfs.

HYDROLOGIE SCPERFiaELLE. 111

calmmants. Noos n'avons plus à revenir, ponrle moment,

sur ces ravins, trop escarpés pour qu'aucune alluvion paisse s'arrêter sur leurs rives, dans le lit desquels l actkm érosive se continoe seole, sans qae rien vienne ai compenser les pertes. Mais en dehors de cette région des torrents supérieurs, que nous appellerons zone d'érosion, les rives des cours d'eau oot fini par atteindre une sorte d'équilibre relatif, quant à ïeSÊeUt final dii double phénomène d'érosion et de dépôt auquel elles restent également soumises. Tout courant exerce, en effet, une action érosive purement mécanique qoi se lait sentir sur tons les points de son lit. €haqne rivière a donc une tendance à corroder ses rives et son fond , et son lit s'npjiri^ fond irait ou s'élargirait indélioiment , si des dépôts provcoant des régfams supérieures ne venaient it^mplaoer à mesure les matières minérales eirfevées.

Si la masse des eaux, le volume et la nature des alluvions pouvaient rester constants et uniformes sur une certaine étendue de la vallée , on conçoit qu'entre ces quan« tilés il setablirnit un équilibre pail.ùl, les alluvions se déposant on se déplaçant jusqu'à ce que le lit ait acquis une section telle que la vitesse du courant soit précisément sofDsante pour maintenir en état de suspension ou de transport les limons et les sables enlevés à la zone d'érosion.

il va sans dire que cette liypotiièâe d'une permaoence conslante de débit et de régime ne se réalise jamais ; mais, suîvîmt les circonstances, on s'en rapproche plus ou moins. C'est à ce point de vue, d'une moyenue seulement, qo'on peut dire qu'il y a éqoilibredans le régime d'un cours d*eau. En même temps qu'il dépose sur certains points une partie des matières provenant des réj^àons supérieures, il entraîne des dépôts précédemment ûj^és sur un

Uf l'IŒMIÈRR PARTIE.

point voisin , détruisant les anciennes formations pour en

conslilucr de nouvelles. Incessamment remaniés, de plus en plus broyés, lo matériaux des rives atteignent ainsi 'embouchure de station en station, se rapprochautde plus en [)lus de l'état final, les limons argileux ou calcaires et les sables quartzcux.

On pourrait sans doute contester, en fait, l'existence de cet état d'équilibre périodique dans le régime moyen des neuves. Bien des causes accidenlelles peuvent en elîet le détruire pour une période plus ou moins longue , faire prédominer, suivant les circonstances, l actionde déblai ou celle de remblai ; mais'si les causes naturelles agissaient seules et restaient péiiodi(juement les mêmes, il est bien évident que l'équilibre s'établirait sur la majeure partie duparcoui's de la vallée, sur toute la région que nous appellerons tane de compensation, comprise entre celle des sources ou rf'^osion^ et celle des embouchures, à laquelle nous donnerons le nom de zona de dépôt,

Il nous reste à parler de cette dernière zone, dans laquelle

s'opère la précipitation finale de tous les troubles charriés par les courants.

Arrivé à ce point de nos études, nous ne saurions plus, comme nous TavonsUait jusqu'ici , isoler entièrement les plu nnmènes actuels de ceux qui les uni précédés. Obligé de revenir aux origines de la période géologique moderne, nous nous abstiendrons cependant de tout détail inutile. Nous nous bornerons pour le moment à rappeler, comme nn fait, ce que nous avons déjà dit ^ix) de la nécessité d'iidmcttre certains courants accidentels qui, à diverses épo-

HYDROLOGIE SI PERHCIELLE. 113

qoes, ont parcoora la surface de notre planète avee des

débits cl une intensité d'action dont les courants actuels ne peuvent nous doniicr qu'une idôc fort affaiblie.

Les torrents diluviens concentrant leurs eaux dans les dépressions naturelles du sol, dans le thalweg des vallées, en ont profondément hihouré et creusé les rives et le plafond. Les cuvelles élargies de ces vallées ont formé les moules dans lesquels, sous Taction des forces lentes et persistantes qui se continuent sous nos yeux, les tleuves et les rivières de l'époque actuelle ont iaguiuic leur litdeliuilif.

LacUon érosive des courants diluviens s'est prolongée jusqu'à la rencontre des mers tranquilles, dans lesquelles ils ont déversé leurs eaux. Ils ont déterminé bien audessous du niveau habituel de ces mers, l'ouverture d'un chenal large et profond, d'un estuaire dans lequel ont commencé à se déposer les troubles charries par les courants modernes.

Nous étudierons plus tard (chap. VU) tout ce qui se rattache à l'histoire générale des torrents diluviens. Nous

ne les considérerons aujourd'hui que dans leur zone inférieure, leur estuaire, dont le comblement a commencé à se produire dés l'origine de la période actuelle.

Aux forces que nous avons déjà vues en jeu dans les régions supérieures des vallées, vient, à leur eiuboucbure, s'en adjoindre une nouvelle, l'action de la mer, qui, pendant la période de transition immédiatement postérieure au diluvium, a eu une inlluence marquée, dont les effets se poursuivent journellement.

Si le chenal creusé par le courant diluvien s'était régulièrement prolongé dans une mer tranquille , ne pouvant avoir d'autre effet que d'atténuer et d'éteindre la vitesse du courant moderne, tous les troubles charriés par ce dernier

lU PREMIÈRE PARTIE.

aoraientM se déposer dene l'eetnaire. LelH ditaneo, beau- Goop trop large poar le débit réel da coars d'eau aelMl,

se serait atterri et façonné saivanl les besoins de sa nouvelle destiûaliûD. il aurait subi sur une plus graode échelle la transformation gui se produit aujourd'hui » par eiemple, lorsque, un bras dn Rhùiie venant à se barrer brusquement, son lit de llcuve devieot en peu d'années une simple rigole d'écoulement des eaux pluviales.

L'estuaire dans ces circonstaDces aurait dû se combler en tout ou en partie pendant la période de transition ; et ces premiers dépùts, encaissant le nouveau lit » incessamment reefaargés plus tard d'alluvions nouvelles, se seraient avancés dans la nier, dessinant une formation iréologique nouvelle, dont le cube se serait annuellement accru d'une quantité sensiblement égale au volume des éruisfis pro* daites dans la zone supérieure.

iSous savons, par l'observation directe des faits, que les ebosea ne se sont pas toiyours passées ainsii 11 suffît de jeter les yeux sur une carte de géographie, de oonuparer entre elles les formes diverses des embouchures des fleuves et rivières j pour les distinguer tout de suite en deui grandes causeries.

Dans Tune, Testualre a pour ainsi dire conservé toute sa

lar<:our première, à partir du point où se fait ressentir l'action de l'Océan. 11 s'étend comme une baie profonde, analogue » celles qui caractérisent les embouchures de la Garonne, de la Loire, de la Seine, de la Tamise, du Tage, etc.

L'autre lorme d'emboucl^ure est celle du deUa, dont le Nil nous offre le principal type historique, et que nous retrohvons sur le Pô , le Rhône , le Danube , le Mississipi , le Gange, etc.

HYÛROLOGJË SUPSRFIQfiLLE.

On n'a janais» qoe nous saelilmis, donné tme explication complète et suffisante de cette différence dans la forme des embonehures. fille dous parait résulter d'un petit DODibie de eaoses très^pleB, âcmtlii priooipale serait Faction de la marée.

Dans uue mer sans marée ni courants d'aucune aorte, le dép6t des troubles étant instantané an contact des eaux tranquilles, tout transport de sédiment produirait un (Jelta. Dans une mer sujette à la marée , au contraire, raiternative des flots refooiant les eani de la mer dans l'eatoaire et leur restituant ensuite un rapide écoulement entrés-grande masse. rétaMirait, pendant la perioiJc du jusant , les conditions du .courant diluvien primitif. Les sédiments sablonneux diarriés par le fleuve sauraient en eflet d'autant moins s'arrêter dans l'estuaire, qu'ils ne pourraients'orienleret s'imbriquer dans le sens delà plus grande résistance de lenrs molécules. Tour à tour déposés et remaniés par les courants opposés de Hua et de reflux , Ils seraient linalement entraînés vers la haute mer, et r^etés à une plus ou moins grande distance de l'estuaire.

Cette actioa de la mer se trouve d'ailleurs trés^netlement indiquée rà plusieurs reprises par M. Élle deBeaumont dans son remarquable Traité de géologie pratique. Cet illustre géologue lui attribuenotamment le maintien de la profondeur du Ut de l'Escaut au port d'Anvers. Nul doute qu'il n'eût été amené à généraliser cette idée première, s'il avait continué la publication de son bel ouvrage et enrichi la science du résultat de ses observations sur les estuaires, comme il l'a fait pour les deltas.

Si la première explication que nous venons de donner était soffisantOy on pourrait poser, sauf vériûcaUon,ies deux principes suivants : comblement des estuaires et formation

lifi l'REMIKRE PARTIE.

de deltas plus on moins saillants dans les mers sans marée ; consemlion indéfinie des estuaires dans les mers à marée.

Mais col ùiîoiicô trop absolu de la cause principale a liesoin d'être modifié et précisé, par suite de certaines causes secondaires dont nous avons à examiner l'influence dans les deuK cos.

L'évidence du premier principe ne saurait être mise eu doute, lorsque la nappe d'eau qui reçoit l'affluent est entiè-

l omontlraïKiuille, ainsi que l'est nui^elil lac intérieur ou la lagune littorale d'une mer sans niaree. Il n'y a, tlaiis ce cas, aucune exception. Tout affluent, si faible qu'il soit, produit un delta qui comble l'estuaire, et s^étend ensuite, en empiè-

l;uil (rniie manière progressive sur le bassin du lac ou do la lagune.

Il peut en être différemment dans une mer plus étendue,

telle que la Méditerranée. Le comblement de l'estuaire aura toujours lieu ; mais lorsque les dépôts de sëdimenl, marchant de Tamont à l'aval, atteindront la mer libre, il pourra se faire qu'ils soient entraînés par les courants littoraux, ou plus exactement, coinrne nous le verrons tout à rbeure, par le déplacement des grèves résultant du choc incliné des vagues sur le rivage et sur le fond. En tout cas, la marche du delta sera progressive, se continuera toujours vers l aval à parlirdu sommelde l'estuaire, ei nous pourrons reproduire notre premier principe sous la forme suivante: Tout affluent qui se jette dans une mer intérieure y sans marée sensible , produit un delta que nous appellerons direct ou de premier genre, qui commence par combler l'estuaire y et peut ensuite s' étendre progressivement vers l'aval en empiétant sur la mer, sauf tentraU nement possible d une partie des sédiments par l action des courants littoraux.

HYDROLOGIE SUPfiRFlCIELLE. iil

Le second principe, coDcernanl la consemikm des estuaires dîins les mers i\ marée, est moins évident, et l'on peut à priori nous objecier avec raison que plusieurs de DOS plus grands fleoYes présentent des deltas à lear débouché dans l'Océan.

L'action fondamentale de la marée n'en a pas moius toujours agi dans le principe comme nous l'avons indiqué. Elle tend à rétablir le courant diluvien ; mais il ne suffit pas qu'elle entraîne les sédiments hors de l'estuaire, il fant encore que, refoulés vers la haute mer, à une plus ou moins grande distance du littoral, ces sédiments trouvent assez de fond pour se loger, ou des courants latéraux assez puissants pour les disperser au loin.

Si l'une ou l'autre de ces circonstances ne se produit pas; si, au point où ûnit Taction du courant de jusant, la puis- Siuice d'entraînement de la mer n'est pas suffisante pour évacuer les sédiments à mesure qu'ils arrivent , il se forme nécessairement un dépôt, une barre senrant de base à un alterrissement. La conséquence linalc peut être le remblai de l'estuaire, niais indirectement, par obliléraliou. Le comblement ne s'opère pas en mardiant de l'amont à Taval, mais en sens inverse, en remontant à partir de l'aval. Les deltas de celle seconde espèce présentent des caractères tout différents des premiers. Us constituent un amas, généralement eu saillie sur la mer , coupé par un plus ou moins grand nombre de bras larges et profonds, balayés par la marée , véritables estuaires secondaires substitués à l'estuaire primitif.

En examinant la configuration lîénêrale des côtes de l'Océan, on reconnail aisément que les deltas de ce genre se sont reproduits de préférence dans les mers à demi-fermées, dans les golfes, où Faction de la marée est faible, où

les cMmts Uttonnx sont foreômeoft IrMimilés. U eon-

serotion des esluaires caraclérise aa conlraire les côtes ouverties ou en saillie sur la mer, baltues par les courants, el soQiniseB à ooe pias forte action de b marée.

Nous reviendrons sur ce point ; mais en attendant nous pouvons, dès à présent, préciser daus rénoncé ci-après ce deoxième principe, posé plus haut :

Usaffiuentsqui tombent dansune mer àmaréecoimr' vent leur estuaire plus m moins intact^ et le conserveront indéfiniment lorsque F action propre de la mer^ au point eu ttbetUil ie flot dejneani sortmU de cet e$tnum>e , est capable d'opérer la dispersion eomplke des sédimentà. Lorsque cette dernière action est insuffisante , il s est formé m delta en retour eu de deuxième gmre^ offrant des earaetères particuliers^ dent le principal est d'avoir opéré le comblement de l'estuaire par un effet de remous dans le setis de I mal à l amont.

W est bien entendu qu'en posant ces laits généraux, nous n'entendons établir que des types extrêmes pouvant présenter bien des nuances intermédiaires, suivant lesciroonstances locales.

D'autres causes d'ailleurs peuvent inlluer sur le genre de furmaiion des deltas et le plus ou moins de profondeur des estoairea. De ce nombre est surtout la proportion relative de sables quartzeux existant dans les sédiments apportés par i'afduent. Si nous nous rappelons ce que nous avons dit (xxm ) de i'ongine exclusivement quartzeuse des matières qui se mamtienDent à Tétat de sables , on voit que l'aspect de la carte géologique d'un bassin doit nous fournir à priori une donnée importante sur la largeur el la profondeur lelathas de son estuaire^

Oigitized

HYDROLOGIE SUPERFICIELLE. H9

Un fleure comme la Loire, qai a )a majeure parUe de son bassin dans les terrains primitifs, foamissant d'abondantes d^^ecUons siliceuses, doit, toutes choses égales d'aiUeors» avoir uneataaire moins largeet moins profond que la Gironde, qui reçoit les eaux d'une région où dominent les calcaires et les marnes tertiaires.

Nous manquons malheureusement de documents positifs suffisants ponr contrôler avec tonte l'exaotitnde désirable l'application de nos lois généralesà tons les flenves du globe. Nous trouverons toutefois dans l'embouchure des rivières, où le régime des marées est plus particoiièrement connu, des données précieosas jmr démontrer l'Importance de nos principes en même temps que leur certitude!

Nos observations porteront naturellement, en premier lieu, sur la série des rivières de France débouchant dans l'Océan, les seules sur lesquelles nous connaissions, par des chiffres exacls, l'amplitude relative des marées. Nous en avons déduit la valeur moyenne avec une suffisante approxi* matkm des tables contenues dans VAntmaire de M. Ghazallon pour Tannée 1859. Ces résultats, qui ne paraissent pas devoir varier beaucoup d'une année à l'autre, sont indiqués dans le tableau cl-aprôs :

\90 PREMfÈRE PARTIE.

1 INDICATION 1 des

Ports ou Rivière».

AMPLITUDE moyenne de

la marée.

gi'olojîiquc deU tone d'éroaioo

CAnACTÈRB l'etubouchure.

Chaînes (rraniliq.

des Pyrénées.

rtirnni étroit, olMtné par^ des sables [

Cordouâo (Gironde)..

Ternins tecondalm «■ tertUni.

Vaste et large estuaire navigable anx plus grands ^

n iMrcs <1>' commerce sur |ilu.s ihi 4U kilom.

Ile d'Aîx (Cbarenle)..

Caleaira mr-