CHAPITRE X

AHÊUOIUTIOII DU SOL AftABLB DANS LBS PLAMBC SmUIBBSIBLM

DBS VALLte.

Le problème ainsi résolu quant à la défense des centres de popolatioD , la nécessité d'an e&baosseinent artificiel dn sol une fois bien constatée, la différencedn phison moins

(le hauteur ne devrait pas auj^nuenler notablcMnent le sacrifice. Nous avons dès-lors toute latitude pour traiter la question plus générale de l'amélioration da sol des vallées par nne modification dn régime de la rivière en temps de crue. Pour peu qu'on veuille se reporter aux explications que nous avons données, on reconnaitra que ce changement est toujours réalisable. A la condition d'admettre un eihaussement convenable des terres riveraines, et parfois cerlainschangenients(l;ins les cultures, on peut, nu moyen d'ouvrages déterminés, graduer à volonté la hauteur des submersions et la vitesse du courant.

Ce n'est plus là qu'une question de dépenses, un choix à faire entre les nombreux modes de travaux déjà employés, digues transversales ou longitudinalesi submersibles on insubmersibles, épis ou barrages; à cet égard nous ne saurions rien proposer de nouveau. Nous ne pouvom que donner des indications sur la préférence à accorder,

tW PREMIÈRE PARTIE.

suivant les circonstaiiees, à lel de ees procédés pUOùLqa'k tel autre.

Quelle que soit leur manière d'agir, qu'ils soient établis en vue de rompre les courants latéraux ou de les dériver, de resserrer le Ut prieeipal ou d'en exhausser le plafond, Faction de ces divers ouvrages peut, dans tous les cas, être ramenée à rapplicatiou d'un mèfùe priacipe de mécanique.

Ce principe n'est autre que la détermination de la perte de force vive qui doit forcément résulter de toute variation

brusque et momentanée dans la vitesse d'un cours d'eau.

Tout changement de vitesse entre deux masses qui se succédeuti avec des; vitesses inégales, se traduit par qn elioc. La masse d'aval amortit l'excès de vitesse de la masse d'amont. Le résultat doit être une perte de force vive dont il e^i aisé de déterminer la valeur dans le cas de Teau, car elle n'est autre chose que celle qui résulte du choc de deux corps mous. La nature essentielle de l'eau est en eHet d'ètfe un corps mou par excellence, sans élasticité.

Ce principe admi^ tout obstacle^ submersible oq non , transversal on longitudinal, naturel ou artificiel, qui produit un étranglement momentané dans un courant d'eau, doit occasionner un remous à ramûQt,,UQe accôléiation de vjtfusse sur rdiKStacle» et par suite un choc à l'aval.

La perte da force vive due à l'action direete du cboo ou au frottement sur l'obstacle lui-même, se traduit par une d^iveiliation ûnale, dont la liauteur dépend des>seciions on viteisses. relatives dans Jes deux iiïnb d'amoi^t etd'avul et sur Tétranglement.

Nous n'insisterons pas davantage sur ce principe d'hydlr^uUque^.qui nous paraitrait devoir servir de bsm pour la r^onnation de nos formule» usuftUea» étaWies.ppQrla nlu-

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TIIA?AVX DÉFICNSIFS. TERRAINS SUBMERSIBLES. 2»

part sur un nombre insuffisant d'observalions empiriques. Cet ouvrage n'est pas un traité de technologie. H nous suffit d^afvdir indiqué oomment pourraient» à noire avis, se UAtB' les ealenis, sans avoir à dédufre du principe les formules Dumériques applicables dans tous las cas ' .

.1 PoBr dOMBir àae idée de It manière dont poomkBt £(re établies ees formules, supposons nne rivière de débit Q, qui, animée d'une vi« tesse V dans un lit de MCtion uniforme S, toit obligée de franchir lin obstacle réduisant momentanément la section à S* et néceMitanI une TÎtesse pins grande V.

Un remous total,

se produira en amont de Tobstacle, de manière à faire prendre au courant la viltiss€ accélérée V.

L'obâtaclc franchi, la vitesse redeviendra Y, cl il se produira en sens contraire un contre-remous |3, moindre que le remous primitif Z ; les masses d'eau animées de vitesses différentes donnent lieu, en effet, ù des chocs qui doivent amener une perte de force vive analogue à celle qui se produit dans le choc des corps mous.

Si notis prenons l'expression générale de la font vite pèrdue dans ceUe hypothèse qui, comme nous le savons, est

pour en faire l'application au cas particulier qui nous occupe pendânt l'unité de U-nips, il faudra bien évidemment prendre pour la masse choquante m ^ (J, tandis que la masse choquée m', représentant toute l'eau du bief inférieur, peut Otro supposée intinie. En faisant subslitu- Ifon dé ces quantités, la valeur de la force vive perdue qu'on pent représenter en fonction de la hauteur coirespwidintff <f» pnr %Q§mf peut se mettre sous la forme

d*oû U elinle perdue» «= i—^jp- (J>

Le contre-remous évidemment égal ù Z — a, sera représeule par

fSa PREMIÈRE PARTIE.

En roullipliaDt plus oa moins les obstacles, les étranglemenls momentanés, on peot donc à volonté modifier la

vitesse et la section, en un mot le régime d'une rivière en temps de crue, en même temps que la nature des rives, au point de voe de l'amélioration agricole.

Noos avons vn en effet (xxui) qoe ces denx choses sont intimement liées l'une i\ l'autre ; que les (l('|)ôts formés par les crues sout essentiellement dépendants du régime des eaux débordées : dépôts sablonneux à berges plates, in-

4^oà r<n tire pour te rapport eotra le remom et le contre-reoioiii

le rapport entra U chute perdue et le remous total sera de même

Ces fomrales théoriqnei, oommo toutei les formiilei dlqfdrtnliipe, auraient peut-êira besoin d*étra modillées par un eoeffleient emplri^ne. A dACnt d'eipériences diraetes que nous ragrattons de ne pu a?i»ir en occision de faira« noos ne les produisons qoe sous toutes résenros. U est d'aillenn aisé de foir de quelles applications CieUes elles peuvent êtra snseeplibles , notannentla formule (S), qui pont par emnapie servir à déterminer le débit d'une rivière par la seule observation directe du remous final «i produit par robstaclo d'uD pont on d*on barrage noyé dans un lit régulier de seetion rectangulaire. Dans le cas particulier d'un barrage, en effet, si Ton appelle h et h' les bauteun d*eau correspondantes dn eourant dans le bief d'aval et sur le seuil, on peut

ramplacer respectivement V et V' par , et la formule (2) devient

Dans le cas d'un pont, au coniraira, la hauteur h étant sonsU>lemenl constante, si Ton représente par / et ries largenra de la veine totale et contractée, on aura

THA\Al>C DÉFENSIFS. TERRAINS SUBMERSIBLES. :iô3

clioées vers la rivière si la vitesse latérale est grande ; dépôts relativemeot limoneux et encaissants, si la vitesse

latérale est faible.

La transfonnatioD du régime est une question d'argeul, la modification des rives une question de temps. Ces deux éléments, le temps et l'argent, doivent entrer en sérieuse ligne de compte dans les projets à préparer; mais, dans tous les cas, le poiut important est de faire un du)ix judicieux entre les divers ouvrages que nous avons énumérés.

Ce choix varie suivant les circonstances ; il doit dépendre du tact et de l'expérience de ringénieur. Nous ne saurions donner de régie fixe; tout au plus pourrons-nous hasarder, dans la deuxième partie de ce travail, l'exemple de nos recherches personnelles, dans quelqnes*unesdes^udesque nous avons eu occasion de faire à ce sujet.

En attendant de passer à des exemples tout particuliers, pour mieux faire comprendre les principes que nous venons de poser, restons encore un Instant dans les généralités. Dans cette hypothèse, admettons l'exislence d'un cours d eau conservant un caractère torrentiel, coulant dans une vallée large et régulière, rectiligne même, et d'une pente longitudinale assez considérable, eu égard au volume (les crues, pour rentrer essentiellement dans la catégorie des vallées que nous avons débignees sous le nom de sablonneuses. Tels seraient, par exemple, certains des nombreux affluents qui, par leur réunion, forment la rivière du Gard dans le département de ce nom , les rivières torrentielles des Pyrénées-Orientales et partie de celles de l'ilérault.

m vmnbHR PAUim.

Supposons d'abord un tel coure d'ean complètemenl livré à lui-rniBiDe, el voij^oos commeiU il se cocnportQia.

La rivière, en temps ordinaire, occupe jm lil ploBoamoias siDueax, plus od moins central entre lee deax coteaux qui bordent la vallée. En It^mps de crue, elle se déverse lihrejnent sur sas rives basses et sablonneuses. Laissée à eliesmémes, sans cultore, par l'eflet d'une végétation naturelle, ces rives sablonneuses se couvriraient successivement d'oseraies et de plantations touffues qui, opposant aux eaux dét^ordéesunerésifitance sans cesse croissante, faciliteraient des dépôts limoneniL 4e plue en plue abMes.

Le cours d'eau perdrait peu à peu son caractère torrentiel, s'encaisserait de plus en plus entre des berges de moins «n moins submeraibles, lésistantea à la aorlaoe, ae rapprochant ainsi des conditionB desmiéreB limoneosee; mais l'identité ne saurait jamais être complète.

Deux causes s'y opposeraient : la trop grande vitesse du courant principal et la mobilité du sous-sol primitif graveleux, et comme tel impropre à résister à un eflbrt laté* ml. Les nouvelles berges, minées par le pied, s'écrouleraient de place en place, entrainant les arbres dont elles seraient couvertes.

Rongeant alteniativeroent chacune de ses rives» la rivièrene se fixerait jamais cumplétement ; elle userait son excès de force à détruire lentement, d uu cùtè, ce qu'elle aurait créé de l'autre.

Cet étal des cours d'eau abandonnés à eux-mêmes , cai-aclérisé ixir les quanlilés de bois plus ou moins considérables suivant leur importance, qu'ils charrient en temps de crue, nous le retrouvons dans toutes les rivières torrentielles des contrées où la civilisation n'a pas encore penelré.

TRAVAUX DÉFEfTSIPS. TËHHAINS SUBMERSIBLES.

La ?attée «inâi mivée àob que nous poonioifi uppeiter son 6Uit de ntnè, admettons qae l'homme i&fervietine»

qu il cherche à tirer le meilleur parti possible des terres TiveraîDes chargées d'un épais et fertile limon. Sa première idée isera natureHemeol d'aftialtie les plaDtations qui tes «mvrent, pour leur MMIlBer une enftnre plos |Ax)âi]dlive. Tant que ces défrichements seront réduits à quelques clairières isolées , séparées da tii principal par 6es rideaux enffîsasits de tégètatiod, eet essai pourra téussir. Mais, do moment 06 les 'Oollares ee développeront, oà les terres Ik* moneuses du sol mis à découvert seront soumises à l'action directe des courants de snbmersioD, dont rien ne viendra falentir l'impétnoeilè» eas terras seront enlevées avec me rapidité ùe pies en plus grande ft dhaqne me*

La rivière, jusque-là plus ou moins sinueuse, s'onvrant de larges brècbes d uce courbe à rautre> balayera au loin €0B fonndtiolis menbleset légères» jnsqa'à ce qu'elle ait mis à découvert \e soos^sol Infértar, les graviers enchâssés, imbriqués les uns sur les autres, qui seuls, dans de pareilles «oodiliûus de pente, peuvent ollrir au courant une résistance superficielle suffisante.

La vallée se trouvera ainsi découpée par plusieurs canaux secondaires entourant et ron«feîint successivement les vestiges des plantations restées comme autant d'îlots qui ne tarderont ptBà diaparatlie à leur loer, dès que la evlliure essB^fera 4e uettre également à profit leur sol ricbe d fertile.

C'est entre ces deux termes extrêmes, l'état de nature et l'étal de culture, que se débat ordioatrement la sol des vallées analogues à oaUes dont nous venomrde décrire le

type général.

Sur l'emplacement d'une terre dévastée, dénudée jus^

166 HUDOEBE PARTIE.

qu'au gravier sec et aride, le propriétaire, sans se déoon* rager, plnule des boutures d'oseraies, d'aulnes, de peupliers, qui, trouvant à peu de profondeur une humidité conslaote sous un dimat chaud ou tempéré, se développent avec rapidité et forment en peu d'années un bois de rivage composé d'arbres de belle venue, mais de peu de vnleur forestière, reposant sur uu sol éminemment fertile, dont la mise en valeur, sons une forme plus productive, ne peut manquer d'exciter la convoitise du cultivateur. 11 le défricbe, le plante en vignes, l'ensemence en corrnios ou eu luzernes, en tire de beaui produits, en lait une propriété des plus prospères, jusqu'à ce qu'une nouvelle inondalion, ou plus forte que les précédentes, ou déviée de sa direction par les plantations que fait de son côté le propriétaire de la rive opposée, emporte en une nuit le sol qui avait été créé &k vingt ans.

Une nouvelle période rccuninience ; la propriété se rétablit lentement au prix du même temps et des même sacrifices, pendant que sur la rive opposée la plantation rivale parcourt en sens inverse les mêmes phases de développement, de prospérité et de ruine.

Comment pourrait-on remédier à ces conditions d'existence éphémère, dans lesquelles la période de bonne culture ne correspond probablement pas au tiers ou au quart des chômages ou époques de non-jouissance?

Si simple que nous ayoïis pu choisir notre exemple, il serait encore difficile de rien préciser de très-positif, en lui laissant sa généralité. Il faudrait tenir compte de la largeur de la vallée, des débits du cours d'eau, de sa pente

TRAVAUX DEFEASIFS. TERRAINS bMERSlBLES. 257

lougitodîDale, éléments complexes qu'il est impossible

d Isoler les uns des autres.

Si, dans l'ensemble, le régime ne s'éloigne pas trop des conditions de stal)ilité qui distinguent les formations que nous avons appelées limùtmses, un moyen simple et en général facile de lui donner déûnilivemenl ce caractère, • sera de recourir aux cultures fourragères arrosées, qui, dans de certaines limites, produiront la résistance superficielle nécessaire à un iiaible exhaussement des berges. Les rives resteront submersibles, tout en èlant, par le lait de la culture adoplèe, à l'abri de l'érosion des eaux. Si les rives, par suite de la mobilité du sous-sol graveleux» ont trop de tendance à être rongées par les courants longitudinaux, on y remédiera par un rideau de plantations qui sufflront pour les fixer, ou mieux eucore par une zone étroite d'osernios flexibles, qui opposent la même résistance aux courants et ne sont pas exposées à être déracinées comme les arbres de hnute futaie.

Si le régime naturel s'éloigne un peu trop de l'état stable, pour qu'on puisse l'y ramener par un simple arrosage, on y suppléera par la construction de divers ouvrages destinés à amortir une partie de la force vive du courant. Tels sont les épis saillants, les digues transversales submersibles formées par deux talus accolés de pierres sèches enchâssées les unes sous les antres comme un pavé de blocaille, que l'on écbelonne de distance en distance sur les rives. Ces ouvrages s'établissent de préférence dans les parties les plus étroites des prairies, aux points où Ton peut enraciner une de leurs extrémités dans la base du coteau qui limite la vallée, en même temps qu'on rejette vers le centre, dés leur origine, les courants latéraux qui tendraient à suivre la prairie dans toute son étendue.

W PRemÈIIE PARTIR.

Plus aisément eDCore ou arrive au môme résultat, lorsque, à de certains intervalles, OA.peiH <ii8po86r-eik lniver$ da Ut de la dvièce des banagns fistt eo BMçooMrie y^nit soit à l'aliinentatioQ des usioes , soit au service des irriga tions successives .

Tel est, eo effet, le résultat onjUnaire de ceB ieteon»* atntre TaotorisatiOD des^ielleâ cependant les profviétaîm jiferains se soulèvent^ masse, iorsqu'il s'agit de les èUiblir pour la première fois dans des localités où il n'eu existe ^s. Sur lottles les n\^éres torreotielles où immis les avons vu conatniiflB^ nombre sofOsant, Jes barrages de dériva* tioo peur usines ont prompleinent amené, comme conséquence secondaire, la fixation des rives. Ils ont déterminé rétablissement de prairies d'une grande XerUUté qui» sous le dimai dé nos 43ontrées méridionales en particnlîer, refoulant peu à peu les graviers, finissent par s'étendre jusqu'à l'extrême limite du lit d'éliage, de plus en plus rctrêci. Sur les parties des mêmes cours d'eau les nsines n'ont pas enoore,pènétrét au contraire, les crues, balayant tout, lie laissent subsister qu'une plage aride de graviers, dune moutagne à l'autre.

Ce que ie ^lasard, ou pour mieui ôk» l'installation fortuite dHiae iodostne étrangère, a parfois produit sur un grand uombre de nos jMilils cours d'eau torrentiels, lien ne serait plus iacUe que de l'imUer dans d'autres proportions sur des rivières plus considérables, sor les Gardons dont nous parlions tout é l'beure, sur nombre d'affluents torrentiels descendus de laules nos monla^'iics du centre et des Alpes, sur certaines parties de la Durance peut-cire.

De distance eo distance il fondrait établir transversalement à la vsallée des barrages solides et résistants, comprenant ; eu leur milieu, un perluis dcprimc pour k) dé-

TRAVAUX DEFEiNblFs. TERRAINS SLBMER:>iBLES. ^ •

iNNicbêiiii Ut j^riBQipAl; m les demi rivées» 'dosidigues spbioeraibles oa insototersîMes sai?ant les oondiUMS lo-

cales, niais venant en tout cas s'enraciner dans les coteaux, de manière à ne pouvoir élretQuiiDœs.

GbaeoQ de obstaclds soccesalfe erterait une dmle déterminée , diminaant d'autant la pente longitudinale du cours d'eau, modifiant par suite considérablement lesron- . diliops d'existence 4e ses berges, permettant de 6u|)sMiuer des fnrairies aux gra?iers, des terres arables aox prairies, suivant que les chutes seraient plus ou moins élevées . plus ou moins fréquentes. H s'agirait, en un mot, de rcconstitaer le proûl d'une vallée -par des procédés analogues à cens qu'on emploie en petit poar restaurer le fossé d'ane route raviné par les orages. Une série de petites murettes en pierres sèches, dessinant à certains intervalles le type de la cuveUe^ suffisent pour afnener la régularisation des tali|s et d^B arâtes de l'accolement. Tels seraient, sauf le lemps et les difficultés pratiques de l'opération, les résultats des barrages échelonnés sur les rivières torrentielles.

Ces barrages spécii^nx atteindraient bien plus sûremeipt le bat qoe ne le font les barrages fortaitement oonstroits pour le service des usines ; leurs conditions il'établisscnieiil ne seraient pas d'ailleurs rigoureusement les mornes. Dai^s ces derniers, en eflet , en vue d'obtenir un meiUeBr remdementelune moindre dépense en frais de premier étafcdlssèment, on doitclicrclier à avoir la plus grande clnite possible en temps d'eaux basses ou moyennes , la moindre dénivellation an contraire pendant les grandes cnies. Si l'ivi se reporte à ce qoe nous avons dit aillears ( xxv ) , on ceconnailra aisément que ces conditions seront remplies en plaçant le barrage d'usine en tête d'un éiranglfioaient du lit SQboMrBîble, à Taval d'an élargissement.

960 PRBMlèRB PARTIS.

Dans le cas d'un barrage exclusivement agricole, c'est surtout pendant la période de crue qu'on devra chercher à produire la plus grande dénivellatiOD oq perte de chate, par Teffet d'une retenue. Il sera donc naturel de la placer à la soilie d'un élranglenient , en tête d'un élargissement dans lequel les eaux ne puissent s'épanouir qu'en perdant un grand excès de leur force vive. On reporterait ainsi en entier, sur le radier résistant du barrage, un effet mécanique, qui dans l'état naturel se traduit par des affoniiloments et des érosions nuisibles.

Jusqu'ici nous sommes resté dans les généralités. Comute exemple faisant mieux ressortir la portée de notre système,

nous avons choisi, dans la seconde partie de cet ouvrage, le projet d'amélioration du vallon de Lagaunéde sur la rivière d'Orb. Ce travail nous avait été demandé par un syndicat qui, suivant l'usage, n'a rien exécuté et n'exécutera probablement jamais rien des travaux dont nonslui avions signalé Topportunité. Ln résume succinct de cette élude spéciale ne nous a pas moins paru utile pour bien faire comprendre l'application pratique qu'il serait possible de donner à des principes théoriques, dont l'exposé abstrait est nécessairement fort vague.

Par les mômes motife, fidèle à la règle que nous nous sommes imposée de nous occuper surtout des faits qui nous sont les mieux connus, nous n'abandonnerons pas cette question sans parler («'une classe générale de vallées qui se retrouvent en grand nombre dans le département de l'Hérault. Elles nous offriront des exemples lrè&-remarquables, d'une part des relations qui existent entre le ré-