CHAPITRE IL

DBS iinnàRES.

1 1 5. L'homme établît et creuse les canaux ; la nature a établi et creusé le lit des rivières : elle l'a fait en suivant des lois dont elle ne se départit pas 9 et conformément auxquelles elle maintient son ouvrage. Nous ne pouvons y rien changer et presque rien j modifier : l'ingénieur, qui a tout fait sur les canaux, ne peut que bien peu de chose sur les rivières. Nous nous bornerons en conséquence, dans ce chapitre, à quelques considérations très -succinctes sur l'établissement de leur lit ; à quelques observations sur le mouvement de leurs eaux , sur leur vitesse à différentes profondeurs, sur leur jaugeage, et finalement à l'examen des remous ou exhaussemens de niveau occasionés par les constructions faites sur leur cours.

Art. 1/' De rétablissement du lit.

116., La surface du globe, à son origine ouFonnâtioi immédiatement après sa consolidation , n'était pas entièrement unie : il y avait des parties élevées et des parties basses ; elle présentait des ondulations de différens ordres, et dont les principales, pareilles à de fortes rides, ont donné lieu à nos grandes chaînes de montagnes.

Les élémens atmosphériques, par leur action

l3o EAUX GOURANTES,

décomposante ; les eaux pluviales , et par leurs courans et leur action érosive , attaquèrent bientôt cette surface de roc. Us en réduisirent la superficie en terre ; ils la dégradèrent , la découpèrent et la sillonnèrent de vallées de différentes grandeuvs, dirigées en général suivant la ligne de plus ^ande pente des parties du sol qui les présentent. Les débris des parties élevées furent emportée» et puis étendues sur les parties basses^ où ils formèrent les terrains de transport qui les recouvrent. Tout ce travail de la nature est antérieur à l'époque, au dernier grand ciataclyslne, d'où est résulté l'état actuel de nos continens, et qui a réduit nos rivières et nos fleuves à la quantité d'eau qu'ils mèûent aujourdliui. (i)

117. Les eaux qui tombent maintenant sur la sur&ce de la terre, se réunissent et coulent dans les plis du ten^ain, les gorges, les vallons et les vallées primitivement excavés. En passant sur le terrain de transport qui en occupe le fond , elles s'y sont ouvert et y ont façonné un nouveau lit

Dans les montagnes, contenues par de fortes berges, elles ont été contraintes de suivre l'ancienne voie ; elles n'y ont opéré et n'y opèrent que de bien faibles changemens. Si elles coulent immédiatement sur le roc, ce qui est d'ailleurs fort rare, leur tendance à creuser ou à élargir leur lit n'a qu'un effet à peine sensible au bout

(1) Voyex mon Traité de géognosie. Tom. I, chap. IV, sur les dégradations que la surface de notre planète a subies, et sur la formation des vallées.

DANS LES RIVIÈRKS. 1 3 1

de quelque» siècles. -^- Presque toujours elles roulent sur des blocs , sur les fragmens et débris des rochers tombes des escarpemeus et des cimes qui bordent leur cours. Dans les fortes crues ^ elles poussent et portent plus loin ces matières, qui sont ensuite remplacées par d'autres. Elles, les meuvent d'autant plus facilement , et elles les portent d'autant plus loin, que le sol a plus de pente, que ces corps ont moins de pesanteur spécifique, et qu'ils sont moins volumineux : les efièts de la pente ne se font guère sentir que yers l'origine des yallées : la pesanteur spécifique des roches et matières pierreuses , ne rariant que de 2,2 à 2,6, sera sans effet notable, abstraction faite de quelques parcelles métalliques et de quelques pierres particulières : ce sera ainsi le volume qui influera le plus sur la distance à laquelle les roches et leurs débris seront portés. Aussi , et en général , l(»*squ'on descend une grande vallée , on trouve d'abord, à peu de distance de son origine , dans le lit du torrent ou de la rivière qui en occupe le fond, des quartiers anguleux de rocher; puis, et successivement, des blocs arrondis de plus en plus petits , des cailloux roulés , des graviers, et finalement on n'a plus guère que des sables et des tenues. — Au reste, cette progression décroissante dans le volume des subs^ tances qui forment le lit d'une rivière n'est pas seulement l'effet des impulsions successives deis grandes eaux. Elle est encore celui d'une autre cause qui, quoique très -faible en apparence,

iSn BàirZ COURANTES,

n'en est pas moins bien grande dans ses résolu tats, TU la continuité et la durée de son action, durée qui dépasse souvent une longue suite de siècles; c'est la force décomposante des âémens atmosphériques jointe à l'action des eaux courantes. Plus les matières seront éloignées de leur origine, et plus il y aura de tems, dans la plupart des cas , qu'elles en ont été arrachées ; et par conséquent, plus cette force aura agi long-temps sur elles, et en aura réduit le volume primitif. — Ce n'est d'ailleurs qu'en général, je le répète, que les matières qui constituent le lit des rivières sont d'un volume d'autant plus petit , qu'elles se trouvent plus en aval : car on a très -fréquemment aussi des sables dans les parties les plus élevées de la rivière, et des cailloux dans les parties les plus basses. Je remarquerai au sujet de ces cailloux des parties basses que, le plus souvent, ils étaient déjà dans le ten*ain de transport où le lit a été ouvert; et qu'ils ont été mis a nu par les fleuves mêmes lors de leurs crues.

Dans les régions peu élevées , mais où une rivière coule entre des collines , son lit est encore limité, et elle ne peut guère l'étendre.

Ce ne sera donc que dans les plaines et les larges vallées, dont le sol est comme meuble^ que les rivières, moins gênées dans leur cours et trouvant moins d'obstacles , établissent réellement un lit dont les dimensions sont en rapport avec la nature de ce sol , comme avec le volume et la vitesse de leurs eaux. Si le terrain n'a pas une

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ténacité proportionnée à cette vitesse et à ce volume , il cédera à l'action des eaux ; elles en approfondiront et surtout elles en élargiront le lit Si, au contraire, la profondeur ou la largeur était trop grande, le fleuve réduirait ces dimensions, en déposant sur son fond ou sur un de ses bords les pierres et terres qu'il charrie dans ses crues.

1 1 8. Quand il s'est établi un rapport conve- i^*^iii.>f*ii nable, que le lit contient toute l'eau que mène ^"'^«"^ la rivîère, dans ses grandes crues, sans en être attaqué, il j a stabilité ^ et le régime de la rivière est établi.

La vitesse du r^tne est aussi en rapport arec l'espèce on plut^ avec la grosseur des substances qui en forment le lit.

Oobuat a fait, à ce sujet, quelques expériences qui nie paraissent d'un assez grand intérêt. Il a pris diverses espèces de terres, sables et pierres, qu'il a successiyement placées sur le fond d'un canal de bois : en Hnclittant diversement , il j a fait varier la vkesse du fluide qu'il menait; et il a constaté celle qu'il fallait pour mettre chacune de ces matières en mouvement. Il a eu pour

Argile propre à la poterie o™o8.

Sable fin .... o*i6.

Gravier dc^Ia Seine, gros comme des pois • • . • o^'ig.

Idem, gros comme des fèves •....» o"*33.

Galets de mer, d'un, pouce de diamètre • . » » • o'^ôS.

Pierres à fusils , comme des œufs de poule . » . . 4™oo.

Il a encore étendu une couche de sable sur le fond de son canal f et il j a fait couler de Teau avec o"^3o de vitesse. Au bout de quelque tems, la surface de ce sable a présenté une suite d'ondulations ou de sillons transversaux de o™^2 de laige: le versant ver& Famont avait une pente très -douces elle était raide vers l'aval. Les grains de sable ^poussés par le courant, montaient sur la première; arrivés au sommet, ils tombaient, par leur propre poids, le long de la contre-pente

l34 'BAUX COURATTrES,

josqn'aa pied de la pente da sillon suivant^ où ilf eUieot de nouTean repris par le courant : ils mettaient une demi-henre k franchir un sillon. Us auraient en conséquence parcouru sii mètres en vingt-quatre heures. {Prmc. ^fydraui», $. 596.) C'est d'une manière semblable que cheminent kt sables des Dunes.

Cause de la 1 ' 9- Toutes choses égales d'ailleurs , les berges k» grande Ju lit d'une rivière résistent moins que le fond rgeor. ^ l'action de ses eaux ; et il est plus large que profond. Indépendamment de cette action^ les berges sont soumises à celle de la pesanteur, laquelle concourt à produire Téboulement des substances qui les composent; tandis que cette même force, pressant les matières du lit sur celles qui sont au- dessous , pression qui accroît le frottement , rend leur déplacement plus difficile. En outre, lorsque les masses du terrain de transport qui constitue les berges viennent à s'ébouler, l'eau, dans laquelle elles tombent, les délaie ; elle emporte les parties terreuses ; et les pierres , graviers et sables , qui leur étaient mêlés, demeurent au fond , et ils en augmentent la stabilité par leur plus grande résistance. Ainsi , le lit des rivières sera d'autant plus large, comparatitement à sa profondeur , que le terrain est plus meuble et en même tems plus caillouteux.

La profondeur des rivières étant toujours fort petite , n'étant que de quelques mètres, sur une longueur d'un million de mètres et presque toujours plus, le fond du lit sera à très -peu près parallèle à la surface du terrain dans lequel il est creusé. Si sa pente se relève davantage vers

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les sources, c'est qu'il en est ainsi de celle du terrain.

120. Lorsqu'une rivière coule dans une vaste Obier plaine dont le sol est peu incliné , la fraction de J^[JL^ la gravité (pg) qui meut la masse fluide est pe-db Ut. tite ; cette masse a moins de force pour vaincre les obstacles qui s'opposent à la direction qu'elle tend à prendre, direction qui est la ligne de plus grande pente du plan sur lequel se fait l'écoulement Le moindre obstacle, un peu plus de dureté ou de ténacité, par exemple, dans le terrain qui se trouve sur cette direction, portera la rivière à en dévier. Elle se jettera tantôt d'un côté, tantôt d'un autre : son cours présentera des divagations, des détours continuels, lesquels, augmentant la longueur du lit sur une même pente absolue, diminueront la piente relative et par suite la vitesse. La masse fluide s'écoulant moins vite, sa laideur et sa hauteur augmenteront, et il pourra en résulter des inondations et des dommages qu'on n'aurait pas eus, si la direction du lit se fut continuée en ligne droite.

Quelquefois, lorsque le cours d'eau n'est pas considérable, et que la nature ainsi que la dispo* sition du terrain le permettent, on entreprend de redresser ce lit L'on se trouve alors dans le cas d'un canal à mener d'un point à un autre, problème qui a été résolu dans le chapitre pré* cèdent

Nons remarquerons an sujet de tels redressemeDS^ et en général au sujet des trayaux à faire sur les cours d'eau ^ qu'il

l36 EAUX GOURANTES,

faut bien prendre garde de ne pas produire^ en amont 6a em ayal de la localité où se font les travaux^ nn mal pins grand que celui auqoel on yonlait remédier. Les questions relatives a ces objets exigent une parfaite connaissance des lieux et de la riTière dans ses dîyers états : c'est l'expérience et le génie de l'ingénieur qui peuvent mener à une solution convenable ^ et non les régies ou les considérations générales qu'on expose dans un manuel. Je renvoie en conséquence aux ouvrages des savans, Guglielmini^ Manfredi^ Frisi^ Fabre, etc., qui ont traité de ces redressemens et travaux, et particulièrement à VHydraulique de Dubuat, SS* 127 — 109*

Ce dernier auteur a encore présenté diverses considéntioiia relatives aux coudes des rivières et aux moyens de les adoucir. Je me bornerai à remarquer à ce sujet, 1.^ que la résistance des coudes au mouvement est généralement petite; 3.* que le courant, se portant sur la rive concave, j exerce son action destructive et j donne lieu à une plus grande profondeur, tandis que les dépôts et attérissemens se font au pied de la berge opposée.

Art. 2. Considérations sur le moui^ement, la vitesse et la dépense de Veau dans les rivières.