Belgrand. I^ Seine. Etudes hydrologiques, 1873, p

père dans ce cas des doubles dôcompoaUons, qui ont pour but' de produire du carbonate neutre. de chaux insoluble et des sulfates alcalins solubles. Un échantillon, recueilli dans les tuyaux de conduite de Teau d*Àrcueil, a donné à MM. Boutron et 0. Henry :

Carbonate de chaux U,00

Carbonate de magnésie 0,00

Sulfate de chaux 0,2^

Silice 1

Oxyde de fer > 0,18

Matière organique )

L'eau de Belleville, plus rlohe en sulfate et en bicarbonate-de chaux que la précédente^ fournit des incrustations dont la composition a été trouvée sensiblement la même.

Dupasquier ^ avait parfaitement prévu cette réaction , lorsqu'il dit : « L'existence simultanée d^une quantité très-notable de sulfate de chaux dans les eaux potables ne peut-elle pas favoriser la précipitation du carbonate de chaux ? ou, en d*autres termes, une quantité de ce dernier sel étant donnée, n'y aura-t-il pas une précipitation plus abondante, s'il existe en même temps dans l'eau une forte proportion de sulfate de chaux"? I»

Nous venons de dire que la quantité de sels insolubles déposés par les eaux n'était pas la même pour toutes. L'un des caractères généraux des eaux douces de sources, toujours plus chargées de principes calcaires que les eaux courantes^ est de former quelquefois, dans le premier moment de leur écoulement, des concrétions solides, et cela parfois sur une grande étendue. Pour celles, au contraire, œoins riches en bicarbonate et sulfate de chaux, les dépôts n*ont lieu qu'à une certaine distance de leur point d'émergence; c'est seulement lorsqu'elles ont reçu pendant quelque temps l'action de l'air et qu'elles ont été soumises à une agitation prolongée sur un radier ou dans des canaux rugueux, que les dépôts commencent à paraître pour augmenter ensuite, et enfin par diminuer progressivement.

1. Dupasquier. Des eaux de $ource et des eaux de rivière, Paris-Lyon, 1840.

Depuis la source jusqu'à leur destination, les eaux douces subissent donc une véritable dépuration. Les ingénieurs chargés de veiller à ce que les eaux douces qui jaillissent du sol soient^ autant que faire se peut, dépouillées de Texcès de sels calcaires, pnt proposé différents moyens dont l'application varie avec la nature de Teau elle-même.

Le premier consiste à exciter Faction incrustante de Teau, pendant le temps de son parcours, dans la première partie des conduites : pour cela on la fait passer, avant de l'engager dans les aqueducs, à découvert sur le sol et sur un radier rugueux, dont rétendue varie avec la disposition des lieux et l'impureté de Peau, elle arrive ensuite aux fontaines, après avoir perdu ses propriétés incrustantes.

Le second moyen, que Ton emploie lorsqu'il s'agit d'éviter la formation des concrétions dans les conduites, est basé sur le peu d'altération que les eaux douces subissent lorsqu'elles coulent à l'abri de l'air et de la lumière. Au sortir de la source, l'eau s'engage immédiatement dans des canaux clos de toutes parts et qu'elle remplit entièrement; elle arrive alors dans les réservoirs sans avoir subi des modifications importantes dans sa constitution. Ge moyen ne peut, il est vrai, s'appliquer qu'aux eaux qui sont peu chargées de principes calcaires ; s'il en était autrement, on fournirait aux populationà des eaux dont l'usage ne serait pas sans quelques inconvénients; mieux vaudrait donc alors recourir au premier mode d'épuration.

Tous les hydrologistes savent que c'est à la décomposition du bicarbonate de chaux, sous l'influence de l'air et de causes mécaniques, comme en coulant sur un radier rugueux ou sur les pierrées, que les eaux douces doivent de précipiter une partie de leurs sels calciques. La commission nommée dans le sein de l'Académie des sciences, pour le meilleur mode de transport des eaux douces potables destinées à la ville de Bordeaux, a conclu de la manière suivante: « L'expérience prouve que les aspérités d'une surface en contact avec une dissolution saline deviennent autant de centres d'attraction , autant de noyaux oU viennent se fixer des molécules disséminées qui eussent été entraînées par le courant sans la présence de ses sortes d'écueils , et de là vient la nécessité de n'employer pour

SM KAUX POIJOES FT KlUX MINÉRALES

les conduites que des fontes 6ic6m|»tes ^ toute rugosité. > M. Eug. Marchand i s'est demandé si la foroHttioQ des concrétions calcaires dans les aqueducs ne pouvait pas avoir une cause toute •chimique. Voici, pour cela , i'e&plicatioa qu'il donne*

Disons d'abord que ce chimiste admet hypotbétiquement l'existence d'un sesquicarbonate de chaux soluble dans l'eau. L'eau d'Arcueil, prise ici comme exemple, au moment ob elle s^engage dans les tuyaux qui servent à la transporter, contient déjà, à l'état de suspension, du carbonate de chaux neutre. M. Marchand suppose qu'une portion de Tacide carbonique, maintenant le sel à l'état de bicarbonate, se porte sur le carbonate neutre et donne lieu à du sesquicarbonate de chaux qui reste dissous dans la masse du liquide, f Lorsque l'évaporation ne s'eOectue plus, dit-il (et cela arrive dès que l'eau pénètre dans les tubes), des mutations importantes s'accomplissent alors dans la constitution des carbonates diçsous : il se produit un carbonate neutre calcaire qui, en s'éliminant, se trouve fixé à l'état naissant contre les aspérités des tuyaux de conduite, où il se maintient en prenant l'agrégation cristalline, tandis qu'une certaine quantité de bicarbonate indécomposé se trouve transformée en sesquicarbonate. Dans ces conditions, tandis que les eaux s'appauvrissent en principes terreux, leur richesse en acide carbonique supposé libre va sans cesse en augmentant, jusqii*à ce que sa proportion se trouve en quantité suffisante pour convertir en sesquicarbonate les carbonates calcaire et magnésien encore dissous. Lorsque ce point de saturation est arrivé, la production du sédiment incrustant cesse. »

M. Marchand pense que si la théorie qu'il présente était reconnue exacte, il suffirait, pour prévenir les incrustations, de faire circuler Teau toujours très-limpide, en un mot ne contenant pas de carbonate de chaux en suspension, dans des conduites parfaitement lisses. Mais l'expérience ne vient pas confirmer cette hypothèse. Il suffit en effet de placer une solution de bicarbonate de chaux dans un vase de verre et de l'exposer au*dessus de l'acide suKurique pour voir quelques

1. Eog. Marchand. Des eaux potables en général. {Mémoiretde V Académie de Médecine, Paris, 1835, t. XI.V, p. 172.)

instants après se précipiter du carbonate neutre de diaux. D'une autre part, MM. Boutron et 0. Henry ont pris le soin de noter que les eaux d'Arcueil, renommées comme les plus incrustantes parmi les eaux douces, étaient très-limpides à leur point d'émergence : nous en pouvons dire autant de toutes les sources incrustantes de TAuvergne.

11 nous semble donc plus facile d'admettre que c'est à la grande instabilité du bicarbonate de chaux au contact de Tair que les eaux très-chargées de ce sel forment des incrustations.

Outre les incrustations calcaires des conduites d'eaux douces, il en existe d'autres que l'on ne doit pas confondre avec les précédentes : ce sont celles qui se forment dans les tuyaux de fonte. Ces dernières sont des dépôts ferrugineux produits aux dépens des tuyaux, sous Tinfluence de Tair et des courants électriques qui s'établissent entre l'oxygène et les matières minéraleâ dissoutes dans les eaux. Telle est du moins l'explication que l'on en donne.

Les eaux des ruisseaux, des rivières et des fleuves ne donnent lieu à des dépôts naturels qu'en minime proportion et seulement dans des cas exceptionnels, encore sont-ils entraînés par la force du courant. Une température élevée et un froid intense ont pour effet de hâter la décomposition du bicarbonate de chaux et la précipitation du carbonate neutre calcaire. Pour les eaux stagnantes, le froid, comme une température élevée, et surtout la décomposition incessante des matières organiques, ont pour résultat de faciliter la précipitation de quelques principes fixes et insolubles; mais ceux-ci, au lieu de produire des concrétions, ne tardent pas à subir des transformations inhérentes au milieu dans lequel ils sont plongés. C'est ainsi que la vase des étangs, des mares, contient une grande quantité de matière organique, des sulfures, des sulfetes et des carbonates terreux.

Si, au lieu de Tévaporation spontanée, les eaux douces subissent l'action de la chaleur, elles commencent par perdre de l'acide carbonique et par déposer, surtout à froid, un mélange de carbonate, de sulfate de chaux et d*oxyde de fer. Si la concentration est poussée plus loin, la silice apparaît, et enfin tous les autres sels qui, par leur nature, ne peuvent exister en dissolution dans une moindre quantité de liquide. Le poids du

5d8 EAUX DOUCES ET EAUX MINÉRALES

résidu ne s'élève pas pour les eaux douces potables à moins de 0>%02 à Off',05, et pour les plus mauvaises de 1 et 2 grammes. D'après M. Gueymard, les eaux douces qui contiennent 0^,25 et plus de sels anhydres donnent des incrustations calcaires dans les tuyaux.

Nous avons déjà indiqué (pag. 198) la composition des incrustations des machines à vapeur et la manière d'empêcher la formation de ces dépôts calcaires, nous n*y reviendrons donc pas ici.

§ II. — Limon des eanz doacea.

Lorsqu'à la suite des pluies générales, ou de la fonte des neiges, les cours d'eau augmentent rapidement de volume, ils occasionnent des inondations qui sont souvent pour les riverains tantôt une cause de terreur ou de ruine, tantôt une source de richesse ou de maladies.

Ces eaux, en se retirant peu à peu dans leurs lits, laissent sur le sol des matières boueuses ou limoneuses empruntées au terrain arable qu'elles ont lessivé pendant leur trajet : c'est ainsi que des terres incultes sont rendues chaque jour trèsfertiles, et que dans certaines circonstances, on dirige spécialement les eaux limoneuses sur des terres qu'on veut fertiliser ou colmater suivant l'expression usitée en agriculture.

La quantité de terre arable que les eaux courantes soustrayent ainsi au sol surpasse tout ce qu'on peut imaginer : ainsi, M. Hervé Mangon a calculé que la Durance entraînait chaque année un volume de terre végétale équivalent à celui de 3,000 hectares, et, qu'en 50 ans, elle transportait à la mer le sol arable d'un département. C'est par l'accumulation du limon composé en grande partie de sable et de calcaire que se créent sur les rives de certains fleuves^ tel que le Rhône à l extrémité supérieure du lac de Genève, de nouveaux sols qui changent complètement la physionomie des pays, en exhaussant sans cesse les lits des cours d'eau.

Tout le monde sait qu'à chaque inondation du Nil, le lit de ce fleuve s'élève d'une manière très-notable : le Kamsin ou vent du désert qui souffle sur l'Egypte pendant les mois d'avril et de mai entraîne une très-grande quantité de terre et de

DEPOTS DES EAUX EN OÉKÉRAL 5'i9

sable qui va se perdre dans le Nil. Puis viennent les pluies des mois de juillet, d'août et de septembre qui font déborder le fleuve et répandre ses eaux sur une étendue considérable. Dans les premiers moments, les eaux d'un gris verdâtre passent au jaune terreux, pour arriver bientôt à la teinte de Tocre jaune, parce que le limon du Nil varie de composition suivant sa profondeur : vers le mois d'octobre, les eaux commencent »à rentrer dans leur lit et alors on trouve sur tous les points où elles ont séjourné une couche plus ou moins épaisse de limon trèsnoir à la surface lorsqu'il est humide et d'un gris verdâtre lorsqu'il est sec.

Un fait digne de remarque, au point de vjue de l'agriculture, c'est que le limon du Nil, pas plus du reste que le limon du Rhin, qui passe cependant comme un excellent agent de fertilisation, ne contient de phosphates, ainsi qu'il résulte des ana* lyses suivantes.

LIMON DU NIL (Pa/en et Poinsot, 1817.)