HAPPES SOUTERRAINES ET SOURCES

Formation des nappes d'infiltration. — L'infiltration est la pénétration lente, à travers les fissures et les interstices du sol, de l'eau qui provient de la pluie, de la condensation des brouillards ou de la fonte des neiges. Ce phénomène ne peut se produire que dans des terrains perméables, que cette perméabilité -soit inhérente à la roche, comme c'est le cas pour les sables, ou qu'elle résulte du grand nombre de fissures qui la traversent, comme dans la plupart des calcaires ^tdes grès.

Les eaux, en pénétrant dans le sol, finissent par s'y accumuler en donnant

naissance à des nappes d'infiltration. En effet, à mesure qu'elles s'enfoncent, elles

deviennent de moins en moins accessibles à l'évaporation ; les parties de l'écorce

situées à une certaine profondeur ne peuvent donc manquer, à la longue, de se

«tarer d'eau et ainsi se constituent les nappes souterraines, qui, toutes les fois

<pieleur niveau est atteint par une dépression du sol, se répandent au dehors

^s la forme de sources.

Pour plus de simplicité, supposons avec Belgrand (1) une grande plaine par-

W I* Seine, Éludes hydrologique*, p. 92.

failement horizontale, constituée par un terrain perméable. Les eaux d'infiltration formeront une nappe dont la surface sera horizontale et d'autant plus voisine de la surface du sol que les précipitations auront été plus abondantes. Cela posé, si cette plaine vient à être entamée par deux dépressions profondes, ces vallées exerceront sur la nappe souterraine une action de drainage. Les eaux emmagasinées s'écouleront vers les deux thalwegs et ainsi la surface supérieure de la nappe sera relevée sous le faîte de partage, d'autant mieux que c'est là qu'elle est le plus efficacement protégée contre l'èvaporalion superficielle.

Ainsi les nappes d'infiltration, dans un terrain perméable, ont une surface ondulée qui reproduit, comme une sorte d'écho affaibli, les accidents extérieurs du sol, et partout où elles viennent à être rencontrées par un thalweg, elles s'y

Fig. il. — Allure d'une nappe d'infiltration, oo, niveau de la mer; ABC, surface de la nappe;

B, point d'émergence de source.

écoulent en donnant naissance à une source (fig. 41) ou plutôt à un ensemble de sources et de filtrations.

L'allure ondulée des nappes souterraines a été parfaitement constatée par M. Dru dans la région des Ghotts sahariens (1). Une coupe menée du Chott Rharsa au golfe de Gabès montre la nappe d'infiltration suivant partout, à peu de distance, la surface du sol et subissant deux relèvements accentués, l'un sous le seuil de Mouïat-Sultan, où la nappe s'élève à environ 10 mètres au-dessus du niveau qu'elle occupe sous la plaine voisine, l'autre, encore mieux marqué, sous le faite du seuil de Gabès. En ce dernier point, l'altitude du sol étant de 47m,37, celle du sommet de la nappe atteint 43m,67, soit 3m,70 de différence. A cinq kilomètres de là, au pied du seuil, le sol étant à 32,46, la nappe se tient à 0m,70 au-dessous, avant de retomber progressivement jusqu'au niveau de la mer.

De là vient que, quand on creuse un puits sur le bord d'une grande vallée, comme celle de la Seine, le niveau de l'eau dans ce puits est d'autant plus élevé qu'on s'éloigne davantage du cours d'eau. Ainsi à Paris, sous le faîte de l'Arc-de- Triomphe, la nappe d'eau se tient à environ 8 mètres au-dessus du niveau de la Seine. Ce ne sont donc pas, comme on le croit trop souvent, des infiltrations de la rivière qui se font sentir en montant à droite et à gauche de son lit. Le cours d'eau lui-même ne se maintient stable, au niveau qu'il oceupe, que parce qu'il constitue le déversoir naturel des nappes voisines, et, loin de les alimenter, il est au contraire alimenté par elles. Ce résultat est bien mis en évidence par les cartes hydrologiques de la Seine et de la Seine-et-Marne, publiées par M. Delesse.

(1) Mission Roudaire, Hydrologie, par L. Dru, Paris, 1881.

kàj

C'est pour la même cause qu'un puits creusé sur le bord même de la mer ne rencontre que de l'eau douce, à moins que, par des fissures suffisamment larges, le sous-sol de la côte ne soit mis en communication directe avec l'océan. En effet, le niveau de la mer représente une zone d'équilibre, où les précipitalions atmosphériques et l'afflux des eaux courantes compensent le travail de I evaporation. L'océan draine les continents voisins comme une vallée draine les coteaux qui l'encaissent et sa surface doit être, dans l'ensemble, continue avec celle de la nappe générale d'infiltration de la partie perméable des continents, cette dernière se relevant vers l'intérieur d'autant plus que le sol s'élève lui-même à une plus grande altitude.

Sources et suintements. — Aussi longtemps que les dépressions du sol

n'atteignent pas la nappe d'infiltration, cette dernière demeure sans écoulement

naturel possible. Mais dès qu'elle arrive en contact avec le fond d'un thalweg,

c*lle s'épanche, soit par une source caractérisée, si le terrain se prête à des

«concentrations de la masse liquide, comme c'est le cas pour les calcaires, soit

§:»£ir des suintements dont l'ensemble, plus ou moins indécis au début, finit par

«J «onner naissance à un cours d'eau. Ainsi, dans les terrains franchement per-

m m méables, les sources ne se trouvent jamais que dans les thalwegs et il y a un

«^ contraste très remarquable entre l'état humide et même marécageux du fond des

^~ vallées, le plus souvent garni de tourbe, et l'aridité des versants, parfaitement

«-aines par la dépression qu'occupent les suintements. Nulle part ce contraste

s'observe mieux que dans la Champagne, dont les vallées se signalent par de

ngues files d'une abondante végétation de peupliers et de saules, s'élevant du

in d'un marais tourbeux, entre deux coteaux d'une craie blanche où l'œil - l^erche en vain quelques touffes d'arbustes.

Lorsque la nappe d'infiltration est contenue dans un terrain uniquement formé sable, il peut arriver que, sous les thalwegs, malgré la pression hydrosta- •-i^pie des niveaux d'amont, l'eau ait de la peine à parvenir jusqu'à la surface. Ce *~^sultat se produit surtout quand, à la faveur d'une evaporation active, les eaux *ï«êposent, dans les couches superficielles du sol, du gypse, du sel et un peu cl'argile. Tel est, d'après M. Dru (1), le cas qui se présente dans la région des Cïiotls sahariens. La croûte argilo-sableuse et salée qui garnit partout le sol «veiffit pour annihiler, par sa densité, la force ascensionnelle de l'eau. Si l'on vient û la percer par un sondage, non seulement on atteint, à une trentaine de mètres» vin niveau où l'eau est devenue douce, mais, en tubant le trou de sonde, on peut obtenir de l'eau jaillissante. Beaucoup d'oasis jadis florissantes ont ainsi disparu V*r l'ensablement et l'encroûtement des sources et la végétation ne s'est maintenue que dans celles où les efforts des indigènes se sont constamment appliqués à prévenir ce danger.

Cela posé, la surface de la nappe d'infiltration sera d'autant plus voisine, à un

(1) Vitiion Roudaire, Hydrologie > p. 15.

moment donné, de celle du sol, que la somme des précipitations atmosphériques mira été plus considérable. La nappe se relèvera donc dans les années humides pour s'abaisser dans les années sèches et ses mouvements seront surtout sensibles aux points où elle est le plus haute, c'est-à-dire sous les lignes de faîte. Les sources les plus voisines de ces hauteurs seront ainsi exposées à tarir. C'est •ce qui a lieu en Champagne, où tous les cours d'eau secondaires sont alimentés à leur origine par une source qui porte habituellement le nom de somme. Cette source est très rarement pérenne et il faut descendre à plusieurs kilomètres en aval pour en trouver une qui résiste aux sécheresses ordinaires ; quant aux -années exceptionnelles, elles font sentir leur influence encore bien plus bas (1). S'il arrive que le climat de la contrée se modifie peu à peu, on verra les sources de thalwegs remonter ou redescendre. L'expérience des siècles écoulés nous apprend qu'en Picardie, pays éminemment perméable/ les sources se faisaient jour -autrefois à une assez grande distance en amont de leurs points actuels d'émergence, résultat qu'on attribue généralement à l'influence du déboisement.

Niveaux d'eau. — Tout ce qui vient d'être dit s'applique aux régions uniquement constituées par des terrains perméables. Mais s'il arrive qu'une couche imperméable DE (fig. 42) s'interpose au milieu d'une ligne de hauteurs, la napper

d'infiltration, limitée en profondeur ^^__^^ la couche qu'elle ne peut franchir^

S/'^~-- — "^sàl£ prendra une forme surbaissée, finis —

*j^^^^^^^^^^^ sant en pointe en A et en C, où Umi is^^ | masse du réservoir devient nulle tan —

j j.s ^..j ^ a pjug d'épaisseur pro — ■

fig. 42. — Nappe superficielle, abc, surface de la tectrice contre l'évaporation. Il y aurs

nappe; DE, couche imperméable; A, point d'éraer- **i*i

gence d'une source. donc, à flanc de coteau, tout le lon@

des affleurements de la couche DE-* des suintements plus abondants sur le côté D, que la pente favorise et, de tempsr- ■en temps, sur ce côté, surgiront de véritables sources. Leurs points d'émergence^ seront situés, en général, à l'origine des thalwegs entamant l'affleurement de D-s parce que c'est en ces points que la disposition du sol facilitera le plus la concen — tration des suintements. En tout cas, ces sources à flanc de coteau, caractéristiques des régions où les terrains argileux alternent avec les sables, les grès eC les calcaires, ne sont ni aussi abondantes ni aussi constantes que celles de*? nappes profondes, dont la masse est beaucoup plus considérable et par suite* <léfie bien mieux les variations du climat.

Une couche imperméable qui affleure sur les flancs -d'une vallée forme ce qu'on appelle un niveau d'eau et l'importance de ce niveau est d'autant plus grande, que le réservoir perméable qui le surmonte est lui-même plus étendu. La variété de composition des terrains qui constituent le bassin tertiaire parisien

(1) Belgrand : La Seine, p. 93.

rend ce phénomène très fréquent aux environs de la capitale et il n'est pas rare de [pouvoir observer sur un même versant, à partir de la surface marécageuse de l'argile à meulières, les niveaux d'eau, bien marqués par des lignes de peupliers, des glaises vertes, des caillasses et de l'argile plastique.

Température des lonreet. — Les nappes d'infiltration arrivant, en général, à une petite distance du sol, le siège de leur partie supérieure peut être considéré comme appartenant à la zone où les variations de la température extérieure ne peuvent plus se faire sentir. Nous savons que cette zone se rencontre à moins d'un mètre sous l'équateur et à une dizaine de mètres dans nos latitudes. Comme d ailleurs, à partir de cette région, la température n'augmente que très lentement avec la profondeur, on peut dire qu'en mettant à part les sources thermales, alimentées par tout autre chose que les infiltrations de la surface, les sources ont une température invariable et égale à la moyenne annuelle de l'air au lieu où elles émergent; elles fournissent donc, pour peu qu'elles soient assez constantes, une excellente indication de cette moyenne, partout où Ton n'a pas le t^emps de la déterminer directement.

Toutefois, cette règle comporte quelques restrictions, applicables surtout iux pays dont la moyenne annuelle est peu élevée. En effet, quand la température de l'air est voisine de zéro, l'eau froide, en raison de son maximum de lensité, qui a lieu à -f- 4°, tombe au fond : aussi, dans un lieu possédant une .■moyenne annuelle de zéro, les sources auront souvent une température constante ■s™t égale à + 4°. En outre, si la nappe d'infiltration est profonde, les parties >, portées, en raison de la chaleur interne, à une température plus haute le sommet, deviennent plus légères et arrivent à la surface, de telle sorte que 1 «s sources peuvent accuser une température un peu supérieure à la moyenne annuelle du lieu.

Cours d'eau des terrains perméables. — Dans un pays composé en majeure X>artie de terrains perméables, l'eau des pluies n'arrive aux cours d'eau que ç*ar l'intermédiaire des nappes, c'est-à-dire par les sources; elle doit donc, avant de s'écouler dans les thalwegs, accomplir un assez long parcours souterrain, presque sans vitesse et, par conséquent, sans pouvoir entraîner des matériaux solides. Dès lors, les crues des cours d'eau doivent être lentes à se produire et, de plus, leurs eaux sont limpides. En revanche, comme ces cruçs ne « font sentir que quand toute la nappe d'infiltration a été gonflée par le lent apport des pluies, elles durent d'autant plus que le réservoir qui les a emmagasinées est phis considérable. Mais, pour ce même motif, elles s'élèvent moins haut que les crues des cours d'eau alimentés par le ruissellement et qui doivent débiter très vite tout le produit de la pluie tombée. On trouve dans l'ouïe de Belgrand (1) des diagrammes instructifs, qui permettent de comparer la «nie survenue en 1846 dans la Loire avec celle de la Seine en 1854. Tandis

d) U Seine, p. 73

250 DYNAMIQUE EXTERiVE.

qu'à Roanne, en six jours, la Loire, grossie par les affluents torrentiels, s'était élevée de 0œ,90 à 6m,94, pour redescendre en moins de quatre semaines à 0m,68, la Seine, à Montereau, partant de O^ôO, mettait 25 jours à atteindre 2m,20 et 35 jours à redescendre à 1 mètre.

Les rivières des terrains perméables sont donc, au point de vue géologique, des instruments très peu actifs ; le phénomène de l'alluvionnement y atteint son minimum d'intensité, si même il n'y est pas absolument nul. Aussi ne peuton manquer d'être très surpris, lorsque, entamant le sol tourbeux d'une vallée de cette catégorie, dont la Somme, en raison de l'homogénéité de son bassin, nous offre le type le plus parfait, on trouve des couches de sable et de gravier attestant, dans les siècles passés, une tout autre puissance du cours d'eau. Ces dépôts remontent au temps où la rivière creusait sa vallée, dont la forme et le régime actuels se ressentent ainsi puissamment de l'influence d'un passé bien diffèrent. Celui-là serait donc mal inspiré qui, mesurant le temps aujourd'hui employé par une telle rivière à accomplir un travail déterminé d'érosion, en voudrait conclure que son œuvre totale a exigé des suites incalculables de siècles. Rien ne se ressemble moins que les diverses phases d'activité d'un même agent géologique et la stabilité acquise indique toujours le couronnement d'une suite de travaux dont les plus efficaces ont été ceux qui se sont le plus rapidement accomplis.

Infiltrations dans les terrains fissurés. — Il Convient d'établir, au point

de vue de la perméabilité, une distinction fondamentale entre les terrains sablonneux et ceux qui sont formés de calcaires ou de grès solides. Dans les sables, les nappes d'eau sont continues et régulières. Dans les calcaires et les— grès, quand même la surface en serait fendillée au point d'agir comme un véri — table crible, il arrive généralement qu'en profondeur la roche est compacte. L'eau n'y peut donc pas former de nappes continues; elle se concentre dans despoches ou des fissures, qui rendent le régime des puits très irrégulier. Pour""" cette môme raison, tandis que les sables offrent des suintements tout le long delà ligne d'affeurement de la nappe d'infiltration, l'écoulement des nappes des» calcaires se fait par de véritables points d'élection, ce qui donne aux sources de» régions correspondantes une importance spéciale. Souvent ces sources débitent de Teau qui, avant de s'y rendre, a dû accomplir un long parcours souterrain. Quelquefois elles représentent le résultat combiné du ruissellement et de l'infiltration, lorsqu'un cours d'eau, coulant sur un sol argileux, superposé à un calcaire, se perd tout à coup dans une crevasse de ce dernier, pour reparaître bien loin de là, à un niveau inférieur. Dans ce cas, le volume des sources peut être considérable et leur constance remarquable. Plus d'une source émergeant du sein des calcaires oolithiques, dans les Ardennes, a ainsi son origine dans la perte d'un cours d'eau qui avait commencé à couler sur les argiles oxfordiennes et qui est venu disparaître dans un abîme ou une fosse, situés à la jonction des argiles avec l'oolithe.

Mégisse des sosurees dans les réglons calcaires. — Le régime des sources,

dans les terrains calcaires, offre des particularités remarquables lorsque les eaux d'infiltration n'y peuvent pas pénétrer par toute la superficie qui reçoit la pluie. Ce cas se réalise sur les plateaux de la Normandie, aux environs du Havre, où la nappe aquifère emmagasinée dans la craie fissurée et retenue par les argiles du terrain crétacé inférieur, est séparée de la surface du sol par l'argile à silex. Il résulte de cette disposition que l'infiltration se produit seulement sur les flancs des. vallons où affleure la craie et aussi dans les points où les piliers crayeux qui séparent les poches d'argile imperméable peuvent arriver jusqu'au jour. Dès lors, ainsi que l'a bien établi M. Meurdra (1), l'eau de pluie ne réussit à pénétrer qu'après avoir accompli un long trajet à l'état d'eau sauvage et avoir subi en route des pertes importantes. La pluie ne peut donc être profitable aux sources que si elle est suffisamment intense.

De plus, en raison même de la nature des calcaires dont la craie est constituée, le bassin souterrain de la nappe d'infiltration doit comprendre des poches, des cuvettes, des couloirs, des plans inclinés et des ondulations de diverses natures. Si on le suppose entièrement à sec, il faut que les premières eaux d'infiltration remplissent les cavités qu'elles rencontrent tout d'abord, et passent de I *une à l'autre en franchissant les seuils qui les séparent, avant d'arriver aux Tifices de sortie. Dans ces conditions, tant que les eaux affluentes sont peu abonantes, le débit des sources reste faible et régulier. Aussitôt qu'une crue survient, le débit augmente, jusqu'à ce que toutes les cavités soient remplies de la au plafond; alors l'écoulement par siphons se substitue à l'écoulement par ^versoirs et le débit des sources s'accroît au point de vider des poches qui MVissent restées indéfiniment pleines, si les pluies n'avaient pas cessé d'être m-^jgulières et modérées.

Ainsi s'explique, selon M. Meurdra, le fait, bien constaté au Havre, que le tribut d'un hiver pluvieux met quelquefois trente mois à s'écouler : c'est que, par la mise en jeu des siphons, les sources en viennent à débiter de l'eau emmagasinée peut-être depuis des années.

En définitive, rien n'est plus irrégulier que le régime hydrologique des formations

qui ne doivent leur perméabilité qu'à des fissures. Les nappes y occupent des

poches inconnues, y forment des fleuves souterrains; des rivières s'y perdent

pour reparaître plus loin au jour, sans que bien souvent l'allure de la surface

permette de prévoir aucune de ces particularités.

HAPPES ARTÉSIENNES

formation des nappes jaillissantes. — Les nappes d'infiltration ne s'écoulent au dehors, sous la forme de sources, que là où elles sont rencontrées par

(1) LuoçUUion française, Session du Havre, p 467.

un thalweg; toute la partie de ces nappes située au-dessous des vallées les plus profondes demeure emmagasinée dans le sous-sol et ainsi les couches superficielles de l'écorce terrestre peuvent être considérées comme saturées d'humidité. On en a facilement la preuve dans les mines où, même en l'absence de toute fissure, on voit l'eau suinter sur les parois des galeries, fussent-elles constituées par le granité le plus compact. Une roche perméable, par exemple une assise de sable, qui affleure au jour sur une étendue suffisante, devient donc, dans la profondeur, un véritable réservoir d'eau. S'il arrive que cette assise plonge, à partir de son affleurement, sous une couche imperméable, la nappe souterraine, obligée de partager l'inclinaison du sable qui la contient, finira par acquérir une pression d'autant plus grande qu'elle descendra plus bas au-dessous des dernières coupures de la surface par lesquelles elle puisse s'épancher. Soit CD (fig. 43) une assise de ce genre, affectant la forme d'une cuvette el

Fig. 43. —

I/OTKJtOrUCbl»

Puits artésien. AB, couche imperméable; CD, couche aquifére; EF, Puits artésien.

recouverte par une couche imperméable concordante ÀB. Au point le plus bas du bassin, en E, la nappe d'infiltration, alimentée par les pluies qui tombent en D et en C, ou du moins par la partie des infiltrations pluviales de D et de C qui ne trouve pas son écoulement dans les sources voisines, est soumise à une pression hydrostatique considérable. Cette pression serait égale au poids d'une colonne d'eau ayant pour hauteur la distance verticale du point E au point 1), si la pression pouvait se transmettre intégralement, ce qui n'est pas le cas, à travers la masse de sable au milieu de laquelle l'eau de la nappe est disséminée. Si donc, à l'aide d'un sondage, on met le point E en communication directe avec la surface libre du sol en F, non seulement le trou de sonde EF se remplira d'eau; mais cette eau jaillira au dehors, pour peu que le point F, voisin du centre du bassin, soit sensiblement au-dessous de D. En élevant une colonne de tubes au-dessus de F on y ferait monter l'eau jusqu'en un point G, tel que la distance verticale de G à D représenterait la perte de charge résultant du mélange des particules sableuses. Mais si on laisse l'eau s'échapper librement en F, elle sera loin d'arriver jusqu'en G, d'abord à cause de la résistance de l'air, ensuite parce que le mouvement de l'eau dans le sondage vertical et le trajet qu'elle doit accomplir au voisinage de E pour y arriver, augmentent sensiblement la perte de charge hydrostatique.

Un puits qui réalise ces conditions s'appelle puits artésien, du nom de la province d'Artois, où les premiers sondages de ce genre ont été exécutés.

NAPPES ARTÉSIENNES. 259

Nulle part les conditions favorables au forage des puits artésiens ne sont plus complètement réalisées qu'à Paris. En effet, cette capitale occupe le centre d'un bassin géologique formé de cuvettes concentriques dont les bords se relèvent en anneau et viennent affleurer à des altitudes d'autant plus grandes, qu'on s'éloigne davantage vers le sud, l'est ou le nord-est. L'une de ces cuvettes est constituée par une assise de sables verts, très perméables et séparés du grand système crayeux, facile à percer malgré quelques lits de silex, par l'argile compacte et imperméable du gault. Les sables verts affleurent, sous la forme d'une bande continue, depuis le département des Ardennes jusqu'à la vallée de la Loire au moins, et toujours à une altitude qui, même dans les vallées, est très supérieure à celle de la plaine parisienne, car en aucun point elle n'est audessous de 100 mètres. Aussi, en allant chercher, sous Paris, ces sables verts» que la sonde rencontre à environ 550 mètres au-dessous de la surface, on obtient une colonne jaillissante, capable de s'élever au moins jusqu'à l'altitude 72 ou 75, c'est-à-dire à 40 mètres au-dessus de la plaine d'alluvions de la Seine.

Il n'est pas nécessaire, comme on le croit quelquefois, pour qu'une nappe *>oit jaillissante, qu'elle se trouve enfermée entre deux couches imperméables. 11 suffit, si la nappe est profonde, qu'elle soit comprimée par une seule couche d'argile qui maintienne sa surface supérieure, car, en vertu de l'état de saturat ion de l'écorce terrestre, l'eau de la nappe n'a aucune raison d'être attirée vers lo bas. La déperdition d'une nappe ne serait à craindre que si la couche perméable qui la renferme lui fournissait quelque part un écoulement vers la mer ; rnais toutes les fois qu'il s'agit de nappes existant à une notable profondeur au dessous du niveau de l'océan, l'assise d'argile qui couronne la masse aquifère doit suffire à assurer l'ascension de l'eau dans le trou de sonde.

•éblt des puits artésiens. — Le débit d'un puits artésien dépend de la hauteur à laquelle on laisse se faire l'ascension de l'eau. Si on l'emprisonne, audessus du point d'émergence, dans une colonne de tubes dont elle ne puisse pas dépasser le sommet, elle y prend simplement son niveau hydrostatique et \e débit est nul. Il atteint son maximum si l'on supprime la colonne et on peut te régler en arrêtant cette dernière à un point quelconque. A Paris, on laisse arriver l'eau jusqu'à 72 ou 73 mètres d'altitude, trouvant, dans la pression qui hi résulte, des facilités de distribution qui compensent la perte faite sur le débit. En tout cas, ce dernier est proportionnel à la section du trou r de sonde.

S, dans un même bassin, on perce plusieurs puits artésiens et que leurs

volumes additionnés ne représentent qu'une fraction insignifiante du volume

total de la nappe, le niveau de cette dernière n'en sera pas sensiblement affecté :

dés lors, dans ces puits, supposés prolongés par des colonnes de tubes, l'eau

prendra le même niveau hydrostatique que s'il n'y en avait qu'un seul; par

suite, en arrêtant ces colonnes à diverses hauteurs, on pourra, théoriquement.

régler à volonté les débits des puits en raison de leurs sections, sans qu'ils

240 DYNAMIQUE EX1ERNE.

doivent s'influencer réciproquement, c'est-à-dire sans que l'ouverture ultérieure de l'un d'eux abaisse le débit des sondages antérieurement exécutés.

Tel n'est pas le cas cependant quand les puits sont rapprochés les uns des autres. Ainsi, à Paris, l'ouverture du puits de Passy a abaissé le débit du puits de Grenelle et celle du sondage de la raffinerie Say a influé sur les deux autres. "Pourtant, les trois puits ensemble ne débitent pas 20 000 mètres cubes par vingt-quatre heures, ce qui certainement n'est qu'une petite fraction de l'infiltration qui s'accomplit dans les sables verts, et de plus on constate que leur débit est indépendant des saisons, ce qui atteste la puissance du réservoir auquel ils s'alimentent. Il est donc permis de croire que l'influence réciproque constatée tient à la proximité relative de ces puits, ouverts tous trois dans le périmètre de la ville de Paris. Lorsque le premier d'entre eux existait seul, l'eau affluait sans doute à sa base par des canaux particuliers qu'elle se frayait au milieu du sable et dont l'équilibre aura été rompu par l'ouverture d'un puits voisin.

Du reste, ce n'est pas impunément qu'on voudrait ouvrir, dans un même bassin, un grand nombre de puits artésiens. Quelque étendue que soit la surface d'infiltration, elle ne peut s'alimenter qu'à une petite fraction des eaux pluviales, dont le total annuel, dans le bassin de Paris, n'atteint guère 0m,60. De ce chiffre, les deux tiers au moins sont enlevés par l'évaporatiou ; il reste donc 0m,20, et si Ton en déduit la part des sources et du ruissellement, il n'y a pas, pour les nappes profondes, de quoi suffire à une production annuelle capable d'atteindre un grand nombre de millions de mètres cubes.

Détails sur les puits artésiens de Paris. — Le puits de Grenelle a atteint la nappe aquifère des sables verts à 548 mètres de profondeur. A l'origine, c'est — à-dire en 1842, son débit était* de 3200 mètres cubes (\) par 24 heures au sol, c'est-à-dire à 36m,60; en forçant l'eau à s'élever, dans la colonne de tubes, jusqu'à l'altitude 73, on a réduit le débit à 1100 mètres cubes. La température» de l'eau est de 28°, soit environ 17° de plus que la moyenne annuelle de Paris..

En 1852, par suite d'obstructions dans le trou de sonde, le débit du puits de Grenelle s'était abaissé à 720 mètres cubes : mais il se relevait en 1856 à 900 mètres cubes; 36 heures après l'ouverture du puits de Passy (1861), ce débit s'abaissait à 806, puis à 615 mètres cubes au sol ; dans ces dernières années, il a été d'environ 345 mètres cubes à l'altitude 72,75.

Lç débit du puits de Passy était, au début, de 20 000 mètres cubes au sol, c'est-à-dire à l'altitude 53,50. Il a été réglé à 6192 mètres cubes à l'altitude 77,15. La profondeur de ce puits est de 587m,50.

Enfin le puits de la raffinerie Say, ouvert en 1872, donnait 7200 mètres cubes à l'altitude 55,30.

L'eau des puits de Passy et de Grenelle contient environ 0*,14i de matières

(1.) Arago. Notices scientifiques, III, p. 439. — Dumas. Comptes rendus, LUI, p. 571.

COURS D'EAU SOUTERRAINS. m

dissoutes par litre ; c'est exactement la proportion contenue dans l'eau du Nil, tandis que l'eau de la Vesle contient 0«,227 et celle de l'Ourcq 0«,436 par litre. Sur ces 141 milligrammes, il y a 41 0/0 de carbonate de chaux, 11,5 0/0 do carbonate de magnésie, 14,4 0/0 de carbonate de potasse; notons encore 6,4 0/0 de chlorure de sodium, avec du sulfate de soude, de la silice et de l'alumine.

■Huràe du parcours souterrain des eaux artésiennes. — - Il est intéressant

de se rendre compte du temps employé par l'eau, pour arriver souterrainement depuis l'affleurement des sables verts jusqu'aux puits artésiens de Paris. C'est ce qu'a fait Belgrand en comparant les variations du degré hydrotimétrique d<: l'eau du puits de Grenelle avec celles du niveau de l'Aisne, qui, dans sa partie supérieure, arrose la région où s'alimente la nappe d'infiltration du puits. Cette nappe se chargé de matières en dissolution en raison du temps qu'elle séjourne, sans être renouvelée, au contact des matériaux du terrain encaissant. Son degré hydrotimétrique, mesure de la quantité des substances dissoutes, doit donc ^s'élever après une longue sécheresse et s'abaisser au contraire quand, par suite «le pluies abondantes, le volume de la nappe vient à augmenter. Or l'observation montre que les minima hydrotimétriques du puits de Grenelle sont en j*etard de plusieurs mois sur les crues de l'Aisne. Tel est donc le temps que snet l'eau à parcourir, à travers les interstices du sable vert, les 200 kilomètres cgui séparent la capitale de la rivière d'Aisne.

Les minima hydrotimétriques normaux se produisent entre février et août, accusant le résultat des pluies de la saison froide, les seules qui profitent aux

sources. Les maxima se font sentir entre août et février. Le degré normal du

puits de Grenelle est 9, celui de la Seine étant 18.