CHAPITRE XIV

HYDROGRAPHIE

But des observations. — Établissement du plan, du profil ea. long et des profils en travers. — Description du torrent. — Chronique et statistique des crues successives.

But des Observations. — Lorsqu'un périmètre vient d'ôtre étudié en vue de l'extinction d'un torrent et qu'après les diverses enquêtes prescrites par la loi il fait l'objet d'un décret d'utilité publique, on ne possède la plupart du temps que des données très vagues sur l'bistorique du torrent auquel on va s'attaquer; si l'on peut se donner facilement certains ronsciiïnements topograpbiques, tels que son plan, son profil en long et ses profils en travers, on ne les obtient qu'en ce qui concerne le moment actuel, et ce n'est que par une série d'observations attentives qu'on arrive parfois à se faire une idée de ses anciens états successifs.

Mais si l'on peut connaître certains éléments de sa puissance, tels que le sol où il fonctionne et les pentes actuelles qu'il y présente , on se trouve absolument privé de renseignements relatifs aux autres éléments de cette puissance qu'il s'agit de combattre. Jusque-là, en effet, personne n'a songé à mesurer la quantité d'eau que peut jeter dans son bassin un orage violent pondant un temps donné ; on ignore la durée de la crue correspondant à cet orage, la quantité d'eau écoulée, le volume des matériaux arrachés, charriés et déposés, et, par

suite, les offets produits par l'orago sur les profils en long et en travers dans le haut, et sur lo cône de déjections dans le bas.

A défaut de ces données, qui seraient du i)lus haut intérêt pour l'exécution des travaux, on peut du moins entreprendre dès lo début les études nécessaires pour se les procurer successivement dans l'avenir.

Au bout d'un certain nombre d'années, au fur et à mesure que les travaux de reboisement et de correction se développeront en intensité, on aura obtenu par les observations ainsi faites, une série de rapports successifs entre la masse d'eau tombée sur le bassin de réception et les effets produits dans le torrent et sur le cône, rapports ([ui fourniront d'abord des données précieuses sur les degrés successifs de l'efficacité des travaux en cours d'exécution et démontreront ensuite, par des faits d'expériences sérieuses et coordonnées, que le résultat flnal des travaux concorde entièrement avec les projets basés sur des déductions rationnelles.

Les études et observations hydrographiques dont il s'agit doivent dès lors avoir pour but ' :

1° L'établissement du plan, du profil en long et des profils en travers du torrent et sa description détaillée;

2° La chronique et la statistique des crues successives, comprenant la durée des pluies extraordinaires, le jaugeage de l'eau tombée, l'estimation du volume de l'eau écoulée, des matériaux entraînés, et cnlin l'appréciation des dommages causés.

Le plan du torrent doit renfermer son lit ainsi que ses berges tout entières jus(iu"à l'arôte vive ((ui les sépare des versants proi)rement dits. Il n'est pas nécessaire ([u'il comprenne le cours nitifr du torrent depuis son origine la plus élevée; mais il convient de le lever en partant du point le plus haut de la partie à corriger, jusqu'à, et y compris son cône de déjections.

1. — Culmaan, Rapport au Conseil fédéral sur let Torrents (1rs Alpes suisses, j>. 211.

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Si, comme cela arrive très souvent, le torrent présente dans son cours un certain nombre de sections réclamant seules des travaux de correction , il est néanmoins utile que le plan soit général et renferme ainsi la situation respective de chacune de ces sections.

Le profil en long demande des détails plus complets dans ces sections que dans leurs intervalles où l'on peut se contenter d'un nivellement à grandes portées, car il n'a plus là pour but que de rattacher une section à l'autre afin de déterminer la courbe générale que présente le torrent.

Il en est de même des profils en travers, qui doivent être d'autant plus détaillés que les berges présentent plus d'irrégularités.

Si, sur certains points, l'on rencontre des glissements, on lève dans chacun d'eux une série de grands profils en travers dont les deux extrémités se prolongent jusqu'à des terrains fixes sur lesquels on puisse établir des bornes qui permettent de repérer d'année en année ces profils pour constater soit l'intensité des glissements , soit l'effet produit sur eux par les travaux.

En opérant le levé du plan et des profils, on doit avoir soin de relever bien exactement les différentes natures de sol et de roche qu'on peut rencontrer, les carrières et les gros blocs susceptibles d'exploitation et enfin tous les détails qui peuvent être utiles aux travaux. Pour plus de clarté, on donne une teinte spéciale à chacune des natures de sol et de roche.

L'échelle à employer pour le plan varie du ^^ au -^; elle doit toujours être assez grande pour permettre d'y placer visiblement l'axe, les numéros des angles de sommet et les emplacements des profils en travers avec leurs directions.

Pour le profil en long général, l'échelle des hauteurs doit toujours être plus grande que celle des longueurs, ce qui permet de bien mieux lire les différences de pentes; l'on peut avantageusement prendre pour les longueurs l'échelle du plan et pour les hauteurs une échelle quintuple.

Quant aux i)rofils en travors, an contraire, le mieux est d'adopter une échelle nnifornie pour les hauteurs et les lonjiuenrs.

En joignant aux dessins toutes les données prises sur le terrain même, pendant l'exécution des levés, on obtient la représentation complète du torrent dans l'état où il se trouvait au moment de l'étude des travaux.

Les données qui ne rentreraient pas dans le cadre des dessins font l'objet d'une notice sjjéciale indiquant tous les renseignements qu'on a pu se procurer sur le régime ancien et actuel du torrent, et sur les phénomènes dont les riverains ont pu conserver la trace et le souvenir.

Dans la plupart des torrents, les crues produites par les grands orages sont bien plus dangereuses que celles venant à la suite de la fonte des neiges ou des pluies prolongées de l'automne et du printemps; c'est donc surtout les pluies d'orage qu'on doit chercher à mesurer.

Le jaugeage de l'eau tombé'e à chaque orage s'obtient facilement au moyen de pluviomètres convenablement disposés et étages à différentes altitudes dans le bassin de réception.

Mais la mesure de la quantité d'eau écoulée et des matériaux entraînés est beaucoup i)lus difficile; on peut môme affirmer qu'elle est impossible en employant les moyens et formules ordinaires, au moins tant que le torrent charrie des matériaux: l'on est donc obligé, dans la première période des travaux, de se contenter de données approximatives : ;\ cet eff(»t, au moment des orages, des observateurs ronvena])lement disposés notent la durée de la crue, son int(Mîsit(i, sa section sur le couronnement des barrages, sa nature et ses effets tant sur les berges (pu' sur le cône de déjections; l'on obtient ainsi une série de renseignements que l'on reprend d'une façon analogm- h chaque orage. Au bout d'un certain nombre d'années, au liir et à mesure (pie les travaux de reboisement et de correction se développent en étendue et en intensité, on aura obtenu, par ces observations, une série de rajtports successifs

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pntro la masso d'eau tonibéo sur \o bassin de réception et les effets produits par son écoulement, et l'on pourra suivre ainsi pas à pas les résultats proj^ressifs des travaux, en rapprochant les effets de deux ou plusieurs orages qui, survenus à de longs intervalles, viendraient à présenter une analogie dans la quantité d'eau tombée pendant un temps d'égale durée.

Installation des Pluviomètres. — Ainsi que nous avons déjà eu l'occasion de le rappeler, les pluies sont d'autant plus fréquentes et plus abondantes que l'on s'élève davantage audessus du niveau de la mer, toutes circonstances égales d'ailleurs. D'où il résulte évidemment que pour obtenir avec une approximation suffisante la quantité d'eau tombée, par un orage donné, dans le bassin de réception d'un torrent, un seul pluviomètre ne suffirait pas généralement, à moins (jue l'on ait affaire à une petite combe ne présentant qu'une minime superficie et de faibles différences entre ses altitudes extrêmes.

Dans la plupart des cas, il est donc indispensable d'installer plusieurs instruments, dont chacun sera affecté à une zone spéciale nettement déterminée sur le plan du périmètre. Le moyen le plus commode et le plus sûr consiste à couper le bassin de réception par deux plans horizontaux déterminant, entre le point culminant du torrent et le sommet de son cône de déjections, trois zones d'égale épaisseur à chacune des- ((uelles on affecte un pluviomètre. On trace sur le plan du bassin de réception les deux courbes horizontales que détermine l'intersection de ces plans avec le sol des versants, l'on calcule la surface de chacune des trois zones formées par ces courbes horizontales et les limites du bassin de réception, et l'on possède les données nécessaires pour obtenir la quantité d'eau tombée d'après les observations faites sur les pluviomètres.

Il faut, en général, au moins trois pluviomètres pour un torrent qui viendrait à présenter entre les altitudes extrêmes

de son bassin do réception une différence de niveau qui atteindrait un minimum de 500 mètres.

Mais si le bassin est très vaste, s'il est surtout en l'orme de cirque bien accentué, possédant des versants placés à deux expositions diamétralement opposées , le nombre des pluviomètres doit ôtre augmenté suivant la forme de la courbe décrite par les limites du bassin de réception.

Pour fixer les idées, supposons un torrent qui présente entre le sommet de son bassin de réception et celui de son cône une différence de niveau de 1,500 mètres, et soit bordé sur ses deux rives par de grands contreforts descendant do la crête principale presque normalement h sa direction.

Si l'on n'emploie que trois pluviomètres, le n" 1 sera situé vers le sommet du cône, le n° 2 à 500 mètres au-dessus, le n" 3 à 1,000 mètres du n" 1. Si l'on place ces instruments près des rives du torrent, bien au fond du cirque, on risquera de n'avoir pas une approximation suffisante dans la mesure de l'eau tombée; car, les orages étant le plus souvent accompagnés de vents violents, il se pourra que la masse des eaux tombe plus dense sur le versant exposé au vent que sur l'autre '.

Le mieux est, dans ce cas, de diviser les zones moyenne et supérieure en deux parties séparées par le torrent et d'affecter à chacune de ces parties un pluviomètre spécial. Dans l'exemple choisi, l'on aurait donc un pluviomètre au sommet du cône, point où les contreforts tendent à former le cirque: deux pluviomètres à 500 mètres au-dessus du n° 1, l'un sur le versant de gauche et l'autre sur celui de droite, et lieux pluviomètres ;\ 1,000 mètres, disposés de la mémo manière.

Il est préférable de placer les pluviomètres au bas de la zone qui leur est affectée; l'on gagne ainsi plus de facilité et de rapidité dans les observations.

Les instruments les plus simples, on mémo temps que les

1. — Surell, Élude sur les Torrents, 2* volume par Cézanoe.p. 53 et suivantes.

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plus économiques, sont l(>s pluviomètres de l'Association scientifique de France, (jui, dans une instruction dressée en 1875, eu donne la description et l'emploi de la manière suivante :

<( Le pluviomètre est réduit h ses deux parties essentielles : entonnoir pour recevoir la pluie, éprouvette pour eu mesurer la quantité.

« L'entonnoir, de forme circulaire, a un diamètre de 226 millimètres; sa surface est donc de i décimètres carrés. Les parois de l'entonnoir, très inclinées afin d'éviter les rejaillissements des gouttelettes de pluie, sont en zinc, et son orifice est limité par un cercle de même métal tourné sur un mandrin spécial. On est ainsi assuré de l'exactitude du diamètre et par suite de la surface de cette partie de l'appareil.

« La masse totale de l'entonnoir repose sur un vase en zinc légèrement conique, destiné à servir de récipient à la pluie. Un bord adapté à l'entonnoir empêche la pluie qui tombe sur les parois extérieures de cet appareil de pénétrer dans le récipient; ce dernier est lui-même muni d'un bec afin de verser l'eau dans l'éprouvette. Le récipient peut contenir environ 6 litres d'eau, ce qui correspond à une hauteur de 150 millimètres de pluie recueillie dans l'entonnoir; sa capacité est donc telle que l'instrument ne débordera pas , même dans les plus grands orages.

« La réunion de l'entonnoir et du récipient forme un système qu'il suffira de placer sur un pilier horizontal, élevé de 1 mètre ou l™,oO au-dessus du sol, pour installer le pluviomètre.

« L'éprouvette est en verre; son volume est d'un quart de litre et la graduation en parties d'égal volume est combinée de manière à donner immédiatement, en millimètres et dixièmes de millimètre, la hauteur de la couche d'eau tombée dans l'entonnoir et réunie dans le récipient.

« Pour faire une observation, il suffira donc de verser dans l'éprouvette, mise sur une surface horizontale, l'eau rassemblée dans le récipient et de lire la hauteur à laquelle elle s'élève.

« Lo pluviomètro doit èiro visité ot vidô cha(|UO matin à 9 heures. Le résultat de l'observation sera inscrit sur un carnet spécial à la date du jour où elle a été faite. Si le pluviomètre a reçu de la neige ou si l'eau qu'il renferme est gelée, on fera fondre la glace, et la quantité d'eau sera immédiatement mesurée.

« Le pluviomètre doit èlic placé loin (15 ou 20 mètres) do toute maison, de tout bouquet d'arbres considérable capable de produire dans le mouvement de l'air des remous (fui, suivant leurs directions, accumulent ou dispersent la pluie. Les pluviomètres ne doivent à aucun prix être placés sur des toits. La meilleure position est le centre d'une cour ou d'un jardin,