dénivellation de 80 mètres de verticale pour une soixantaine de mètres de projection horizontale, tandis que N R ne donne que 5 à 6 mètres de dénivellation pour environ 3 kilomètres de projection horizontale; le puits de la Belle Louise, où E N donne 115 mètres de dénivellation pour une centaine de mètres de projection et N R une vingtaine de mètres pour une dizaine de kilomètres ; nous pourrions citer des centaines d'autres exemples; nous nous contenterons de renvoyer le lecteur aux no 21, 24, 27 et 29 du Spelunca et au no 89 du Bulletin du Service de la Carte géologique, où nous avons publié un grand nombre de coupes à l'échelle.

En outre, le volume des cavités souterraines des terrains de bordure du bassin de Paris (1) n'est pas comparable à l'immense volume de certaines cavités du Jura. Nos conclusions ne peuvent donc être appliquées qu'au Jura ou à des régions à constitution identique; nous n'avons d'ailleurs jamais eu l'intention de les généraliser davantage.

Elles reposent sur plus de CENT EXPÉRIENCES, qui ont toutes donné des RÉSULTATS CONCORDANTS et dont nous n'avons pu, limités par l'espace accordé aux auteurs, publier qu'une faible partie dans les Comptes rendus de l'Académie des sciences.

Nous les publierons prochainement in extenso.

Nous avons fait aussi des expériences dans des conduites d'eau à diamètre constant, dans des canaux en ciment, des canaux en bois, etc.; la propagation a toujours été plus lente que la vitesse calculée sur les éléments connus (pente, pression, section), sans être cependant aussi lente que dans les réseaux vauclusiens.

Dans des terrains filtrants, sables d'alluvions et dans le Glaciaire, la vitesse a été encore bien plus faible que dans les galeries vauclusiennes. Dans les sables glaciaires, elle n'a fait que 0m,80 en trois heures; dans des alluvions anciennes, elle n'a fait, dans une expérience, que 25 mètres par jour.

Nous somnies d'ailleurs persuadés que la vitesse n'est pas la même pour les diverses substances et qu'il intervient là des facteurs très complexes, dont l'action est encore loin d'être élucidée.

Nous avons tenu surtout à attirer l'attention sur l'inconvénient qu'il y aurait à considérer les expériences de coloration à la fluorescéine comme susceptibles de fournir des données exactes ou même comparables entre elles sur la vitesse réelle de la circulation souterraine; nous avons voulu montrer aussi que cette circulation est éminemment sujette à des variations brusques et d'une intensité considérable. Ces diverses considérations ressortiront d'une façon plus nette et plus

(1) Les sources de cette région sont aussi beaucoup plus rarement siphonnées.

précise de la lecture du mémoire détaillé que nous avons l'intention de publier et dont il nous était impossible de présenter tous les résultats dans la note condensée, et par suite forcément incomplète, présentée par nous à l'Académie des sciences.

Relativement à cette communication, M. le capitaine Mathieu relève le passage où les auteurs avancent que « dans les calcaires du Jura, les banes compacts, sans joints de stratification, atteignant des épaisseurs allant de 10 à 50 mètres, l'eau descend brusquement en trois ou quatre échelons verticaux jusqu'à un niveau à peine supérieur à celui de la résurgence et que le parcours s'effectue ensuite avec une pente presque nulle; la vitesse se trouve ainsi considérablement réduite ».

Il fait remarquer que cette assertion est absolument contraire aux lois de l'Hydraulique, si l'on suppose que la différence de niveau et la distance horizontale entre la perte A et la résurgence B sont les mêmes dans les deux cas et si l'on admet une même section et une même pente pour les parties voisines de l'horizontale (voir le schéma I de la note ci-dessus). Une discussion s'élève ensuite, à laquelle prennent part MM. Willems, Mathieu, Putzeys, Van den Broeck, de laquelle il résulte que l'application que MM. Fournier et Magnin font des formules de Prony et de Darcy est complètement erronée (1). Ces formules sont établies pour des canalisations régulières et de section uniforme; elles ne donnent pas une « vitesse moyenne » comme le disent les auteurs, mais bien la vitesse d'écoulement de l'eau dans toutes les sections de la canalisation ou de la portion de canalisation considérée.

Il est du reste évident que la conclusion tirée de ces formules, mal comprises par les auteurs, est inexacte. Soit un réseau de galeries avec portions dilatées, tel qu'ils le supposent, et considérons le cas où, aux grandes eaux, les galeries se remplissent complètement et fonctionnent comme une conduite en charge. Il est clair qu'une fois le régime établi, il doit passer par chaque section du réseau le même volume d'eau pendant un même temps, ce volume correspondant au débit, c'est-à-dire au produit de la section par la vitesse. Ce produit étant constant pour un régime donné, il est clair que si la section augmente, la vitesse diminue.

(1) Il y a lieu de noter aussi que ces formules sont inexactement reproduites dans les Comptes rendus de l'Académie des sciences. Il faut lire:

Nous ne croyons pas devoir insister sur ce point d'hydraulique élémentaire, la fausse interprétation des auteurs ne pouvant résulter d'une inattention dont ils se seront déjà rendu compte sans doute.

que

M. le capitaine Rabozée donne lecture du travail ci-dessous :

ESSAI

SUR LA

PROPAGATION DES EAUX SOUTERRAINES

PAR

Félix MARBOUTIN

Ingénieur des Arts et Manufactures,

Chef de la mission hydrologique du Val d'Orléans.

PLANCHE B Des Procès-verbaux.

Lorsque l'on jette une solution de fluorescéine dans un canal découvert à mouvement permanent, on remarque:

1° Au point où s'est opéré le jet, la formation de veines liquides filamenteuses, d'une fluorescence verte, qui se répandent en tout sens en aval du point où s'est effectué le jet.

Quelques-unes de ces veines fluides paraissent gagner le fond et s'étaler entre deux eaux en couches plus ou moins ondulées; d'autres se propagent dans le sens de l'écoulement, un peu au-dessous de la surface; toutes s'épanouissent au fur et à mesure de leur avancement;

2o A plusieurs centaines de mètres en aval, on voit d'abord apparaître des veines filamenteuses entre deux eaux; puis les eaux du canal présentent un reflet vert à peu près uniforme, dont l'intensité passe rapidement par un maximum, puis décroît très lentement;

3° Lorsque le canal traverse une cavité importante par rapport à son débit, des phénomènes analogues se produisent; des veines liquides à reflet vert paraissent gagner le fond et s'y étaler, tandis que d'autres gagnent peu à peu l'orifice de sortie entre deux eaux, puis l'eau emmagasinée dans la cavité prend lentement un reflet vert uniforme. Il peut arriver, si la cavité est assez vaste, que les eaux affluentes et effluentes ne paraissent plus fluorescentes, quoique la fluorescence verte soit encore visible dans les eaux emmagasinées dans la cavité. Le passage d'une crue donne dans ce cas un nouveau flot de fluorescéine, qui est observable en aval dans les eaux effluentes.

1903. PROC.-VERB.

18

Ces phénomènes sont le résultat prévu et obligatoire de l'écoulement des eaux en nappe libre.

Considérons, en effet, la section d'un canal découvert à mouvement permanent:

Les molécules d'eau de cette section qui ont la vitesse de propagation la plus élevée sont placées sur l'axe du canal à une certaine distance au-dessous de la surface libre et les vitesses décroissent de ce point vers les parois.

L'arrivée d'un flot d'eau colorée, jeté dans ce canal, cause des remous; il se produit des veines filamenteuses qui se dispersent dans tous les sens, pendant que les molécules d'eau qui sont entraînées dans la région des vitesses maxima se déplacent dans le sens du courant. Ce n'est qu'après un temps très appréciable que l'homogénéité est rétablie; tout se passe comme lorsqu'une crue d'un affluent arrive dans l'émissaire principal.

Si le canal découvert traverse une gare d'eau, un réservoir ou un élargissement brusque de section, des remous se produisent, un nouveau régime tend à s'établir; il y a diffusion entre les substances dissoutes dans les molécules d'eau affluentes et les molécules d'eau de la section élargie, et pendant que les molécules fluides, qui sont dans la zone des vitesses maxima, gagnent la sortie, d'autres molécules gagnent le fond.

Ce sont les phénomènes que nous avons observés avec la fluorescéine.

Il arrive un moment où l'intensité de coloration des veines liquides affluentes sera moindre que l'intensité de coloration des molécules d'eau contenues dans le réservoir. Une diffusion en sens inverse de la précédente se produira, et il pourra arriver que les molécules effluentes ne présentent qu'une coloration assez faible pour passer inaperçue, tandis que les eaux du réservoir paraîtront encore colorées, la diffusion ne prélevant à chaque instant qu'une fraction de la matière colorante du réservoir; le temps nécessaire pour décolorer le réservoir est théoriquement infini.

L'écoulement en conduit forcé présente des phénomènes du même ordre, quoique les lois de l'écoulement ne soient pas les mêmes.

Dans la circulation souterraine, les fissures, diaclases, canaux ou cavernes peuvent, suivant la hauteur du niveau piézométrique de la nappe, fonctionner alternativement comme des canaux découverts ou comme des conduites forcées. Le passage de l'un de ces états au second ne se fera pas, en général, brusquement; mais les remous causés par

ces changements d'état seront toujours importants et entraîneront des phénomènes du même ordre que ceux que nous venons d'exposer.

L'étude de ces phénomènes présente de graves difficultés, et si cette étude, jusqu'aujourd'hui, a été conduite un peu au hasard, cela n'est dû qu'à l'incertitude qui existe toujours au début des nouvelles études scientifiques. L'hydrologie souterraine est une science expérimentale trop nouvelle pour qu'il en soit autrement.

On a proposé, pour suivre les eaux dans leur parcours souterrain, de leur adjoindre des corps que l'on peut facilement retrouver dans les résurgences. Les matières qui ont été soumises aux essais appartiennent à trois catégories :

1o Des substances susceptibles de flotter: balle d'avoine, de seigle, de blé, flotteurs de toutes formes et de toutes espèces;

2o Des matières pouvant rester en suspension dans l'eau pendant un temps assez long flotteur lesté, amidon, micro-organismes (bacilles chromogènes, Saccharomyces, Mycoderma aceti);

5o Des matières solubles dans l'eau (sel de fer, chlorures, matières colorantes).

Du choix des substances à employer dans l'étude de la circulation souterraine.

Les substances qui sont susceptibles de rendre les meilleurs services paraissent devoir répondre aux conditions suivantes :

1° Étre facilement entraînées par les eaux courantes ou faire corps avec elles;

2o Ne pas être contenues en quantité trop forte dans les eaux soumises à l'expérience;

3o Etre très faciles à reconnaître ;

4° Ne pas être altérées par un séjour plus ou moins long dans les diverses formations géologiques;

5° N'avoir pas un prix trop élevé.

Parmi les substances qui ont été proposées, seules les substances solubles dans l'eau répondent à ces conditions.

Les substances qui flottent ont l'inconvénient d'indiquer la vitesse superficielle, qui est moindre que la vitesse maximum, et elles sont retenues dans les parties siphonnantes. Elles ne sont utilisées scientifiquement que pour les jaugeages des cours d'eau superficiels.

Les substances en suspension ont des inconvénients moindres, elles tendent en général à se déplacer dans la zone des vitesses maxima;