278 L A H O U I L L E B L A N C H E N ° SPÉCIAL A/1954
Les crues de la Seine à Paris
The Seine floods at Paris
P A R B . G A S P A R D
I N S P E C T E U R G É N É R A L D E S B A S E S A É R I E N N E S
I N G É N I E U R E N C H E F D E S l ' O N T S E T C H A U S S É E S , A N C I E N C H E F O U S E R V I C E D E L A N A V I G A T I O N D E L A S E I N E (2e S E C T I O N )
Caractère artificiel du régime de la Seine en basses eaux, par suite des ouvrages de régula- risation. En hautes eaux (débits supérieurs à I 000 nvh's). la Seine à Paris a un comporte- ment plus naturel mais les modifications arti- ficielles du lit et du bassin compliquent la com- paraison des crues dans le temps. Actuellement, le calibrage du lit l'emporte sur la création d'obstacles, mais on est loin d'être revenu à l'état d'écoulement de 1750.
Etude critique des méthodes de prévision à brève échéance. Importance prépondérante de la prévision des grandes crues. Fréquence et répar- tition suivant les mois et les saisons. Absence de périodicité. Utilité des grands réservoirs construits à l'amont si leur maniement est basé sur la connaissance du régime du fleuve avant leur construction. Conditions météorologiques d'une très forte crue de pluie à Paris : satu- ration des terrains perméables, ruissellement des terrains imperméables, coïncidence des maxima de la Marne et de la Seine à Charenton à deux ou trois heures près, pluies locales vio- lentes sur la Brie et le Gatinais la veille de cette coïncidence, montée, de l'Oise douze heures après. Crues de dégel.
Artificial character of the Seine régime at loin mater as a resuit of regnlating structures. At high mater (discharges exceeding 1,000 m3/sK the Seine at Paris behaves more nalurally but artificial altérations of the bed and the basin complicate the comparison of floods. The con- tour of the bed is nom affected bu the création of obstacles but the state of flow is slill a long may from that existing in 1750.
Critical studg of short-notice forecasting methods.
Paramount importance of forecasting large floods. Frequency and distribution for months and seasons. Lack of periodicity. Vsefnlness of large réservoirs constructed npstream if they are operated on the basis of a knowledge of the river régime prior to their construction. Me- teorological conditions for a verg large flood at Paris caused by rain : saturation of pervious land, run-off from impervious ground; coïn- cidence of maximum levels of the Marne and the Seine at Charenton ivithin about 2 or S hours, violent local rain on the Brie, and the Gatinais just before this coïncidence, rise of the Oise 12 hours afferwards. Floods caused by thaming.
L e but de la présente note est d ' e x p l i q u e r la f o r m a t i o n des crues e x t r a o r d i n a i r e s dans le B a s - sin de la Seine et de d o n n e r les m o y e n s les plus simples d e les p r é v o i r .
A u cours d'une c o m m u n i c a t i o n , f a i t e en 1952 à la Société H y d r o t e c h n i q u e de F r a n c e sur les débits d ' é t i a g e , j ' a v a i s m o n t r é q u ' e n dessous du débit de 700 m3/ s à P a r i s , la Seine et ses af- fluents canalisés en v u e de la n a v i g a t i o n , ne sont plus des r i v i è r e s naturelles, m a i s se c o m - portent c o m m e une succession de bassins ou biefs qui se d é v e r s e n t les uns dans les autres, et
j'ai donné le résultat de nos études sur les faibles débits, c o m p t e tenu des o u v r a g e s existants. Je vais i n d i q u e r a u j o u r d ' h u i le résultat des études faites sur les g r a n d s débits. Je c o m m e n c e r a i p a r p a r l e r des crues artificielles.
Il ne faut pas en effet sous-estimer l ' i m p o r - tance des o u v r a g e s de r é g u l a r i s a t i o n des r i v i è - res, puisque, par e x e m p l e , le v i d a g e s i m u l t a n é de tous les biefs de la Seine, de la M a r n e et
de l ' Y o n n e ( j e ne p a r l e pas des r é s e r v o i r s m a i s des o u v r a g e s dans le lit d e la r i v i è r e ) peut f a i r e à P a r i s une crue artificielle de 450 m3/ s en sup- posant q u ' o n abatte s u c c e s s i v e m e n t les b a r r a g e s de l ' a m o n t v e r s l ' a v a l à un m o m e n t t e l q u e l'eau du b i e f en cours d ' a b a t t a g e v i e n n e r e n f o r c e r l ' o n d e v e n a n t de l ' a m o n t . N o u s p o u v o n s l e c o n s - tater au m o m e n t des c h ô m a g e s annuels q u a n d on v i d e la m o i t i é des biefs sur une r i v i è r e , on a r r i v e à p r o v o q u e r un débit a t t e i g n a n t t r o i s ou q u a t r e f o i s l e débit n o r m a l de la r i v i è r e p o u r la j o u r n é e d'été c o n s i d é r é e .
Si elle ne s'abaissait pas en dessous d'un débit de 350 m3/ s , la Seine serait n a v i g a b l e dans le bief de P a r i s p o u r les bateaux calant 1,80 m . sans q u ' i l y ait besoin de b a r r a g e s , c'est d'ail- leurs ce qui se passait a v a n t la c a n a l i s a t i o n , q u a n d le débit naturel restait au-dessus de ce n o m b r e : les n a v i g a t e u r s d ' a l o r s a p p e l a i e n t cela
« les b o n n e s e a u x » .
Q u a n d on veut r e c e v o i r une crue a n n o n c é e de
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1954005
N » s i - K c i A i . A/195-1 L A H O U I L L E B L A N C H E '279
l'amont, nous a v o n s pu vérifier (pue, si on abat les b a r r a g e s , de l ' a v a l v e r s l'amont, en vue de faire un creux pour r e c e v o i r la crue, le débit esl a m é l i o r é i n v o l o n t a i r e m e n t ; si on abat trop rapi- d e m e n t les b a r r a g e s , on peut p r o v o q u e r un flot précurseur de la crue naturelle.
A u t r e e x e m p l e : en j u i n 1938, lors de la r é c e p - tion des s o u v e r a i n s anglais pour lesquels était prévue une e x c u r s i o n en bateau sur la Seine, les eaux étaient stagnantes dans P a r i s après quatre m o i s de sécheresse et des détritus de toutes sortes flottaient dans le bief de P a r i s . Il a été alors p r o c é d é à une chasse d'eau par v i - dange de ce q u ' o n possédait de r é s e r v o i r s à cette é p o q u e et p a r retenue préalable d'eau effectuée par un g o n f l e m e n t des biefs de 20 c m e n v i r o n . L e résultat de ce courant d'eau artificiel, p r o v o - q u a n t une. évacuation r a p i d e , fut très satisfaisant (15-20 j u i n ) .
Je r a p p e l l e que le b a r r a g e de Suresnes s'abat ou se relève pour des débits de 6 à 700 m: !/ s . J'attire donc l'attention sur le fait que pour les débits i n f é r i e u r s à ce débit, la m a n œ u v r e des barrages a une certaine répercussion sur les d é - bits de la r i v i è r e , par e x e m p l e l ' o r d r e dans lequel on abaisse ou relève les barrages a d e l ' i m p o r - tance.
Je r a p p e l l e é g a l e m e n t que pour c o n n a î t r e les débits i n f é r i e u r s , j ' a i exposé dans une p r é c é - dente c o m m u n i c a t i o n c o m m e n t j ' a i été a m e n é à dresser un tableau de lectures à trois échelles, l'une au p o n t N a t i o n a l , l'autre au p o n t d ' A u t e u i l el la t r o i s i è m e entre les deux au p o n t d ' A u s t e r - litz où se m e s u r e a c t u e l l e m e n t la cote mesurée autrefois au p o n t de la T o u r n e l l c ou au pont R o y a l . L e s résultats de cette étude v o u s ont é ï é c o m m u n i q u é s .
Depuis cette date, en r e m o n t a n t la succession
T A B L E A U E T A B L I A V \ " J A N V I E R 195-1
D A T E
XVir siècle 1 février 1649..
25 j a n v i e r 1651.
27 février 1658..
mars 1690. . . XVUT siècle 12 mars 1711. . . 26 décemb. 1740.
22 mars 1 7 5 1 . . . 9 février 1764. . 4 mars 1784. . . 17 j a n v i e r 1791.
16 février 1799. . XIX0 siècle 9 décemb. 1801.
il j a n v i e r 1802.
16 janvier 1806.
3 mars 1 8 0 7 . . . 13 j a n v i e r 1809.
20 février 1811. . 22 décemb. 1816.
13 mars 1817. . . 15 mars 1818. . . 28 décemb. 1819.
20 j a n v i e r 1820.
26 j a n v i e r 1830.
1 j a n v i e r 1834.
10 mai 1836 25 décemb. 1836.
9 février 1839..
16 j a n v i e r 1841.
6 mars 1 8 4 4 . . . 27 décemb. 1845.
7,66 7,83 8,81 7,55
7,62 7,90 6,70 7,33 6,66
7,32 7,50
6,23 7,45 5,89 G,66 5,00 5,34 5,48 6,31 5,20 5.69 5,50 5,70 5,10 6,45 7,20 5,12 4,88 5,97 5,45
A U S T E H L I T Z
Echelle
5 à 6 m
m
5,17 5,51 5,65 5,37 5,85 5,67 5,86 5,27
5,29 5,05
6 à 7 m;7 à 8 m dessus : de 8 m
5,62
7,81 7,98
8.96
7,70
7,77 6,86 6,82
8,05 7,48 7,47 7,65
6,39 6,05 6,82
7,60
6,47 . .
6,61 7,35
6,13
D A T E C O T E !
33,38 33,55 34,53 33.27
33,34 33,62 32,43 33,05 32,39 33,04 33.22
31,96 33,17 31,62 32,39 30,74 31.08 31,22 32,04 30.94 31,42 31.24 31,43 30,84 32,18 32,92 30,86 30,62 31,70 31,19
XDT siècle (suite) 3 février 1846. . 18 février 1847. . 26 avril 1848
8 février 1850. . 25 j a n v i e r 1853. . 29 décemb. 1854.
4 j a n v i e r 1861. . 29 septemb. 1866 17 décemb. 1872.
17 mars 1876. . . . 8 janvier 1879. . 3 j a n v i e r 1881. . 7 décemb. 1882.
5 j a n v i e r 1883. . 11 décemb. 1885.
24 février 1889. . 1 novemb. 1896.
15 février 1897. . XX1' siècle 29 j a n v i e r 1910. . 20 novemb. 1910.
10 j a n v i e r 1919. . 4 j a n v i e r 1920. . 12 mars 1923
6 j a n v i e r 1924. . 8 j a n v i e r 1926. . 2 décemb. 1930.
12 mars 1931 4 mars 1937 4 novemb. 1939.
11 février 1941..
4 décemb. 1944.
16 février 1945. . 8,48 5,81 5,95 6,49 5,13 7,17 5,90 5,92 5,70 5,04 4,96 5,57 5,86 6,68
A U S T E R L I T Z
Echelle
") a 0 m
m m
5,20 5,37 5,20 5,37 5,65 5,81 6,20 5,25 5,42 5,00 5,17 6,85 5,45 5,62 5,94
fi V I 0,0.»
5,45 5,62 4,83 5,00 5,96 6,08 5,43 5,60 5,62 5,78 5,13 5,30 5,43 5,60
! au- 6 à 7 m|7 à 8 njdessus
|de 8 m m ni m ni
6,36
7,00 6,10 ;
6,69 '
i
6,12 6,24
5,97
8,63
! 6,11 . I 6,65 5,30
7,32 6,00 6,08 5,80 5,21 5,13 5,73
6,03 6.85
TOUR NULLE Echelle TOURNBLLE Echelle C o u ;
) ) i :
30,94 30,94 31,38 31,93 30,99 30,74 32,57 , 31,19 31,67 ; 32,20 31,19 30,57 31,69 31,81 31,17 31,35 30,87 31.17
34,20 31,54 31,68 32,22 30,87 32,89 31,63 31,65
i
31,43 ; 30,78 : 30,70 31,30 31,60 32,42
280 L A H O U I L L E B L A N C H E N " SPÉCIAL A/1951
des années, nous a v o n s pu dresser des g r a p h i - ques de débits j o u r n a l i e r s j u s q u ' e n 1927. Je les dépose a u j o u r d ' h u i à v o s a r c h i v e s (1927-1943).
N o u s disposons donc de v i n g t - c i n q ans de débits j o u r n a l i e r s . T o u t e s ces recherches ont été faites
avec l'aide de M M . H A K G O U S et S E I L L A N .
Il c o n v i e n t m a i n t e n a n t de r e n d r e c o m p t e des résultats de l'étude des débits supérieurs à 1.000 m3/ s . A l o r s q u ' e n dessous de ce débit, les biefs de la Seine p o u v a i e n t être considérés c o m m e f o r m a n t une succession de bassins se d é - versant les uns dans les autres au-dessus de ce n o m b r e , la Seine à P a r i s se c o m p o r t e c o m m e un fleuve, c'est-à-dire q u e la l i g n e d'eau p a r t d'une parallèle à un f o n d fictif r é g u l a r i s é , puis, p o u r une certaine hauteur d'eau, la l i g n e d'eau s'in- cline l e n t e m e n t v e r s l ' a v a l de f a ç o n à débiter un m a x i m u m de l ' o r d r e de 2.200 à 2.400 m3/ s , ces deux n o m b r e s d e v a n t e n c a d r e r le débit m a x i m u m de la plus g r a n d e crue c o n n u e depuis 150 ans, c'est-à-dire la crue de 1910. A u c u n e m e s u r e faite à l ' é p o q u e ne p e r m e t de préciser avec sûreté le m a x i m u m du débit de la crue évalué a p p r o x i m a t i v e m e n t à 2.250, 2.300 et m ê m e 2.400 m3/ s . E n t e m p s de crue, la difficulté est de r e p é r e r avec p r é c i s i o n l e m a x i m u m de hau-
Courbe des débits de crues de Seine à Paris en fonction des cotes au pont d'Austerlilz dressée le 3 février 1953
leur, d e d é t e r m i n e r l'heure du passage de ce m a x i m u m de hauteur et de m e s u r e r e x a c t e m e n t le débit à ce m o m e n t - l à .
P o u r cette étude des crues, j ' a i fait dresser un tableau de toutes les crues ayant dépassé 5 m à A u s t e r l i t z depuis 1649. I l doit m a n q u e r un cer- tain n o m b r e de crues au xviri" siècle, d e 5 à 7 m , car, à cette é p o q u e , les études h y d r a u l i q u e s étaient p l u t ô t t h é o r i q u e s q u e p r a t i q u e s . Ce ta- bleau a été dressé c o m p t e tenu des A r c h i v e s D é - p a r t e m e n t a l e s et de celles du Service de la N a v i - gation. (Ci-dessus, ce tableau, établi p a r M . C O R - T A T . )
J'ai étudié la r e l a t i o n entre les h a u t e u r s d'eau et les débits. Au-dessus de 1.000 m3/ s , il est p o s - sible de r e p r é s e n t e r le débit du fleuve p a r une courbe, p r o b a b l e m e n t une p a r a b o l e . V o u s savez que la hauteur d'eau r e p é r é e à un m o m e n t déter- m i n é , à une échelle d é t e r m i n é e , q u a n d l é fleuve coule effectivement, présente u n e c o r r e s p o n - dance u n i v o q u e avec l e débit à ce m o m e n t . U n e courbe de c o o r d o n n é e s hauteurs et débits peut être tracée point p a r p o i n t .
A v a n t la canalisation, M . P O I R É , I n g é n i e u r en chef, a v a i t établi une p a r e i l l e courbe v a l a b l e d e - puis les plus petits débits j u s q u ' a u x débits de crues les plus i m p o r t a n t e s p o u r le p o n t de la T o u r n e l l e .
A y a n t r e c o n n u q u e cette courbe de P O I R É et la courbe établie en 1928 p a r M . L A N G étaient d e v e - nues e r r o n é e s p a r suite de la t r a n s f o r m a t i o n du lit d e l a Seine dans P a r i s , i ' a v a i s d ' a b o r d établi, en 1 9 4 1 , avec l'aide de M . W E I R I C H . une p r e m i è r e courbe plus c o n f o r m e à la r é a l i t é . M a i s des études plus récentes m ' o n t conduit à une courbe nou- v e l l e ( c i - j o i n t cette courbe d é t e r m i n é e e n 1953 a v e c le c o n c o u r s de M M . G E R M A I N et U N D E R N E R ) . Il a été tenu c o m p t e , en s o m m e , n o n seulement des t r a n s f o r m a t i o n s du lit m i n e u r , m a i s des m o - difications de débits dues à l'urbanisation du bassin de la Seine où, d'une part, les m a i s o n s couvertes en c h a u m e ont été r e m p l a c é e s p a r des habitations aux toits en ardoises, tuiles ou z i n c ; d'autre part, les routes, places, etc.. ont été pa- vées ou bitumées, avec s y s t è m e d'égouts a m e - nant r a p i d e m e n t l'eau au fleuve, où, enfin, cer- taines f o r ê t s sont très d i m i n u é e s depuis la der- nière g u e r r e .
Ces d i v e r s e s m o d i f i c a t i o n s ont u n e r é p e r c u s - sion sur l e débit des affluents et sur la façon d o n t l a crue se p r o d u i t à P a r i s . 11 était d o n c nécessaire de réunir toutes les d o c u m e n t a t i o n s existantes p o u r établir une n o u v e l l e courbe à P a - ris. Cette courbe établie, il est possible de consta- ter q u e , d'une façon g é n é r a l e , le c a l i b r a g e , c'est- à-dire les suppressions et é l a r g i s s e m e n t s faits p o u r f a c i l i t e r l ' é c o u l e m e n t des crues, l'ont e m - p o r t é sur les créations d'obstacles q u e les néces- sités de la circulation terrestre et du m a n q u e de terrains dans la v i l l e avaient i m p o s é au fleuve.
N ° SPÉCIAL A/1954 L A H O U I L L E B L A N C H E 281
A l o r s que, j u s q u ' à 1900 a p p r o x i m a t i v e m e n t , le lit se resserrait de plus en plus, un processus inverse le d é g a g e p r o g r e s s i v e m e n t , mais on est loin d'être revenu à l'état d'écoulement de 1750, par e x e m p l e .
M . D E U T S C H a d é m o n t r é dans son étude sur l'élargissement du bras de la M o n n a i e , à l'aide d'anciens d o c u m e n t s et textes, que la Seine était beaucoup plus large à cette époque. Ainsi l'île Saint-Louis a été p r o g r e s s i v e m e n t surélevée, alors q u ' e l l e était très basse au xiv* siècle, ses prairies étant recouvertes d'eau tous les h i v e r s .
Il résulte des études faites qu'on peut admet- tre qu'actuellement une crue de même débit que celle de 1910 passerait dans Paris à 0,60 m en moyenne au-dessous des cotes atteintes par les maxima de 1910.
L a cote atteinte par le m a x i m u m de la crue est facile à repérer après coup, car une g r a n d e crue l a v e les piles des ponts, p e r m e t t a n t ensuite de m e s u r e r la cote atteinte a v e c précision.
Cette différence, entre 1900 et maintenant, paraît se m a i n t e n i r q u o i q u ' u n peu d i m i n u é e aux cotes i n t e r m é d i a i r e s , c'est-à-dire pour les débits de l ' o r d r e de 1.500 m: i/ s , m a i s pour les débits voisins de 700 m3/ s , il n'existe plus de différence sensible, 10 c m au plus, par r a p p o r t aux hau- teurs que ces débits p o u v a i e n t atteindre au dé- but du siècle, dans les m ê m e s conditions d'ou- v e r t u r e des b a r r a g e s .
Ce q u i est v r a i p o u r P a r i s l'est aussi pour d'au- tres villes du bassin de la Seine.
La traversée de villes c o m m e L a g n y , Meaux, M e l u n , Sens, c o m p o r t a i t en effet un certain n o m - bre d'obstacles tels q u e des v i e u x m o u l i n s éta- blis vers Fan 1.000, des bateaux-lavoirs en sta- t i o n n e m e n t et d'autres installations flottantes qui avaient leur i m p o r t a n c e pour g ê n e r l ' é c o u l e m e n t des crues. U n e p o l i t i q u e de n e t t o y a g e de la r i - v i è r e à M e a u x , à M e l u n , à L a g n y , etc., a p o r t é des fruits p o u r chaque v i l l e , m a i s cela a u g m e n t e la r a p i d i t é du flot vers P a r i s .
Par e x e m p l e , le nouveau pont qui est en construction à M o n t e r e a u v a modifier l'écoule- m e n t des crues de la P e t i t e - S e i n e et de l ' Y o n n e et apportera peut-être des c h a n g e m e n t s i m p o r - tants par r a p p o r t aux anciennes crues.
C'est en pleine c a m p a g n e qu'il est facile de r e p é r e r une crue par r a p p o r t au seuil d'une v i e i l l e église, d'un château ou d'une construction datant des x v " ou x v i " siècles. L e s abords de ces édifices n'ont pas été trop modifiés dans le cours des âges. P a r contre, dans une v i l l e , i l y a de tels c h a n g e m e n t s au cours des siècles, qu'il faut se
méfier des cotes de crues dans la c o m p a r a i s o n avec les crues plus récentes ou plus anciennes.
En chaque point i m p o r t a n t , une étude dé- taillée et délicate doit être nécessairement entre- prise, car elle est e x t r ê m e m e n t utile.
C o m m e il n'a pas été fait beaucoup de travaux dans P a r i s depuis 1938, toutes les mesures de débit faites actuellement p e u v e n t être prises en c o n s i d é r a t i o n et c o m p a r é e s avec les mesures fai- tes j u s t e avant guerre et concourir à d o n n e r plus de précision à l'établissement d'une courbe.
M a i s ce qui préoccupe beaucoup les r i v e r a i n s des fleuves, ce n'est pas tant le débit atteint par le fleuve au m o m e n t de la crue, que la hauteur à laquelle la crue se fera sentir.
N o u s allons r a p p e l e r succinctement l'histori- que de la p r é v i s i o n des crues dans le bassin de la Seine :
B E L G R A N D , qui fut l'organisateur de ce Service à P a r i s , faisait les p r é v i s i o n s par l'addition des m o n t é e s en différents points du bassin de la Seine à une grande distance de P a r i s dans le M o r v a n , dans la H a u t e - M a r n e , dans l ' A i s n e , et c o m p t e tenu du t e m p s de p r o p a g a t i o n et d'un coefficient m o y e n repéré sur de nombreuses crues, il i n d i q u a i t la m o n t é e supplémentaire que donnait à P a r i s , l'une des crues des d i v e r s affluents.
A c t u e l l e m e n t , c'est le ministère des T r a v a u x publics oui est chargé de l'annonce des crues pour la r é g i o n parisienne et utilise, à cet effet, la m é t h o d e B A C H E T qui consiste à mesurer la v i - tesse de p r o p a g a t i o n d'une crue par glissement d'vme sorte de chapeau de g e n d a r m e le l o n g de la r i v i è r e assimilée à un canal. L ' i n t u m e s c e n c e s'établit p r o g r e s s i v e m e n t , et entre deux con- fluents successifs, son s o m m e t se p r o p a g e avec une vitesse constante qui peut être d é t e r m i n é e avec assez de précision. D ' a u t r e part, le sommet de c e l l e intumescence s'affaisse suivant une loi que l'on peut d é t e r m i n e r par c o m p a r a i s o n de crues a n a l o g u e s : on a d m e t p o u r les crues sui- vantes une réédition de ce qui s'est passé anté- r i e u r e m e n t .
Ces deux façons de p r o c é d e r soulèvent é v i - d e m m e n t les critiques suivantes :
Dans la p r é v i s i o n par les montées, il faut ad- mettre que les courbes qui relient les hauteurs aux débits sont suffisamment tendues pour être assimilées à des droites de façon à ce que l'ad- dition des m o n t é e s donne une combinaison li- néaire des débits, combinaison qui donnera plus à l'aval une valeur pour la m o n t é e ; or, ce n'est pas exact puisque la courbe qui relie les débits aux hauteurs p o u r les échelles est souvent une parabole et des termes du second degré doivent être i n t r o d u i t s à l'échelle d'aval.
On avait pensé c o r r i g e r cette m é t h o d e , dite des montées, par des additions de t e r m e s indépen- dants des hauteurs qui auraient été déterminées pour des pluies m o y e n n e s , en différents points du bassin, et on aurait ajouté ainsi des corrections de b a i l l e u r s p r o p o r t i o n n e l l e s à l'intensité des pluies.
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A v a n t 1938, le ministère des T r a v a u x publics évaluait les hauteurs de crues par cette m é t h o d e ; une pluie de 6 cm en v i n g t - q u a t r e heures dans le M o r v a u augmentait les hauteurs évaluées par les f o r m u l e s ; au c o n t r a i r e , quand il avait fait très froid et sec dans les hautes vallées, i m m é - diatement après les j o u r s de pluie, on diminuait légèrement la p r é v i s i o n .
La prévision des hauteurs par la propagation de l'intumescence ("M. B A C H E T étant le p r e m i e r à avoir appliqué cette m é t h o d e à la p r é v i s i o n des crues de la L o i r e ) , donne é g a l e m e n t lieu à quel- ques critiques.
Cette méthode esl surtout v a l a b l e lorsque le parcours entre deux confluents i m p o r t a n t s n'est pas troublé par l'arrivée de petits affluents de m o y e n n e i m p o r t a n c e , ce qui est le cas pour la L o i r e .
P o u r la Seine, il n'en est pas ainsi, certains cours d'eau de faible l o n g u e u r v i e n n e n t troubler à un certain m o m e n t la p r o p a g a t i o n d'une crue arrivant de l ' a m o n t ; les plus connus dans la ré- gion p a r i s i e n n e sont le G r a n d et le P e t i t M o r i n , mais le Surmelin, l ' Y e r r e s , l'Essonnes, le L o i n g peuvent, en certaines c o n d i t i o n s et certaines c o m - binaisons de pluie, a p p o r t e r des troubles à la propagation, d'une crue venant de l'amont.
Dans la subdivision de Samois au confluent du L o i n g , il est a r r i v é que le barrage de Champa- gne à l'aval du confluent du L o i n g n'a pu être abattu certaines fois, à cause de la soudaineté de la crue du L o i n g qui se manifestait, au m o - m e n t de la crue d e la Seine, d'une façon i m p r é - vue. Ce r e n f o r c e m e n t soudain d'une faible crue de la Seine par un affluent court, esl difficile à p r é v o i r par la m é t h o d e B A C H E T . On ne peut donc pas se fier à cette m é t h o d e seule, puisque la crue de petits affluents peut troubler l'allure de la crue p r i n c i p a l e .
E g a l e m e n t dans le bassin de la Seine, il peut a r r i v e r que deux affluents e x t r ê m e m e n t i m p o r - tants débouchent dans le lit p r i n c i p a l à faible distance l'un de l'autre; c'est le cas du Serein et de l ' A r m a n ç o n et à m o i n s de considérer un affluent i m a g i n a i r e dont les débits seraient v a - riables suivant l ' i m p o r t a n c e r e l a t i v e des crues des deux vrais affluents, on ne v o i t pas très bien c o m m e n t a p p l i q u e r une théorie basée u n i q u e - ment sur une p r o p a g a t i o n m o y e n n e de la crue.
P a r contre, cette m é t h o d e est très convena- ble q u a n d les confluents sont distants d'une cen- taine de k i l o m è t r e s e n v i r o n , c o m m e c'est le cas pour les grands fleuves d ' A m é r i q u e ou le N i l . D'ailleurs, plus la crue est courte et v i o l e n t e , plus facile est l'application de cette m é t h o d e .
II c o n v i e n t à ce sujet de rappeler qu'un cer- tain n o m b r e d'affluents de la Seine ont des variations e x t r ê m e m e n t lentes de débit. A i n s i la Petite-Seine, l ' A u b e et certains affluents de l ' A i s n e et de la M a r n e . L ' i n t u m e s c e n c e de la
crue est tellement écrasée, m ê m e dans la haute v a l l é e , q u e son d é p l a c e m e n t est e x t r ê m e m e n t dif- ficile à suivre sans i n t r o d u c t i o n d'erreurs no- tables.
Enfin, p o u r les deux m é t h o d e s i n d i q u é e s ci- dessus ( m é t h o d e des montées, m é t h o d e de la p r o p a g a t i o n ) , il n'a pas été tenu c o m p t e que la vitesse de p r o p a g a t i o n de la crue est v a r i a b l e avec la hauteur, on la suppose constante en p r e - mière a p p r o x i m a t i o n .
Ce qui rend d'ailleurs la p r é v i s i o n de crue difficile à P a r i s , c'est que P a r i s se t r o u v e au centre d'une cuvette et absorbe les crues venant de trois d i r e c t i o n s différentes :
Sud-Est (Seine, L o i n g , A u b e , Y o n n e et ses af- fluents) ;
Est ( M a r n e et ses a f f l u e n t s ) ; Nord-Est (Oise et l ' A i s n e ) .
Les crues de l'Oise agissent à P a r i s c o m m e obstacle à l'écoulement des crues de la Seine et de la M a r n e .
L e confluent de la Seine e l de la M a r n e est trop près du confluent de la Seine et de l'Oise pour q u e l'on puisse se servir de la d e u x i è m e m é t h o d e d'annonce de crue avec une g r a n d e précision, m a i s ce qui se fait à l'heure actuelle est encore ce q u ' i l y a de m i e u x en l'état actuel de nos connaissances.
Ce qui i m p o r t e d'ailleurs au p u b l i c , ce n'est pas tant la p r é v i s i o n de la petite crue q u e la p r é v i s i o n de la g r a n d e crue. Cependant, la p r é - v i s i o n de la petite crue est utile p o u r e n l e v e r à temps les matières périssables sur les p o r t s , bou- cher les orifices en r i v i è r e des égouts et installer des dispositifs de sécurité e x i g e a n t un certain temps de m i s e en œ u v r e .
L e s petites crues n'effraient pas les r i v e r a i n s qui ont pris l'habitude de s'en p r é m u n i r en sur- é l e v a n t leur rez-de-chaussée et en sortant de leur cave tout ce qui est susceptible d'être gâté par l'eau, se résignant à a v o i r de l'eau dans leur c a v e pendant un certain t e m p s l ' h i v e r .
L e s m u n i c i p a l i t é s font établir d'avance des di- gues, des murettes, un certain n o m b r e de levées qui, atteignant la hauteur m a x i m a de la crue m o y e n n e , permettent, q u a n d elles t i e n n e n t bien, d'échapper au débit d'une crue m o y e n n e .
L e p r o b l è m e a une toute autre i m p o r t a n c e , quand il s'agit de se p r o t é g e r c o n t r e les crues dites e x c e p t i o n n e l l e s . Si l'on construit des m u r s élevés contre une crue qui a r r i v e q u e l q u e s j o u r s par siècle, c'est une gêne le reste du t e m p s . L e s Iravaux nécessaires pour une défense c o n t r e toute crue connue e n t r a î n e une i m m o b i l i s a t i o n de ca- pitaux telle q u e les P o u v o i r s publics hésitent à les e n t r e p r e n d r e .
L e p r o b l è m e de la p r é v i s i o n de la g r a n d e crue quatre à c i n q j o u r s à l'avance est difficile à ré-
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soutire, Or, i l faut ce temps pour faire des ou- v r a g e s t e m p o r a i r e s i m p o r t a n t s , q u i n'ont d'ail- leurs pas besoin de durer l o n g t e m p s .
Il faut donc d é t e r m i n e r la fréquence des crues d'une certaine hauteur. Si une crue catastrophi- que ne doit i n t e r v e n i r qu'une fois en m i l l e ans, certaines collectivités hésitent à e n g a g e r des dé- penses d ' o u v r a g e s susceptibles de servir rare- ment et p r é f è r e n t se résigner à p a y e r les dégâts s'il s'en p r o d u i t , plutôt que de s'en p r é s e r v e r .
On a cherché à établir une p é r i o d i c i t é dans la venue des crues. Sur la L o i r e par e x e m p l e , au cours du xix" siècle, il semble y avoir eu une sé- rie de crues plus ou m o i n s grandes (1836, 1846,
1856, 1866 et 1876) et puis cette p é r i o d i c i t é a disparu tout à coup.
D a n s la r é g i o n parisienne, il est absolument i m p o s s i b l e de t r o u v e r la m o i n d r e p é r i o d i c i t é aux crues de m o y e n n e i m p o r t a n c e el encore bien m o i n s aux crues très fortes. Il semble, autant q u ' o n puisse s'en rendre c o m p t e , que les crues de 1658 et 1910 ont été c o m p a r a b l e s en débit, bien q u e la p r e m i è r e ait été un peu plus haute.
Il y avait à ce m o m e n t - l à un certain n o m b r e d'obstacles en r i v i è r e s tels qu'eslacades et instal- lations flottantes. P a r e x e m p l e , des martinets, montés sur bateaux, frappaient les coins à la M o n n a i e , transportée u l t é r i e u r e m e n t sur la rive gauche. Ces obstacles m a i n t e n a n t disparus ex- pliquent la différence de hauteur.
Il est difficile de se r e n d r e c o m p t e de la c o m - paraison des débits, m a i s il est certain qu'en 300 ans. il y a eu 11 crues de débits m a x i m u m a v o i s i n a n t à 10 % près de 1.900 m3/ s . E l l e s sont d'ailleurs b i z a r r e m e n t réparties dans le t e m p s . Ce genre de crue p a r a î t f r é q u e n t en effet entre 1650 et 1802, on e n c o m p t e 8 p e n d a n t ce laps de temps, et seulement 3 depuis 1802 (1836, 1861, 1924).
L a crue genre 1920 (1.650 m: ,/ s ) s'est renou- velée dix-sept fois depuis 1800, alors qu'au con- traire, c e g e n r e de crues semblait peu f r é q u e n t au cours des X V I I0 et x v i n " siècles.
Si nous appelons grande crue la crue supé- rieure à 1.400 m3/ s , soit plus de 5 m à A u s t e r - litz, on peut dire qu'à P a r i s il y a eu, en 300 ans, au m o i n s deux grandes crues en n o v e m b r e , une g r a n d e crue en a v r i l , une g r a n d e crue en m a i . P a r contre, il y a eu douze grandes crues en dé- c e m b r e et douze en m a r s . Il n'y a eu que dix-huit grandes crues en j a n v i e r et douze en f é v r i e r , m a l g r é la légende qui affirme que les grandes crues a r r i v e n t seulement dans ces deux m o i s . O n peut d i r e que la date d'une crue de hauteur dé- t e r m i n é e est aléatoire, mais i l est certain qu'une pareille crue se r e p r o d u i r a au cours d'une d u r é e d é t e r m i n é e .
Depuis 1924, le d é p a r t e m e n t de la Seine et
l'Etat ont décidé une p o l i t i q u e de construction de grands r é s e r v o i r s destinés à l ' e n i m a g a s i n e - ment des crues.
Des éludes ont m o n t r é q u ' a v e c une capacité de 1 m i l l i a r d de mètres cubes répartis en ré- servoirs de 100 à 300 m i l l i o n s dans les hautes vallées du bassin de la Seine, c'est-à-dire en a m o n t de Montereau et en a m o n t de Châlons- sur-Marne, P a r i s el les principales villes du bas- sin de la Seine seraient à l'abri des crues catas- trophiques.
U n Service des B a r r a g e s - R é s e r v o i r s a été créé à la P r é f e c t u r e de la Seine depuis 1928. Ce ser- vice sera chargé non seulement de la construc- tion des r é s e r v o i r s , m a i s de leur m a n i e m e n t ul- térieur. P o u r p o u v o i r d o n n e r à ce service des consignes d ' e x p l o i t a t i o n , il i m p o r t e de savoir ce qui s'est passé avant toute construction de ré- servoir. Il i m p o r t e , en effet, de r e m a r q u e r que si un r é s e r v o i r de l'ordre de 20 à 30 m i l l i o n s de mètres cubes, c o m m e ceux du Crescenl, du Chaumeçon, de Champaubert-aux-Rois, n'a pour ainsi dire pas d'influence sur les crues, un ré- servoir de 86 m i l l i o n s de mètres cubes, c o m m e P a n n e s i è r e , constitue déjà une unité intéres- sante pour la H a u t e - Y o n n e où il est construit.
Un r é s e r v o i r de 300 m i l l i o n s de mètres cubes a une i m p o r t a n c e telle par rapport au débit m o y e n de la r i v i è r e que sa consigne d ' e x p l o i t a t i o n est de nature à modifier p r o f o n d é m e n t l'état natu- rel. Quand il sera construit on ne pourra le m o - difier el son i n t e r v e n t i o n faussera les données du p r o b l è m e .
Ceci n'est pas une h y p o t h è s e . L e s ingénieurs a m é r i c a i n s d e la T e n n e s e y - V a l l e y ont beaucoup de mal actuellement, chaque année, à reconsti- tuer ce qui se serait passé s'il n'y avait pas eu de r é s e r v o i r s , étant donné le peu de d o c u m e n - tation antérieure à la construction des barrages.
E n s o m m e , si on construit ces g r a n d s barra- ges, il ne faut pas que leur i n t e r v e n t i o n crée les m ê m e s difficultés que la canalisation des r i v i è - res a p r o v o q u é p o u r la mesure des faibles débits naturels - c o m m e nous l'avons exposé dans no- ire p r e m i è r e c o m m u n i c a t i o n .
C'est B E L G R A N D , le p r e m i e r , qui s'est p r é o c - cupé d ' i n d i q u e r les c o n d i t i o n s m é t é o r o l o g i q u e s à r e m p l i r pour qu'il se produise une g r a n d e crue à P a r i s ; c'est-à-dire une crue dépassant 0 m à Austerlitz, soit le débit de 1.650 m: ) e n v i r o n C).
Nous nous s o m m e s efforcés de préciser ces con- ditions au m o m e n t où l'on se p r o p o s e de cons- truire une série de barrages-réservoirs p o u r la lutte contre les i n o n d a t i o n s . V o i c i le résultat de nos t r a v a u x :
( " ) Nous rappelons que la retenue normale a Austerlitz est à la cote 1 m environ et que l'étiage 30 mS/s y serait île cote négative vers - 2 mètres.
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C O N D I T I O N S A R E M P L I R
P O U R A V O I R U N E T R È S G R A N D E C R U E A P A K I S (plus de 6 m à A u s t e r l i t z )
Il i m p o r t e de f a i r e une distinction entre les grandes crues dues à la pluie et les grandes crues de dégel.
A ) C R U E S D U E S A L A P L U I E .
a) Il faut d'abord une i m b i b i t i o n c o m p l è t e des terrains p e r m é a b l e s . L e bassin de la Seine com- porte pour m o i t i é de t e r r a i n s i m p e r m é a b l e s et de terrains p e r m é a b l e s . L ' é t a t de ces t e r r a i n s est en rapport avec la chute annuelle de pluie, non seulement pour l'année en cours, mais p o u r les deux années précédentes.
A u t r e m e n t dit, si la pluie totale de trois ou q u a t r e années successives est supérieure à la m o v e n n c de trois ou q u a t r e années d e 2 0 % au moins, les terrains p e r m é a b l e s sont saturés, les sources et les captages donnent beaucoup et m ê m e si les chutes de pluie de l ' h i v e r en ques- tion ne sont pas très fortes, des chutes m o y e n n e s peuvent occasionner des crues sur les cours d'eau tranquilles c o m m e l ' A u b e et la P e t i t e - S e i n e (nous rappelons le classement par B E L G R A N D des cours d'eau du bassin de la Seine en cours d'eau t r a n - quilles et cours d'eau torrentiels, c'est-à-dire que l ' a l i m e n t a t i o n des p r e m i e r s v i e n t surtout des s o u r c e s ) .
C'est B E L G R A N D qui a m i s en é v i d e n c e cette p r e m i è r e c o n d i t i o n q u ' i l a appelée « point de saturation » q u e l'on peut vérifier par e x e m p l e par l ' e x a m e n de la cote d'eau dans un puits de 5 0 m de p r o f o n d e u r dans le calcaire. Il y a donc là une p r e m i è r e c o n d i t i o n de crue e x c e p t i o n - nelle. Q u a n d la cote d'eau est très basse dans le puits, une g r a n d e crue n'est pas à redouter p o u r l'hiver q u i suit. N o u s n ' o b s e r v o n s actuellement q u ' u n seul puits, p o u r tout le bassin de la Seine, près de Sézanne (puis de la F o l i e - G o d o t ) ; i l fau- drait en créer d'autres. N o u s r a p p e l o n s q u e c'est M . S U Q U E T qui a créé l ' o b s e r v a t i o n de ce puits.
b) R e m p l i s s a g e c o m p l e t du dessus fissuré ( q u e nous appelons interstices) des terrains i m p e r - méables, des marais, fagnes et autres m a r e s d'eau existant à la surface de ces terrains. L e u r état est en r a p p o r t avec la chute de pluie pen- dant les deux ou t r o i s m o i s précédents. Si l'été est p l u v i e u x , dépassant de 2 0 % , par e x e m p l e , la m o y e n n e des pluies des étés, les terrains i m p e r - méables a r r i v e n t à un état appelé par B E L G R A N D
« point de ruissellement » . E n été, la v é g é t a t i o n retarde le point de ruissellement, mais, en au- t o m n e , après la chute des feuilles, le point de ruissellement peut être acquis par deux m o i s de pluies supérieures de 3 0 % à la n o r m a l e de ces deux m o i s . A p r è s trois ou quatre mois de séche-
resse d'été ou d'automne, on peut a f f i r m e r q u ' u n e crue e x c e p t i o n n e l l e ne peut a v o i r lieu dans les m o i s suivants.
c) Si les deux conditions ci-dessus ne sont pas r e m p l i e s , il peut y a v o i r des crues m o y e n n e s , mais pas de crues e x c e p t i o n n e l l e s . L e s crues m o y e n n e s résultent des coïncidences de flot à P a r i s . E n p r a t i q u e , une chute de pluie m ê m e v i o - lente, de sept j o u r s consécutifs, ne d o n n e pas de g r a n d e crue à P a r i s , car le flot des affluents tels crue le M o r i n . le S u r m e l i n , l ' Y e r r e s . l'Essonnes, passe en v i n g t - q u a t r e heures, le flot du L o i n g en trente-six heures ou deux j o u r s ; le Serein et l ' A r - m a n ç o n au bout de trois ou q u a t r e j o u r s ; l ' Y o n n e , le Cousin, la Cure, au bout de e i n a à six l'ours. L a P e t i t e - S e i n e et l ' A u b e , huit à dix j o u r s , la M a r n e de d o u z e à q u i n z e j o u r s . Les crues des affluents ne s'ajoutent pas, elles se. succèdent.
M a i s , si à six j o u r s de p l u i e sur le M o r v a n et le plateau de L a n g r e s succèdent, six jours après, une n o u v e l l e série de six j o u r s de pluie sur les m ê m e s collines, la d e u x i è m e crue du M o r v a n r a t t r a p e la p r e m i è r e crue de la M a r n e et de la P e t i t e - S e i n e . Cependant, si les deux p r e - m i è r e s c o n d i t i o n s ne sont pas r e m p l i e s , on n'aura q u ' u n e crue m o y e n n e , c'est-à-dire de 4 à 5 m à P a r i s . Si ces trois c o n d i t i o n s sont r e m - plies, on aura une f o r t e crue à P a r i s .
Au musée des T r a v a u x publics, nous avons établi en 1 9 3 8 un d i o r a m a a n i m é crui expliciue aux P a r i s i e n s la f o r m a t i o n des grandes crues.
d) E n plus, si des nluies locales a l i m e n t e n t les affluents v o i s i n s de P a r i s , tels nue les M o r i n s , le Surmelin, le L o i n g , etc., on aura une très f o r t e crue à P a r i s ; la m o n t é e sera r a p i d e ; c'est ce qui s'est p r o d u i t en 1 9 1 0 .
D a n s un o u v r a g e de 1 8 7 5 , B E L G R A N D parlait d e ces diverses conditions, m a i s d'une façon peu détaillée et a r r i v a i t à des conclusions m o i n s net- tes. Cependant, l'on peut dire que si l ' e x a m e n de ces indices avait été suivi de près, l ' A d m i n i s - tration aurait pu déceler en fin 1 9 0 9 un état p r é p a r a t o i r e qui aurait p e r m i s d'alerter la p o p u - lation. I l n ' y aurait pas eu la g r a n d e surprise qu'à p r o v o q u é la m o n t é e de 8 m en 6 j o u r s de la crue de fin j a n v i e r 1 9 1 0 . N o u s avons nous- m ê m e constaté, p o u r la crue du 1 6 f é v r i e r 1 9 4 5 , une m o n t é e d'un m è t r e par j o u r à P a r i s le 3 1 j a n - vier 1 9 4 5 et à peu près la m ê m e cadence les j o u r s suivants.
e) L a dernière et c i n q u i è m e c o n d i t i o n p o u r qu'il y ait une grande crue à P a r i s , c'est que la crue de l'Oise v i e n n e f a i r e b a r r a g e et e m p ê c h e r l'eau de s'écouler de la cuvette de P a r i s . Il n ' y a que 6 m de différence entre le niveau de l'eau à A u s - terlitz et le niveau à Conflans-Sainte-Honorine (en débit m o v e n et constant de la Seine et l ' O i s e ) .
X" S P É C I A L A/1954 L A H O U I L L E B L A N C H E 285
E n r é s u m é , i l faut cinq conditions pour qu'il y ait une très f o r t e crue à P a r i s :
1° Saturation des terrains p e r m é a b l e s ;
2° R u i s s e l l e m e n t i m m é d i a t sur les terrains i m - p e r m é a b l e s ;
3" Coïncidence des m a x i m a de la M a r n e et de la Seine à Charenton à deux ou trois heu- r e s p r è s ;
4" P l u i e s locales violentes sur les argiles de la Brie et du Gâtinais la veille du j o u r de cette c o ï n c i d e n c e ;
5" M o n t é e de l'Oise de 3 à 4 m à Conflans-Sainte- H o n o r i n e , douze heures après la coïnci- dence à Charenton.
V o i c i les règles qui d o i v e n t guider les I n g é - nieurs chargés de la p r é v i s i o n des crues, non seulement à P a r i s , m a i s p o u r tous les affluents : 1 ° Surveiller en tout temps un p l u v i o m è t r e dans les hautes vallées du bassin de la S e i n e ; 2" E x a m e n des chutes de pluies annuelles par
r a p p o r t à la m o y e n n e p o u r vérifier l'état des t e r r a i n s p e r m é a b l e s , c o n d i t i o n d'au- tant plus i m p o r t a n t e si la plus grande partie des t e r r a i n s du bassin de l'affluent est p e r m é a b l e .
P a r e x e m p l e p o u r P a r i s , le Service de la N a v i g a t i o n de la Seine r e ç o i t mensuel- l e m e n t les chutes de pluie à F o n t a i n e - bleau qui, c o m p a r é e s m o i s par m o i s avec la m o y e n n e des chutes des cinquante der- nières années, donnent u n résultat i n t é - ressant qui p e r m e t de p r é v o i r ce qui va se passer à P a r i s .
3° E x a m e n des chutes de pluies des trois der- niers m o i s , s'il y a dans le bassin p r é p o n - dérance de terrains i m p e r m é a b l e s . P o u r P a r i s , nous utilisons le p l u v i o m è t r e d ' O u r o u x dans le M o r v a n et celui de L o u - v e m o n t en C h a m p a g n e h u m i d e ;
4" P r é v i s i o n des coïncidences, c'est-à-dire déter- m i n a t i o n des vitesses de p r o p a g a t i o n . B e a u c o u p d'études restent à f a i r e sur cette c o n d i t i o n en ce q u i concerne P a r i s ; 5" S u r v e i l l a n c e du plus gros affluent a r r i v a n t
i m m é d i a t e m e n t à l'aval de la z o n e où est faite la p r é v i s i o n des crues, dont le r e - m o u s influence la cote de l'échelle où on i n d i q u e la hauteur d'eau.
On p o u r r a p e r f e c t i o n n e r cette m é t h o d e de p r é - v i s i o n des très grandes crues; plus tard, q u a n d les services seront très renseignés, ils p o u r r o n t
faire une p r é v i s i o n de ces crues par la s o m m e des débits instantanés aux confluents.
Une r e m a r q u e à ce sujet : les débits m a x i m a des affluents sont connus. L e u r addition donne un résultat supérieur au débit de 1910. Rien ne dit q u ' u n concours de circonstances n ' a r r i v e pas à p r o d u i r e cette combinaison des m a x i m a . B ) C R U E S D E DÉGEL — L e s règles ci-dessous peu-
vent être en défaut.
D e u x cas se présentent :
a) L a n e i g e est t o m b é e sur un sol non gelé. E l l e f o n d r a et d o n n e r a les m ê m e s résultats qu'une pluie plus lente s'ajoutant aux pluies du m o m e n t . L e s règles ci-dessus restent valables mutalis mutandis;
b) L a n e i g e est tombée sur un sol gelé p r o f o n - d é m e n t . Il n'y a plus ni terrains p e r m é a - bles, ni terrains i m p e r m é a b l e s el les règles ci-dessus ne s'appliquent pas.
C ' e s t le type de la crue de m a r s 1870. A la suite d'une longue période de gel, des pluies chaudes ( 1 2 " ) sont tombées sur un sol gelé et ont p r o v o q u é une crue à P a r i s (0,59 m.) et de celle de f é v r i e r 1945 (6,87 m ) . Il s'était produit une crue assez i m p o r t a n t e au mois de n o v e m b r e 1944, puis au m o i s de j a n v i e r 1945, le temps était très froid ( — 1 8 " ) , il y avait e n v i r o n 60 cm de n e i g e sur une g r a n d e partie du bassin de la Seine. L a t e m p é r a t u r e s'étant adoucie, la neige, en fondant, a p r o v o q u é une très forte crue (la septième en 150 a n s ) . L e niveau de la Seine à P a r i s est m o n t é de 1,50 m en 12 heures le 31 j a n v i e r m a l g r é l'abattage des barrages. L e m a x i m u m est survenu le 16 f é v r i e r .
C O N C L U S I O N
Sauf en ce qui concerne les crues de dégel, où nous ne v o y o n s aucun m o y e n de transformer ce qui v i e n t d'être dit en langage m a t h é m a t i q u e , on peut raisonner m a t h é m a t i q u e m e n t c o m m e suit :
Les débits m a x i m a des grandes crues à P a r i s peuvent être reliés d'une façon u n i v o q u e à di- vers éléments :
1" Un t e r m e D l pour les terrains p e r m é a b l e s , dont le coefficient « serait le r a p p o r t de la s o m m e des hauteurs d'eau tombées dans
les t r o i s dernières années à trois fois la hauteur d'eau annuelle m o y e n n e ;
280 L A H O U I L L E B L A N C i l K N " SPÉCIAL A/1954
2" U n t e r m e D 2 p o u r les terrains i m p e r m é a b l e s , dont le coefficient b serait le r a p p o r t de la s o m m e des trois d e r n i e r s m o i s anté- rieurs à trois fois la hauteur d'eau m o y e n n e m e n s u e l l e ;
3" Un t e r m e D 3 dû à la c o ï n c i d e n c e des m a x i m a des grands affluents, ce ternie p r o v i e n - drait de l'étude des crues m o y e n n e s de ces affluents q u a n d il se p r o d u i t , à n ' i m - p o r t e q u e l l e é p o q u e de l'année, une pé- r i o d e de trois semaines de pluies succé- d a n t à trois m o i s secs e u x - m ê m e s surve- nant après deux années sèches. P a r e x e m p l e , ce q u i s'est passé dans l'hiver 1921-1922 p o u r r a i t g u i d e r la r e c h e r c h e de D 3 ;
4° Un t e r m e D 4 p o u r les p h é n o m è n e s locaux (pluies locales, affluents courts, difficultés d ' é c o u l e m e n t à l ' a v a l ) .
E n r é s u m é à P a r i s , au 1" d é c e m b r e 1953, on doit p o u v o i r é c r i r e q u e la crue m a x i m u m de l'hiver 1953-1954, en a p p e l a n t h i v e r l'espace de temps 1" d é c e m b r e - P " a v r i l :
l > m a x = « 1 ) 1 + b D 2 + c D 3 + 1) 4
a, pour l ' h i v e r 1953-1954, serait : h 1953 + h 1952 + h 1951 a =
3 X b ( m o y e n n e de 50 ans)
h = hauteur d'eau annuelle au p l u v i o m è t r e de F o n t a i n e b l e a u (terrains p e r m é a b l e s de la r é g i o n de T r o j ^ e s - M o n t e r e a u ) , le m o i s de d é c e m b r e 1950 r e m p l a ç a n t le m o i s d e d é c e m b r e 1953 q u e l'on ne possède pas e n c o r e .
^ h n o v . o c l . -f_/i sept
3 'h ( m o y e n n e de 25 ans des 3 m ê m e s m o i s ) h serait la d e m i - s o m m e des hauteurs d'eau à
L o u v e m o n t , C h a m p a g n e h u m i d e , et à O u - roux ( M o r v a n ) .
L a c o r r é l a t i o n e n t r e les p l u v i o m è t r e s de la r é - g i o n p a r i s i e n n e est telle que l ' o n p o u r r a i t subs- tituer d'autres p l u v i o m è t r e s , m a i s il y a i n t é r ê t p o u r le coefficient b à a v o i r des p l u v i o m è t r e s au centre de r é g i o n s i m p e r m é a b l e s des hautes v a l - lées.
c — s o m m e des hauteurs d'eau t o m b é e s dans les t r o i s d e r n i è r e s semaines de n o v e m b r e à P a - ris, d i v i s é e par 3 m , m serait le l / 5 2e d'une m o y e n n e annuelle d'un p l u v i o m è t r e de P a r i s .
D ' a i l l e u r s , ce coefficient c, relatif à la m o y e n n e des trois d e r n i è r e s semaines a v a n t la p r é v i s i o n , v a r i e r a i t au cours de l ' h i v e r . D 1, D 2, D 3, D 4 seraient d é t e r m i n é s à p a r t i r des n o m b r e u s e s crues antérieures supérieures à 6 m à A u s t e r l i t z dont on possède avec certitude les débits. P o u r séparer D 3 et D 4, on c h e r c h e r a i t des cas par- ticuliers.
A n o t r e avis D 1, D 2, D 3 d o i v e n t être p r é p o n - dérants. D 4 n'est qu'une c o r r e c t i o n que le dé- r o u l e m e n t de l'hiver p e r m e t t r a i t d ' i n d i q u e r par t â t o n n e m e n t .
Q u a n t à la date de la g r a n d e crue et à la c e r t i t u d e q u ' e l l e atteindra le m a x i m u m annoncé, nous ne v o y o n s aucune f o r m u l e m a t h é m a t i q u e p e r m e t t a n t de la donner. C'est là q u ' i l y aura lieu de f a i r e appel aux p r é v i s i o n s m é t é o r o l o g i - ques n o u v e l l e s à un m o i s q u i se sont r é v é l é e s e x t r ê m e m e n t intéressantes ces d e r n i è r e s années et qui p e u v e n t d o n n e r p o u r le t e r m e c D 3 des r e n s e i g n e m e n t s e x t r ê m e m e n t intéressants.
L e S e r v i c e des B a r r a g e s - R é s e r v o i r s p o u r cette p r é v i s i o n n ' o u b l i e r a pas que les crues sont plus souvent p r o v o q u é e s p a r les pluies q u e par le d é - gel, car l e s g r a n d s froids et les chûtes de n e i g e sont rares dans le bassin p a r i s i e n .
N o u s c r o y o n s , par cet e x p o s é , a v o i r précisé cette question très i m p o r t a n t e de la p r é v i s i o n des g r a n d e s crues, p r é v i s i o n qui d o i t p e r m e t t r e de l i m i t e r les dégâts, q u a n d il se p r o d u i t u n e crue catastrophique, par une m a n œ u v r e c o n v e - nable des B a r r a g e s - R é s e r v o i r s .
N" S Ï ' K C I A L A/1954 L A H O U I L L E B L A N C H E 287
C O M M E N T A I R E S D E S O B S E R V A T I O N S D E M . C O U T A G N E S U R U N E C O M M U N I C A T I O N A N T É R I E U R E D E M. G A S P A R D
(Débits de la Seine)
M. C O U T A G N E a cherché des corrélations entre le débit annuel moyen en un point et la pluviométrie en certaines stations d'amont. Plus exactement, i l a ajusté une for- mule donnant l'écart du débit annuel par rapport à un débit m o y e n en fonction des écarls de p l u v i o m é t r i e .
P o u r la Seine à Paris il a fait cette opération de deux manières :
a) I l a d'abord comparé les débits de la période de 1944-1951 à Suresnes extraits de mes tableaux à la plu- viométrie d'Auxerrc.
Il a ainsi obtenu une formule dont le coefficient de vraisemblance évalué au moyen d'un test de P E A R S O N est de 0,95. Cela fait, il a appliqué la formule à la p l u v i o - métrie moyenne sur 50 ans à Auxerre et en a déduit une valeur pour le débit annuel moven de la Seine à Paris de 263 m 3 /S;
6) I l a ensuite appliqué la même méthode à des débits extraits des données de B E L G R A N D pour la période 1861-
1868 et aux précipitations enregistrée» à P o u i l l y - en-Auxois. Le coefficient de P E A R S O N obtenu est de 0,98.
Le débit moyen de la période est de 220 m; i/ s . En tablant sur la sécheresse de la période, M . C O U T A G N E considère que le débit moyen de la Seine à Paris doit bien être de 300 m.3/s — chiffre légèrement supérieur à celui de sa première étude. Il y voit une confirmai ion de ses résul- tats antérieurs ainsi que de ceux de M. P A R D I ' : .
Pour ma part, je souscris volontiers à celte opinion, mon ambition n'ayant pas été de me livrer à des études statistiques ou hydrologiques poussées, mais seulement de fournir aussi exactement que possible le matériel d'observations nécessaires à celles-ci.
Je me réjouirai si l'on veut bien considérer que ce but a été atteint el si les calculateurs à v e n i r utilisent avec confiance les données numériques que ma méthode leur donnera.
D I S C U S S I O N Président : M . K A R I U I . I . O N
A la remarque de M. le Président sur l'éventualité de réaliser un modèle représentant la Seine et ses crues possibles, ou d'étudier les crues anciennes sur le modèle existant de l'île de la Cité, M . G A S P A R D répond que celte éventualité, envisagée en 1942, et reprise vers 1947, n'a pu être retenue faute de crédits : la confection du m o - dèle aurait coûté 12 millions en 1950, sans compter les relevés de fonds préalables et les études consécutives.
M. S U Q U E T ajoute que le modèle devrait être étendu au bassin de la Seine, et représenter la perméabilité des ter- rains.
M. le Président estime qu'il conviendrait de comparer les frais d'étude sur modèle à l'assurance des dégâts d'une crue comme celle de 1910.
D'autre part, il faudrait utiliser les prévisions météo- rologiques qui, combinées à la méthode B A C H E T , pour- raient permettre d'améliorer les prévisions. Au dernier Congrès de Navigation, les Italiens ont dit qu'en plus des prévisions genre méthode B A C H E T , ils tenaient compte des prévisions météorologiques.
M. Ch. B E A U rappelle que la combinaison des prévi- sions météorologiques avec la méthode B A C H E T a déjà permis, dès 1934-1935, de p r é v o i r les crues du Grand- Morin et leur incidence sur les niveaux de la Seine à Paris un ou deux jours avant la chute des pluies engen- drant ces crues, et ce avec une précision de 5 à 1 5 cm alors que le Grand-Morin peut apporter des à-coups de 0,40 m sur Paris.
Or, les progrès réalisés depuis cette époque en ma- tière de prévisions météorologiques pourraient sans doute permettre d'améliorer à la fois le délai et la pré- cision dans la prévision de la crue : si la pluviosité pouvait être annoncée, comme on commence à le faire, un mois d'avance, mais avec plus de précision et pour tout le bassin, on pourrait envisager une prévision de crue de l'ordre de trois semaines d'avance. La méthode
B A C H E T est basée, en fait, sur l'addition des débits des
affluents, et, les coefficients de correction étant tirés
expérimentalement de la moyenne des effets de crues antérieures, le degré de précision dans la prévision tend, avec une plus grande connaissance du passé, à s'amé- liorer avec le temps; elle esl, néanmoins, déjà précise dès que l'on peut disposer d'informations sur quelques crues antérieures. Ainsi, appliquée au Niger, fleuve 1res long el s'écoulanl sous des climats très différents, elle a pu donner, six mois d'avance, à 5 ou 10 cm près, mal- gré l'étroitesse dans le temps e l la documentation de base, les hauteurs d'eau du fleuve en llassc-Nigéric en partant des pluies tombées en Haute-Guinée, six mois aupa ra vant.
M. G A S P A R D confirme que la corrélation des moyennes
pluviométriques de trois jours prouve que la France, et que le Bassin Parisien, sont soumis à un régime océa- nique nettement prépondérant; en marge de cette unité climatique, on note quelques rares crues de la Seine dues à des restants de pluie amenée par les vents de Sud-Est dans le Morvan, de Sud-Ouest sur le plateau de Langres, de Nord-Ouest dans la région de l'Aisne supé- rieur, et même d'Est sur la partie Nord-Est du Bassin Dans le Bassin de la L o i r e , par contre, le régime esl méditerranéen en amont et océanique en a v a l ; les crues du Second Empire étaient d'origine méditerranéenne el
M. P A R D É a dit que la coïncidence des deux influence?
serait susceptible de causer une catastrophe sans précé- dent dans le cours inférieur de la L o i r e .
Sur la demande de M. le Président, M. S E R R A précise que certaines vallées du cours supérieur de la Loire sont soumises au régime océanique, certaines au régime mé- diterranéen, d'autres enfin à un régime complexe
M. le Président ajoute que les divers régimes des cour."
d'eau des vallées supérieures du Massif Central ont fait l'objet d'une étude intéressante de M. S E R R V h la fin du fascicule 2 des Stations hydrom.é/rit[ues françaises ( R é - gion du Massif C e n t r a l ) .
En réponse à M. Ch. B E A U , M. G A S P A R D indique que la méthode B A C H E T a été un grand progrès sur les procédés
288 L A H O U I L L E B L A N C H E N ° SPÉCIAL A/1954
antérieurs qui avaient aussi leur intérêt, mais que son application au bassin de la Seine présente quelques dif- ficultés dues à la convergence de nombreux et petits affluents dans la cuvette parisienne, circonstances que l'on ne trouve par sur des bassins moins complexes tels que le N i l et le Niger. Dans ces conditions, M. G A S P A R D
a cru. préférable de s'en tenir à la détermination de maxima possibles.
M. G A S P A R D indique ensuite que les points résultants de son étude se raccordent avec la courbe de répartition statistique des crues antérieures de la Seine selon la théorie de M . G U M B E L , communiquée par M . C O U T A G N E .
Enfin, M. G A S P A R D communique deux remarques de M. P A R D É sur son m é m o i r e :
« 1" J'ai assez de peine à croire que les crues de l'Oise puissent exhausser celles du fleuve dans la traversée de Paris. L e fait serait certain dans le cas où l'Oise serait très grossie et où la Seine ne roulerait qu'un débit de très petite crue, par exemple 300 à 400 m3. T o u t ce que j e sais sur des cas semblables tend à me faire croire que l'influence exercée par remous à un confluent ne se propage loin à l'amont que si la r i v i è r e influencée n'a pas elle-même de fortes crues.
...J'aimerais voir des preuves très précises de l'influence exercée par la Seine sur l'Oise en amont du confluent des deux r i v i è r e s .
« 2° Je suis bien convaincu que le dégel et la fonte des neiges jouent comme facteurs des grandes crues beaucoup moins fréquemment et beaucoup moins fortement que les grandes pluies et qu'une longue période de saturation : mais il faut compter sur des exceptions qui sont peut-être parfois sensation- nelles !
« 3° Dates des grandes crues. — I l est bien v r a i que celles-ci sont très rares en dehors de la saison froide. Je veux citer comme exceptions, environ 5,50 m (lettre dictée de mémoire) en septembre 1866 au pont de la ï o u r n e l l e et encore plus au début de mai 1836, ce qui n'est d'ailleurs point la vraie sai- son chaude. Et après avoir approuvé sur ce qui suit bien des doutes, j e suis maintenant certain qu'il y a eu une très grande crue de la Seine en j u i n - j u i l l e t 1697.
...Puis, en j u i l l e t 1613, cette même r i v i è r e d'après des témoignages sérieux, quoique moins nombreux, serait montée encore plus haut. La même crue n'est signalée à Paris, à ma connais- sance, que par un seul texte, mais elle paraît avoir été extrêmement forte.
« 4° J'ai trouvé dans les graphiques présentés par le livre de P R E A U D E A U la preuve que la Seine peut subir à Paris des crues d'embâcles glaciaires, moins fortes évidemment que celles du Rhin à Cologne ou du Danube à Vienne, ou que la catastrophe inouïe de mars 1878 à Budapest. »
Sur r e f l e t de l'Oise à P a r i s , M . G A S P A R D indique qu'il n'a pas eu l o c c a s i o n d'oDserver la concomitance d'une crue de la Seine et d'une crue de l'Oise postérieure de douze heures à l'arrivée du flot à Charenton. Mais, ajoute M. G A S P A R D , tout porte à croire qu'une pareille éventualité n'est pas a. écarter et qu'elle aurait son effet sur Paris.
En effet, les crues de l'Oise ont, par suite des plateaux limoneux du Vexin, et par rapport aux hautes eaux de la Seine, un caractère individuel qui peut se traduire par une coïncidence des Ilots au confluent malgré le déca- lage géographique des bassins.
D'autre part, i l a été constaté que, s'il y a en m ê m e temps crues de l'Oise et basses eaux de la Seine, l'Oise se déverse et coule vers Paris, tout au moins à la sur- face, comme le fait d'ailleurs très souvent la Marne qui, du fait de sa pente relativement forte à l'amont de Paris, commence par coûter vers Melun quand i l n'y pas de crue sur la Seine. Ces renversements de courants en surface, comparables aux courants de marée, ont été observés par les bateliers au m o m e n t des crues de l'Oise et de la Marne et peuvent être dus à des différences de densité des eaux des affluents vis-à-vis des eaux de la Seine. Une crue de l'Oise de 3 à 4 m serait donc très sensible sur les cotes à P a r i s , d'autant que la différence de niveau entre le pont d'Austerlitz et le confluent est seulement de 6 m .
En ce qui concerne les crues d'embâcle, M. G A S P A R D
rappelle q u ' i l y avait autrefois, à P a r i s , une passerelle des glaces pour protéger les bateaux placés à l ' a v a l : cette passerelle, qui créait une embâcle, a été d é m o l i e en 1931-1932 et les bateaux se réfugient m a i n t e - nant à Bonneuil et à Gennevilliers, ports qui s'ouvrent
sur la r i v i è r e mais qui sont indépendants de celle-ci.
M . G A S P A R D estime que la probabilité des crues d'em-
bâcle est maintenant très réduite à Paris où l'eau de la Seine, par suite de ses usages industriels et domestiques, se réchauffe de 5 à 6" à la traversée de P a r i s ; la tempé- rature atteint 13 à 14° dans les égouts, à toute saison, 19° en novembre à l'aval de l'usine de traitement de résidus urbains ( T . I . R . U . ) et 20 à 25" à la sortie des condenseurs des grandes centrales électriques. Les der- nières glaces dans la Seine, à P a r i s , datent de 1933 e l 1929, dates auxquelles un seul groupe fonctionnait à la centrale « A r r i g h i » de Vitry-Sud — il y a quatre groupes maintenant. Depuis lors, i l y a eu une embâcle en 1936, à Montereau, mais elle n'a donné à Paris qu'une faible intumescence, le barrage de glace ayant été emporté par la crue.
Enfin, M . G A S P A R D indique q u ' i l a répondu par lettre à M . P A R D E en ce qui concerne les mois des grandes crues de la Seine à Paris : M . G A S P A R D n'attribue qu'une assez faible probabilité aux grandes crues de j u i l l e t .
M. le Président remercie M . G A S P A R D de sa conférence qui soulève un très grand nombre de questions à suivre.
I l rappelle notamment que la Seine, à Paris, n'est pas un© rivière au sens physique du mot, mais une série d'exutoires d'égouts, de condenseurs, etc.
La séance est levée à 19 heures.
