Courant (hydrologie)

“ Si la masse liquide enveloppait la terre solide, comme l'air environne le globe, le mouvement de flux et de reflux ne se produirait pas autrement que par des courants, qui même ne seraient pas remarqués, car le mouvement des marées, qui produit un courant très-sensible, dans le voisinage des côtes, se fait peu sentir en pleine mer. ”

“ L'existence d'un courant à la surface entraîne celle de courants de réaction et surtout de courants de compensation dont l'action totale n'est pas moindre que celle du courant initial puisqu'elle a pour but de rétablir l'équilibre rompu par le premier, et comme le phénomène initial est continu, les mouvements de compensation sont eux-mêmes continus et provoquent une grande circulation verticale dans chaque hémisphère. En effet, considérons par exemple les masses d'eau déplacées par les courants équatoriaux nord et sud avec leurs prolongements (Gulf-Stream et courant du Brésil) ”

“ Dans les zones imperméables, au contraire, le courant souterrain ne pourra plus rien débiter, ou ne pourra débiter qu'un très petit volume; les eaux reflueront dans le cours d'eau dont le débit augmentera. ”

“ Dans les rivières la distribution de la chaleur ne suit pas les mêmes lois, à cause du courant. Il y a un mélange continuel des couches supérieures avec les couches inférieures, qui tend à établir l'équilibre de température dans toute la masse. ”

“ Mais si le même courant d'eau, large de six pouces, a une profondeur fous terre, de quarante ou cinquante pieds, la commotion indiquant la présence perpendiculaire du courant, durera l'espace de deux ou trois pieds sur la terre. Il m'a toujours paru, à volume d'eau égal, que la sphère d'action des sources chaudes, étoit plus étendue que celle des sources froides ; mais cela varie encore, à ce que je crois, suivant l'état & les degrés de l'électricité ambiante, nommément de l'atmosphère, plus ou moins surchargé d'humidité, de brouillards, d'orages, &c. ”

“ MOUVEMENTS DE L'EAU. — Sans parler des vagues qui déterminent un brassage plus ou moins intense des couches superficielles, le vent peut faire naître des courants horizontaux. Le courant direct est alors superficiel, mais il est accompagné d'un contre-courant de sens inverse situé dans la profondeur. Forel a observé des contre-courants jusqu'à 20 et 30 mètres en été, presqu'à 40 et 60 mètres quand la température est plus uniforme. ”

“ Deux circonstances , dans les eaux minérales, ont particulièrement frappé l'attention des médecins et des chimistes : la température et les différents composés qu'elles renferment. Tout le monde comprend facilement qu'un courant d'eau traversant les couches du globe, y prenne en passant les parties les plus solubles et les entraine au dehors; tout le monde comprend aussi que des gaz se formant dans l'intérieur de la terre, peuvent surcharger l'eau qui les rencontre. ”

“ Quand la force du courant frappe contre le rivage, elle déchire le terrain, dissout les particules solubles, entraîne les sables grossiers et creuse toujours plus profondément la courbe de l’anse dans l’intérieur des terres ”

“ Le courant ascendant qui monte dans la rainure soulève légèrement les produits plus légers, leur fait ainsi franchir le vide, et facilite d'ailleurs le classement en agissant plus fortement sur les particules les plus légères. ”

“ Si au lieu de rencontrer une couche profonde de liquide , le courant ne rencontre qu' une surface humide telle que les parois mêmes ou le fond incliné de la cuvette , les effets calorifiques prédominent , l' auréole est plus brillante , et l' eau est rapidement transformée en vapeur . ”

“ Nous rappellerons ici que les bonnes eaux, et particulièrement celles des terrains calcaires, doivent, autant que possible , être employées immédiatement au sortir de la source; elles perdent, en courant à l'air, des principes que nous croyons gazeux, d'une grande puissance fécondante. La plupart des eaux de mauvaise qualité ou même de qualité médiocre y gagnent au contraire ”

“ Bientôt ce courant se divise en deux branches rl d qui, se recourbant à droite et à gauche , donnent naissance à deux courants affluents latéraux , lesquels ramènent le liquide vers le fragment d'alliage a, et là ce liquide retombe de part et d'autre dans le courant effluent c b. Il s'établit ainsi deux tourbillons accolés et dirigés en sens inverses. En continuant à observer ce phénom'me, on voit les bulles de gaz hydrogène devenir moins abondantes et le courant emuent
moins rapide. ”

“ Mais la chute hydraulique nous fournit le mot - « écoulement » qui fait image ; on dit « écoulement de chaleur ou de calorique », comme on dit « écoulement d'eau ». On dit encore « écoulement d'électricité » ou « courant électrique » ; on a même défini, pour l'électricité, une qualité mesurable que l'on appelle le « potentiel ». L'écoulement d'électricité ou courant électrique va toujours du poten-
tiel le plus élevé" au potentiel le plus bas, comme
l'eau s'écoule du niveau supérieur vers le niveau inférieur, el la chaleur, du corps le plus chaud au corps le plus froid. ”

“ Bien que l'étude de ces questions relève plutôt de l'hydrologie que de l'hydraulique, elles touchent à l'amélioration du régime des sources et, par ce motif, il nous paraît utile de présenter à leur sujet quelques considérations.
Dans quelle mesure l'homme peut-il agir sur ces deux facteurs de la formation des nappes, la pluie et l'absorption des eaux météoriques ? ”

“ Pour discerner ces conditions, il suffit de considérer le mécanisme de l'épuration : on y voit deux mouvements-, celui de l'eau, celui de l'air. Le mouvement de l'eau se décompose en trois temps : la distribution des eaux impures à la surface, la filtration à travers le sol épurateur, l'évacuation des eaux épurées, c'est-à-dire l'arrivée, le travail, le départ. Le mouvement de l'air consiste en échanges entre le sol et l'atmosphère ayant pour effet de renouveler constamment la provision d'oxygène dans le sol à mesure qu'elle est consommée par la combustion des impuretés de l'eau. ”

“ On doit à deux chimistes, aussi ingénieux que savants , un moyen d'apprécier les qualités des eaux potables, que j'appellerais volontiers l'art de l'hydrotimétrie, tant je trouve le procédé élégant, prompt et sûr. Pour l'exécuter, il suffit de quelques-unes de ces connaissances en chimie et en physique que tout homme bien élevé a puisées au collége ; un peu d'expérience ou les conseils d'une personne déjà exercée (1) .
Les qualités de l'eau potable s'estiment par degrés, comme la chaleur ou l'humidité de l'air. ”

“ Leur fluide électrique constituant s’y dégage, il s’y accumule, et la faible conductibilité de l’air empêche qu’il ne soit rendu à la terre, d’où il tire son origine, si ce n’est par la pluie, la neige, la grêle ou de violentes décharges. ”

“ Ils n'étaient donc pas dus à l'absorption, car ils ne se seraient pas dissipés aussi promptement; on ne pouvait non plus en accuser la chaleur. J'essayai donc de résoudre autrement la question, et voici comment je traduisis ma pensée.
Que les eaux soient échauffées par des gaz (hydrogène sulfuré) ou par des réactions chimiques, elles ne le sont qu'en vertu de la production de l'électricité qui se développe en ces circonstances; par conséquent, lorsque les corps vivants y sont immergés, ils sont plongés dans un milieu chargé d'électricité; ils y subissent toute son influence. ”

“ L'eau est ordinairement liquide , sans odeur, sans couleur, sans saveur ; elle bout à 100 degrés centigrades sous la pression ordinaire de notre atmosphère; alors, elle se réduit à l'état de vapeur; à zéro, elle devient solide. Mais, un caractère essentiel qui n'appartient qu'à l'eau, et dont nous étudierons l'importance, c'est la manière dont elle se dilate quand elle arrive aux degrés inférieurs de l'échelle thermométrique. Tous les corps de la nature augmentent de volume à mesure qu'ils s'échauffent, et se resserrent à mesure qu'ils se refroidissent ”

“ Les sources plus ou moins chaudes, dans lesquelles la chaleur est entretenue par des réactions successives qui se reproduisent encore avec lenteur à la source même entre les éléments dissous qui, par leurs affinités réciproques, tendent à former des produits nouveaux.
Mais ces eaux, quelle que soit leur provenance, possèdent une électricité qui semble leur être propre, tantôt positive, tantôt négative, par rapport aux terrains qui les contiennent, et les sels qui s'y trouvent. ”

“ On remarquera que le vent, en soufflant dans le sens du courant, peut tout aussi bien produire une diminution dans les crues et donner la courbe ml/n" (fig. 35) , de sorte qu'on sera d'autant plus porté à conclure, comme M. Navier, « qu'on ne pourra se dispenser par la suite d'avoir égard à l'état de latmo-
« sphère dans les observations et expériences qui auront pour objet la connais« sance de la vitesse de l'eau dans un canal ou dans un fleuve, et l'appréciation « du volume qui s'écoule dans l'unité de temps. » ”

“ Les courants d'eau ordinaires représentent une simple transformation de cette énergie potentielle l'eau qui se trouve sur une hauteur convertit une partie de son énergie potentielle en l'énergie cinétique d'un mouvement visible, quand elle coule en descendant dans la plaine. ”

“ Car l'élaboration'de l'eau douce A la température ordinaire développe peu de ce fluide, tandis que celle de l'eau salée emporte l'électricité positive et laisse derrière elle une abondance de négative. ”

“ La plupart du temps, l'analyse sommaire, dont nous allons nous occuper, suffira pour faire connaître si une eau est potable, si elle peut être employée à l'alimentation des chaudières à vapeur et si elle est de nature à laisser des dépôts incrustants dans les tuyaux de conduite. ”

“ On y trouve réunies les conditions les plus favorables pour les études hydrologiques : un réseau de rivières très développé, des puits, des sources minérales, des ruisseaux d’eau chaude provenant des usines, toutes les variétés d’eaux altérées ou corrompues. L’examen comparatif de ces liquides divers tend à prouver que le critérium des eaux salubres ne peut être ni la couleur, ni l’odeur, ni la saveur, ni la composition chimique. Une eau trouble peut n’offrir aucune altération dangereuse ”

“ La température croissant dans une proportion déterminée avec la profondeur, l'eau s'échauffe à l'intérieur de la terre, se vaporise, s'imprègne de différents gaz, puis, devenue plus légère et cédant à la pression de l'eau d'en haut elle remonte à la surface à travers les failles et les fentes de la roche. ”

“ La plupart d'entre elles (les applications) s'effectuent avec de l'eau à basse température, de puits, de source ou de rivière. Dans tous les cas où l'on ne prescrit pas la chaude, c'est toujours de la première qu'il s'agit. En cela, je me tiens au principe expérimental : plus ce liquide est froid, mieux cela vaut. En hiver, j'y mélange même de la neige pour les affusions des personnes bien portantes. Qu'on ne me reproche pas de la rudesse ; songez plutôt à la durée si minime de mes applications d'eau froide. Quiconque ose faire un essai aura jeu gagné et abandonnera tous ses préjugés. ”

“ Voici en quoi elle consiste : les eaux pluviales pénètrent dans le sein de la terre par des fissures plus ou moins profondes et arrivent dans de vastes cavernes, véritables réservoirs situés à une grande profondeur, à 3000 mètres par exemple, où elles subissent l'influence de la chaleur ; elles s'échauffent à 100°, se dilatent, deviennent plus légères et remontent par d'autres fissures par lesquelles elles sourdent à la surface de la terre, de manière qu'il s'établit ainsi deux courants, l'un descendant d'eau froide, l'autre ascendant d'eau chaude. ”

“ DÉFINITIONS. — La science de l'hydraulique comprend : l'hydrostatique, qui traite de l'équilibre des fluides, et l'hydrodynamique, qui fixe les conditions de leur mouvement. Les considérations sur l'équilibre et sur le mouvement des fluides s'appliquent, à leur tour, aux fluides incompressibles : aux liquides; et aux fluides compressibles : aux gaz, et principalement à l'air, et elles nous conduisent successivement à l'étude des machines à eau et à gaz. Comme questions accessoires, nous avons à examiner le mesurage de la vitesse et de la dépense des fluides ”

“ Or, ce courant, qui est le courant naturel du fleuve, est prédominant comme vitesse.
Le courant ascendant a pour effet d'apporter de la mer des apports qui vont se déposes dans le lit du fleuve. 11 ramène toujours en amont, les dépôts déjà effectués en aval.
Le volume qui s'écoulent durant Perde comprend le volume d'eau de mer entré pendant le flux, augmenté du débit propre de la rivière, qui s'est emmagasiné tout le temps que in vitesse a été retardée et principalement, tout le temps du renversement du.courant ;
Il l'est pour deux raisons :
l'fleuves ordinaires. ”

“ L'eau se présente sous trois formes différentes dans la nature, à l'état liquide et à l'état solide dans les fleuves, les sources et la mer ; à l'état gazeux dans l'atmosphère, lorsqu'elle prend la forme de vapeur par la .chaleur et l'évaporation.
L'eau est le plus grand dissolvant de la nature, la plupart des solides sont dissouts par elle ; plus sa température est élevée, plus elle est dissolvante ”

“ D'où il conclut que plus la chaleur sera grande, plus la vapeur sera abondante, pourvu qu'il y ait beaucoup d'eau ou d'humidité. Et comme il existe dans l'intérieur de la terre une très-grande quantité d'eau qui doit servir à la génération de celle des fleuves, il faut qu'il règne aussi dans l'intérieur de la terre une chaleur très-grande et capable de former assez de vapeur et assez d'eau pour alimenter tous les fleuves qu'on voit couler dans le monde. ”