BASSIN DE LA, SEINE

UNION G É 0 0 ~S 1QUE E T G É 0 P H Y S 1QUE 1NT E RNA T ION ALE'

COMITÉ NATIONAL FRANÇAIS

Section d'Hyd rolog ie scientifiq ue

•

COMMISSIONDU

BASSIN DE LA, SEINE

CAHIER N° 4

v. FROLOWLa répartition des~valeurs classées du maximum annuel

dans le bassin de la Seine.

COMMISSION DU BASSIN DE LA SEINE. - POTAMOLOGIE.

LA RÉP AR TITION

DES

VALEURS CLASSÉES DU MAXIMUM ANNUEL

DANS LE BASSIN DE LA SEINE

. PAR

M. V. FROLOW

PARIS

1945

1i

•

Conformément aux règles d'édition établies par la Commission scientifique dela Seine et de son bassin, ce cahier a été soumis à l'examen d'un Comité de lecturedont faisaient partie :

MM. Ch. CRESCENT, Inspecteur général des Ponts et Chaussées.

F. DIÉNERT, Président de la Commission.

H. LABROUSTE,Professeur honoraire à la Faculté des Sciences de Paris.

L. LUTAUD, Professeur à la Faculté des Sciences de Paris.

M. PARMENTIER, Inspecteur général des Ponts et Chaussées.

LA RÉPARTITION

DES

VALEURS CLASS~ES DU MAXIMUM ANNUEL

(NIVEAUX ET DATES)

DANS LE BASSIN DE LA SEINE

L'étude de la date du maximum annuel de la crue constitue la partie essentiellede ce fascicule. Dans le mémoire que j'ai consacré au maximum annuel à Paris (1), ladate avait été examinée parallèlement à la hauteur, mais pour cette seule station. Ici,l'ensemble des échelles est utilisé, en limitant l'étude au seul point de vue des valeursclassées, dans l'espoir qu:il sera possible d'aborder par la suite l'analyse plus complètedes séries disponibles.

Comme on le verra, la date du maximum annuel est liée, en particulier, au degré deperméabilité des différentes parties du bassin. Il semble donc que sa considérationpeut compléter la liste des caractères sur lesquels Belgrand a fondé (La Seine, Chap. IV,p. 70) ses appréciations de la perméabilité qui sont : le débouché mouillé des ponts,la densité du réseau hydrographique, la forme des graphiques des crues, le développement des prairies naturelles. Seulement, les critères de Belgrand sont plus accessibles,ils résultent de l'observation directe sur le terrain et de la description, qui peuvent êtrefaites sans demander de longs délais. La répartition des dates n'est, par contre, connueque par des séries d'années d'observations assez longues, et, dépendant de plusieursfacteurs, elle doit toujours être interprétée, ce qui en fait un 'moyen de description, nonde reconnaissance.

Constitution des serIes. - Le Service Central Hydrométrique et d'Annonce deCrues conserve dans ses archives les relevés des observations journalières aux 54 échellesde crues qui sont presque toutes à l'amont de Paris. Ces stations figurent au tableaudes échelles (p. 20) sans astérisque. Des données concernant les autres échelles dutableau ont été obtenues des Services locaux de la Navigation. Elles ne sont que quatre

(') Commission du Bassin de la Seine, Cahier no 1, Paris, 1941.

4 COMMISSION DU BASSIN DE LA SEINE. - POTAMOLOGIE.

et leurs séries sont fort incomplètes. Elles figurent au tableau avec un astérisque. Ilfaut regretter l'absence d'échelles assez anciennes pour la partie aval du bassin.

La cote maximum atteinte par les eaux entre septembre d'une année et juin de l'annéesuivante, et sa date, ont été relevées pour toutes les échelles. Dans le cas où le même

maximum est atteint plus d'une fois pendant la même crue, la date la plus précoceseule a été notée (2). La date du maximum le plus précoce à Paris (28 octobre) a étécotée 1 et toutes les séries des maxima ont été exprimées à partir de ce repère. Le nombrede termés dans chacune des séries ainsi constituées est variable, car les échelles n'ontpas été observées depuis la même date et toutes n'ont pas fonctionné avec régularité,comme le montre le tableau des échelles. où les années sans l'enseignements conservéssont représentées par le signe O.

(') Aux sources des cours d'eau existent, cependant, des montées rapides dont le maximum peut se produireen dehors des heures réglementaires de lecture de l'échelle. Cela introduit une incertitude surtout pour les dates.Les résultats suivants semblent montrer qu'elle est peu importante.

LA RÉPARTITION DES VALEURS CLASSÉES DU MAXIMUM ANNUEL DANS LE BASSIN DE LA SEINE. 5

On voit par ce tableau que le nombre d'années pour lesquelles on possède les observations varie suivant les échelles de 72 (pont d'Austerlitz) à 30 (Châlons-sur-Marne)et que 20 parmi elles ont moins de 58 années d'observations, le nombre d'années le plusfréquent étant de 67.

L'échelle d'Écly est la seule qu'il a fallu abandonner, car la manœuvre des éclusesy perturbe complètement le régime des crues, comme on a pu s'en rèndre compte parl'examen détaillé de la marche des niveaux à cette échelle et aux échelles voisines deBiermes et de Pontavert.

Mise en œuvre des données. - Ainsi chacune des échelles a donné lieu à deuxséries de valeurs, l'une pour les niveaux, l'autre pour les dates. Dans chaque série,tous les termes ont été classés par ordre de grandeur décroissant, ce qui a permis denoter les valeurs extrêmes, la médiane et les quarbles (3). Les termes des séries étaientensuite exprimées pour chacune des séries en fractions de l'écart des valeurs extrêmeset les mêmes valeurs que précédemment ont été notées; elles seront désignées plus baspar l'adjectif « relatives ».

La répartition dans le bassin de la Seine est envisagée ici pour toutes ces valeursen ce qui concerne les dates; mais pour les hauteurs, seule la médiane des séries rapportéesà l'écart des données extrêmes (valeurs relatives) est prise en considération, car lesobservations sont faites à partir des zéros arbitrairement fixés et les valeurs brutesdes maxima ne présentent pas d'intérêt par elles-mêmes pour une étude statistiquecomparative.

Les valeurs correspondant aux échelles à longues séries sont soulignées sur lescartes.

VALEURS RELATIVES DES NIVEAUX.

Médiane des hauteurs maxima rapportées à l'écart des données extrêmes(valeur relative). - La première des cartes publiées ici (fig. r) montre qu'il existe dansle bassin de la Seine deux zones distinctes. Dans la première, qui s'étend sur la partieouest et sur la pointe nord-est du bassin, les très grandes crues ont éte moins fréquentesque les crues basses, aussi la valeur relative de la médiane y est-elle inférieure à 50 %.C'est la zone où prédominent les problèmes de la protection contre les inondations qui yparaissent être exceptionnelles (voir le schéma de la figure r).

La deuxième zone, celle de l'est, où la valeur relative de la médiane est supérieureà 50 % de l'écart des données extrêmes. est, par contre, caractérisée par la fréquenceplus grande des années de crue très forte que des années à basse crue. C'est une zoneoù le problème de l'emmagasinement pour suppléer aux années maigres doit l'emportersur celui des inondations, qui sont certainement plus habituelles que dans la premièrezone et ont dû, par suite, provoquer une adaptation des habitants.

(3) La médiane est le terme qui se trouve au milieu d'une série classée à égale distance des termes extrêmes.Le quartile supérieur est le terme dépassé par un quart des termes de la série et le quartile inférieur l'est par lestrois quarts.

*


Les valeurs relatives de la médiane des hauteurs oscillent, par ailleurs, dans delarges limites, entre 81 % à Origny-cn-Thiérache et 24 % à Auxerre, et leur distri-

Fig. I.

fOd!o~•••••

".

\~60% \

[ \,\,

~2 dUmJm~".~

bution dans le bassin ne semble pas se rattacher d'une façon apparente à aucun desfacteurs qu règlent les crues.

VALEURS RELATIVES DE LA DATE.

Quartilës. - Passons maintepant à l'examen des dates, en commençant par lesvaleurs relatives. La figure 2 représente la répartition des quartiles supérieur (nombresupérieur) et inférieur (nombre médian) et de leur différence (nombre inférieur). En sereportant aux schémas dans la marge de la carte, on voit que dans tout le bassin il y aeu des crues exceptionnellement tardives et exceptionnellement précoces. L'équipartition des cas n'est réalisée que pour certaines parties de l'écart des données extrêmes,


et encore approximativement, pour de rares échelles, telles que celle de Semur (pour lescrues tardives), ou de Hirson (pour les crues précoces). La différence des quartiles, quidans le cas de l'équipartition parfaite aurait été de 50 %, n'atteint nulle part cettevaleur. Elle s'est maintenue entre 38 % (Clamecy) et 2.2. % (Vermenton), ce qui montreque dans tout le bassin de la Seine les crues tardives et précoces sont en nombre consi-

Fig. 2.

100%~ " .

'15% "

"\}",

u "',""

~

'OO~'

'~<25% D \.

3/4

dérable et qu'ainsi le régime saisonnier est assez irrégulier. On peut remarquer, cependant,que le réseau de la haute Seine est relativement plus régulier que celui de la Marneet de l'Oise, car la différence des quartiles se maintient autour de 30 % dans le premier,tandis qu'elle est presque partout inferieure à cette valeur pour la Marne et pour l'Oise.On voit aussi que la haute Seine exerce une action régulatrice sur la date du maximumde la Seine à Paris et plus en aval, la différence des quartiles avoisinant 30 % sur ceparcours.

Médiane (valeur relative). - La figure 3 montre que dans la majeure partie

8 COMMISSION DU BASSIN DE LA SEINE. - POTAMOLOGIE

du b8.ssin de la Seille les crues exceptionnellement tardives étaient moins nombreusesque les crues très précoces. Deux zones, où des crues exceptionnellement précoces ontété plus fréquentes que les crues très tardives, ont existé, l'une sur les cours moyensde la Seine, de la Marne et de l'Aisne, l'autre sur le cours supérieur de l'Yonne et de

Fig. 3.

IOO%tEJ--------

\JI-"50% \

/ \\"2

ses affluents. Les valeurs relatives extrêmes de la médiane des dates sont de 64 %(Vitry-le-François) et de 36 % (Sens). La dispersion de cette médiane est donc sensiblement inférieure à celle de la médiane correspondante des hauteurs. Il ne semble pasqu'il y ait une relation entre la localisation des zones à valeurs de la médiane supérieureet inférieure à 50 % des deux natures de séries.

VALEURS ABSOLUES DE LA DATE.

Médiane. _. La répartition de la date médiane du maximum annuel est représentéesur la figure 4. Son examen fait ressortir la disposition générale suivante:


10 La date médiane dans la région des sources est de plus en plus précoce en allantdu Sud au Nord. Les dates, en effet, se placent entre le l 13e jour (17 février) à Tonnerresur l'Armançon et le 65e jour (31 décembre) à Hirson sur l'Oise, soit sur un intervallede temps de 46 jours.

20 Ce retard de la date médiane dans la partie sud du bassin fait qu'en aval deParis la date médiane du maximum annuel est déterminée par la crue de la Marne et

Fig. 4.

- (J"te~die

- ff'revrier ·97

- 20Janllier. 86

- 10Janvier • 76

- If' Janvier • 66

de l'Oise. (En ramenant la série de Paris à la longueur de celles de stations avoisinantespar suppression des premières annpes, on obtient 98 pour la date médiane, comme pources stations).

En examinant plus en détailla répartition de la date médiane et en la confrontantavec la Carte Hydrologique et Géologique du bassin de la Seine de Belgrand, où les perméabilités des terrains sont figurées, on se rend compte que ces dispositions sont lerésultat de 1'jnf1uence de la perméabilité et. aussi de celle du relief, ainsi que de la


différence de l'époque à laquelle les pluies donnent lieu à un ruissellement aux différentspoints du bassin versant. La comparaison des àates permet, tout au moins à titreindicatif, de chiffrer chacune de ces influences.· Elle suggère aussi parfois certaineshypothèses sur la gnmdeur relative des débits, comme on va le voir.

Influence de la pluie. - En comparant les régions des sources de l'Oise (Hirson)à celles des sources de l'Yonne (Marigny), toutes deux en terrains imperméables etdéclives, on trouve que la date médiane du maximum annuel est en retard de 20 joursdans le Morvan. Comme ni les pentes, n.ila perméabilité ne sont certainement identiquesen amont de Hirson et de Marigny, on ne peut pas dire que le ruissellement commence20 jours plus tôt dans le Nord du bassin de la Seine que dans sa partie méridionale,mais une fraction au moins de ce temps est due à la non-simultanéité des pluies. Ladifférence des époques serait en somme assez faible et a pu échapper aux chercheursqui, comme par exemple Belgrand (La Seine, Chap. III, p. 64), admettaient une grandeuniformité dans le déclenchement ou dans la cessation des pluies dans tout le bassinde la Seine. Cependant, il se pourrait que la différence entre Hirson et Marigny ne soitpas le résultat de la plus grande différence entre les époques des pluies en deux pointsdu bassin, car il peut y exister une répartition de la phase de la pluie telle que lemaximum d'avance de celle-ci soit localisé entre la haute Oisé et la haute Yonne, cequi ne peut être perceptible sur notre carte à cause des durées de l'écoulement qui sesuperposent à la répartition due aux pluies d'une façon difficile à analyser.

Influence de la perméabilité. --:-L'influence de la perméabilité est prépondérantedans les bassins secondaires suivants :

L'Oise en amont du confluent avec le Thon, le Thon et la Serre ont leurs bassinsversants établis dans des terrains peu perméables, tandis que celui du Noirieu estentièrement dans le perméable. Or, la date médiane du maximum annuel est en avancepar rapport au Noirieu, de 18 jours pour l'Oise à Hirson et de 14 j ours seulement pourle Thon à Origny-en-Thiérache, dans le bassin duquel il y a une certaine proportionde formations perméables.

La date médiane du maximum annuel de la haute Aisne à Pont-des-Maures est de

15 jours plus tardive que celle de l'Aire, son affiuent, à Vraincourt. La proportionplus grande des sables du premier bassin et des marnes du deuxième expliquerait déjàcette différence, mais celle-ci n'est pas une mesure de la différence de perméabilité, cardans le bassin de l'Aisne existent des lambeaux de terrains sans pente, qui doiventaussi contribuer à retarder la crue de cette rivière, et de plus, l'extension de la forêty est incomparablement plus grande. On peut aussi noter que pour une crue de datemédiane, l'apport de l'Aire semble être supérieur à celui de l'Aisne, car cette date àVouziers est plus proche de celle de Vraincourt (différence de 4 jours) que de celle auPont-des-Maures (différence de II jours).

La haute Marne reçoit en amont de Reclancourt des eaux qui pour la plus grande partproviennent des régions liasiques imperméables de la « Banlieue de Langres JJ, et ladate médiane du maximum y est en avance de 14 jours sur celle de l'Aube à Bar-sur-Aube.

•

LA RÉPARTITION DES VALEURS CLASSÉES DU MAXIMUM ANNUEL DANS LE BASSIN DE LA SEINE. Il

Par contre, la haute Seine, l'Ource et l'Aube ont leur bassins dans les mêmes terrains,et leur date médiane du maximum annuel est identique.

La date médiane du maximum dela Barse, à la Guillotière, est en avance de 14 jourssur celle de la Seine à Troyes, dont elle est un des affluents. Le bassin de la Barse estdans des roches sensiblement plus imperméables que celui de la Seine. L'apport decette rivière semble être faible, car elle n'a pas d'influence sensible sur la date dumaximum annuel à Troyes.

Le réseau de la ha ute Yonne contient en maj orité des échelles à nombre réd uit d'annéesd'observations. C'est peut-être la cause de la complexité apparente de la répartitionde la date médiane du maximum annuel. On peut pourtant remarquer que la Cureà Saint-Père et le Cousin à Avallon, rivières de terrains cristallins, sont en retard d'unequinzaine sur l'Yonne et le Beuvron à Marigny et à Brinon-Ies-Allemands : ces deuxdernières rivières, à ces statIOns, sortent des terrains où le Lias est prépondérant et quisont plus imperméables que les premiers (influence des arènes).

Le retard local de l'Yonne à Clamecy, par rapport à la même rivière à Marigny etau Beuvron à Brinon-Ies-Allemands, peut être dû à ce que, entre Clamecy d'une partet Marigny et Brinon, d'autre part, le bassin s'agrandit par des terrains calcaires permé8bles, mais les stations de Brinon-Ies-Allemands et de Marigny n'ont pas une duréeassez longue pour justifier suffisamment cette interprétation.

C'est au même titre hypothétique que l'on peut remarquer que l'apport des terrainscalcaires situés au Nord-Ouest du Morvan pourrait jouer un rôle plus important dansla crue de date médiane que celui du Morvan lui-même, car la date est plus précoce àVermenton qu'à Saint-Père, et se rapproche de celle de l'Yonne à Marigny .

L'Armançon. - Les trois échelles de cette rivière : Semur, Aisy et Tonnerre,montrent une simultanéité remarquable de la date médiane du maXImum annuel etun retard de celle-ci extrêmement grand par rapport à la haute Seine et au Serein prèsde sa source (échelle de Précy-sous-Thil). Or, l'Armançon en amont de Semur est entièrement dans des terrains imperméables. Entre Semur et Aisy, il reçoit sur sa rive droitedes affluents venus de terrains où le Lias imperméable occupe environ la moitié de lasurface versante en y formant les pentes et le fond des vallées. Il y a donc ici un autrefacteur que la perméabilité qui détermine la date médiane du maximum annuel. Il estpossible qu'il faille faire intervenir la différence de pente des vallées et des plateauxqui peut disjoindre la crue en deux: une première dévalant très rapidement sur lesterrains imperméables et en pente, et une deuxième, due aux eaux ayant traverséles calcaires perméables et qui se greffe sur la partie antérieure de la crue du Lias etatteint par suite de ce support des cotes supérieures. Cette hypothèse n'est probablementque provisoire et il faudrait procéder à une étude de l'écoulement sur le terrain, d'autantplus que l'explication du retard sur la Seine reste entièrement à trouver.

Il faut noter, dans un autre ordre d'idées, que l'onde venue de l'Armançon paraîtne devoir avoir qu'un effet localisé, car elle se fait sentir à Joigny (cote 101, correspondant au 5 février), mais est presque insensible à Sens (cote 97, correspondant au 1er février).

Influence de la perméabilité et du relief. - L'Armançon nous a donné un

I? COMMISSION DU BASSIN DE LA SEINE. - POTAMOLOGIE.

exemple où la pente semble devoir jouer un rôle dans l'explication de la répartitionde la date médiane du maximum annuel au même titre au moins que la perméabilité.

Dans cette catégorie on doit citer le Grand Morin. La date médiane du maximumannuel de cette rivière à Pommeuse est de II jours plus tardive que celle de la Marneà Meaux. Or, la crue de la Marne n'arrive à cette dernière échelle qu'après un longparcours et vient d'un bassin où les terrains perméables sont prépondérants. La Marnesubit ainsi l'influence de deux facteurs retardataires. Le Grand Morin, lui, n'a qu'unbassin versant de faible étendue; son retard provient donc de la seule disposition desterrains, la durée d'écoulement n'intervenant que pour peu. On voit par comparaisonavec la Marne à Meaux, combien l'influence des terrains est grande dans le bassin duGrand Morin. Or, ces terrains sont caractérisés par l'absence de pente des plateaùxet par la perméabilité de la vallée elle-même, où les bétoires sont nombreuses. Le retardsignalé résulte de l'action simultanée de ces facteurs. L'influence des pentes plus fortesde la haute Brie est visible dans l'avance relative de la date médiane à la Ferté-Gaucher.

Deux autres exemples se rencontrent encore dans le bassin du Loing. Le Loing estune rivière de plaine imperméable et sans pente. L'eau n'y arrive que lentement dansson lit, retenue dans de nombreux étangs. L'Ouanne, son affiuent, traverse un paységalement plat, mais où les vallées ont été creusées dans la craie marneuse un peu plusperméable. Cette différence de perméabilité doit avoir une faible influence, et en définitive, l'augmentation de la pente moyenne du bassin versant de l'Ouanne l'emporteet donne à ,cette rivière à Toucy une légère avance de 5jours sur le Loing, presque autantque l'Oise l'a sur le Thon.

L'échelle de Montargis sur le Loing montre une avance qui paraît anormale. C'estune des plus récentes échelles, et il est possible que cette avance ne soit qu'apparente. "Néanmoins, on peut remarquer que Montargis se trouve au confluent de plusieursaffiuents de faible importance, il est vrai, mais dont l'existence même décèle une partierelativement en pente du bassin du Loing. Il est possible que ces petits cours d'eau yprovoquent effectivement une crue plus rapide que sur le reste du bassin. Le volumedes eaux de cette crue peut d'ailleurs être assez faible pour qu'il soit absorbé ou emmagasiné dans le lit du Loing plus en aval, de sorte que la crue à Nemours dépendrait del'ensemble du bassin de cette rivière et serait réellement plus tardive qu'à Montargis.Ces hypothèses pourront être vérifiées dans quelques années, lorsque les séries deviendront assez longues.

Influence du relief. - On peut attribuer à l'action prépondérante de la pentele retard de la Marne à Vitry-le-François, où débouche une plaine alluvionnaire de faiblepente. Les eaux conduites par cette plaine, en provenance du bassin versant considérable de la Saulx et de l'Ornain, arrivent avec un retard vers la Marne. Mais on voitque si elles peuvent retarder la date médiane du maximum annuel de quelques 5 jours,leur volume est probablement assez faible pour qu'à Châlons-sur-Marne leur actionsoit déjà insensible, tout comme l'onde de l'Armançon par rapport à l'Yonne, maispour une cause différente.

Nature de la crue correspondant à la date médiane du maximum annuel.En étudiant la propagation des crues dans le bassin de la Seine, on constate que la


vitesse de descente réalisée est variable avec .les conditions pluviométriques. Selonque les pluies sont plus ou moins générales, ou bien qu'elles se déclenchent en avalplus tôt qu'à l'amont, ou inversement, le phénomène de la crue se transmet avec unevitesse différente, vitesse que l'on ne doit pas confondre avec celle de l'écoulement. Lacrue qui réaliserait une transmission des maxima conforme à la répartition de la datemédiane, représentée par la figure 4, serait beaucoup plus lente que l'écoulement d'uneonde engendrée vers les sources et s'écoulant sans être influencée par des apports dubassin en cours de route. La vitesse de cette crue de date médiane (fig. 5) serait d'en-

tFig. 5.

Marne

100

100

soo

Aisne

~ ~~200 km dl? Venette

t~~~

400 Irm de IfS

Seoin~

Haute- SeIne

viron 18,5 km par jour pour la Marne et de 15 km par jour pour l'Aisne. Elle seraità peine supérieure à 7 km par jour pour la haute Seine entre Gomméville et Nogentsur-Seine. Parmi les crues naturelles, la crue de date médiane est de celles dont l'ondeinitiale des sources se trouve enrichie sur son parcours du fait des pluies qui se déclenchentde plus en plus tard en descendant les rivières. Pour donner une image on peut dire,par exemple, que c'est une crue des sources des rivières freinée et étalée dans le tempspar l'apport considérable du bassin versant. Ainsi la répartition des dates étudiéereçoit, en plus du caractère descriptif général, une signification naturelle précise.

Les quartiles. - La figure 6 représente la répartition de la date du maximumannuel dépassée par 1/4 des crues seulement (quartile supérieur), et la figure 7 cellede la date dépassée par les 3/4 des crues (quartile inférieur). On y voit encore les mêmescaractéristiques générales que pour la répartition de la date médiane, c'est-à-dire


l'avance dans la partie nord du bassin versant et, par suite, la dépendance du régimedes quartiles en aval de Paris, de la Marne et de l'Oise. Cela veut dire que la moitiéau moins des maxima annuels réalise ces dispositions.

Les points particuliers signalés pour la médiane se retrouvent pour les quartiles,mais avec moins de netteté. Il faut noter en particulier que le retard de Vitry-le-François,très net pour le quartile inférieur, c'est-à-dire pour les crues précoces, l'est beaucoup

Fig. 6.

r-,;t.. ~ 127 rV1128·-·-·~'·--·-~·

-.--.{. -".,;

.,..). ....,.J Ifr..,·-·.....-'-~ ..•.v, 131 <!. ,""Œt '-=_.\/). JPJ,.f'~.JhJ ·'f."8

, •. // <:;"-<. ~

~IL' ~.~·"'129·~ 129 ~!!§- . '""""'~ '-~"'-.~

:> .•.•.. _ 'W

'-·136t':- ""-'_'"\-

<-..,136 ..,..,.~" -'.",°1 ._0""t139·, .~

•..... 12:2."" \.,:s-.~.- w .. .\r' -c...., 13~' 135 '\\..tw" "'~._.""'- '~JZ8. (131 "-. }\ ,- '\..\)) i ".) .~--.. \

{ '"'~~..•..". ..••.\'~'l133~3-. ~ ...:.\.......... Ll§.\) •......",\. \ "w.J: ..•.'-''- , .

161', '. '122 ".'::) (',,,

~', .125! "-...~ \ ','-

. 160 ~.- \''\ •

"....... 1 \>1128 ( !±i '\.~ :'\ \ \,..,J .).......t:l§...... __ \

Q.~ !.130~· '\.... C ( "'.l "l, ''\.'\'", 128\. \ .' \122~ ~ t~2 \..\ n "

'''-'\~.

\

140

100

120

lJote cotée-

moins pour les crues tardives, pour lesquelles le retard apporté par une partie du bassin(ici par l'Ornain et la Saulx) paraît être inférieur au retard dû aux pluies de plus en plustardives vers l'aval.

Les maxima annuels tardifs et les maxima annuels précoces sont, dans le bassinde la Seine, généralement faibles ou moyens. La répartition de leur date peut être assezdifférente, là où l'état de réalimentation des eaux souterraines influe sur la crue. Dansce cas les maxima précoces sont le fait d'ondes de ruissellement survenant avant que


les eaux souterraines ne soient complètement réalimentées, tandis que les maximaannuels tardifs sont réalisés dans un bassin plus ou moins saturé. L'action retardatricedes parties perméables du bassin sur l'écoulement doit alors être plus marquée pourles maxima précoces. Ceci se constate, en effet, sur les figures 6 et 7 avec le plus denetteté pour la Marne, où la différence entre Reclancourt et la Chaussée est de 30 jours

Fig. 7.

Date cotée-70

50

30

pour les maxima précoces (quartile inférieur) et de 4 jours seulement pour les maximatardifs (quartile supérieur). Le bassin de la Marne paraît, sous ce rapport, se distinguerdu reste du bassin de la Seine.

Dates extrêmes. - Il Y a une certaine indécision dans la fixation des datesextrêmes du maximum dans le bassin de la Seine. Le régime de ses cours d'eau dépend,en effet, des pluies océaniques en hiver et des pluies orageuses à la belle saison, et cesont les crues océaniques qui font en réalité l'objet de cette étude. Or, pendant les

r6 COMMISSION DU BASSIN DE LA SEIN.E. - POTAMOLOGIE.

périodes de transition, et surtout au printemps, on ne saurait distinguer, par simpleexamen des cotes, l'origine d'une crue donnée. La saison peut être plus ou moins avancée,la végétation avoir un développement plus ou moins considérable; or, c'est elle quiabsorbe les pluies océaniques pour une partie importante et laisse ruisseler les abatsd'eau des orages d'intensité trop grande par rapport à la capacité d'absorption du sol.

Il y a aussi l'inégale longueur des séries qui affecte surtout les valeurs extrêmes.

Fig. 8.

IJate cotée-o

'-10

-20

-40

/::~~.::~/~ :2!' .(-I,.-.-j'·····_·<~···

Ainsi la date la plus précoce du maximum annuel à Paris pour la série complète estle 28 octobre (cote 1), mais en faisant abstraction des premières années qui n'existentpas dans les séries des échelles voisines, cette date tombe le 3 novembre (cote 7) etainsi l'anomalie que montre la figure 8 n'est qu'apparente.

Ces deux raisons, l'une naturelle, l'autre statistique, obligent à se limiter aux traitsd'ensemble, sans entrer dan's une analyse détaillée.

On peut faire une remarque générale, en ce qui concerne le maximum le plusprécoce: le cours supérieur de tous les cours d'eau du bassin de la Seine peut subir

LA RÉPARTIrION DES VALEURS CLASSÉES DU MAXIMUM ANNUEL DANS LE BASSIN DE LA SEINE. 17

au début de l'automne des montées plus importantes que pendant l'hiver suivant,mais ces montées sont locales et isolées, et plus en aval les crues tardives montent plushaut, puisqu'elles sont le résultat de l'interférence de plusieurs affluents grossissanten même temps. C'est ainsi (fig. 8) que la Marne a des crues très précoces sur un longparcours entre Saint-Dizier et Château-Thierry; mais l'action de ses affluents est toujours

Fig. g.

suffisante pour que les crues d'automne soient dépassées en hiver plus en aval et quela date médiane du maximum annuel y soit plus tardive.

Le Loing aussi a des maxima annuels dès la fin de l'été, mais ici, par suite de l'absencedu relief, il doit probablement s'agir de précipitations orageuses qui remplissent plusun lit faiblement développé que les pluies d'hiver d'intensité de chutes plus faibles etdont les eaux cheminent moins rapidement vers la rivière.

La carte de la date la plus tardive du maximum annuel (fig. g) montre une répartition inverse des cartes précédentes. Le cours de la Seine en aval de Paris possède ladate la plus précoce du bassin. Quel que soit le retard des sources, l'action du bassin


moyen et inférieur est donc toujours suffisante pour que le maximum se réalise sur labasse Seine avant la fin de mai. Ainsi le bassin versant réduit l'intervalle de temps oùse réalisent les maxima dans la région des sources.

Par ailleurs, la répartition de la date la plus tardive accuse encore un retard relatifdans la partie méridionale du bassin et montre certaines des localisations qui ont étéindiquées par l'examen de la carte des médianes (L'Aisne et l'Aire, l'Armançon et l'Yonne,le Loing). Cependant, il y a des différences avec dette dernière: la date la plus tardiveest approximativement la même pour la Seine, l'Yonne, la Marne et l'Oise. De plus,la haute Seine et l'Ource, de même que la haute Marne, peuvent avoir des maximaannuels très tardifs, Il y a ici un autre facteur qui dépasse en influence la perméabilitéet qui est peut-être l'établissement du régime orageux des pluies plus tôt dans l'annéedans ces hauts basssins, ce qui aurait pour résultat que la statistique utilisée tiendraitcompte des crues d'orage de la fin du printemps.

CONCLUSIONS.

Grâce au classement des terrains par rapport à leur perméabilité, établie par Belgrand, il a été possible d'attribuer à cette donnée une grande partie des différences dansl'époque des maxima annuels. La différence de date dépend ~e la différence de perméabilité, mais elle ne peut en être la mesure. Dans la notion de la perméabilité d'un bassin(exprimée en unités de volume par unité de temps), il y a deux parties. C'est d'abordle volume des eaux qui empruntent la voie souterraine, c'est-à-dire l'étendue du bassin et la fraction plus ou moins grande des pluies prise par l'infiltration qui dépend de lacouverture végétale, des conditions d'exposition et de cohésion des terrains. C'est,ensuite, le temps de transmission du volume des eaux infiltré, c'est-à-dire la porosité,la facilité plus ou moins grande de cheminement des eaux dans ces terrains. Le tempsest donc en raison directe du volum"e des eaux et en raison inverse de la porosité; etla différence des temps relatifs à deux bassins versants s'exprime par une différencede deux frac~ions dépendant séparément de cinq variables indépendantes (pluie, pente,fraction d'infiltration, végétation, porosité).

Cette complexité du problème hydrologique fait que l'étude précédente donneseulement les résultats descriptifs suivants :

10 Pour les différentes échelles du bassin de la Seine, l'écart des dates médianesdu maximum annuel est de 48 jours, du 31 décembre au 17 février. Celui du quartilesupérieur est de 55 jours, du 1er février au 27 mars. Celui du maximum le plus précoce,de 67 jours, du 1er septembre au 7 novembre, et enfin, celui du maximum le plus tardif,de 89 jours, du 5 avril au 3 juillet.

2° Des trois facteurs qui règlent la répartition de la date du maximum annueldans le bassin de la Seine :

a. La différence des époques pluvieuses, directement sensible dans la région dessources, définit les traits généraux de la répartition des dates et la dépendance de leurrégime en aval de Paris, soit de la Marne et de l'Oise (la médiane, les deux quartiles


et la date la plus précoce), soit de ces affluents et du réseau de la Seine en amont deParis (la date la plus tardive). L'influence des pluies ne dépasse pas 20 jours dans larégion des sources;

b. La perméabilité des terrains détermine dans la date des différences locales dumême ordre, avec des variations dépendant des propriétés des bassins versants particuliers.

c. Enfin, le relief a une action certaine, mais révélée surtout par des retards dans leszones sans pente. C'est le facteur qui influe le moins visiblement sur la répartition desdates dans le bassin de la Seine, quoique par endroits (le Loing) il puisse déterminerdes différences de même ordre de grandeur que les deux autres facteurs.

La gradation précédente des facteurs déterminant la répartition de la date dumaximum annuel et la mesure de leur influence déctivent l'état qui a existé entre 1873et 1943 dans le bassin de la Seine. On peut supposer qu'il n'est pas définitif. L'évolutionnaturelle du climat, du relief et de la cohésion des roches, d'une part, l'action de l'hommesur la couverture végétale, sur les conditions d'écoulement et sur les lits dans lesquelscelui-ci s'effectue, d'autre part, vont modifier constamment et la grandeur et l'importance des facteurs agissants. Cette étude pourra être reprise utilement dans un certaintemps, elle pourrait même être périodique, pour que l'évolution puisse apparaître et,espérons-le, être dirigée pour le bien de l'homme.

Ceci reste dans le cadre du bassin de la Seine, mais ce qui paraît devoir être généralet s'appliquer à n'importe quel bassin fluvial de climat modéré, c'est que l'influencede celui-ci devrait s'appliquer aux aires étendues, former comme un fond de tableau,tandis que les variations dues à la perméabilité et au relief définiraient des détails.J'espère que des études analogues à celle-ci verront le jour et permettront de préciserdavantage les relations indiquées.

NOMBREÉCHELLES.

d'années

COURS D'EAU. d'observation00,00,0 00::e

'" 0~0,0 '"<X>

00'"'"00"'" """"coco."1873-19,,3. ~<X><X>~<X>'"'"'"'"'"~'"'"'""'"

"'" "'""'""'"~..,.."'" ..,....,....,..

Seine.

GommévilIe ...............68000

Troyes* ...................4600000000000000000000 00000 0

Nogent-sur-Seine ..........59000000000000

Bray-sur-Seine ............68000

~ontereau ................640000000

~elun .....................68000

Corbeil ...................6300000000

Austerlitz .................7!

,

Chatou-Bezons .............5700000000000000

~antes ....................640000000

Vernon ....................59000000000000

Ource.Autricourt. ................68000

Barse.La Guillotière .............68000

Aube.Bar-sur-A ube ..............490000000000 o 00000000000

1

Yonne.

~arigny ..................580000000000000 0

Clamecy ...................68000

Auxerre ...................5700000000000000

Joigny ....................580000000000000

Sens ......................68000

Beuvron.

Brinon-les-Allemands ......47000000000000000000000000

CureSaint-Père ................68000

Vermenton ................580000000000000

Cousin.Avallon ...................68000

Serein.Précy-sous- Thil. ...........64000000

Armançon.

Semur ....................580000000000000

Aisy ......................68000

Tonnerre .................5700000000000000

Loing.

Bléneau ................... 5400000000000000000

Montbouy* ................28000000000000000000000000000000000000000 0000

~ontargis .................3'0000000000000000000000000000000000000,~

Nemours ..................68000

1

Ouanne. Toucy .................... 68000Chateaurenard* ............

29000000000000000000000000 00000000000000 0000

,i

'"o

("loa::s:entn

oZoCt:O>tntn

Zo'"t"'>tn'"Z'"

."o>-l>:s:ot"'oB'"

1

NOMBRECOURS D'EAU.

ÉCHELLES.d'années

d'observation'"

ci,,;ci,,;ci,,;ci,,;ci,,;ci'"ci00-

0000'"'"00~~"".""coco.•.1873-1943.

0000000000'"'"'"'"'"'"'"'"'"~ ~~~~~~~~~~~~~

Marne.

Reclancourt ...............68000Saint-Dizier. ..............

68000Vitry-le-François ..........

68000La Chaussée ...............

68000Châlons-sur-Marne .........

3000000000000000000000000000000000000000000

Damery ...................670000

Château- Thierry ...........53000000000000000000

Meaux ....................69000

Chalifert ..................68000

Grand-Morin.La Ferté-Gaucher* .........380000 00000000000000000000000000

Pommeuse .................68000

Oise.

Hitson .................... 63000 00000

Origny-Sainte-Benoîte ......5800000000 00000

Condren ..................62000 0 00000

1

Venette ...................670000

Thon.Origny-én- Thiérache .......650 00000

Noireux.Etreux ....................530000000000000 00000

Serre.Montcornet ...............63000 00000

Aisne.Pont-des-Maures ...........67000

Vouziers ..................5800000000 00000

Biermes ...................560000000000 00000

Écly ......................4500000000000000000000 00000

Pontavest. ................68000 0

Soissons ...................650 000 0

Aire.Vraincourt ................68000 ~JRisle.

Laigle* ................... 70000000000000000000 000000000006000000000000000000000000000000

t'"".

::0".,.'tl:>::0..,::iozo".,rn

<:>t'"".,c:::::0rn

nt'"".rnrn".,.".,rn

oc:::

:s:".

>:

~c:::

:s:

:>ZZc:::".,t'"

o".

Zen

t'"".,

'"".rnt1l

Zo'"t'"".

t1l

!::lz!"

'"~

Dépôt légal 2" trimestre '945 - N° 66

PARIS. - IMPRIMERIE GAUTHIER-VILLARS

QuaiFdes Grands-Augustins, 55.

120780

Documents

BASSIN DE LA, SEINE