L'aqueduc de Nîmes Visite

 Le Pont du Gard en questions !

Quelques Suggestions sur la visite d’un groupe de scolaires au pont du Gard

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Objectifs

          Utiliser au mieux le pont du Gard et l'aqueduc de Nîmes pour susciter des questions sur :

           I         -         l'ouvrage (qu'on voit) :        de loin
                                                                            de près

          II        -         Sa  fonction

         III       -         le problème de l'eau à l'époque romaine,

           IV       -         L'architecture de l'aqueduc

            V        -         Le tracé et l'implantation de l'aqueduc
                                   1        -         la topographie
                                   2        -         la géologie
                                   3        -         le climat
                                   4        -         la pluviométrie
                                   5        -         la végétation
                                   6        -         l'hydrographie 

          VI       -         Nivellement et arpentage

I. Le Pont du Gard : l'ouvrage.

          1)     Dans un premier temps, découverte rapide à partir de la rive gauche du Pont.                                                                        

     Un pont à trois rangées d'arches superposées.
          Il traverse la rivière.
          Il a une certaine hauteur.
          Il est long.
          Il présente une rupture en amont.
          Sa fonction n'apparaît pas immédiatement.

               2)     Dans un deuxième temps, une découverte plus poussée à partir de la rive droite de l'aqueduc.

          Le Pont apparaît sur toute sa hauteur.
          Les trois rangées d'arches sont bien détachées et le franchissement du Gardon bien visible.

        Quelques observations aident à mieux comprendre : 
           Le Pont traverse la vallée à partir d'un niveau bien déterminé ( celui du plateau de la Balouzière, jusqu'à une zone mal définie sur l'autre rive).
           La continuation de l'aqueduc, en aval du Pont, n'est pas apparente.
           Le Pont franchit le Gardon dans sa partie la plus étroite.

         On observe :

            des arches :
               *   Pourquoi ?
               *   Les ponts sont-ils toujours supportés par des arches ? (pont de Millau, par exemple)
               *   Les Romains savaient-ils faire autrement ?
               *   Questions annexes : Maisons voûtées, capitelles, églises romanes, églises gothiques, Panthéon, ...
                                                     L'invention du béton armé et son application à la construction des planchers.

           des piles, renforcées par des avant-becs, supportent les arches :    
           *   Place des avant-becs par rapport aux piles ?
               *   leur forme ?
               *   leur fonction ?
               *   leur niveau supérieur ?
               *   leur nombre ?
               *   leur situation par rapport à la rivière ?
               *   leur situation par rapport à la vallée ?
               *   leur appui ?
               *   Les agressions subies par leur arête :
                     - Tous les avants-becs sont-ils agressés avec la même intensité ?
                     - Lesquels paraissent les plus agressés ?
                     - Pourquoi ?
                     - Que peut-on déduire sur le débit du Gardon ?
              *   Quelles remarques peut-on faire sur la hauteur des avant-becs ?
                     - par rapport à la naissance des arches ?
                     - Quelle interprétation peut-on faire de cette observation ?

           des claveaux saillants :                                                        

              *   leur rôle ?
              *   Certains sont recouverts de galets :
                     - Lesquels ?
                     - Pourquoi ?
                     - Pourquoi pas tous ?

           l'ouverture des arches :
              *   Observer. Quelles remarques faire ?
              *   Comparer ces ouvertures par rapport à un repère qu'on choisi.
              *   Les remarques s'appliquent-t-elles aux arches des trois niveaux ?

               3) Conclusion : 
                          Le monument, le Pont du Gard, répond à des critères précis qui peuvent apparaître à partir des observations précédentes. Essayer de les dégager.

II. Le Pont du Gard : sa fonction.

         Gravir la colline jusqu'au dernier niveau. On découvre l'aqueduc.           

              *   L'observer.
              *   Le parcourir.
              *   Examiner ses parois.
              *   Examiner sa couverture.
              *   Mesurer sa largeur, sa hauteur.
              *   L'eau l'a-t-elle rempli entièrement ? (Est-il possible de répondre ?)
              *   Que dire de l'aval du canal ?
              *   Le prolongement de l'aqueduc par le tunnel du Pouzin pose le problème de l'eau à Nîmes jusqu'à la fin du XIXème siècle :
                     - Nîmes manquait-elle d'eau à l'époque romaine ?
                     - Pourquoi amener l'eau d'Uzès jusqu'à Nîmes ?
                     - Pourquoi ne pas avoir construit Nîmes au débouché de la source d'Eure, c'est-à-dire dans la vallée au sud d'Uzès ?
                     - Pourquoi les Romains ont-ils construit un aqueduc à Nîmes, un autre à Arles, au bord du Rhône, et sept aqueducs à Lyon située entre Rhône et Saône ?

           Conclusion :

            Quelle fut la fonction de l'aqueduc de Nîmes ? (Ne pas limiter sa réponse à la nécessité d'apporter de l'eau à la ville.)

III. Le problème de l'eau à l'époque romaine.

        1) Le rôle de l'eau à l'époque romaine :                                  

             *   Pour :      - l'alimentation ?
                                     - l'industrie ?
                                     - l'hygiène ?
                                     - la sécurité ?
                                     - les thermes ?
                                     - l'aspect festif ?
                                     - l'eau et le pouvoir politique ?
                                     - l'eau et l'économie ?
                                     - ....

          2) La sélection des sources en général :

                 *  Captage ?
                 *   Transport ?
                 *   Distribution ?

           3) Fonctionnement de l'aqueduc de Nîmes :

                 *   Première période : Alimentation en eau de la ville de Nîmes.
                 *   Seconde période  : Utilisation de l'eau de l'aqueduc à des fins agricoles, voire industrielles.

IV. L'architecture de l'aqueduc.

        1) D'abord, l'architecture du Pont du Gard :                          

                *   Vu de loin :

                     - Trois rangées d'arches superposées.
                     - Les niveau 2 et 3 en retrait (en largeur) sur celui situé au-dessous.
                     - Grand, moyen et petit appareil.
                     - La couverture dallée du Pont-aqueduc.

               *   Vu de près :

                     - Coupe du canal ?
                     - Les concrétions ?
                     - L'absence de mortier aux niveaux 1 et 2 et dans la partie inférieure (en moyen appareil) du niveau 3 ?
                     - Les moellons de la partie supérieure du niveau 3 liés avec du mortier de chaux ?
                     - Le Pont accuse une convexité vers l'amont et une inclinaison vers sa rive droite. Est-il possible de les expliquer en proposant des hypothèses compatibles avec les lois de la physique et de l'hydraulique ?
                     - Le pont routier ?
                     - Les inscriptions et les gravures romaines : les signes phalliques (le dit lièvre du Pont du Gard et la destrau), VERANUS, MENS TOTUM CORIUM.
                     - Les signes gravés par les compagnons passants :
                          + les emplacements ?
                          + la nature ?
                          + les époques ?
                          + ce qu'ils évoquent ?
                          + leur étendue ?
                          + les inscriptions ?
                          + ....

           2) Ensuite, l'architecture de l'aqueduc, en dehors du Pont :           

               - conduite enterrée ou en élévation ?
                   - coupe de l'aqueduc ?
                   - couverture voûtée ?
                   - bassin de régulation ?
                   - radier apparent (entre le bassin de régulation et la butée amont du Pont) ?

                   Pourquoi la couverture de l'aqueduc est-elle voûtée le long de l'aqueduc sauf au-dessus du Pont où elle est dallée ?

V. Le tracé et l'implantation de l'aqueduc.

             Le tracé et l'implantation de l'aqueduc doit tenir compte de :

           1) la topographie des lieux :

                  - altitude absolue de la source (vers 71m).
                  - altitude absolue du bassin de réception (le castellum à Nîmes : 59m).
                  - existence d'un massif de garrigue qui atteint 180 à 200m (entre Uzès et Nîmes).
                  - forme vaguement parabolique du tracé de l'aqueduc entre la source et la ville.

             2) la géologie le long de l'aqueduc :                                       

                  - Des roches dures (calcaire urgonien de l'ère secondaire) à Uzès et Nîmes.
                  - Des roches plus tendres (calcaire miocène de l'ère tertiaire) dans la région médiane. Cette dernière roche, plus facile à travailler, est dite pierre de Vers, ou de Castillon, ou du Pont du Gard.

            3) le climat :

             Méditerranéen : 
                  - deux saisons favorable à la végétation : le printemps et l'automne.
                  - deux saisons dures : l'hiver et l'été.

             4) la pluviométrie :

                    Les pluies peuvent être abondantes au printemps et en automne.
                  - Ravinement.
                  - Crues et inondations.
                  - Dégâts possibles.

              5) la végétation :                                                            

             La végétation dépend du sol. Il est intéressant de remarquer dans le site du pont du Gard :

                  sur la rive gauche, de haut en bas de la colline, une suite étagée de la végétation qui correspond à la nature du sol :
                  o  l'étage supérieur est recouvert de chênes verts chétifs, de cistes cotonneux souffreteux, sur l'urgonien (ère secondaire)
                  o  suivi d'un étage où les arbres poussent bien et croissent, glissant leur racines dans le calcaire fissuré de l'âge tertiaire
                  o  et le fond de la vallée (Mémoire de Garrigues), recouvert de sédiments, cultivable, où poussent les chênes blancs, parmi les capitelles et les murs en pierres sèches. Remarquer, à proximité du bâtiment, la capitelle du berger avec ses marches extérieures et celle du cultivateur. Les deux, autrefois, étaient séparés par des murs surmontés d'une rangée de pierres en épis (l'ancêtre de la clôture électrique) afin d'empêcher les animaux de passer du pâturage au jardin.

                  sur la rive droite, soumise au vent du nord qui transporte du sable de la plage de la rivière, une végétation différente, avec, entre autre, des oyats (plantes des dunes), des genévriers de Phénicie, des cistes de Montpellier, des cistes à feuilles de sauge.

                 Les arbres constituaient le combustible pour le grillage du calcaire dans  les fours à chaux.

              6) l'hydrographie :                                                          

                  Le Gardon, et ses affluents, sont de type méditerranéen. Leurs fortes pentes en amont, faibles voire très faibles en aval, expliquent les crues violentes à certaines périodes de l'année.  

                 A partir d'un tableau publié par les Ponts et Chaussées, nous avons remarqué- mais c'est un pur hasard - que le débit des crues du Gardon, en aval immédiat du pont du Gard  et au pont de Remoulins, vérifie la relation :

 Ainsi, à une surélévation de 4 m, correspond le débit :

D = 50 x 4 x (4 + 1) = 50 x 4 x 5 = 1 000 m³/s.

                     Topographie, hydrographie, pluviométrie, voies de passage conditionnent le choix des appareils hydrauliques à envisager pour le franchissement des vallons (Voir le pont de Valmale, en aval de pont du Gard : Se poser des questions sur son existence et sur son existence à cet endroit précis.)

                     Interpréter la démarche des Romains responsables de chantiers considérables.                                                                                                        

VI . Les instruments de nivellement et d'arpentage utilisés par les Romains.

            Le nivellement :

               Opération fondamentale indispensable pour :
                     - déterminer les lignes de niveau

                           - donner une pente à un aqueduc

                      - déterminer la profondeur d'une galerie souterraine (tunnels de Sernhac, par exemple).

              Matériel : 
                   Selon Vitruve : le chorobate. Mais cet appareil encombrant, trop imprécis ne permettait pas de déterminer une horizontale à moins d'un mètre par kilomètre. Le chorobate a ses panégyristes mais aussi ses détracteurs qui lui préfèrent le niveau à eau constitué d'une série de tuyaux rigides (en plomb ou en bois, comme le montrent certaines représentations) dont la précision est aussi fine qu'on veut, par exemple 1 mm pour une longueur de 50 m, soit 2 cm pour un kilomètre ; précision largement suffisante pour l'implantation de l'aqueduc de Nîmes qui est en moyenne de 25 cm/km, le plus souvent autour de10 cm/km). Les Romains ne disposant pas de tubes souples, on peut imaginer des tuyaux rigides reliés par des articulations souples (peut-être en cuir).

            D'autres moyens : les perches de Frontin, entre autres. Plus maniables que le chorobate permettaient de mesurer les dénivelées, et de porter sur un plan les projections horizontales des terrains en pente (cultellation). 

              L'arpentage :                                                            

                 Il s'agit de mesurer sur le terrain les distances et les angles, nécessaires à la détermination des parcelles.

                Sur le papier les instruments de base sont la règle, le double décimètre, l'équerre. Sur le terrain ce sont le cordeau (règle), les perches (longueur 10 pieds, soit 2,96 m), l'hodomètre (compteur de milles), la groma (équerre), ou, plus pratique que la groma, mais moins précise, l'équerre d'arpenteur. Mention particulière peut être réservée à la dioptre dont celle d'Héron d'Alexandrie, ancêtre de l'actuel théodolite, qui permettait de repérer des angles en azimut et en hauteur. 

  VII . Quelques questions supplémentaires.

                Imaginons les questions qui se sont inévitablement posées au librator (architecte-géomètre) pour concevoir un ouvrage hydraulique destiné au franchissement du Gardon : 

                Devait-il envisager de construire :
                   un siphon ? Si oui, quelle serait sa longueur, la largeur des rampants, la pression au point bas (flèche) ? Quels seraient les problèmes d'approvisionnement en plomb, importé de Bretagne (l'actuelle Angleterre), le prix de revient. Quelle serait la perte de charge, question cruciale inhérente au fonctionnement d'un siphon ?  Cette seule question pouvait ne pas autoriser la construction d'un siphon pour franchir le Gardon.

 ·                       ou un pont ? Si oui quelles seraient 
                            o  sa hauteur ?
                            o  sa longueur ?
                            o  l'ouverture à donner aux arches? 
                            o  l'ouverture de l'arche majeure ? Peut-être devait-on envisager l'arche la plus ouverte des ponts aqueducs romains jamais construite !
                            o les limites supérieures et inférieures à donner aux piles, de manière  à réduire au minimum le volume de la construction et que les arches n'opposent qu'une résistance minimale à l'eau, en période de fortes crues?
                            o Quelle serait la longueur du dernier niveau ?                  

              Tous ces problèmes peuvent se résoudre facilement avec la groma, les perches de Frontin  et des jalons, par le dessin, sans calcul, par des élèves de classes primaires ou par des collégiens ou des lycéens ou des étudiants. Chacun peut y trouver un intérêt. On peut évidemment y associer les calculs simples d'un niveau de classe de quatrième ou de troisième des collèges. 

VIII . Ouvrages de référence
(donnant une réponse aux questions proposées)

 - 1 - Adam, Groma et chorobate, MEFRA – 1982

 - 2 - J.-C. Bessac, La pierre en Gaule narbonnaise et les carrières des bois des Lens. Journal of roman archeology, 1996.

 - 3 - G. Chouquer et F. Favory, avec la participation d'A. Roth-Congès, L'arpentage romain; Ed. Errance- 2001.

 - 4 - Frontin, Les aqueducs de la ville de Rome –Collection des Universités de France, Les Belles Lettres – 1961 – traduction de P. Grimal.

 - 5 - Sous la direction de G. Fabre, J.-L. Fiches, J.-L. Paillet - L'aqueduc de Nîmes et le pont du Gard – C.N.R.S - 2 ^e  édition – 2000.

 - 6 - G. Fabre, J.-L. Fiches, P. Leveau, J.-L. Paillet -             Le pont du Gard – L'eau dans la ville antique -– Presses du CNRS – 1992

 - 7 - J.-L. Fiches, Le pont du Gard, Itinéraires- Edition du patrimoine.       

 - 8 - C. Larnac et F. Garrigue,  L'aqueduc du pont du Gard – Huit itinéraires. Les Presses du Languedoc- Montpellier -  2 ^e  édition – 2004    

 - 9 - C. Larnac –Réflexions sur l'aqueduc de Nîmes et le pont du Gard. Doit paraître à l'automne 2004. CRDP. Montpellier.

 - 10 - A. Malissard, Les Romains et l'eau."Les Belles Lettres" .2002

 - 11 - C. Germain de Montauzan, Essai sur la science et l'art de l'ingénieur aux premiers siècles de l'empire romain,  Ed. Ernest Leroux, 1908.

 - 12 - J.-L. Van Belle et J.-C. Bessac, Les marques compagnonniques de passage. Ed. Illustra         (8870 Izegem (Belgique). 1994.

 - 13 - Vitruve. De l'architecture – livre VIII- traduction de Louis Callebat – Les Belles Lettres- 1973.

  - 14 - Plusieurs communications présentées au colloque international de Saint-Etienne en juin 1999, publiées en 2000 par le centre Jean-Palerne de l'Université de Saint-Etienne, sous le titre Autour de la dioptre d'Héron d'Alexandrie-

 - 15 - M. Clavet-Lévêque, "Groma et pratique d'aménagement du territoire en Biterrois"

 - 16 - A. Hairie, "Aspects pratiques de la dioptre d'Héron d'Alexandrie, étude historique et expérimentale des mesures rétractables"                                   

 - 17 - C. Jacquemard, "La mesure d'une hauteur dont le pied est inaccessible. Etude de Héron"

 - 18 - C. Larnac. «Les limites du système "œil-chorobate" pour  l'implantation de l'aqueduc de Nîmes»,

 - 19 - G. Marchand, H. Petitot et L. Vidal, "L'équerre d'arpenteur de l'Orme à Ennemain (Somme)"  

 - 20 - Roth-Congès – "questions d'arpentage dans la Dioptre et les textes gromatiques romains"

 - 21 - Vidéo disque, le pont du Gard,  CRDP de Montpellier. Doit paraître à l'automne 2004.

 - 22 - La Grande expo – espace muséographique du site du pont du Gard

 - 23 - Site internet du CIDS (comité intercommunal de défense du site du pont du Gard) :             www.pontdugard.org

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