Au cours de l'Antiquité, Lyon - enfin Lugdunum - est une cité prospère à la population nombreuse qui réclame de grands volumes d'eau... Pour répondre à ses besoins, les Romains ont apporté l'ingénierie des aqueducs dans la capitale des Gaules. ZOOM SUR ce patrimoine à découvrir en team building ou pour un EVJF...
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Lugdunum, un site pauvre en eau
Comme vous pouvez le constater sur la reproduction ci-dessous, la cité de Lugdunum se poste sur les hauteurs de la colline de Fourvière. Cela pose dès son installation, le problème de l’approvisionnement en eau. De plus, cette alimentation en eau constitue un des éléments importants de l’urbanisme romain et de l’art de vivre à la romaine, notamment par l’usage quotidien des thermes.
Les aqueducs et les montagnes
Toutefois, Lugdunum dispose de nombreuses sources potentielles dans les massifs montagneux situés à proximité :
- au nord: le Mont d’Or se situe à environ 10 km de Lyon, dans les vallées de Poleymieux et le vallon de Saint-Romain. L’eau y présente, en outre, une très bonne qualité.
- à l’ouest: les monts du Lyonnais, situés à une quinzaine de kilomètres, bénéficient d’une forte pluviosité. En effet, ils font obstacle aux perturbations arrivant de l’ouest. Les sources sont donc nombreuses et d’excellente qualité. On les retrouve sur le versant lyonnais dans le bassin de l’Yzeron et sur le versant opposé dans la vallée de la Brévenne, côté le plus arrosé.
- au sud: le Mont Pilat, situé à un peu plus de 40 km, où nait la rivière du Gier, près de Saint-Chamond également très arrosé car au carrefour des perturbations venant de l’Atlantique et de la Méditerranée.
La solution réside donc dans les aqueducs. Du latin aqua > l’eau et ducere > conduire, les aqueducs constituent l’un des éléments architecturaux les plus représentatifs du monde romain.
Le plus grand réseau d’aqueducs après Rome
Le réseau des aqueducs de Lugdunum est en réalité constitué de 4 ouvrages. Ils convergent tous sur la colline de Fourvière, cœur de Lugdunum :
L’aqueduc du Gier
Il est le plus long et le plus monumental des 4 aqueducs. Il s’alimente dans la rivière du Gier qui lui a donné son nom. Sa source se trouve au sud de Saint-Chamond à une altitude de 405 m. Il débouche au niveau de Loyasse et Fourvière à une altitude de 300 m environ. D’une longueur de 86 km, il traverse 23 communes : 11 dans la Loire et 12 dans le Rhône.
L’aqueduc de la Brevenne
Cet aqueduc conduit l’eau à Lugdunum sur une longueur considérable de 70 km. Il débute à Aveize au-dessus de Sainte-Foy-l’Argentière (630m d’altitude). Par sa longueur, il se place au dixième rang des aqueducs du monde antique. Il aurait eu un débit de 10.000 m3 par jour.
L’aqueduc de l’Yzeron
L’aqueduc de l’Yzeron est long de 35 km. Cet aqueduc, très complexe, est mal connu. Totalement souterrain sur la première partie de son parcours, il a cependant laissé quelques vestiges intéressants. A la différence des 3 autres, il ne s’alimente pas à un point unique, mais possède des ramifications qui lui permettaient de capter l’eau dans plusieurs affluents de l’Yzeron.
L’aqueduc du Mont d’Or
On considère généralement Agrippa comme le responsable de la création de l’aqueduc du Mont d’Or. Il est considéré comme le plus ancien des aqueducs lyonnais. Il est daté entre -30 et + 150 de notre ère. Long de 26 km, c’est aussi le moins puissant en terme de débit (2000 à 6000 m3/ jour).
Ensemble, les 4 aqueducs circulent sur plus de 220 kilomètres, ce qui en fait le plus important réseau hydraulique de l’empire romain après celui de Rome. D’après un calcul théorique, il semble qu’ils pouvaient déverser jusqu’à 30.000 m3 d’eau par jour dans la cité.
De plus, deux d’entre eux – les aqueducs du Gier et de la Brevenne – sont considérés comme étant parmi les 12 aqueducs les plus remarquables du monde antique. Ainsi Lugdunum, avec ses quatre aqueducs témoigne donc d’une romanisation avancée.
La question de la date de construction de ces édifices reste encore en suspens aujourd’hui. Différentes hypothèses ont été émises d’après les inscriptions découvertes sur les vestiges, la taille des ouvrages et les techniques de constructions utilisées. Mais rien ne nous permet actuellement de donner une datation précise. On s’accorde cependant pour dire qu’elle aurait débuté dès le Ier siècle de notre ère.
Fonctionnement des aqueducs
Passons à présent au fonctionnement d’un aqueduc. Dans l’Antiquité, un aqueduc est un système permettant d’acheminer l’eau d’un point A à un point B par la seule force de la gravité. L’image la plus répandue de l’aqueduc romain est celle du pont franchissant une rivière et reliant deux collines, tel le pont du Gard. Mais en réalité, un aqueduc est souvent moins spectaculaire et souterrain.
L’ouvrage captait donc l’eau à une altitude plus élevée au départ qu’à l’arrivée. Cela permet ainsi à l’eau de s’écouler naturellement à l’intérieur d’un canal construit en pente douce. Pour faire face aux contraintes topographiques imposées par le relief, les ingénieurs antiques ont fait preuve d’une grande technicité :
- canaux creusés pour traverser une colline trop élevée,
- ponts pour franchir les vallées,
- système de siphons, dont il reste de nombreuses traces à Lyon, pour franchir les vallées trop profondes et trop larges pour pouvoir supporter un simple pont.
Une particularité lyonnaise: les siphons
En effet, pour pouvoir acheminer l’eau jusqu’au plateau de Fourvière, les ingénieurs romains durent franchir de grandes vallées qui séparent la ville de ses sources aquatiques. Cette problématique topographique va être solutionnée par l’utilisation à plusieurs reprises du système de siphons. Il s’agit d’un élément rare dans les constructions d’aqueducs romains.
Un système « siphons » fonctionne sur le principe des vases communicants. Il est constitué d’un canal résistant à de fortes pressions avec, en amont un réservoir de chasse et en aval un réservoir de fuite, placé plus bas que le réservoir de chasse. L’eau arrive dans un premier temps dans le réservoir de chasse. Puis l’eau passe par le canal, supporté par un pont siphon. Enfin, l’eau remonte – grâce à la pression créée par le réservoir de chasse – dans le réservoir de fuite. Enfin l’eau reprend ensuite son écoulement naturel.
Au total, le réseau lyonnais compte 8 siphons, dont 1 double. 4 ponts siphons et six réservoirs existent encore aujourd’hui. L’utilisation à de nombreuses reprises de cette technique confère au réseau de Lugdunum des spécificités techniques incomparables par rapport au reste du réseau d’aqueducs du monde romain. Les aqueducs de Rome ne comportaient aucun siphon et seule une trentaine sont connus dans le reste du monde antique. Parmi ces trente, 3 autres seulement ont laissé des traces, en Turquie.
Zoom sur l’Aqueduc du Gier
A présent, intéressons nous à l’aqueduc le plus remarquable de Lugdunum: l’aqueduc du Gier. Le parcours du plus long des aqueducs lyonnais est très accidenté. Il est le témoin de la grande maîtrise des techniques de construction dont pouvaient faire preuve les ingénieurs du monde antique.
- Longueur: 86 km
- Distance à vol d’oiseau entre les 2 extrémités: 42 km
- Altitude de départ: 405 m (Saint-Chamond)
- Altitude d’arrivée: 299,5 m (Lyon – Loyasse)
- Canal. Largeur : 55 cm – Hauteur sous clé : 1,6m
- Pente moyenne: 1,1 m par km
- Débit estimé: 15 000m3/jour : il s’agit d’un débit colossal
Des 4 aqueducs lyonnais, c’est aussi celui qui compte le plus grand nombre d’ouvrages d’art, avec :
- 40 ponts,
- 10 élévations en mur plein ou avec arches,
- 11 tunnels
- surtout 4 siphons: ces siphons, d’une longueur allant de 575 m à 2 660 m, ont laissé des vestiges significatifs.
Les quatre siphons de l’aqueduc du Gier qui totalisent une longueur de 5.145 m, étaient équipés chacun d’une dizaine de tuyaux de plomb. Jean Burdy, archéologue spécialiste des aqueducs, a calculé que chaque section de tuyau d’un diamètre de 23 cm et d’une longueur de 3 m pesant 575 kg, on peut estimer à 10.000 tonnes, la masse totale de plomb mise en œuvre dans la construction de l’aqueduc! Les tuyaux ont été soigneusement récupérés dès la fin de l’Antiquité, et le plomb, entièrement recyclé, a disparu.
L’aqueduc du Gier est également caractérisé par l’utilisation d’un parement réticulé en moellons de calcaire, très utilisé en Italie, mais très très rare en France.
Abandon des aqueducs
Le système très efficace des aqueducs est néanmoins fragile et tributaire de la paix de part son besoin en entretien et l’éloignement important d’une grande partie des installations.
A partir du IIIème siècle un déclin s’amorce, renforcé par les invasions barbares ; les Burgondes en particulier (470-474) sont à l’origine de la dégradation des aqueducs: en effet ceux-ci font l’objet de pillages pour en récupérer le plomb qui constitue les canalisations, mais aussi sans doute, de sabotage stratégique pour priver les habitants de leurs ressources et affaiblir la ville.
Une fois les aqueducs hors d’état, la ressource en eau de la ville n’est plus assurée que par les puits publics ou privés et quelques sources, l’alimentation en eau potable devient alors un problème constant qui ne sera résolu qu’au XIXème siècle avec les techniques permettant l’élévation de l’eau du Rhône. Il faudra donc attendre le XIX° siècle pour que Lyon retrouve un équipement capable de faire face correctement aux besoins de la ville avec la Compagnie générale des eaux dans les années 1850
Quelle enquête évoque les Aqueducs?
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