Eugène Belgrand (1810–1878): Civil Engineer, Geologist and Pioneer Hydrologist

NOTES AND REFERENCES

• Denis Smith, 'Sir William Joseph Bazalgette (1819–1891) Engineer to the Metropolitan Board of Works', Trans. Newcomen Soc. Vol. 59 ( 1986–87), pp. 89–110.
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• The Corps des ponts et chaussées founded in 1716 and reorganised during the Revolution was given its nineteenth century structure by the Décret Imperial portant organisation des Corps des Ponts et Chaussées, signed on 24 August 1804 by Napoleon at Boulogne ready to invade England.
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• The name given to a group of students passing through the School together.
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• A district, the basic administrative unit of govemment in France.
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• Described in Appendix 3.
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• Listed in Appendix Al.
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• Listed in Appendix B 2.
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• Evry-le-Châtel lies in Burgundy south east of the Forêt d'Othe in wooded country at a height of 145 m above meadow land formed by the confluence of two small rivers, the Annance and Bernon, tributaries of the Yonne.
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• Chaumont in Haute-Marne occupies a rocky platform separating the Marne and its tributary the Suize. Lalanne has described Belgrand's life as a youth: 'Ce n'était pas uniquement au college de Chaumont qu'il avait acquis l'instruction littéraire, le gout des arts, le sens profond de la nature dont il a donne tant de preuves. Jouissant des charmes d'une vie campagnarde jusqu'au douze ans, apres des longues promenades dans les forks qui couvrent les plateaux du bassin de l'Ource (a tributary of the Seine) . . . Ii avait donc déjà l'esprit ouvert aux principaux objets de l'enseignement lorsqu'il entra au college; et sa constitution vigoureuse develop* par la vie rustique lui permit de suivre ses etudes sans relache, aussi bien que de travailler jusqu'a son dernier jour sans paraitre en ressentir aucune fatigue'. Lalanne, pp. 338–339.
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• 'C'est dans la classe de mathématiques spéciales du college Louis-le-Grand qu'il recut d'un excellent professeur, feu M. Richard, une instruction qui ne se bornait pas aux matieres du programme restreint dont on se contentait alors pour l'admission a l'Ecole'. Lalanne, p. 339.
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• Eugène Belgrand entered the École polytechnique at a time of general unrest. In July 1830 the people of Paris led by students of the Ecole polytechnique and supported by the commercial middle class rose in revolt against Charles X, the last of the Bourbons, who abdicated and was replaced by Louis Philippe, a constitutional monarch.
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• Te fut un beau jour que le vendredi 9 juillet, alors que le canon des Invalides, vers quatre heures de soir, vint armoncer de sa voix la plus eclante a Paris qui osait a peine y croire, la chute d'Alger l'imprenable. . . . C'es sous l'influence de la double emotion de ce triomphe tnilitaire et de la lutte entrainee entre le regime parlamentaire et le pouvoir royal que s'achevait l'annee scolaire des deux promotions de 1828 et 1829, lorsque les ordonnances de 26 juillet 1830 vinrent, comme un coup de foudre, arrêter subitement le cours de nos etudes'. Lalanne described the atmosphere during a eulogy on Fresnel read by the physicist Arago attended by many Ecole polytechnique students: 'Des salles réitérées d'aplaudissements, dont les polytechniciens donnaient le signal, acceuillirent certains passages qui, mettant en relief les opinions liberales de Fresnel et la noble abnegation avec laquelle il les profes-sait, paraissaient une allusion brillante aux preoccupations du moment'. Lalanne, pp. 339–341.
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• ' On rentrait à l'École avec le coup d'emotions causees a la fois par la séance academique et par l'ef-fervescence qui commencait a se manifester dans Paris. Quarante-huit heures apres, l'Ecole &zit vide et ne devait se rouvrir que trois mois et demi plus tard. Des eleves marchaient a la tete de combattants dont etaient les chefs improvises.' Lalanne, pp. 341.
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• Although Belgrand participated in the July event,ne parlait jamais de ces circonstances si émou-vantes'. Mille, p. 1191.
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• Founded in 1747, after a somewhat chequered time during the Revolution the School was reorganised under Napoleon, its organisation, course content, etc., being set out under the Napoleonic Corps des ponts et chaussées decree. It was later installed in a building in rue Saint-Peres.
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• The 1804 decree required students to spend their summer months gaining experience in the field: 'Les éleves pourront etre envoyes en campagne dans le cours de floréal (april—may) de chaque annee . . 11 recevront . . . le traitement des aspirans . . . Les éleves ainsi envoy& en dehors seront tenus d'être rentres a l'école le l(er) frimaire (novembre): . . ., para. 65.
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• 'En 1832, simple élève ingénieur, dit-il lui-meme dans la preface de son livre La Seine, j'étais charge de surveiller la construction d'un petit pont de trois arches sur la Brenne, a Vitteaux-en-Auxois. Pendant mon séjour dans cette ville, je fus témoin d'u de ces phénomenes qui ne s'effacent pas de la memoire. A la suite d'une forte pluie d'orage, qui dura moms d'une heure, je vis les eaux pluviales ruisseler de toutes parts a la surface des coteaux qui bordent la vallee. En un instant, la Brenne eprouva une crue énorme, qui s'éleva audessus des niveaux des parapets du pont que nous construisons. Ce pont en remplacait un autre beaucoup plus petit, qui avait éte emporté par une crue. On avait calculé le nouveau débouché d'apres les regles les plus larges admises alors, et cependant ii etait evident pour moi qu'on était reste bien au dessous des dimensions necessaires'. Mille p. 1991 quoting from 'la pre-face de son livre la Seine'.
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• 'Je fus bientôt connuit à cette conclusion, que ce double phénomene etait di a la nature du sol. . . . J'en conclus qu'il y a avait une lacune dans nos etudes, et, des cette époque, je fus convaincu qu'un ingénieur des ponts et chaussées doit etre non-seulement "geomètre", mais aussi "géologue". Mille, p. 1191.
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• Inge de ma misere; m'écrivait-il le 5 janvier 1835, depuis huit mois au milieu de plus magnifique pays je n'ai pas encore eu le temps de m'occuper de peinturel' Lalanne, p. 343.
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• There are in the Côte d'Or archives two notices from the Directeur-Genéral des Ponts et Chaussees to the Cate d'Or prefet respectively dated 25 May 1836 announcing Belgrand's promotion from 15 June, and 26 May announcing his transfer from Puy de Dome to Cate d'Or on 6 June 1836.
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• '. . . les premières données du livre (Les Aqueducs romaine) dataient d'un voyage fait a Rome; de 1837 a 1838, M. Belgrand avait accompagne en Italie un de ses freres gravement malade; ii y resta six mois'. Mille, p. 1194.
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• In 1839 Belgrand married Mlle de Brosse 'appartenant a l'une des meilleures families de pays'. Lalanne, p. 343.
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• Avallon (Yonne), a small town on the edge of the Morvan uplands stands on a promontory above a precipitous winding gorge 100 m deep at the bottom of which flows the small Cousin river.
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• 'Études hydroliques: Dans les granits et les terres juraissique formant la zone superieur du bassin de la Seine' (Avallon 1 février 1846), Annales, 1846. II, No. 153, pp. 129–183.
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• There are a number of papers in the Cate d'Or archives between the Avallon mairie and other auth-orities on the proposed water supply.
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• 'Sur l'établissement d'une conduite destinee a améner les eaux du ru d'Aillon a Avallon, suivi de quel-ques considerations sur les ouvrages en ciment romain' (Avallon 1 decembre 1849), Annales, 1850. II, No. 238, pp. 412–451.
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• 'Vers 1850, M Haussmann devint prefet de l'Yonne et visita Avallon. Comme administrateur, ii avait dans le Midi cherche aussi a livrer des eaux vives aux populations. II fut frappe de la justesse des idees de jeune ingénieur et de la hardiesse des travaux qu'il avait sous les yeux. Ii s'en souvint quand ii fut préfet de la Seine, en en 1854 il demandait a M, Belgrand de determiner les sources qu'on pou-vait amener a Paris'. Mille, p. 1191.
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• Georges Haussmann described his meeting with Belgrand and their visit to the Fabrique de Ciment de Wassy in his Mémoires, (1979), reprint, Vol. 1, Ch. IV., 'Les Services d'Ingénieurs', p. 112.
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• There is a copy of the notice transferring Belgrand to the Seine Navigation in the Yonne archives. The Service was organised in three sections: the first section upstream from Paris, the second the stretch through Paris including the bridges, and the third, for which Belgrand was responsible, the stretch below Paris. Promoted ingénieur en chef des ponts et chaussées 2e classe, he was also made respon-sible for maintenance of hydrological data for the whole Seine basin. G Haussmann, Mémoires, (1979), reprint, Vol. 1, Ch. IV., les Services d'Ingenieurs', p. 103.
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• que mes notes tres favorables avaient contribue a faire nommer ingénieur en chef apres mon depart d'Auxerre pour Bordeaux.' G Haussmann, Mémoires, (1979), reprint, Vol. 1, Ch. IV., 'Les Services d'Ingenieurs', p. 114.
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• Annales, 1855 II, pp. 351–352. Henri-Charles-Leopold Emmery de Sept Fontaines [1815-1879], whose father had been founder and first editor of the Annales des ponts et chaussées.
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• For Paris water before 1854 see Belgrand Les Travaux Souterrains de Paris Vol. III 'Les Eaux: Première Section Les Anciennes Eaux' (Paris, 1882) and G Haussmann, Mémoires, (1979), reprint, Vol. 2, Ch. IX, 'Service des Eaux', pp. 21–28.
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• 'II eut avec moi des longs entretiens, au cours desquels nous recherchimes, dans le Departement de l'Yonne, au moyen de la carte geologique . . . C'est encore a Auxerre que prit forme cette theorie de M. Belgrand, d'apparence paradoxale dont la justesse est aujourd'hui confirmee par l'expérience: les sources abondantes et perennes se rencontrent dans les contrees arides, oa les couches permeables du sol ont une grande épaisseur, oft l'eau des pluies et des neiges, absorbees profondement, reparait seule-ment dans quelques ravins offrant an sous-sol impermeable de rares points d'affleurement, coimne en Champagne'. G Haussmann, Mémoires, (1979), reprint, Vol. 1, Ch. IV., 'Les Services d'Ingenieurs', p. 113.
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• G Haussmann, Mémoires, 1979 reprint, Vol. 2, Ch. IX, 'Service des Eaux', p. 42.
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• '. . . en 1853 . . . Je le decidai facilement a se charger d'un Service d'Études ayant pour objet l'ex-ploration complete des sources du Bassin de la Seine, le jaugeage de ces sources et l'analyse de leurs eatjx'. G Haussmann, Mémoires, (1979), reprint, Vol. 1, Ch. IV., 'Les Services d'Ingénieurs', p. 114. II tint Si bien pret que, recevant en avril la mission de rechercher les sources qui pourraient alimenter Paris, il repondait des le mois du juillet par la belle carte du bassin de la Seine, carte qui est un modèle de geologie appliquee et d'hydrologie exprimée par la couleur. Les considerations eclairaient l'examen, les deductions qui en sortaient parurent, des 1854, dans le Memoire du prefet au Conseil municipal. Ce Memoire etait la programme des ameliorations d'assainissement qu'il s'agissait d'entreprendre. . . .'. Mille, p. 1191–1192.
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• Belgrand summarised the investigation later in 'Hydrologie—Sur les conditions qu'on a dil chercher a réaliser dans le choix de sources destinée a l'alimentation de la Ville De Paris', 21 avril 1873, Comtes Rendus, Tome 76.1 pp. 989–997.
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• For one version of this less happy project, G Haussmann, Mémoires, (1979), reprint, Vol. 2, Ch. XI, pp. 128–133.
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• Fully described by Buffet from Belgrand's papers in Les Travaux Souterrains de Paris Vol, IV, 'Les Eaux': Deuxième Section: Les Eaux Nouveaux' (Paris, 1882), there is a shorter description of the scheme in Lalanne, pp. 353–354.
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• Again fully described by Buffet from Belgrand's papers in Les Travaux Souterrains de Paris Vol. IV, there is a shorter description of the scheme in Lalanne, pp. 355–357. Haussmann gives the adminis-trative background to the Dhuis and Vanne schemes in his Mémoires, 1979 reprint, Vol. 2, Ch. XI, pp. 133–151.
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• pp. 149–153.
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• At Sens, a Roman town, the remains of a gallo-roman aqueduct drawing water from springs in the Vanne valley have been discovered.
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• Structures along the aqueduct include the 3757 metre long 'beton agglomére' arcade crossing the val-ley of the Yonne, the masonry arcade at Guy, and the arcade across the Loing at Moret, also in 'beton agglomere. The 900 metres long arcade across the Bievre valley at Arcueil, south of Paris was the last of three aqueducts built at this spot. The first, of which only the ruins of masonry piers may be seen today, is what is left of a Roman aqueduct, erected in the time of Emperor Julian the Apostate (361–363 AD) to carry water from springs at Rungis to the Baths of Gallo-Roman Lutetia, the ruins of which form part of the Cluny museum on boulevard St Michel. The second, 400 yards long, consisting of twenty dressed stone arches, was built between 1613 and 1624 by the architect Salomon de Brosse to convey Rungis waters, about twelve miles distant, to the Luxembourg palace which de Brosse designed for Maria dei Medici at the beginning of the 17th century. The third built by Belgrand between 1868 and 1872 for the Vanne aqueduct consists of seventy seven 40 metres high arches using the de Brosse arcade as foundations. Buffet described the use of 'beton agglomere in Vol. IV 'Les Eaux': Deuxième Section: Les Eaux Nouveaux' p. 284 sq.
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• There is a description of the difficulties met with crossing the Forest of Fontainebleau in Les Travaux Souterrains de Paris, Vol. IV, Lalanne pp. 353–354. Belgrand gave an account of some aspects of the work in Comtes Rendus 'Hydrologie—Sur la perméabilite du sables de Fontainebleau', 21 juillet 1873, Tome 77.2 pp. 178–182.
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• Belgrand, 'Sur l'etablissement d'une conduite destinee a améner les eaux du ru d'Aillon a Avallon, suivi de quelques considerations sur les ouvrages en ciment romain' (Avallon 1 decembre 1849) Annales, 1850. II, No. 238, pp. 448–449.
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• Haussmann gives the history and administrative background to Paris sewers in his Mémoires, (1979), reprint, Vol. 2, Ch. X, pp. 98–110. The last volume of Les Travaux Souterrains de Paris, Vol. V, 'Deuxième Partie: Les Egouts' (Paris, 1887), is devoted to the work of Belgrand and his engineers. See also Mille, p. 1191 and Lalanne, pp. 357–361.
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• Galignani's New Paris Guide 1838 pp. 240–241 described the place 'where most of the night-carts of Paris are emptied. A raised causeway of stone advances between two black and deep pools; along the edges of this the carts, which are enormous tuns placed on wheels are arranged, and empty their con-tents into a shelving trough placed a little below the causeway, from whence, after much racking and examination, they fall into the upper pond. Men remain here whole days searching for money, jewels, and other valuable articles, which may chance to be found in the sewers, and are sometimes very suc-cessful in their search. The contents of the upper pool drain into the second, and from thence into three others successively; the water escapes, and the solid sediment is cut out and used for manure. The sides of the upper pool are slaughter houses for horses, where all the worn-out animals of the capi-tal are brought . .
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• Adolphe-Auguste Mille (1812–1894) civil engineer and environmentalist, 'Sur le service des vidanges publiques de la Ville de Paris' Annales, 1854/1 Memoire No. 71 pp. 129–157.
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• 'Préfecture du Département de la Seine. Rapport sur le mode d'assainissement des villes en Angleterre et en Ecosse presente a M. le Prefet de la Seine par M. Mille, ingenieur des ponts et chaussees' (Paris, 1853) pp. 33; Mille, 'Sur le mode d'assainissement des villes en Angleterre', Annales, 1855/1, Mémoire No. 108, pp. 129–170.
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• Belgrand, 'Note sur l'égout collecteur dit de la Bievre et la siphon de l'Alma' Annales, 1869. II, Note 241, pp. 425–457.
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• Mille, p. 1193 and Lalanne, p. 365–366; also Belgrand, 'Note: Conservation de l'eau des reservoirs de la Dhuis, pendant le siege de Paris', 30 decembre 1872, Annales Tome 75.2 pp. 1840–1841.
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• Founded in 1666 four years after the Royal Society, the Academy was suppressed for a time during the Revolution, reorganised in 1803 by Napoleon who strengthened the divisions for mathematical and physical sciences, each having 30 members in five sections but suppressed the division for moral and political science. In 1816 a new category of membership—'academicien libre'—was created for men like Belgrand whose talents could not easily be accommodated in any particular section. The class of correspondent for distinguished foreigners was extended. The Comtes rendus were introduced by Arago in 1835 as records of the Academy's weekly Monday meetings. At the time of Belgrand's election as an 'académicien libre', corresponding members included Henry Fairbairn and Henry Moseley. The Academy is one of the component bodies of the 'Institut de France', meeting in the seventeenth cen-tury building designed by Le Vau on the Quai Malaquais a short distance from Belgrand last Paris resi-dence in rue Bonaparte
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• 'Sous la Commune . . . le plus grand mal, c'est que son cabinet fut bride lors de l'incendie de l'Hôtel de Ville, et que là perirent les materiaux dela accumulées pour l'histoire des eaux de Paris'. Mille, p. 1193.
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• Created in 1854 by the Ministry of Commerce and Public Works its task was to record rainfall, snow and levels of water in the Seine and its tributaries. Belgrand was responsible for analysing and publish-ing summaries of the observations, as well as using the data collected for flood prediction and hydrolo-gical studies, assisted by a young engineer Georges Lemoine who was to take over responsibility for the service on Belgrand's death and later to have a distinguished career as a scientist-civil engineer-educationalist. Belgrand, 'Service hydrometrique du bassin de la Seine: Memoire sur les observations hydrometriques, du 1 mai 1854 au 30 avril 1855; sur la qualite des eaux de sources du basin' Annales, 1857. I pp. 257–307.
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• Belgrand's hydrological studies were becoming more widely known by the early 1850s. For example, in Annales, 1853. II p. 183 there is a references to his 1846 investigations into the impermeability of certain terrains: 'L'hydrologie est une science toute nouvelle, et qui doit attirer l'attention des inge-nieurs'. His reputation had been enhanced by the publication of his 'Carte hydrolique et geologique du bassin de la Seine'.
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• Belgrand, 'Hydrologie—Perturbations atmospheriques de la saison chaude de l' anti& 1875. Note sur le groupe de pluies du 21 au 24 juin 1875; crue de la Garonne; désastre de Toulouse; inondations du midi de la France', 29 novembre 1875, Tome 81.2 pp. 1017–1025; 6 decembre 1875, pp. 1082–1086; 13 decembre 1875, pp. 1168–1175.
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• Georges Lemoine (1841–1922) was born at Tonnerre (Yonne) on 26 January 1841 and like Belgrand, whom he joined in 1866, was familiar with the upper Seine from his early youth. In 1872 he developed a technique for predicting flood levels for the Seine at _Montereau 2 days ahead; of the Aisne at Pontavent 3 days ahead; of the Mame at Damay near Epernay 3 days ahead; and on the Oise at Compegene 4 days ahead. On Belgrand's death he managed the hydrometric service under Lalanne, taking over full responsibility after Lalanne's retirement in 1881 when he was appointed Ingénieur en chef'. Later he left the service for a distinguished educational career as professor of chemistry at the Ecole polytechnique, being elected in turn a member of the chemistry section of the Academy of Sciences in 1899, and becoming in turn the Academy's vice-president and for a short time its president before his death in 1922.
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• Belgrand, '&Etacute;udes hydroliques: Dans le bassin de la Seine entre les limites jurassiques et Paris' (Avallon 2 avril 1851), Annales, 1852. I, No. 24, pp. 1–228.
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• Belgrand, 'Hydrologie—Étude sur la tourbillon des cours d'eaux'. Comptes Rendus de la Séance de lundi 1 avril 1878, Tome 96, 1878. 1, pp. 798–801.
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• prenait encore la parole le lundi de sa derniere semaine; a propos de la discussion des tourbillons, causes des tempetes dans l'atmosphere, il explique par des tourbillons les mouvements de propagations et de transport des eaux courantes. Le samedi, ii clinait chez M. Chasles, qui réunissait conune de con-tume chaque année, une groupe de ses colleques de l'Institut. C'est au retour, dans la nuit du samedi au dimanche 8 avril, qu'il etait pris d'une obstruction d'intestine, et qu'il s'eteignait, trente-six heures apres, la pens& encore tournee vers son service: c'était le 8 avril a dix heures du matin. Ii avait soix-ante-huit ans. Il succombait en pleine jouissance de ses facultés, de son autorite, de sa grande consider-ation. Mille, p. 1194.
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• Général Fayé, 'Discours (sur M Belgrand) au nom de l'Acadernie des Sciences', followed by M. Daubree, Discours (sur M Belgrand) au nom de la Section de Mineralogie et de Geologie' in Comtes Rendus des Seances de l'Acadimie des Sciences, Vol LXXXVI No. 14, pp. 842–850.
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• A. Mille, 'M. Belgrand', Revue scienufique, 15 june 1878, pp. 1190–1194
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• Léon Lanne, 'Notice sur la vie et les travaux de M. E. Belgrand' Annales des Ponts et Chaussées, 1881. 2 pp. 337–387.
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• Two recent French publications give a balanced view of Haussmann's work at 'prefet de la Seine': Henri Malet, Baron Haussmann et La Renovation de Paris (Les Editions Municipales, Paris, 1973), and Jean des Cars and Pierre Pinon, Paris-Haussmann (Paris, Editions du Pavilion de l'Arsenal, 1991).
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• The answer is to be found in the following comment in Belgrand's letter to the Institution of Civil Engineers in July 1875: 'Les journaux ne sont pas occupes de ces publications, ils sont absorb& par la politique et ne songent gueres a la science de l'Ingenieue.
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