Henry Philibert Gaspard Darcy (1803 - 1858)

Henry Philibert Gaspard Darcy (1803 - 1858)
Ingénieur français en hydrologie, né à Dijon le 10 juin 1803 et
mort à Paris le 2 janvier 1858.
Il est possible qu'il changeât son nom D'Arcy en Darcy, par
contre son prénom s'est toujours écrit Henry.
Fils de Jacques Lazare Gaspard Darcy, fonctionnaire (collecteur
de taxes), il a un frère cadet Hugues.
Henry effectue ses études à Dijon.
Devenu orphelin en 1817, sa mère Agathe Serdet fait tout ce
qui est en son pouvoir pour que ses enfants aient la meilleure éducation. Hughes deviendra
préfet.
En 1821, Henry Darcy intègre l'École Polytechnique de Paris grâce à l'obtention d'une bourse
de la municipalité.
Sa scolarité se déroula sans incident sauf lors de son examen d'admission à L'École Des Ponts et
Chaussées. Darcy refusa de répondre oralement à une question de chimie, matière qu'il considérait
comme de la cuisine. Il eut zéro à l'oral, et une violente altercation avec l'examinateur, M. Chevreul. Cette
note éliminatoire aurait dû arrêter sa scolarité ; cependant il eut la meilleure note à l'écrit.
En 1823, Henry est admis à L'École des Ponts et Chaussées de Paris. (Passer d'une
polytechnique générale à une école spécialisée était la progression normale de tout élève
excellent de cette époque.)
Darcy obtient son diplôme d'ingénieur civil en 1826. Il est affecté dans le Jura, puis est
nommé à Dijon à la demande du préfet de la Cote d'Or. On lui confie l'étude du projet
hydraulique de la ville.
Henry épouse Henriette Carey, anglaise originaire de l'île de Guernesey (sa famille vivait à
Dijon) en 1828.
L'épidémie de choléra de 1832 l'interpelle, il publie en 1834, "Rapport à M. le Maire et au
Conseil Municipal de Dijon sur les moyens de fournir l'eau nécessaire à cette ville".
De 1838 à 1844, il dirige les travaux d'adduction d'eau de Dijon, 20 ans avant Paris... Il est
nommé Chef ingénieur de la Côte d'Or en mai 1840.
En 1842, apparaissent des problèmes de santé d'ordre nerveux,. Il semble que ce soit les
séquelles d'une méningite.
Henry reçoit la Légion d'Honneur le 31 août 1842.
En 1844, il dessine le tracé du chemin de fer qui desservira Dijon grâce à un tunnel de 4,1 km.
La ville lui sera redevable de son essor économique.
Le Conseil Municipal de la ville de Dijon décide, en 1846, de lui donner l'eau gratuitement sa
vie durant.
Durant la révolution de 1848, il est injustement exilé à Bourges où il travaille sur le canal de
Berry.
Darcy est nommé en 1850, directeur en Chef et Ingénieur du Service des Eaux et des Pavés de
Paris. La ville de Bruxelles le consulte pour la construction de son système d'adduction d'eau ;
à ce titre, il est nommé membre de l'Ordre de Léopold. On le retrouve inspecteur à Londres
pour analyser le pavage des rues à base de macadam (un système de roches écrasées). Sa
notoriété internationale contribue à sa nomination d'Inspecteur Divisionnaire de la ville de
Paris.
En 1853, lors d'une conférence à Paris, Darcy perd conscience.
Il rentre à Dijon en 1855 et demande en décembre, à être relevé de ses fonctions du fait de son
état de santé.
Il continue néanmoins ses recherches en hydraulique. Il découvre les lois de filtration qui
rendront de grands services aux prospecteurs de gisements de pétrole. Se servant du sable
comme matière filtrante, il constate que le débit de l'eau filtrée est proportionnel à la
superficie de la couche filtrante, à la différence de pression existant entre le dessus et le
dessous de cette couche et inversement proportionnel à
l'épaisseur de la couche. C'est la loi Darcy.
En 1856, il publie "Les fontaines publiques de la ville de
Dijon".
En 1857, il publie "Recherches expérimentales relatives au
mouvement de l'eau dans les tuyaux". Il s'agit d'un travail
de recherche sur les écoulements des fluides. Cette
publication est la source de l'équation « Darcy-Weisbach ».
Darcy est élu à l'Académie des Sciences, s'asseyant sur le
siège de Cauchy.
Le 2 janvier 1858, à 54 ans, il meurt d'une pneumonie à Paris. Ses funérailles à Dijon furent
dignes de celles d'un chef d'état.
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En 1865, Henri Bazin publie "Recherches hydrauliques" un rapport d'étude concernant des
expériences réalisées avec Darcy.
A. Dupuit publie "Traité théorique et pratique de la conduite et de la distribution des eaux".
L'auteur utilise la loi de Darcy pour trouver la solution aux problèmes des "régulier-coulent"
et la perte principale radiale autour d'un puits pompé (un problème classique d'écoulement
d'eaux souterraines).
En 1998, la section des Sciences Hydrologique de la Société
Européenne de Géophysique crée une médaille en l'honneur de
d'Henry Darcy. Elle est attribuée aux personnes physiques en
reconnaissance de leurs contributions scientifiques aux recherches
des ressources hydrologiques, leurs exploitations et leur gestion.
Les lauréats sont : M. Falkenmark (1999); E. Plate (2000); D.
Rosberg (2001); W. Kinzelbach (2002).
La Loi de Darcy
v est la vitesse d'écoulement sous un gradient hydraulique,
v = ki
i = dh /ds, dh étant la perte de charge le long de l'élément d'arc ds
d'une ligne de courant,
k est le coefficient de perméabilité.
On mesure k au moyen d'un essai de percolation* ; il peut varier de 10 à 10-10 cm/s selon la
granulométrie (gravier :10, sable :10-2, argile :10-9). La perméabilité dépend aussi de l'état de
serrage du sol, et elle peut varier pour un même sol d'un facteur voisin de 10 ; enfin, elle
dépend de la texture du sol, c'est-à-dire de la forme, de la dimension et de l'arrangement des
particules solides, des inclusions organiques et des vides associés ; le rapport de la
perméabilité horizontale à la perméabilité verticale pouvant atteindre 100 ou même 1 000 ;
l'échantillon sur lequel on fait un essai de perméabilité doit donc être prélevé avec soin de
façon à être complet (toutes les classes granulométriques ont été prélevées), représentatif
(l'architecture du sol n'a pas été modifiée) et intact (l'état de serrage est inchangé).
(*) écoulement d’un fluide à travers une surface poreuse.
Publications
- Darcy H. (1834). "Rapport à Monsieur Le Maire et au Conseil Municipal, de Dijon, sur les
Moyens de Fournir L'Eau Nécessaire à cette Ville". Douillier, Dijon.
- Darcy H. (1850). "Rapport à M. le Ministre des Travaux Publics, sur le pavage et le
macadamisage des chaussées de Londres et de Paris". Annales des Ponts et Chaussées,
Séries 2, 10 :1-264.
- Darcy H. (1856). "Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon". Dalmont, Paris. 647 p. &
atlas.
- Darcy H. (1857). "Recherches expérimentales relatives au mouvement de L'eau dans les
tuyaux". Mallet-Bachelier, Paris. 268 p. & atlas.
- Darcy H. (1858). "Relative à quelques modifications à introduire dans le tube de Pitot".
Annales des Ponts et Chaussées, Séries 3; 15:351-359.
- Darcy H. (1965). "Appendice - note D". La traduction par J. J. Fried. Water Resources J.,
AWRA. 1:5-11. (Fried a fait une traduction partielle de L'Appendice - Note D et d'une page
du texte principal.)
- Darcy H. (1969). "Détermination des lois de l'écoulement de l'eau à travers le sable". Dans
The Theory of Ground-Water Motion and Related Papers, par M. K. Hubbert, Hafner Pub.
Co., New York. pp. 287-310. Réimpressions de trois articles avec corrections, plus un facsimilé de L'Appendice D de Darcy en français.
- Darcy H. et Bazin H. (1865). "Recherches hydrauliques, entreprises par M. H. Darcy",
Imprimerie Nationale, Paris. 684 p. & atlas.
- Darcy P. (1957). "Henry Darcy: Inspecteur Général des Ponts et Chaussées, 1803-1858".
Imprimerie Darantiere, Dijon. 63 p.
Contribution au domaine des unités
Son nom est associé à l'unité mécanique de perméabilité.
1 D (darcy) = 9,87.10-13 m2
Le darcy est la perméabilité d'un milieu qui laisse passer par seconde
1 cm3 d'un liquide, dont la viscosité est celle de l'eau à 20°C, sous
l'effet d'une différence de pression d'une atmosphère.
Les techniques de séparation d'U235 de l'U238 (différence de vitesse
de diffusion) pour préparer les combustibles nucléaires sont
d'actuelles applications des lois énoncées par Darcy.
H. Darcy (adolescent)
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Sources
- Le meilleur de Dijon.
http://perso.club-internet.fr/dijon21/darc.htm
- European Geophysical Society.
http://www.copernicus.org/EGU/awards/henry_darcy_overview.html
- Henry Darcy et sa loi.
http://biosystems.okstate.edu/darcy/index_fr.htm
- La mécanique des roches et de sols
http://www.u-picardie.fr/~beaucham/eadaa/mecasol.htm
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Cette page est extraite d'un site concernant les unités de mesure dont l'adresse est :
http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/index.html