III.4 QUANTIFICATION DE LA PERMEABILITE (K) DES COUCHES PARLA
METHODE SIMPLIFIE DE PORCHET
La méthode nous permet de déterminer la
perméabilité ou le coefficient de Darcy pour une colonne du sol
dont on connait l'état primitif. Les essais sont réalisés
in situ.
On distingue trois grands types de terrains selon leurs
capacités à laisser passer l'eau :
· les terrains semi-perméables ou l'eau circule
très lentement ;
· les terrains imperméables ;
· et les terrains aquifères où l'eau
circule librement.
L'aquifère est un complexe de deux constituants en
interactions : le réservoir et l'eau souterraine.
Le réservoirestune formation
hydrogéologique perméable permettant l'écoulement
significatif d'une nappe d'eau souterraine ou son exploitation par captage. Il
est la trame solide de la structure de l'aquifère. L'eau souterraine
mobile s'emmagasine et circule dans les vides.
La première fonction du réservoir est
capacitive. Elle caractérise le stockage ou la libération de
l'eau souterraine. Ces deux actions sont groupées sous le terme
d'emmagasinement souterrain de l'eau.
L'eau souterraine constitue un milieu continu dans le
réservoir dont seule une fraction, l'eau gravitaire, est mobile dans
l'aquifère.
III.4.1 PRINCIPE DE LA METHODE
Il suffit de forer un petit puits circulaire de rayon r,
à remplir par l'eau et en observer l'abaissement de sa surface
piézométrique issue de l'infiltration, garder
imperméables les parois verticales; l'eau s'infiltre par le fond du
puits.
III.4.2 MATERIELS UTILISES
Au cours de nos investigations, nous avons utilisé
les matériels et outils suivant :
o Un PVC gradué pour la mesure de la
perméabilité K,
o Une machette en remplacement de la tarière pour
forer,
o Une montre pour le timing
o Récipient pour transport d'échantillons,
o Crayon, gomme, stylo,...
o Un carnet de terrain où se prennent les
différentes mesures eues sur terrain.
III.4.3 MODE OPERATOIRE
Tout essai commence par la notion de connaissance des
horizons, donc savoir face à quel sol travail-t-on ? Sol en place
ou pas? Si connu, le creusement ou forage du puits de sondage de profondeur
voulue. Le morceau de tuyau PVC bien gradué y est introduit ;
bien enfoui dans le sol en vue d'éviter les fuites d'eaux aux limites
supérieures du sol comme illustré à la figure 21.
Fig21. a) lateritic sol at Musomi, b) schales at
Kanzunza, c) Granitic rock altereted at Ngese quarry, d)lithomarge facies
atNgote , e)black granitic
Ensuite on verse une quantité d'eau le remplissant et
ainsi on a une hauteur quelconque.
Comme ci haut dit, l'infiltration se réalise par le
fond du tube en créant des abaissements de hauteur, ainsi la relation
entre la hauteur et le temps d'abaissement est dressée dans un tableau
de type suivant.
Tableau
N0 4: résultat de la perméabilité.
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N
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1
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2
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3
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4
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5
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Zi (cm)
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Ti(s)
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Commentaire : il est demandé de
ne point effectuer les essais dans une vallée pour ne pas fausser les
résultats, utiliser l'eau propre évitant le colmatage du
fond.
Au temps t, la hauteur d'eau dans le tube est H et
après dtla surface piézométrique chute de
dz. Connaissant que le tube n'atteint pas ici la nappe et
ayant imperméabilisé les parois par le PVC toute la colonne d'eau
chutant passe par la circonférence du tube au niveau du fond.
Mathématiquement Q=VS
Avec Q : le débit, V : le vitesse, S :
la surface latérale du tube (ou A section de base du tube). Selon la
loi fondamentale de l'hydrodynamique
V=ki avec i=
i=1, partant de l'installation du tube et de l'infiltration
se faisant dans le sens contradictoire à celui naturel des eaux. Le
mouvement presque vertical de l'eau a pour gradient hydrologique celui quasi
unitaire avec i=1.
Q=VA comme A=
Q=V , comme V=ki et V = k car i=1
Q=k ce qui signifie que la quantité d'eau perdue après dt
dv = Qdt
dv=k dt (a) ou encore dv= - Adz ou plus encore, dv= - (b)
En égalisant a et b,
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