b. Mesure du gradient hydraulique
Le gradient du potentiel
hydraulique est la différence de niveau d'eau dans deux puits recoupant
la même nappe, divisée par la distance entre les puits. Il est
à l'origine du déplacement des masses d'eau allant du potentiel
le plus haut vers le potentiel le plus bas.
En ramenant la section A
à l'unité, le rapport entre le débit Q et le gradient
hydraulique i est la conductivité hydraulique K.
Q=K.A.i
Où K= Conductivité hydraulique (en m/s) ;
le terme perméabilité étant réservé à
l'industrie pétrolière.
A= Section totale de la colonne (en m2)
Q= Débit (en m3/s)
I= Gradient hydraulique (sans unité)
c. Diffusion et dispersion dans un
aquifère
La diffusion moléculaire
implique un mouvement aléatoire des molécules suite à
leurs vibrations thermiques. Ce phénomène est
généralement négligeable tenant compte de l'échelle
des aquifères et les vitesses d'écoulements.
La dispersion implique des
changements de direction (et de vitesses) des molécules d'eau induit par
l'obligation de ceux-ci de contourner les blocs constituant l'aquifère
tels que les cailloutis.
Si l'aquifère n'est ni
isotrope, ni homogène ; il se pose le problème de chenaux
d'écoulements souterrains préférentiels. En effet, des
anisotropies verticales vont affecter les directions d'écoulement en
profondeur.
La prédiction de
l'écoulement uniquement par l'observation des axes d'écoulement
peut alors donner des résultats complètement erronés.
Cette notion permet de prédire des zones de risques de pollution d'un
aquifère basés sur les tracés des axes
d'écoulements.
d. Application de la loi de Darcy
La loi de Darcy permet de
résoudre plusieurs problèmes hydrogéologiques,
notamment :
- Le calcul de la surface
piézométrique ;
- La mesure de rabattement dans des puits en nappe libre et
puits artésien en nappe captive ;
- L'évaluation des paramètres importants d'un
aquifère ;
- L'analyse du réseau d'écoulement dans le cas
où la ligne piézométrique n'est pas horizontale.
L'équation de Darcy
permet de prédire en première approximation :
- La distribution de la charge hydraulique sur toute une nappe
à partir des points isolés ;
- Les directions principales de propagation de
l'eau ;
- Analyses des données concernant le pompage dans un
aquifère et estimer les réserves ;
- Les chemins de circulations de fluides et les vitesses
présentes et futures ;
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