Hydrogéologie - Étude d'une coupe d'aquifères superposés

Thèmes abordés

Énergie - Environnement, Hydrogéologie, étude d'une coupe d'aquifères superposés, aquifère captif, représentations graphiques, écoulement en série, maquette en sables, perméabilité, cinétique, réponse piézométrique, loi de Darcy

Résumé du document

La maquette en sables représentée ci-dessous est une coupe d'aquifères superposés. Elle comporte différents matériaux, donc différentes perméabilités ; deux types d'aquifères, libre et captif ainsi que des matériaux en parallèle, d'autres en série. Sa mise en eau se fait de sorte que la hauteur d'eau à l'entrée h0 soit égale à la hauteur de la coupe. Pour ce faire, on s'efforce de maintenir une alimentation Q constante.

Extraits

[...] Hydrogéologie - Étude d'une coupe d'aquifères superposés Présentation du montage La maquette en sables ci-dessous, est une coupe d'aquifères superposés. Elle comporte : - différents matériaux, donc différentes perméabilités - deux types d'aquifères, libre et captif - des matériaux en parallèle, d'autres en série Sa mise en eau se fait de sorte à ce que la hauteur d'eau à l'entrée h0 soit égale à la hauteur de la coupe. Pour ce faire, on s'efforce de maintenir une alimentation Q constante. [...]

[...] Sur le terrain, cette tendance ne s'observe que pour des pentes importantes (par exemple dans le cas de captage à la source en montagne). Il est possible d'utiliser une approximation linéaire par les tangentes à la courbe sur une portion homogène du système. Valeurs relevées et représentations graphiques Système captif : Système libre : Cinétique On s'intéresse ensuite à la vitesse de migration d'un polluant potentiel dans l'aquifère libre. On injecte un colorant afin de suivre le déplacement du front d'eau dans le milieu et d'évaluer sa vitesse. [...]

[...] Ainsi, la migration de certains polluants dans un aquifère peut s'avérer très lente. Écoulement en série et en parallèle En régime permanent, pour des systèmes en série, c'est la perméabilité la plus faible qui régit l'écoulement. Au niveau de la portion en série de notre maquette, c'est le sable fin, plus perméable que les graviers, qui impose le débit. Pour des systèmes en parallèle, les couches étant indépendantes, le débit total correspond à la somme des débits dans chaque couche. [...]

[...] Cas du système libre En système captif, la loi de Darcy s'écrit : . Dans notre cas, On pose donc , où zf est l'altitude du fond, c'est-à-dire la hauteur du toit de l'imperméable sur lequel repose l'aquifère libre considéré. Ce changement de variable vérifie car : . Il vient : Cette fois-ci, l'équation obtenue est de la forme . On obtient effectivement une courbe en puissance 1/2 lorsque l'on trace pour les piézomètres 1 à 5. Cette fois-ci, la loi de Darcy est vérifiée pour un aquifère libre. [...]