Hydrogéologie - Granulométrie et détermination de la perméabilité

Thèmes abordés

Énergie - Environnement, Hydrogéologie, granulométrie, détermination de la perméabilité, répartition granulométrique en masse, porosité, loi de Darcy, perméabilité d'un sable, tamisage, colonne à garnissage

Résumé du document

L'objectif de cette séance de travaux pratiques est de déterminer la perméabilité d'un sable. On dispose pour ce faire de deux dispositifs distincts : un jeu de tamis et une colonne à garnissage. Dans un premier temps, nous déterminerons K par tamisage, ensuite, par application de la loi de Darcy dans la colonne. Enfin, on estimera la porosité et la porosité efficace d'un troisième sable.

Extraits

[...] On ajoute ensuite de l'eau jusqu'à atteindre la saturation du sable. Ici, on parvient à infiltrer 25 mL. On en déduit la porosité ε : = = 0,31 = Ensuite, on incline le bécher de sorte à laisser s'écouler l'eau gravitaire. En théorie, cela prend plusieurs heures, mais on s'attend à ce qu'au moins les deux-tiers de l'eau s'écoulent hors du bécher, soit : = = 0,10 = Cette valeur peut être utilisée pour déterminer la vitesse d'avancée du front d'eau dans le sable, dite vitesse d'advection ou vitesse efficace, qui est en effet conditionnée par le milieu traversé : . [...]

[...] Hydrogéologie - Granulométrie et détermination de la perméabilité Introduction L'objectif de cette séance de travaux pratiques est de déterminer la perméabilité d'un sable. On dispose pour ce faire de deux dispositifs distincts : un jeu de tamis et une colonne à garnissage. Dans en premier temps, nous déterminerons K par tamisage, ensuite, par application de la loi de Darcy dans la colonne. Enfin, on estimera la porosité et la porosité efficace d'un troisième sable. Détermination de K par tamisage On dispose de 8 tamis, couvrant une répartition granulométrique allant de 50 μm à 2 mm, que l'on empile de façon croissante. [...]

[...] On la distingue de la porosité, qui elle caractérise l'aptitude du milieu à stocker ce fluide. La perméabilité d'un sable est fonction de sa répartition granulométrique. Elle s'estime efficacement par tamisage ou en utilisant une colonne à garnissage et en y appliquant la loi de Darcy. La perméabilité des sables étudiés au cours de cette séance de TP est de l'ordre de 10-5 ce qui est conforme à la théorie. Par ailleurs, la porosité efficace est à distinguer de la porosité classique, puisqu'elle prend en considération les pertes d'eau par gravitation. [...]

[...] Détermination de K avec la loi de Darcy Le second dispositif avec lequel nous allons déterminer K est une colonne à garnissage. La loi de Darcy s'y vérifie grâce aux trop-pleins installés en entrée et en sortie, qui assurent que le débit d'eau s'écoulant à travers le milieu poreux est constant. Les dimensions de la colonne étant par ailleurs connues, on peut donc s'en servir comme d'un perméamètre. Pour saturer le sable en eau, on alimente dans un premier temps la colonne par le bas, via un vase de trop-plein, qui sera ensuite utilisé en sortie. [...]