INTRODUCTION ET INTRODUCTION ET GENERALITESGENERALITES

Hydraulique :Hydraulique :

Etude des écoulements de fluidesEtude des écoulements de fluidesincompressibles newtoniens tels incompressibles newtoniens tels que l’eau, mais du point de vue deque l’eau, mais du point de vue del’ingénieur.l’ingénieur.

Souterraine :Souterraine : Terme qui désigne dans le contexte actuelTerme qui désigne dans le contexte actuel le sol sous ses différentes formes pourvu le sol sous ses différentes formes pourvu qu’il présente, à travers les particules le qu’il présente, à travers les particules le constituant, une accessibilité au fluide constituant, une accessibilité au fluide en mouvement.en mouvement.

L’étudeL’étude du mouvement des eaux souterraines est d’une grande du mouvement des eaux souterraines est d’une grande importance à chaque fois que le phénomène d’infiltration est présent.importance à chaque fois que le phénomène d’infiltration est présent.

Cette importance peut être illustrée sur plusieurs exemples.Cette importance peut être illustrée sur plusieurs exemples.

- Effets de l’écoulement interstitiel sur l’état de contrainte d’une structure poreuse Effets de l’écoulement interstitiel sur l’état de contrainte d’une structure poreuse sujette à cet écoulement.sujette à cet écoulement.

- Etude du régime d’une nappe Etude du régime d’une nappe ( ( TransitoireTransitoire // permanent). permanent).

- Simulation de l’intrusion de l’eau de mer dans Simulation de l’intrusion de l’eau de mer dans un aquifère dans le cas où on est à proximité deun aquifère dans le cas où on est à proximité de la mer.la mer.

- Etude de la pollution des nappes.Etude de la pollution des nappes.

• Origine de l’eau souterraineOrigine de l’eau souterraine

• La hauteur d’infiltration (quantité d’eau infiltrée à travers la surface du La hauteur d’infiltration (quantité d’eau infiltrée à travers la surface du sol par unité de temps) ou le taux d’infiltration (rapport de la hauteur sol par unité de temps) ou le taux d’infiltration (rapport de la hauteur d’infiltration à la hauteur de précipitation efficace) sont influencés par d’infiltration à la hauteur de précipitation efficace) sont influencés par plusieurs facteurs dont :plusieurs facteurs dont :

la lithologie du solla lithologie du sol

la nature des aménagements la nature des aménagements de surface tels que barrages, de surface tels que barrages, rectification des cours d’eau rectification des cours d’eau etc..etc..

la géomorphologie du bassinla géomorphologie du bassin

• Aquifère et nappe souterraineAquifère et nappe souterraine

Aquifère un massif perméable suffisammentAquifère un massif perméable suffisamment

poreux pour permettre un écoulement significatifporeux pour permettre un écoulement significatif

d’eau interstitielle, et apte au captage d’une d’eau interstitielle, et apte au captage d’une

quantité appréciable d’eau provenant quantité appréciable d’eau provenant

de l’infiltration.de l’infiltration.

Un aquifère peut être homogène ou héterogéneUn aquifère peut être homogène ou héterogéne

La zone saturée d’eau interstitielle d’un aquifère constitue la nappe.La zone saturée d’eau interstitielle d’un aquifère constitue la nappe.

• Une nappe libre voit sa surface piézométrique coïncider avec sa surface libre Une nappe libre voit sa surface piézométrique coïncider avec sa surface libre audessus de laquelle il existe une zone non saturéeaudessus de laquelle il existe une zone non saturée

• Une nappe captive ou confinée est surmontée par une formation peu Une nappe captive ou confinée est surmontée par une formation peu perméable ou imperméable qui fait que l’eau interstitielle se trouve soumise à perméable ou imperméable qui fait que l’eau interstitielle se trouve soumise à une pression supérieure à la pression atmosphérique ; quand on opère un une pression supérieure à la pression atmosphérique ; quand on opère un forage vertical dans l’aquifère contenant ce type de nappe, et à travers le toit forage vertical dans l’aquifère contenant ce type de nappe, et à travers le toit imperméable, l’eau remonte au-dessus de ce toit ou peut parfois jaillir.imperméable, l’eau remonte au-dessus de ce toit ou peut parfois jaillir.

• Etats de l’eau dans le solEtats de l’eau dans le sol

• Eau interstitielle: gravitaire ou de rétentionEau interstitielle: gravitaire ou de rétention• Eau liée ou absorbéeEau liée ou absorbée

• ACTIONS DE L’EAU SOUTERRAINEACTIONS DE L’EAU SOUTERRAINE

Les actions de l’eau souterraines peuvent être d’ordre chimique ou d’ordre mécanique.L’aspect chimique est évident si on note que la percolation s’opère dans un milieu constitué de grains de matériaux qui peuvent interagir chimiquement en présence de l’eau.

En ce qui concerne cet aspect, signalons seulement que cela se répercute sur la nappe de deux manières :

- changement de la nature de l’eau souterraine (sels minéraux etc..)- changement dans la porosité du milieu poreux véhiculant cette eau par dissolutiondu matériau constituant les grains solides.

L’aspect mécanique est beaucoup plus important et plus immédiat du fait de la présence du champ de pression interstitielle due à la présence de l’eau en mouvement dans les interstices du sol.

Une mauvaise estimation des caractères du champ des pressions interstitielles ou une modification inconsidérée du parcours des eaux souterraines peut avoir des conséquences graves sur l’environnement (tassements excessifs, glissements de terrains, rupture des digues de retenue ou barrages etc..)

Il faut enfin signaler le caractère sournois des écoulements souterrains.