COURS HYDROGEOL - YOHANN COUSQUER Flashcards
Quelle proportion de l’eau sur Terre est constituée d’eau douce et d’eau souterraine ?
o Environ 2,5 % de l’eau terrestre est douce.
o L’eau souterraine représente entre 8 200 000 et 12 000 000 km³, soit une part importante de l’eau douce.
- Quelles sont les composantes principales du cycle de l’eau ?
Le cycle de l’eau est résumé par l’équation :
P = R+I+ETR±ΔQP
Où :
o P : précipitation
o R : ruissellement
o I : infiltration
o ETR : évapotranspiration réelle
o ΔQ\Delta QΔQ : variation des stocks.
- Que représente la surface piézométrique dans un aquifère ?
C’est le niveau de l’eau dans un aquifère, exprimé comme la hauteur d’eau dans un puits en équilibre hydraulique.
- Quelle est la différence entre une zone saturée (ZS) et une zone non saturée (ZNS) dans un aquifère ?
o ZS : contient uniquement de l’eau dans les pores.
o ZNS : contient un mélange d’eau et d’air.
- Qu’est-ce qu’un aquifère et quels sont ses composants principaux ?
Un aquifère est une formation géologique perméable, comprenant :
o Zone saturée (ZS) : contient de l’eau.
o Zone non saturée (ZNS) : mélange eau/air/solide.
o Substratum : couche imperméable sous-jacente.
- Quelles sont les caractéristiques des nappes libres ?
o Toit = surface piézométrique.
o Présence d’une zone non saturée.
o Avantages : recharge rapide, facile d’accès.
o Inconvénients : vulnérabilité à la pollution.
- Quelles sont les caractéristiques des nappes captives ?
o Toit imperméable, pas de zone non saturée.
o Niveau piézométrique supérieur au toit.
o Avantages : moins vulnérable à la pollution.
o Inconvénients : recharge limitée, difficilement accessible.
- Comment différencier une nappe libre d’une nappe captive en termes de saturation et de surface piézométrique ?
o Nappe libre : surface piézométrique au toit.
o Nappe captive : totalement saturée avec une surface piézométrique au-dessus du toit.
- Comment l’équilibre hydrostatique est-il décrit dans un aquifère ?
o Pression en un point : P = P0 + ρgh , où :
P0 : pression initiale, ρ: masse volumique, g : gravité, h : hauteur d’eau.
- Quelle est l’équation fondamentale de l’hydrostatique ?
P=P0+ρgh où P0 est la pression initiale, et ρgh la pression exercée par la colonne d’eau.
- Expliquez la charge hydraulique et ses composants.
La charge hydraulique (H) combine :
Pression P,
Altitude z,
Vitesse v (souvent négligeable dans les aquifères)
H=V^2/2g + z +P/ρg
- Qu’est-ce que la Loi de Darcy, et comment est-elle exprimée ?
Elle décrit l’écoulement de l’eau dans un milieu poreux :
Q=KA ∆h/L
Où :
Q : débit,
K : conductivité hydraulique,
A : section traversée,
Δh: différence de charge,
L : distance entre les points mesurés.
Quelle est la différence entre vitesse de Darcy et vitesse effective dans un aquifère ?
o Vitesse de Darcy (U) : vitesse moyenne fictive (Q/A).
o Vitesse effective (uf) : vitesse réelle (u=Q/(ωA)), dépendant de la porosité efficace (ω).
Comment la conductivité hydraulique est-elle calculée à partir de la Loi de Darcy ?
K=QL/∆hA
- Qu’est-ce que la porosité efficace et comment est-elle différente de la porosité totale ?
o Porosité totale (n) : proportion de vide dans le matériau.
o Porosité efficace (ne) : proportion de vide interconnecté permettant l’écoulement gravitaire.
- Quelle est l’importance du coefficient d’emmagasinement dans une nappe captive ?
Il exprime la capacité d’un aquifère captif à libérer de l’eau suite à une variation de charge (compression de l’eau et tassement du milieu).
- Comment calcule-t-on le volume d’eau produit par une nappe captive après un abaissement de la surface piézométrique ?
V=SA ∆h Où :
S : coefficient d’emmagasinement,
A : superficie,
Δh: abaissement.
- Quelle est la relation entre transmissivité, conductivité hydraulique, et épaisseur de l’aquifère ?
T=K*e
Où T : transmissivité, K : conductivité hydraulique, e : épaisseur.
- Quelles sont les trois lois fondamentales utilisées pour modéliser la circulation des fluides en milieu poreux ?
o Équation de continuité (conservation de la masse).
o Loi de Darcy (écoulement).
o Équation d’état (déformation due à la pression).