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L'eau dans le sol

POUR DÉTECTER UN NIVEAU D'EAU - <p>Schéma de principe de la<br />réalisation d’un essai Lefranc.</p>
12/07/2021

POUR DÉTECTER UN NIVEAU D'EAU


Principe de la réalisation d’un essai de pompage.

La mesure d’un niveau d’eau dans un forage non équipé est peu fiable. La mesure dans un piézomètre de faible diamètre
(< 2”) permet de mesurer un niveau d’eau, mais il est hasardeux de le rattacher à un niveau de nappe. En effet, le
faible diamètre du tube rend difficile le développement du piézomètre et le faible espace annulaire génère un risque
de colmatage. De plus, ce type de piézomètre ne peut pas être utilisé pour mesurer une perméabilité et encore moins
déterminer un débit. Explications.

POUR MESURER ET SUIVRE UN NIVEAU DE NAPPE

 

Les piézomètres de diamètre ≥ 2” permettent de mesurer le niveau d’une nappe avec plus de précision. Ces piézomètres nécessitent la réalisation de forages en plus gros diamètre afin de
permettre la mise en place d’un massif filtrant et un développement efficace.
Le piézomètre devra être sélectif, c’est-à-dire crépiné sur la hauteur de l’aquifère choisi et cimenté sur le reste de la hauteur.

 

POUR MESURER UNE PERMÉABILITÉ LOCALE


Afin d’estimer l’ordre de grandeur de la perméabilité des terrains en place, des essais de perméabilité relatifs aux normes ISO 22282 peuvent être réalisés.
À noter :

  • les essais de type Lefranc ont tendance à sous-estimer la perméabilité des sols lorsque leur coefficient de perméabilité k est inférieur à 10-3 m/s en raison d’un colmatage inéluctable de la cavité par l’injection d’eau ;
  • les essais de perméabilité réalisés dans des piézomètres de diamètre de 2” risquent de donner des valeurs non représentatives. Il vaut mieux privilégier des piézomètres de 3 à 4” permettant
    de déterminer des perméabilités plus représentatives ;
  • toutefois, la validité de ces mesures de perméabilité reste locale. En effet, ces essais
    mesurent la perméabilité sur un volume limité par rapport au terrain étudié ;
  • pour obtenir une valeur pertinente de perméabilité et du débit à l’échelle de l’aquifère,
    il est nécessaire de réaliser un essai de pompage.

 

POUR CALCULER LE DÉBIT D’UN AQUIFÈRE


Le débit d’un aquifère ne peut pas être déduit d’une façon fiable à partir d’un essai de perméabilité réalisé dans un piézomètre. Le diamètre de ce dernier n’est pas suffisant pour mobiliser
l’ensemble de la nappe et obtenir une valeur représentative du débit global.
Pour caractériser une nappe sur l’ensemble d’un projet, il convient de mettre en place un essai de pompage. Cet essai permet de mesurer la perméabilité en grand d’un massif de sol et d’obtenir
une bonne estimation des débits à prévoir, notamment dans l’hypothèse de rabattement provisoire ou permanent de la nappe.
Le dispositif d’essai de pompage doit être correctement dimensionné au préalable par un spécialiste. Il faut savoir à quelle profondeur se situe la nappe, sur quelle profondeur crépiner le tube, à quelle profondeur pomper, et avec quel débit prévisionnel. Des piézomètres sont disposés autour du puits de pompage pour mesurer les niveaux d’eau du terrain lors de la réalisation de l’essai de pompage. Il est alors possible de mesurer le cône de rabattement de la nappe lié à l’essai. À défaut d’un dispositif
complet (puits en gros diamètre et réseau de piézomètres), on peut mettre en oeuvre plusieurs essais de pompage dans des puits de diamètre 4” répartis en nombre suffisant sur le terrain.
Attention, le rabattement de la nappe peut avoir un impact sur les avoisinants, et le rejet des eaux pompées peut être soumis à des autorisations administratives.

 

NIVEAUX D’EAU CARACTÉRISTIQUES


Les niveaux d’eau caractéristiques suivants peuvent être déterminés par des hydrogéologues confirmés :

  • niveau des plus hautes eaux (NPHE) ;
  • niveau quasi permanent (ou niveau EB des « basses eaux ») ;
  • niveau fréquent (ou niveau EF) ;
  • niveau caractéristique (ou niveau EHdes « hautes eaux ») ;
  • niveau accidentel (ou niveau EE).

Ces différents niveaux d’eau sont définis dans l’annexe nationale de l’Eurocode 0 (NF EN 1990/NA Clause A1.3.1).


Michel Khatib
Directeur technique et Innovation Ginger CEBTP


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