Aquifères et Nappes d'Eau Souterraine

En hydrogéologie, il est essentiel de distinguer l'aquifère, qui est la formation géologique poreuse et perméable (le contenant, comme une couche de sable), de la nappe d'eau souterraine, qui est l'eau contenue dans cet aquifère (le contenu). La classification la plus simple des nappes d'eau dépend du contexte géologique, notamment de la présence ou non d'une couche imperméable au-dessus de l'aquifère.

On distingue principalement deux types de nappes :

La Nappe Libre

Une nappe est dite "libre" lorsqu'un aquifère (par exemple, du sable) repose sur un substrat imperméable (comme de l'argile) et n'est pas recouvert par une autre couche imperméable.

• Dans ce cas, la partie supérieure de l'aquifère est une zone non saturée en eau, et la surface de la nappe peut monter ou descendre sans contrainte verticale.
• Une notion fondamentale est celle du niveau piézométrique : c'est le niveau que l'eau atteint dans un puits ou un forage. Pour une nappe libre, le niveau piézométrique est confondu avec la surface de la nappe elle-même.
• L'ensemble des niveaux piézométriques sur toute l'étendue de la nappe forme ce qu'on appelle la surface piézométrique.

La Nappe Captive

Une nappe est qualifiée de "captive" lorsque l'aquifère est situé entre deux formations imperméables : un substrat imperméable en dessous (le "mur") et une autre couche imperméable au-dessus (le "toit").

• Dans cette configuration, l'aquifère est généralement totalement saturé en eau et l'eau est sous pression, car elle est confinée.
• Lorsqu'on creuse un puits dans une nappe captive, l'eau sous pression remonte dans le forage à une altitude supérieure à celle du toit de l'aquifère.
• La caractéristique principale d'une nappe captive est que sa surface piézométrique est située à une altitude supérieure à la surface réelle de la nappe (qui est bloquée par le toit imperméable).

Cas Particulier : la Nappe Artésienne

Une nappe captive peut devenir artésienne dans des conditions spécifiques.

• Cela se produit lorsque le niveau piézométrique se situe à une altitude supérieure à celle de la surface du sol.
• Si l'on fore un puits dans une telle nappe, la pression est si forte que l'eau jaillit naturellement à la surface, sans qu'il soit nécessaire de pomper. On parle alors de puits artésien.

Dans un contexte géologique plus réaliste, comme celui d'un bassin sédimentaire, une même formation aquifère peut présenter à la fois une partie libre et une partie captive. Là où l'aquifère affleure (arrive à la surface), la nappe sera libre. En s'enfonçant sous d'autres couches, elle deviendra captive.