Les eaux souterraines: notions de porosité et de perméabilité

Cette vidéo aborde les notions essentielles relatives aux eaux souterraines, en se concentrant plus particulièrement sur la porosité et la perméabilité.

Voici une description des points clés abordés :

• Structure du sous-sol : La vidéo commence par définir le vocabulaire de base en décrivant la structure du sous-sol, comme on pourrait la trouver en creusant dans la plaine alluviale de l'Ouche. Elle distingue plusieurs couches :

  • La zone non saturée, proche de la surface, où les interstices des roches ne sont pas remplis d'eau.
  • La zone saturée, plus en profondeur, où tous les vides sont saturés en eau. C'est cette zone qui constitue la nappe d'eau souterraine.
  • Le substratum imperméable, une formation géologique (argileuse par exemple) qui empêche l'eau de s'infiltrer plus profondément et la force à s'accumuler pour former la nappe.

• La Porosité : Ce concept mesure la capacité d'une formation géologique à stocker l'eau. La vidéo explique que la porosité dépend de la taille des grains (la granulométrie) :

  • Porosité totale : C'est la proportion totale des vides dans une roche. Elle est maximale pour les matériaux très fins comme les argiles.
  • Porosité de rétention : Elle correspond à l'eau "liée" aux grains par des forces d'adsorption (ou eau de rétention), qui ne peut pas circuler. Cette eau n'est pas exploitable. Elle est maximale dans les matériaux à grains très fins.
  • Porosité utile (ou efficace) : Elle représente la proportion des vides contenant l'eau "libre", celle qui peut circuler sous l'effet de la gravité et qui intéresse les hydrogéologues. Cette porosité est optimale pour les sables moyens à grossiers.

• La Perméabilité : Cette notion caractérise la capacité d'une formation géologique à se laisser traverser par l'eau.

  • Les hydrogéologues utilisent plus souvent le terme de conductivité hydraulique, considéré ici comme un synonyme.
  • Ce concept a été mis en évidence par la loi de Darcy, qui a montré que le débit d'eau à travers un matériau est proportionnel à un coefficient de proportionnalité, la conductivité hydraulique (noté K).
  • La conductivité hydraulique est une propriété propre au matériau. Des valeurs de référence permettent de qualifier un matériau d'imperméable (argiles), de perméabilité mauvaise (sables fins) ou de perméabilité bonne à très bonne (sables, graviers).

En résumé, la vidéo explique comment l'eau est stockée dans les formations géologiques (porosité) et comment elle y circule (perméabilité), deux concepts fondamentaux pour toute étude hydrogéologique. Elle se focalise sur l'eau libre de la zone saturée, car c'est là que se trouvent les stocks d'eau souterraine exploitables.