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GEOLOGIE APPLIQUEE AU GENIE CIVIL

Notions d' hydrogéologie

21 Janvier 2012 , Rédigé par Almandin Publié dans #Geologie Appliquée au BTP

Rappel de quelques notions essentielles en Hydrogéologie

Un aquifère est un terrain poreux et perméable (craie, sables…) susceptible de contenir de l’eau. Son substratum (base) est obligatoirement en contact avec un terrain imperméable (argiles, marnes) constituant le Nai (niveau d’arrêt inférieur).

Cet aquifère peut contenir une nappe, zone saturée d’eau, surmontée éventuellement par une zone aérée, partie de l’aquifère dépourvue d’eau mais susceptible d’en avoir.

 

 c Cas  d’une nappe libre :

.  la surface piézométrique(SP) est le niveau supérieur de l’eau dans la nappe. 

. que l’aquifère affleure ou bien qu’il soit surmonté par un « bouchon » imperméable (incapable d’entraîner une surpression de l’eau de la nappe), la profondeur de la nappe est la différence entre ST (surface topographique)  et SP (surface piézométrique) ; son épaisseur est la différence entre SP et le substratum (base) de l’aquifère.

 

Diapositive3

 

c  Cas  d’une nappe captive :

. elle est encadrée par 2 niveaux d’arrêt imperméables, en général marnes ou argiles : le Nai (niveau d'arrêt inférieur) et le Nas (niveau d'arrêt supérieur), ce dernier  pouvant bloquer l’élévation du niveau d’eau dans la nappe et entraîner sa surpression.

 

. La surface piézométrique est un niveau fictif situé au-dessus du toit de l’aquifère, si on effectue un forage, le niveau  de l’eau remontera jusqu’à cette surface fictive. Dans ce cas, la nappe occupe tout l’aquifère ; sa profondeur est la différence entre la ST et le toit de l’aquifère ; son épaisseur est celle de l’aquifère.

 

. Dans certains cas, par suite de pompages excessifs, l’eau n’est plus sous pression dans la nappe (rabaissement de la nappe) : elle fonctionne alors comme une nappe libre ; la SP est  le niveau réel de l’eau dans la nappe ; sa profondeur est la différence entre ST et SP et son épaisseur est la différence entre SP et le substratum de l’aquifère.

 

Si l’on arrête les pompages, le niveau piézométrique pourra remonter et la la nappe fonctionner à nouveau comme une nappe captive.

Diapositive5

Diapositive6 

 

Etude de la nappe de la craie dans la région de Douai

 

 Extrait de la carte hydrogéologique de Douai (ed. BRGM) : en vert la craie, en marron les argiles de Louvil d'une épaisseur de 10m (Nas), en jaune les sables d'Ostricourt (nappes perchées locales). Le niveau de craie est limité en profondeur par un niveau de marnes.

 

Diapositive10

 Diapositive12

Extrait de la carte hydrogéologique de Douai : cf.détail ci-dessous. Sur ce type de document, des courbes en cote NGF indique la profondeur de différents niveaux géologiques et hydrogéologiques.On mentionne en général les courbes du toit et du substratum de l'aquifère principal, ici la craie et les courbes hydroisohypses de la partie supérieure la nappe d'eau (surface piezométrique). 

A partir de ce document, il est aisé de réaliser en un point donné un log de sondage piézométrique, exemple de Guémappe

Diapositive17

Diapositive21

A Guémappe, la nappe de la craie est libre et située à 5m de profondeur, son épaisseur est de 30m.

Autres sites

Voir aussi le polycopié d'applications de géologie

Carte hydro pour la Cité de Montigny

Carte hydro pour la Cité de Montigny

Log de la Cité de Montigny où la nappe est captive. Dans ce cas la surface piézométrique est supérieur au niveau d'arrêt supérieur. La nappe est donc sous pression (danger pour les terrassements et les tunnels

Log de la Cité de Montigny où la nappe est captive. Dans ce cas la surface piézométrique est supérieur au niveau d'arrêt supérieur. La nappe est donc sous pression (danger pour les terrassements et les tunnels

Carte de Douai pour Notre-Dame de Pitié
Carte de Douai pour Notre-Dame de Pitié

Carte de Douai pour Notre-Dame de Pitié

Log pour Vred. Zone de captivité de la nappe montrant une dépression due à des pompages importants

Log pour Vred. Zone de captivité de la nappe montrant une dépression due à des pompages importants

Différents log montrant un pendage du substratum de la craie vers le NE (pendage inférieur au degré)

Différents log montrant un pendage du substratum de la craie vers le NE (pendage inférieur au degré)

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