Hydrogéologie.

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1 Hydrogéologie

2 La pluie en France : 440 milliards de mètres cubes par an, soit 800 litres par mètre carré.
Mais sur près de 50% du territoire, les pluies sont inférieures à la moyenne nationale alors qu’un tiers de la France en reçoit plus de la moitié.

3 Régions de France où les pluies sont supérieures à 800mm/an

4 < 500 mm > 800 > 500 < 800 Pluies en année sèche décennale

5 900 400 1800 1200 1500 700 1200 1100 900 800 900 1000 700 600 500 600 400 Inégale répartition des pluies dans l’Ouest en année normale

6 Précipitations Evapotranspiration * * * Ruissellement Pluie efficace
Infiltration * milliards de mètres cubes

7 Exportation Meuse Bassins côtiers Moselle Seine Bretagne Rhin Loire Importation Bassins côtiers Rhone Dordogne Garonne Adour Bassins côtiers Bassins fluviaux

8 Pourcentage de l’écoulement total
4 18 4 AP SN 18 2 10 6 RM 13 28 7 LB 35 20 23 70 RMC 39 21 AG 40 22 Pourcentage du territoire français Ecoulement total moyen (milliards de m3) Lignes de partage des eaux Pourcentage de l’écoulement total

9 La porosité d’une roche est la proportion d’eau contenue par unité de volume de roche saturée
La dimension, la forme et la manière dont communiquent les pores et les fissures d’une roche déterminent sa perméabilité

10 La proportion d’eau qui peut être extraite par égouttement d’une roche (fraction gravitaire ou eau mobilisable) détermine la porosité efficace

11 Eau capillaire ou réserve hydrique du sol (plantes)
Eau de constitution (aucune mobilité) Elément minéral Eau gravitaire ou réserve hydrologique du sol (aquifères) Eau capillaire ou réserve hydrique du sol (plantes) Eau liée (évaporation) Les différentes formes de l’eau dans le sol

12 Hétérogénéité des aquifères et variabilité des écoulements
Roches poreuses (Sables ou graviers) Roches fissurées (Granites ou grès) Roches fracturées (Calcaires karstiques) 10 cm ou 1 litre 1 m ou 1 m3 100 m ou 106 m3 1 an 3 à 6 mois 1 à 30 heures

13 Perméabilité des roches les plus courantes
Sables et graviers alluvionnaires m à 10 m/j Sables fins, limons m à 10 cm/j Arènes granitiques, sables argileux 1 m à 1 mm/j Argiles cm à 0.01mm/j Calcaires, dolomies m à 10 cm/j Craie m à 1 m/j Grès, conglomérats m à 10 cm/j Schistes cm à 0.01 mm/j Granites et roches cristallines 1 m à 0.01 mm/j

14 Nombre de litres d’eau contenus dans un mètre cube saturé de :
Sable et gravier litres Sable fin litres Grès litres Craie litres Calcaire fissuré litres Argile litres Schiste litres Granite fissuré litres

15 Quantité d’eau mobile contenue dans un mètre cube de :
Sable et gravier litres Sable fin litres Grès litres Craie litres Calcaire fissuré litres Argile litres Schiste litres Granite fissuré litres

16 Les différents aquifères. Les sources.

17 Granites fissurés saturés

18 Source en pays calcaire

19 Un aquifère est à la fois un réservoir et un conducteur d’eau.
La quantité d’eau qu’il emmagasine (réserve) et le débit qu’il écoule dépendent autant de ses dimensions (étendue, volume) que de la porosité et de la perméabilité des roches qui le composent. Sa capacité de stockage dépend de son volume et de la porosité efficace, tandis que son aptitude à transmettre le flux d’eau dépend de son épaisseur et de sa perméabilité.

20 Mouvements de l’eau dans l’aquifère
Sols secs ou non saturés Aquifère Substrat imperméable

21 Mouvements de l’eau dans l’aquifère
Sols secs ou non saturés Aquifère Substrat imperméable

22 Terrains secs ou non saturés Source Rivière Toit de la nappe Substrat imperméable Aquifère

23 Nappe perchée Nappe libre

24 Nappe captive

25 Chrysosplenium sur une source

26 Une source en Bretagne

27 Source par émergence

28 Source par déversement

29 Source par débordement

30 Source artésienne

31 Source jaillissante Faille

32 Source pétrifiante

33 relation avec une rivière
Nappe alluviale en relation avec une rivière

34 Exploitation des eaux souterraines

35

36 Cône de rabattement lié à un pompage

37 Il faut bien distinguer la productivité d’une nappe ou d’un ouvrage de captation (puits ou forage) et le débit optimal d’exploitation.

38 Productivité et débit d’exploitation

39 Productivité et débit d’exploitation
L’exploitation du puits en amont fait baisser le niveau d’eau du puits en aval

40 Variation de la hauteur d’eau dans une nappe alluviale

41 Variation de la hauteur d’eau dans une nappe alluviale

42 Périmètre de protection théorique
autour de la zone d’appel d’un captage Lignes isopiézométriques et sens d’écoulement

43 Périmètres de protection d’un captage alimenté de manière diffuse
Périmètre rapproché Périmètre immédiat Zone d’appel Zones sensibles Périmètre éloigné Périmètres de protection d’un captage alimenté de manière diffuse

44 Substrats, recouvrements et aquifères
Sols bruns lessivés Prés hydromorphes Horizon cultivé Soliflua Altérites Humifère limoneux Pseudogley Gley Schistes Alluvions

45 Substrats, recouvrements et aquifères
Replat hydromorphe Moder Pseudogley Sols bruns lessivés Schistes Grès altérés Grès Granites

46 Substrats, recouvrements et aquifères
Sols cultivés Podzol Sol brun humifère Plat tourbeux Limons argilo-sableux Limons argileux Tourbe Grès Arènes Colluvions Granites Mylonites