Modèle de nappe d’eau souterraine Ph Mairine

Matériel : un aquarium, du gravier propre (1 cm)  l’aquifère, un tube PCV entier avec des coups de scie à la base  un forage / puits, un autre tube PVC mais coupé en 2 dans le sens de la longueur  2 forages, une grande seringue et un tube souple ( la pompe).

Montage : Placer les 2 demi-tubes contre une vitre en les coinçant avec du gravier, ajouter le tube entier au milieu de l’aquarium et achever de placer les graviers.

La nappe Verser l’eau (= la pluie) dans un coin opposé au regard. L’eau s’infiltre dans les graviers, descend jusqu’au fond (l’imperméable) et elle remplit les pores entre les graviers. En une minute, le niveau de l’eau est stabilisé ; il est net dans les tubes. On peut tracer la limite supérieure de la nappe d’eau souterraine = surface piézométrique.

Le pompage Quand on pompe (le plus vite possible), le niveau de l’eau descend dans le puits et l’eau autour rentre par les « crépines » pour remplacer celle qui part. Pour rendre le phénomène plus visible, il faut utiliser du sable et réaliser le pompage avant que la frange capillaire n’envahisse tout (diapo suivante).

La frange capillaire L’eau monte entre les grains de l’aquifère par capillarité ; on peut dessiner une seconde limite, celle des graviers mouillés mais sans eau dans les pores. Entre les deux limites se situe la frange capillaire. Rq : plus le matériel utilisé est fin et plus cette frange est importante. Par ex, du sable sera mouillé trop vite jusqu’en surface et le modèle devient peu lisible.

Pour les bricoleurs Il est possible d’utiser un aquarium un peu plus long et de perser un trou en bas d’une petite face. On installera 4 (ou +) demi-tubes contre la grande vitre face au public. Placer la modèle sur une cale (à gauche du public) pour réaliser une pente. L’eau sortira à droite (= une source) et la surface piézo sera en pente. On pourra ainsi montrer les variations du niveau de l’eau souterraine pendant une année (saison humide puis saison sèche). Rappel : à La Réunion, il n’y a infiltration (et écoulement dans les ravines) que lors des fortes pluies.

Une source A La Réunion, les aquifères sont avant tout les couches de gratons, très poreuses. La source Francis, à Saint Joseph est alimentée par la « nappe sous-fluviale » de la Rivière des Remparts ; l’eau souterraine circule dans des coulées de lave. La couche de gratons n’est pas saturée d’eau jusqu’au cœur massif de la coulée. Au-dessus des sources, les gratons sont mouillés mais ne produisent pas d’eau, c’est la frange capillaire. Rq : il existe aussi des sources « fissurales » mais c’est un autre contexte. PhM PhM L. Ferlicot