Porosité et coefficient d'emmagasinement

Valeur de la porosité efficace

L'exploitation d'une formation aquifère à nappe libre implique 1a récupération de l'eau contenue dans les vides, comme on peut récupérer l'eau d'un échantillon en l'égouttant. Les valeurs de porosité communément admises varient entre 5 et 30%, figure 31. fig31.eps Toutefois l'eau des aquifères est généralement sous pression et l'on utilise alors le coefficient d'emmagasinement pour caractériser plus précisément le volume d'eau gravitaire.

Coefficient d'emmagasinement

La définition du coefficient d'emmagasinement se rapporte principalement aux aquifères à nappe captive dont la limite supérieure est constituée par une formation imperméable. L'aquifère à nappe captive contient une eau sous pression et l'aquifère est ainsi en condition d'artésianisme. En fait, on définit de manière générale le coefficient d'emmagasinement comme étant la source de l'eau disponible, porosité efficace, avec l'eau libérable par dépression. En nappe libre, en première approximation, seule compte l'eau libérable par gravité, porosité efficace, alors qu'en nappe captive seule l'eau libérée par dépression (et réarrangement des grains) est prise en compte. Si l'on découpe l'aquifère en prismes verticaux de 1m2 de surface de base, on appelle Coefficient d'emmagasinement S le rapport de la quantité d'eau libérée par ce prisme sous l'effet d'une baisse de pression de 1 unité au volume total du prisme, figure 32. fig32.eps On peut définir ainsi en représentation bidimensionnelle la quantité d'eau unitaire (par unité de surface) stockée dans un aquifère. On utilise également la notion de coefficient d'emmagasinement spécifique $S_s$ comme le volume d'eau par unité de volume aquifère que l'on obtient sous une baisse de pression de 1 unité. La dimension est [L$^{-1}$] (figure 32). On peut déterminer $S$ qui est égal à $S=e S_s$ (avec $e$ = épaisseur en m de l'aquifère) durant les essais de pompage. En nappe captive, il est évidemment très petit: environ $10^{-6}$, alors qu'en nappe libre, il est proche de la porosité efficace: 10%, 5%.