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Un système aquifère peut être soit simple: aquifère unique
libre ou captif, oit complexe: aquifère multicouche. En fait sur le
terrain, l'hydrogéologue est constamment confronté à des
systèmes aquifères-aquitards anisotropes et hétérogènes à
limites imprécises qui ne correspondent que rarement pleinement à
ceux que l'on dessine sur le papier.
Un aquifère captif est un aquifère limité par deux formations
imperméables et un aquifère libre est un aquifère dont le niveau
d'eau libre, dans la formation poreuse, forme la limite supérieure
de la nappe, figure 34.
fig34.eps
Historiquement, les premières nappes exploitées étaient des
nappes libres, situées à faible profondeur, que l'on captait à
l'aide de puits peu profonds. On les appelle nappes phréatiques.
Dans les nappes captives, l'eau est en pression dans la
formation. Cette pression provient du poids de la formation
géologique transmis par le squelette de l'aquifère (les grains) et
de la compression de l'eau.
Rappelons que le coefficient d'emmagasinement spécifique
vaut:
![\begin{displaymath}
S_s = \rho g (\alpha + n \beta)
\end{displaymath}](img101.gif) |
(4.1) |
avec
= compressibilité du squelette et
=
compressibilité de l'eau.
La surface fictive correspondant à la valeur de la charge
hydraulique
, le champ de
, s'appelle la surface
piézométrique (courbe isopièze). En nappe libre, cette surface
correspond à la surface libre (courbe hydroisohypse).
Lorsqu'un aquifère surmonte un aquifère libre, on l'appelle
aquifère perché, figure 35.
fig35.eps
On observe souvent dans les dépôts alluvionnaires ou dans les
bassins sédimentaires une succession de couches perméables
alternant avec des couches semi-perméables.
Lorsqu'il existe de manière naturelle ou artificielle, une
différence de charge hydraulique entre les formations perméables
voisines, on observe un lent mais significatif transfert vertical
d'eau induit par le différentiel de pression: on appelle ce
phénomène la drainance, figure 35.
Selon la configuration géologique régionale, le phénomène de
la drainance peut s'exercer selon des directions opposées dans un
même aquifère, par exemple un système tricouche en bordure de
bassin, figure 36.
fig36.eps
Un puits qui recoupe le sommet d'un aquifère captif est
généralement envahi par l'eau sur une certaine hauteur: on
l'appelle puits artésien. Lorsque la charge hydraulique est
supérieure au niveau du sol, l'eau coule à la surface du sol et le
puits est appelé artésien jaillissant.
Différentes configurations géologiques, dessinées
schématiquement sur la figure 37, illustrent les conditions dans
lesquelles on observe l'artésianisme jaillissant.
fig37.eps
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2002-08-27