Les piézomètres

Les piézomètres
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Un piézomètre est un puits ou un forage qui permet la mesure du niveau de l‘eau souterraine en équilibre avec la pression atmosphérique. Ce niveau, appelé niveau piézométrique, se réfère aux points en face duquel l’ouvrage est crépiné.

Si la variation de pression hydrostatique avec la profondeur est normale (linéaire) dans toute la nappe, le piézomètre pourra être crépiné sur toute sa hauteur. C’est le cas d’une aquifère monocouche.

Si l‘aquifère est constitue de deux ou plusieurs couches, celles-ci ont en général des niveaux piézométriques différents. II faudra alors plusieurs piézomètres, chacun d’eux étant crépiné au niveau d’une seule couche, pour avoir une représentation complète de la piézométrie en ce point! Ces différents piézomètres, appelés alors plutôt tubes piézométriques, peuvent être contenus dans un seul ouvrage qu’on appelle piézomètre multiple.

Les mesures de niveau peuvent être effectuées manuellement, à  l’aide d’une sonde (type flotteur ou a contact électrique) et cela donc de manière périodique. Le piézomètre peut également être équipé d’un dispositif de mesure en continu, soit un limnigraphe (flotteur ou niveau bulle a bulle), soit un capteur de pression avec enregistrement numérique. (J. R. DAUM – A. MARTELAT. 1997).

Figure 03 : Coupe schématique d'un piézomètre (KRUSEMAN.G.P. 1974).
Figure 03 : Coupe schématique d’un piézomètre (KRUSEMAN.G.P. 1974).

L’exploitation des mesures piézométriques se traduit principalement par la confection de cartes piézométriques et de courbes de variations piézométriques.

La carte piézométrique représente la surface piézométrique de la nappe par le trace de courbes iso valeurs du niveau de l’eau souterraine. Ces courbes, appelées lignes équipotentielles, sont obtenues par interpolation des mesures effectuées aux différents piézomètres. Pour obtenir une représentation suffisamment précise, un nombre minimal de piézomètres est donc nécessaire. Pour une raison de cout, on ne peut pas, non plus, trop multiplier les piézomètres.

La carte piézométrique renseigne sur la direction et sur le sens d’écoulement de la nappe. Les lignes de courant sont en effet orthogonales aux lignes équipotentielles .

L’enregistrement des variations du niveau piézométrique permet de suivre (‘évolution de la nappe, par (‘observation puis l‘analyse des périodes de recharge et des périodes de vidange.

Le suivi des niveaux piézométriques est un outil important pour la gestion et la protection des nappes. Pour les nappes alluviales en relation avec un cours d’eau, ce suivi s’accompagnera de l’enregistrement et du suivi parallèle des niveaux du cours d’eau.

La comparaison de l‘évolution des niveaux dans le cours d’eau et dans la nappe permettra de préciser la connexion hydraulique entre ces deux composants du système, et en particulier le degré de colmatage éventuel des berges et du fond du cours d’eau.

Le choix de (‘implantation des piézomètres est très important. Ils devront titre situes dans les zones les plus représentatives et les plus significatives. Cela implique évidemment un état minimal de connaissance de la géométrie de la nappe et de son régime d’alimentation.

De manière générale, il sera intéressant de disposer de piézomètres au voisinage du cours d’eau, au voisinage des versants (coteaux), de même qu’au moins un piézomètre central dont les variations de niveau seront corrélées a l’enregistrement des pluies.

L’établissement de la piézométrie ne suffit cependant pas pour la détermination des débits de la nappe et notamment des flux d’échange avec le cours d’eau. L’estimation des débits souterrains nécessite, en outre, (‘acquisition des caractéristiques hydrodynamiques de la formation aquifère : la perméabilité et le coefficient d’emmagasinement.

Celles-ci peuvent titre obtenues par la réalisation de pompages d’essai. (J. R. DAUM – A. MARTELAT. 1997)

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