Hydrogéologie

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.

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

Pluies en année sèche décennale

< 500 mm

> 500< 800

> 800

700 1500

1200

1800

900

400

400

700600

600

8001000900

1200

1100 900

500

Inégale répartition des pluies dans l’Ouest en année normale

* milliards de mètres cubes

* *

*

Ruissellement

Infiltration

EvapotranspirationPrécipitations

Pluie efficace

AdourGaronne

Bretagne

Loire

Seine

Rhin

Rhone

Moselle

Meuse

Dordogne

Bassins côtiers

Bassins côtiers

Importation

Exportation

Bassins côtiers

Bassins fluviaux

Pourcentage du territoire français

Ecoulement total moyen (milliards de m3)

Pourcentage de l’écoulement total

21

40

22

28

35

20

18

18

10

AG

LB

SN

4

4

2

6

13

7

23

70

39

RMC

RM

AP

Lignes de partage des eaux

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

La proportion d’eau qui peut être extraite par égouttement d’une roche

(fraction gravitaire ou eau mobilisable) détermine la porosité efficace

Elément minéral

Eau gravitaire ouréserve hydrologique

du sol (aquifères)

Eau capillaire ou réservehydrique du sol (plantes)

Eau de constitution(aucune mobilité)

Eau liée(évaporation)

Les différentes formes de l’eau dans le sol

10 cm ou 1 litre 1 m ou 1 m3 100 m ou 106 m3

Roches poreuses(Sables ou graviers)

Roches fissurées(Granites ou grès)

Roches fracturées(Calcaires karstiques)

1 an 3 à 6 mois 1 à 30 heures

Hétérogénéité des aquifères et variabilité des écoulements

Perméabilité des roches les plus courantes

• Sables et graviers alluvionnaires 1000 m à 10 m/j

• Sables fins, limons 100 m à 10 cm/j

• Arènes granitiques, sables argileux 1 m à 1 mm/j

• Argiles 1 cm à 0.01mm/j

• Calcaires, dolomies 1000 m à 10 cm/j

• Craie 100 m à 1 m/j

• Grès, conglomérats 1000 m à 10 cm/j

• Schistes 1 cm à 0.01 mm/j

• Granites et roches cristallines 1 m à 0.01 mm/j

Nombre de litres d’eau contenus dans un mètre cube saturé de :

• Sable et gravier 200 - 400 litres

• Sable fin 300 - 350 litres

• Grès 50 - 250 litres

• Craie 100 - 400 litres

• Calcaire fissuré 10 - 100 litres

• Argile 400 - 500 litres

• Schiste 10 - 100 litres

• Granite fissuré 1 - 50 litres

Quantité d’eau mobile contenue dans un mètre cube de :

• Sable et gravier 150 - 250 litres

• Sable fin 100 - 150 litres

• Grès 20 - 150 litres

• Craie 10 - 50 litres

• Calcaire fissuré 10 - 50 litres

• Argile 10 - 20 litres

• Schiste 1 - 20 litres

• Granite fissuré 1 - 20 litres

Les différents aquifères.

Les sources.

Granites fissurés saturés

Source en pays calcaire

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.

Mouvements de l’eau dans l’aquifère

Sols secs ou non saturés

Substrat imperméable

Aquifère

Mouvements de l’eau dans l’aquifère

Sols secs ou non saturés

Aquifère

Substrat imperméable

Terrains secsou non saturés Source

Rivière

Toit de la nappe

AquifèreSubstratimperméable

Nappe libre Nappe perchée

Nappe captive

Chrysosplenium sur une source

Une source en Bretagne

Source par émergence

Source par déversement

Source par débordement

Source artésienne

Source jaillissante

Faille

Source pétrifiante

Nappe alluviale enrelation avec une rivière

Exploitation des eaux souterraines

Une fontaine en Bretagne

Cône de rabattementlié à un pompage

Il faut bien distinguer la productivité d’une nappe ou d’un ouvrage de

captation (puits ou forage) et le débit optimal d’exploitation.

Productivité et débit d’exploitation

Productivité et débit d’exploitation

L’exploitation du puits en amont fait baisser le niveau d’eau du puits en aval

Variation de la hauteur d’eau dans une nappe alluviale

Variation de la hauteur d’eau dans une nappe alluviale

Périmètre de protection théorique

autour de la zone d’appel d’un captage

Lignes isopiézométriques etsens d’écoulement

Périmètreimmédiat

Périmètre rapproché

Zones sensiblesPérimètre éloigné

Périmètres de protection d’un captagealimenté de manière diffuse

Zone d’appel

Alluvions Schistes

Prés hydromorphes

Substrats, recouvrements et aquifères

Humifère limoneuxPseudogley

Gley

Horizon cultivéSolifluaAltérites

Sols bruns lessivés

Schistes Grès altérés Grès Granites

Replat hydromorphe

Sols bruns lessivés

Substrats, recouvrements et aquifères

ModerPseudogley

Substrats, recouvrements et aquifères

Granites

Mylonites

Arènes

Colluvions

Plat tourbeux

Tourbe

Sol brunhumifère

PodzolSols cultivés

Limonsargilo-sableux Limons argileux

Grès