2. Processus ph ysiques a l'echelle des bassin s versants
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leurs afHeureme nts , soit indirect par l'int errnedi aire de la nappe de la craie qui
est la princip ale form ation geologique afHe urant dan s le Bassin pari sien . Les
pompages dan s la nappe de l'Albi en affecte nt fort em ent les volumes dr aines
des trois aquiferes au niveau de leurs afHeureme nts. P relever dans un aquifere,
c'est indirectem ent prelever dan s les riv ieres que cet aquifere, et les aquiferes
aux quels il est event uelleme nt connecte, alime ntent.
Les aquiferes consti tuent done, au moin s dan s les bassin s sedime ntaires, un
compartime nt det erminan t du cycle hydrologique continent al.
Reprenons les figures 2.2 et 2.8. La maj eure partie de l'eau de pluie en elimat te mpore ne ruisselle pas mais s' infiltre. Si cet te eau n 'est pas ca ptee pour
recharger la reser ve util e de l'h orizon explore par les racin es, elle va percoler
plus en profondeur. La percolation est verticale tant qu e le milieu n 'est pas sat ure, jusqu 'a atteindre l'aquifere ou bien , dan s certains cas, at teindre un hori zon
dont la perrn eabilite est inferieure au flux de percolation. Dan s ce deu xierne cas,
un e nappe perchee temporaire peu t apparaitre, not amment a proxirnit e de la
sur face lorsqu e les intensites de pluie sont elevees . Le te mps de parcours moyen
de l'eau vers la nappe dep end de la profond eur de la nappe et done de l'epaisseur de la zone non sat uree et de ses propriet es hydrodyn amiques et de son
degre de sat uration . Les vitesses de percolation sont reduit es, bien inferieures
aux conductivi t es hydrauliques a saturation des mili eux . A t itre d 'exemple, un
flux de percolation relativem ent rapide de 10 mm /h avec un e porosit e de 30 %,
represent e un e vitesse de percol ation de 3 cm / h, soit moins d 'un metre en 24
heures. Cert ain s aquiferes se sit ue nt a des profondeurs de plusieurs cent aines
de metres : un volume d 'eau infiltre en sur face peut me t t re des mo is, voire des
annees a rejoindre la nappe.
Les proc essus de tranfert dans la zone no n saturee situee au-dess us d 'un
aquifere parti cip ent grandemen t a son inertie. La profondeur des aquiferes varie suivant la localisation. Ils sont souvent sub-afHeurants a proxi mite du reseau
hydrographique. On doit donc s'at tendre a un e tres grande disp ersion des t emps
de reponse des aquiferes aux pluies, les secteurs sit ues pr es de la sur face, notamment a proximi te des cours d' eau re pondant beaucoup plus rapideme nt .
A cette variabilite des profondeurs vient s' ajouter l'h eterogeneite des milieu x
insa tures traverses et la possibili te d 'ecoulem ent s concentres rapides vers les
nappes profondes par des macropores et / ou des failles, sur le modele de ce qui
a ete pr esent e dan s la figure 2.12. Ces infiltrations pr eferentielles sont favori sees
si les ecouleme nts sont concent res en sur face par un ph enomen a de battan ce
par exemple (figure 2.14 et 2.25) . Ces ecoulernents preferent iels sont les seuls
perm et tant d 'expliquer les re ponses ra pides des aquiferes observees lors des
pluies.
Si on considere le drain age des aquiferes (nappes lib res essent ielleme nt ) ,
son int en sit e, et done le debit dan s les cours d 'eau qui les drain ent , dep end du
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leurs afHeureme nts , soit indirect par l'int errnedi aire de la nappe de la craie qui
est la princip ale form ation geologique afHe urant dan s le Bassin pari sien . Les
pompages dan s la nappe de l'Albi en affecte nt fort em ent les volumes dr aines
des trois aquiferes au niveau de leurs afHeureme nts. P relever dans un aquifere,
c'est indirectem ent prelever dan s les riv ieres que cet aquifere, et les aquiferes
aux quels il est event uelleme nt connecte, alime ntent.
Les aquiferes consti tuent done, au moin s dan s les bassin s sedime ntaires, un
compartime nt det erminan t du cycle hydrologique continent al.
Reprenons les figures 2.2 et 2.8. La maj eure partie de l'eau de pluie en elimat te mpore ne ruisselle pas mais s' infiltre. Si cet te eau n 'est pas ca ptee pour
recharger la reser ve util e de l'h orizon explore par les racin es, elle va percoler
plus en profondeur. La percolation est verticale tant qu e le milieu n 'est pas sat ure, jusqu 'a atteindre l'aquifere ou bien , dan s certains cas, at teindre un hori zon
dont la perrn eabilite est inferieure au flux de percolation. Dan s ce deu xierne cas,
un e nappe perchee temporaire peu t apparaitre, not amment a proxirnit e de la
sur face lorsqu e les intensites de pluie sont elevees . Le te mps de parcours moyen
de l'eau vers la nappe dep end de la profond eur de la nappe et done de l'epaisseur de la zone non sat uree et de ses propriet es hydrodyn amiques et de son
degre de sat uration . Les vitesses de percolation sont reduit es, bien inferieures
aux conductivi t es hydrauliques a saturation des mili eux . A t itre d 'exemple, un
flux de percolation relativem ent rapide de 10 mm /h avec un e porosit e de 30 %,
represent e un e vitesse de percol ation de 3 cm / h, soit moins d 'un metre en 24
heures. Cert ain s aquiferes se sit ue nt a des profondeurs de plusieurs cent aines
de metres : un volume d 'eau infiltre en sur face peut me t t re des mo is, voire des
annees a rejoindre la nappe.
Les proc essus de tranfert dans la zone no n saturee situee au-dess us d 'un
aquifere parti cip ent grandemen t a son inertie. La profondeur des aquiferes varie suivant la localisation. Ils sont souvent sub-afHeurants a proxi mite du reseau
hydrographique. On doit donc s'at tendre a un e tres grande disp ersion des t emps
de reponse des aquiferes aux pluies, les secteurs sit ues pr es de la sur face, notamment a proximi te des cours d' eau re pondant beaucoup plus rapideme nt .
A cette variabilite des profondeurs vient s' ajouter l'h eterogeneite des milieu x
insa tures traverses et la possibili te d 'ecoulem ent s concentres rapides vers les
nappes profondes par des macropores et / ou des failles, sur le modele de ce qui
a ete pr esent e dan s la figure 2.12. Ces infiltrations pr eferentielles sont favori sees
si les ecouleme nts sont concent res en sur face par un ph enomen a de battan ce
par exemple (figure 2.14 et 2.25) . Ces ecoulernents preferent iels sont les seuls
perm et tant d 'expliquer les re ponses ra pides des aquiferes observees lors des
pluies.
Si on considere le drain age des aquiferes (nappes lib res essent ielleme nt ) ,
son int en sit e, et done le debit dan s les cours d 'eau qui les drain ent , dep end du