L’eau dans le sol

1 - Généralités

• 1.1 - L’eau dans le sol
  Figure 1 - Différents états de l’eau dans le sol
• 1.2 - L’eau dans la nature

2 - Contraintes et pressions d’eau dans les sols

• 2.1 - Rappels sur la notion de contrainte dans un milieu granulaire
  Figure 2 - Contrainte dans un milieu continu
• 2.2 - Contraintes totales et contraintes effectives
• 2.3 - Exemple : contraintes géostatiques et nappe au repos
  Figure 4 - Contraintes géostatiques et nappe au repos

3 - Loi d’écoulement de l’eau dans le sol

• 3.1 - Définitions
  Figure 5 - Trajectoire des molécules d’eau dans un sol Figure 6 - Vitesse d’écoulement
• 3.2 - Loi de Darcy
• 3.3 - Coefficient de perméabilité
  Figure 7 - Perméabilité des sols stratifiés
• 3.4 - Écoulement en milieu anisotrope
  Tableau 1
• 3.5 - Mesure en laboratoire du coefficient de perméabilité du sol
  Figure 8 - Essai de perméabilité à charge constante (schéma de principe) Figure 9 - Essai de perméabilité à charge variable (schéma de principe)

4 - Écoulements permanents dans les sols

• 4.1 - Objet de l’hydraulique des sols
• 4.2 - Écoulement en milieu homogène et isotrope
  Figure 10 - Conditions aux limites d’un écoulement Figure 11 - Condition de continuité des débits à l’interface de deux couches de sol isotrope
• 4.3 - Écoulement en milieu homogène et anisotrope
• 4.4 - Méthodes de résolution des problèmes d’écoulement
  Figure 12 - Écoulement radial cylindrique : notations et réseau d’écoulement Figure 13 - Débit à travers une section de courbe AB Figure 14 - Tranchée drainante complète dans une nappe captive Figure 15 - Tranchée drainante complète dans une nappe libre
• 4.5 - Réseau d’écoulement
  Figure 16 - Puits complet dans une nappe captive Figure 17 - Appareillage d’analogie électrique pour le tracé des réseaux d’écoulement Figure 18 - Réseau d’écoulement autour d’une palplanche

5 - Pressions d’écoulement

• 5.1 - Interaction entre les phases solide et liquide
• 5.2 - Expression de la pression d’écoulement
  Figure 19 - Poussée d’écoulement (écoulement unidimensionnel) Figure 20 - Pression d’écoulement (cas général)
• 5.3 - Gradient hydraulique critique

6 - Résolution numérique des problèmes d’hydraulique des sols

• 6.1 - Méthode des éléments finis
  Figure 21 - Décomposition du domaine d’écoulement en éléments finis Figure 22 - Exemples d’éléments finis bidimensionnels et tridimensionnels
• 6.2 - Méthode des différences finies
  Figure 23 - Grille de discrétisation de la fonction h dans le plan (x, y )
• 6.3 - Exemples de réseaux d’écoulement
  Figure 24 - Maillage d’éléments triangulaires à six nœuds utilisé pour calculer l’écoulement de l’eau autour de trois galeries Figure 25 - Réseau d’écoulement autour de trois galeries Figure 26 - Réseau d’écoulement dans une digue homogène sans drain Figure 27 - Réseau d’écoulement dans une digue homogène avec drain aval Figure 28 - Données géométriques et maillage pour le calcul tridimensionnel en éléments finis de l’écoulement de l’eau vers un tunnel en construction Figure 29 - Réseaux d’équipotentielles déduits du calcul tridimensionnel sur la figure

7 - Hydrogéologie

• 7.1 - Définition des nappes
  Figure 30 - Éléments d’une nappe
• 7.2 - Étude hydrogéologique
  Figure 31 - Surface piézométrique et interprétation Figure 32 - Bassins versants superficiel et hydrogéologique
• 7.3 - Mesure en place des coefficients de perméabilité. Essais d’eau
  Figure 33 - Essai Lefranc : interprétation Figure 34 - Essai Lugeon : principe Figure 35 - Essai de pompage en régime transitoire : interprétation Figure 36 - Essai de pompage : interprétation en régime permanent Figure 37 - Piézomètre ouvert
• 7.4 - Mesure de la pression interstitielle. Piézomètres
  Figure 38 - Piézomètre fermé de type hydraulique