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"Comprendre le fonctionnement des nappes phréatiques grâce àune maquette de modélisation analogique en hydrogéologie" (vidéo)

La maquette présente la coupe d’un aquifère (nappe phréatique) pour introduire aux écoulements dans les milieux souterrains et àla problématique du transport de polluants. Cette expérience est une occasion unique de voir ce qui se passe dans le sol.

La coupe se compose de trois couches simulant typiquement un milieu sédimentaire multicouche, contenant plusieurs nappes d’eau souterraine (photo ci-après). A partir de la surface, la première couche contient une “nappe libre†et la troisième couche contient une “nappe captive†. La couche intermédiaire (la plus foncées sur la photo) est imperméable et dissocie les deux nappes :

* la nappe libre est caractérisée par l’existence d’une surface libre matérialisable par l’écoulement d’un traceur àpartir de la surface

* la nappe captive est caractérisée par l’existence de puits artésiens (puits dans lesquels le niveau d’eau est supérieur àla surface).

Maquette d'hydro


L’expérience permet d’aborder les le fonctionnement des écoulements souterrains ainsi que l’influence des activités humaines :

* la relation entre l’eau de surface et l’eau souterraine : est-ce que ce sont les nappes qui alimentent les rivières ou inversement ? et plus généralement, comment s’intègrent les écoulements souterrains dans le cycle de l’eau : les nappes sont alimentées par les précipitations ou les rivières et se jettent dans la mer ou dans les rivières.

* la pollution des eaux souterraines : des injections de traceurs dans les puits permettent de visualiser les lignes d’écoulement ainsi que le devenir des polluants dans une nappe. On remarque que les écoulements souterrains sont plus lents que dans une rivière : de l’ordre du cm/s en souterrain par rapport au m/s dans une rivière. On voit également la très forte dispersion du traceur dans le milieu montrant qu’une pollution ponctuelle peut endommager durablement une nappe phréatique.

* le pompage dans les nappes : un pompage actionné àvolonté montre le rabattement de la nappe ainsi que la disparition de la rivière en aval. Ceci illustre la relation entre les différents captages et la nécessité d’une gestion intégrée des systèmes souterrains et superficiels des ressources en eau.

* les transferts entre les aquifères : on remarque les changements occasionnés par le pompage dans la nappe libre ne se transmettent pas àla nappe captive.

A partir de cette description succincte de l’hydrogéologie, nous parlons de la recherche en hydrogéologie et des thèmes que nous abordons au laboratoire : * hydrogéologie des milieux fracturés * dispersion physico-chimique des polluants * caractérisation et modélisation des systèmes souterrains * génétique des milieux souterrains : comment les milieux souterrains se constituent-ils ?




- Découvrir l’expérience au format vidéo