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Séance de cours

La loi de Darcy sur les sols saturés

Description

Cette séance de cours couvre l'établissement de la loi de Darcy dans un sol saturé, y compris des concepts tels que la conductivité hydraulique, le débit, la perte de charge et le gradient. Il traite également du facteur de tortuosité des filets liquides et de la généralisation de la loi de Darcy dans différents scénarios d'écoulement. L'application de la loi de Darcy dans le calcul des débits à travers les colonnes de sol et l'influence des propriétés du sol sur la conductivité hydraulique sont explorées. Diverses méthodes de détermination de la conductivité hydraulique, telles que la méthode du trou de tarière et les essais de pompage, sont également présentées.

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Enseignant·e·s (3)

Géraldine Michèle Bullinger

Gabriele Manoli

David Andrew Barry

Research InterestsSubsurface hydrology, constructed wetlands, ecological engineering, in particular contaminant transport and remediation of soil and groundwater; more generally, models of hydrological and vadose zone processes; application of mathematical methods to hydrological processes; coastal zone sediment transport, aquifer-coastal ocean interactions; hydrodynamics and modelling of lakes.

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Concepts associés (29)

Conductivité hydraulique

La conductivité hydraulique, généralement notée K, est une grandeur qui exprime l'aptitude d'un milieu poreux à laisser passer un fluide sous l'effet d'un gradient de pression. Dans le Système international d'unités elle s'exprime en mètres par seconde (m/s). La conductivité hydraulique est une grandeur qui dépend à la fois des propriétés du milieu poreux où l’écoulement a lieu (granulométrie, forme des grains, répartition et forme des pores, porosité intergranulaire), des propriétés du fluide qui s'écoule (viscosité, densité) et du degré de saturation du milieu poreux.

Sol (pédologie)

vignette|Le sol recèle un trésor vivant insoupçonné qui représente 50 % de la biodiversité spécifique sur la terre. En région tempérée, chaque mètre carré (sur de profondeur) abrite en moyenne animales (dont un millier d'espèces d'invertébrés constitués de près de 50 % d'acariens) comprenant, en les distinguant par leur taille, la microfaune, la mésofaune et la macrofaune. Une cuillère à café de sol, soit environ un gramme, héberge en moyenne 100 arthropodes, à , des millions de protozoaires et près d'un milliard de cellules bactériennes, issues de plus de 1 million d'espèces.

Espace poreux du sol

L'espace poreux du sol contient les phases liquide et gazeuse du sol, c'est-à-dire tout, sauf la phase solide qui contient principalement des minéraux de différentes tailles ainsi que des composés organiques. Afin de mieux comprendre la porosité, une série d'équations a été utilisée pour exprimer les interactions quantitatives entre les trois phases du sol. Les macropores ou fractures jouent un rôle majeur dans les taux d'infiltration dans de nombreux sols ainsi que dans les modèles d'écoulement préférentiel, la conductivité hydraulique et l'évapotranspiration.

Science des sols

La science des sols, (soil science en anglais), est l'ensemble des disciplines scientifiques concernant les sols de la surface terrestre. Les deux branches principales de la science des sols sont : la pédologie, qui étudie la formation (pédogenèse) et l'évolution des sols ; l'édaphologie, qui étudie l'influence des sols sur les êtres vivants, particulièrement en tant qu'habitats naturels pour les végétaux (l'agrologie portant plus spécifiquement sur l'étude des seuls sols agricoles).

Loi de Darcy

La loi de Darcy est une loi physique qui exprime le débit d'un fluide incompressible filtrant au travers d'un milieu poreux. La circulation de ce fluide entre deux points est déterminée par la conductivité hydraulique ou le coefficient de perméabilité du substrat et par le gradient de pression du fluide. Dans le cas d'un cours d'eau ou d'un réservoir alimentant une nappe, ce gradient est lié à la hauteur de l'eau. Cette loi a été établie en 1856 par Henry Darcy, après qu'il eut réalisé diverses expérimentations visant à déterminer les lois régissant .

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