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Calculs hydrauliques des sols: Rationalisations et équivalences

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Description

Cette séance de cours couvre les calculs du sol hydraulique en 2D et 3D, en mettant l'accent sur les conditions d'équilibre avec une perméabilité uniforme et isotrope. Il explique les concepts de rationalisation et d'équipement, illustrant comment déterminer les gradients hydrauliques et résoudre les équations connexes.

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Concepts associés (16)

Charge (hydraulique)

vignette|Variation des trois termes de la charge le long du coursier d'un moulin : la somme des termes reste constante de l'amont à l'aval, bien que leur part respective varie. jaune : énergie cinétique ; bleu : travail des forces de pression ; bistre foncé : énergie potentielle de pesanteur. En hydraulique, la charge est une grandeur homogène à une longueur (hauteur de la colonne d'eau dans un tube de Pitot). Cette grandeur est proportionnelle à l'énergie mécanique d'une molécule de fluide.

Perméabilité (matériau)

La perméabilité d'un milieu poreux mesure son aptitude à se laisser traverser par un fluide sous l'effet d'un gradient de pression ou d'un champ de gravité. Cette quantité est liée à la loi de Darcy. L'absence de perméabilité s'appelle l'imperméabilité. Une hypothèse sous-jacente à la définition est que l'écoulement dans le milieu est un écoulement en régime de Stokes. Cette hypothèse est utilisée pour établir l'équation de Darcy à partir de la description de la porosité par la méthode de prise de moyenne volumique ou par homogénéisation.

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.

Groundwater energy balance

The groundwater energy balance is the energy balance of a groundwater body in terms of incoming hydraulic energy associated with groundwater inflow into the body, energy associated with the outflow, energy conversion into heat due to friction of flow, and the resulting change of energy status and groundwater level. When multiplying the horizontal velocity of groundwater (dimension, for example, per cross-sectional area) with the groundwater potential (dimension energy per volume of water, or ) one obtains an energy flow (flux) in for the given flow and cross-sectional area.

Drainage equation

A drainage equation is an equation describing the relation between depth and spacing of parallel subsurface drains, depth of the watertable, depth and hydraulic conductivity of the soils. It is used in drainage design. A well known steady-state drainage equation is the Hooghoudt drain spacing equation. Its original publication is in Dutch. The equation was introduced in the USA by van Schilfgaarde. Hooghoudt's equation can be written as:.

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Conductivité hydraulique

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