Contenu
- Caractéristiques de la nappe phréatique
- Flux d'eau souterraine
- Facteurs influant sur la vitesse de l'eau souterraine
- Aquifères souterrains
La plupart de l'eau du monde est de l'eau de mer qui est principalement contenue dans les océans qui recouvrent la terre. Environ 2,5% de l’eau mondiale totale est constituée d’eau douce. L'eau douce se trouve dans les glaciers et les calottes glaciaires et environ 30 pour cent sont des eaux souterraines, qui comprennent des lacs et des rivières. Les eaux souterraines sont présentes presque partout sur les terres - des marais aux terrains rocheux.Lorsque les eaux souterraines remplissent tous les pores du sol ou de la roche, le sol est dit "saturé". La nappe phréatique est la limite entre les sols saturés et non saturés et est influencée par la pluie, la neige, l'irrigation, la sécheresse et les puits en activité dans la région. La majeure partie de l'eau douce à usage humain provient des eaux souterraines.
Caractéristiques de la nappe phréatique
L'humidité du sol sous la surface du sol est présente dans deux zones: la zone non saturée et la zone saturée. Les espaces, ou pores, entre les grains de sable, le sol ou les roches ne sont que partiellement ou pas du tout remplis d'eau dans la zone non saturée, tandis que les espaces sont complètement remplis d'eau dans la zone saturée. La nappe phréatique délimite la limite entre ces deux couches. Une fine couche juste au-dessus de la nappe phréatique est appelée "frange capillaire". La frange capillaire a une épaisseur de quelques centimètres (environ 1 pouce) à 60 centimètres (environ 2 pieds) et est créée par le fait que l'eau est extraite de la zone saturée par capillarité. La profondeur de la nappe phréatique varie en fonction de la composition du sol, allant de zéro dans les zones marécageuses à plus de 25 mètres (300 pieds) de profondeur. Certaines nappes phréatiques se croisent avec des lacs et des rivières et sont modifiées par ceux-ci. Les nappes phréatiques ne sont ni plates ni horizontales: elles suivent souvent la conformation du sol et sont généralement légèrement inclinées, ce qui provoque l'écoulement des eaux souterraines.
Flux d'eau souterraine
Les précipitations, telles que la pluie, pénètrent dans les ruisseaux et les lacs et s'infiltrent dans le sol. Attirée par la gravité, l'eau commence à remplir les espaces vides ou partiellement vides du sol ou entre les particules rocheuses. Lorsque les eaux d'infiltration atteignent la nappe phréatique et la zone saturée, elles commencent à se déplacer horizontalement avec les eaux souterraines. Les eaux souterraines dans la zone saturée s'écoulent des altitudes plus élevées aux plus basses. Contrairement au débit d'eau dans les ruisseaux et les rivières, les eaux souterraines se déplacent très lentement. Les mouvements dans les sols sableux ou graveleux peuvent être de l'ordre du millimètre par jour et dans les sols argileux, ils peuvent être encore plus lents.
Facteurs influant sur la vitesse de l'eau souterraine
Les principaux facteurs affectant la vitesse d'écoulement des eaux souterraines sont la porosité, le nombre d'espaces ouverts disponibles dans le sol ou la roche; la perméabilité, l'interconnectivité des pores; et gradient hydraulique, la pente de la nappe phréatique. La vitesse de l'eau souterraine augmente avec l'augmentation de la perméabilité et du gradient hydraulique. Le sable, le gravier, le grès et certains types de roche cristalline permettent aux eaux souterraines de s'écouler facilement, tandis que les sédiments à grains fins, tels que le schiste et le limon, empêchent la circulation facile de l'eau souterraine.
Aquifères souterrains
Les aquifères sont des réservoirs souterrains qui retiennent une eau souterraine abondante dans les pores ou les espaces. La majeure partie de l'eau potable du monde est extraite des aquifères. Certains aquifères sont créés par des couches constituées de sol argileux ou de substrat rocheux. La fonte de la neige ou de la pluie crée une zone saturée au-dessus de la couche de confinement, car elle empêche l'eau de s'infiltrer au-delà de la couche de confinement. Le débit des aquifères dépend à la fois de la gravité et de la pression créée par l’altitude du terrain. Les aquifères confinés retiennent les eaux souterraines sous pression, tandis que les aquifères non confinés ne sont pas pressurisés et que le niveau de l'eau ne monte pas au-dessus de la nappe phréatique lorsqu'il est perforé.