PROPRIETES HYDRAULIQUES DES SOLS

1 - PERMEABILITE
1.1.- Définition de la charge hydraulique
Tous les sols sont plus ou moins perméables. L'eau filtre à travers l'argile comme à travers le gravier mais ce phénomène sa manifeste avec des intensités différentes. On étudiera surtout les écoulements qui correspondent à des régimes permanents. Dans de tels mouvements, les particules fluides suivent des trajectoires invariables au cours du temps : les lignes de courant.
En supposant le liquide parfait (incompressible et non visqueux), on définit la charge hydraulique h à l'aide du théorème de Bernouilli : [pic] ; Ce qui représente l'énergie d'une particule fluide de poids unité. Mais dans le cas de filtration de l'eau par le sol la quantité [pic] est négligeable puisque les vitesses sont très faibles.

1.2.- Loi de Darcy
Les premières expériences sur la perméabilité ont été faite par Darcy en 1854 et il a remarqué que le débit par unité de surface est proportionnel à la perte de charge et inversement proportionnel à la hauteur : ce qui peut s'écrire :

|[pic] |[pic] |P : pression de l'eau qui pénètre |
| | |Q : débit |
| | |A : aire ou section de sol |
| | |Po : pression de l'eau qui sort |
| | |l : longueur de filtration |

Cette relation appelée loi de Darcy s'écrit :V = ki. Dans cette formule V est une vitesse fictive représentant la vitesse de décharge : [pic], k représente le coefficient de perméabilité du sol. Les valeurs sont très diverses suivant la nature du sol : • gravier : de 10-1 à 102 cm/s. • sable : de 10-3 à 10-1 cm/s. • argile : de 10-11 à 10-7 cm/s.
Le coefficient i