La pénétration de l'eau dans le sol
L’eau, dans un sol, a tendance à se déplacer à la fois des zones les plus humides vers les zones les plus sèches et du haut vers le bas, plus ou moins facilement en fonction du jeu des forces auxquelles elle est soumise et des caractéristiques physiques du sol. Ces caractéristiques, qui déterminent également la pénétration de l’eau dans le sol, sont la perméabilité (ou conductivité hydraulique) et l’infiltrabilité.
Perméabilité
La perméabilité d’un sol représente sa capacité à laisser circuler un liquide : un sol ne peut donc être perméable que s’il comporte une macroporosité, ou porosité efficace. La perméabilité d’un sol est maximale à saturation, parce qu alors toute la porosité intervient dans le transfert de l’eau. Lorsque le sol est désaturé, la perméabilité diminue d’autant plus que la teneur en eau est inférieure à celle de la capacité de rétention, et qu’alors des forces de succion retiennent l’eau dans la matrice du sol, 1 empêchant de circuler. Cette perméabilité à saturation (on emploie plus souvent le terme de «conductivité hydraulique à saturation», ou simplement «perméabilité»), qui peut être considérée comme constante dans un milieu homogène à faibles variations de températures, est une notion fondamentale pour expliquer la circulation de 1 eau dans les nappes dont la température varie peu. Elle sera étudiée plus en détail (cf. III. 3. c.).
Infiltrabilité
Alors que la perméabilité fait référence à la quantité d’eau qui peut traverser un sol, l’infiltrabilité (ou capacité d’infiltration) caractérise la quantité d’eau totale qui peut pénétrer dans ce sol à partir de sa surface : à la quantité d’eau s’infiltrant du fait de la perméabilité, s’ajoute ainsi celle que le sol est capable de stocker dans sa matrice. C est cette capacité d’absorption d’un sol qui intéresse l’hydrologie de surface puisqu elle permet de discerner la part de la pluie qui s’infiltre de celle qui ruisselle.
Lors d’un épisode pluvieux, la capacité d’infiltration d un sol préalablement sec diminue avec le temps, en relation avec la diminution de la succion matricielle résultant de l’augmentation de la teneur en eau; dans le même temps, la perméabilité de ce sol augmente pour les mêmes raisons. Quand la saturation intervient, 1 infiltrabilité, se stabilisant alors à sa valeur minimum, se confond avec la perméabilité, qui atteint sa valeur maximum, lors d’ une campagne de pluies expérimentales (simulation de pluie), 1 évolution simultanée de l’infiltration et du ruissellement .
Vidéo : La pénétration de l’eau dans le sol
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