Percolation (HU)

Traduction anglaise : Percolation

Dernière mise à jour : 18/06/2023

En hydrologie on utilise principalement ce terme pour désigner le mouvement de l'eau à travers un matériau poreux ; ce mouvement s'effectue à travers les fissures, les vides et les interstices de la matrice.

Nota : différence entre infiltration et percolation : l'infiltration désigne le mouvement de l'eau depuis la surface vers les couches superficielles du sol ; la percolation désigne le mouvement de l'eau à l'intérieur du sol ; ces deux notions sont bien évidemment directement liées.

Cas de la percolation de l'eau dans les sols

La percolation dans le sol, par exemple depuis un bassin d'infiltration, s'effectue au départ dans un milieu non saturé (en présence d'air), mais très vite, au fur et à mesure que l'eau pénètre dans le sol, celui-ci peut se saturer (ou l'eau peut rejoindre un milieu déjà saturé). Il est nécessaire d'utiliser des modèles différents pour représenter la percolation selon que le sol est saturé ou non. La percolation dans un sol non saturé se fait toujours sensiblement verticalement sous l'effet de la gravité. Dans un sol saturé, la percolation peut se faire dans n'importe quelle direction, même du bas vers le haut, selon les forces qui s'exercent sur le liquide et la perméabilité du milieu dans les différentes directions.

Modélisation de la percolation dans les sols

La représentation des écoulements dans la zone non saturée est particulièrement difficile du fait de son caractère triphasique et de la taille généralement faible des pores. Différentes forces conditionnent en effet le mouvement du liquide :

• la gravité qui entraîne l'eau vers le bas ;
• les forces de succion associées aux phénomènes de tension superficielle, dont l'intensité et la direction dépendent de l'humidité relative des différentes zones du sol ;
• le mouvement de l'air qui doit s'échapper du sol pour libérer les espaces interstitiels de façon à ce que l'eau puisse y pénétrer ;
• des forces électriques liés à la présence de particules chargées sur les grains solides mais aussi sur les colloïdes en suspension dans l'eau.

Dans la zone saturée, l'utilisation de la loi de Darcy est généralement suffisante.

Pour en savoir plus :

• Moreau, R. ; Vachaud, G. : Diffusion et percolation dans les sols ; Encyclopédie de l'environnement