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Infiltration (HU)

De Wikibardig

Traduction anglaise : Infiltration, Inflow

Dernière mise à jour : 07/02/2022

Mot en chantier

En hydrologie, phénomène correspondant au transfert de l'eau depuis la surface vers les couches superficielles du sol ; on l'utilise parfois également pour désigner le transfert vers des couches de plus en plus profondes, ce qui dans certains cas peut créer des ambiguïtés.

Processus physique et modélisation

L'infiltration est régie par les lois d'équilibre entre trois milieux : le sol, l'eau et l'air. Ces lois conduisent à des systèmes d'équations complexes difficiles à résoudre en dehors de quelques cas particuliers, correspondant en général à des milieux saturés (en absence d'air), et sous charge constante. Ces hypothèses ne sont qu'exceptionnellement applicables. En pratique, on utilise donc souvent des modèles empiriques qui dépendent de l'application envisagée.

Importance du phénomène en hydrologie et en assainissement

En hydrologie et en assainissement la notion d’infiltration intervient dans trois domaines différents :

  • dans les fonctions de production, l'infiltration constitue la principale perte au ruissellement pour les surfaces perméables ; pour représenter l'infiltration de l'eau sur les sols d'un bassin versant pendant une pluie, on utilise dans la plupart des cas des modèles empiriques ; l'un des plus connu est le modèle de Horton ;
  • l’infiltration d’eau parasite dans les systèmes d'assainissement du fait de leur mauvaise étanchéité constitue un deuxième domaine ; ce phénomène est encore assez mal connu et semble associé à un véritable drainage des sols effectué par les tranchées où sont posés les systèmes d’assainissement ; il semble possible d'utiliser des modèles conceptuels spécifiques à réservoir, ne nécessitant qu'un nombre restreint de paramètres (dans ce cas on utilise plutôt inflow ;
  • le troisième problème technique a trait à l'infiltration des eaux de ruissellement dans des ouvrages spécifiques (bassins d’infiltration par exemple) ; on peut alors s'intéresser :
    • à la façon dont l'eau rentre dans l'ouvrage à travers sa surface (on cherche alors à déterminer la capacité d'infiltration de l'ouvrage) ;
    • et/ou à la façon dont l'eau sort de l'ouvrage et est restituée au milieu naturel ; on devrait alors plutôt parler d'exfiltration (voir le § suivant).

Infiltration et exfiltration dans les ouvrages de gestion des eaux pluviales

Lorsque l'on parle d'infiltration dans les ouvrages infiltrant de gestion des eaux pluviales, il existe une ambiguïté entre trois notions différentes (voir figure 1):

  • L'infiltration de l'eau depuis la surface vers l'ouvrage : il s'agit ici d'un flux d'eau qui rentre dans l'ouvrage ;
  • Le transfert d'une partie de l'eau contenue dans l'ouvrage vers le sol adjacent, soit à travers le fond de l'ouvrage, soit à travers ses parois ; il s'agit ici d'un flux d'eau qui sort de l'ouvrage et l'on devrait plutôt parler dans ce cas d'exfiltration ;
  • le transfert d'une partie encore plus faible de l'eau contenue dans l'ouvrage vers les couches plus profondes et finalement vers la nappe phréatique ; ce flux n'est pas lié directement au fonctionnement de l'ouvrage mais plutôt au bilan hydrologique de la restitution entre les trois exutoires naturels potentiels (milieu de surface, atmosphère, nappe phréatique) ; pour clarifier les termes on devrait dans ce cas parler d'infiltration profonde ou de transfert vers la nappe.


Figure 1 : Différents modes de vidange des ouvrages d'infiltration des eaux pluviales : le volume d'eau qui rentre dans l'ouvrage par infiltration à travers la surface de l'ouvrage (1), peut être évacué : par évapotranspiration (2), et/ou exfiltration (3), et/ou drainage (à débit régulé ou non) vers un exutoire de surface (cours d'eau, lac, mer, etc.) directement ou via un réseau (4) ; le flux (3) exfiltré de l'ouvrage sera restitué : en partie à l'atmosphère par évapotranspiration (5), en partie à la nappe par infiltration profonde (6).
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