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Coefficient de perméabilité
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La capacité du corps poreux (sols, roches) à transporter de l’eau de propriétés données (par exemple, les eaux souterraines) est désignée par infiltration. La quantité d’eau qui traverse une certaine zone peut être représentée par le coefficient de perméabilité. Le coefficient de perméabilité représente la pente d’une dépendance linéaire de la vitesse d’écoulement de l’eau sur le gradient de la tête totale (gradient de la tête hydraulique) dans la loi de Dracy écrite comme:
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où: |
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vitesse de l’eau qui coule à travers les pores |
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l |
porosité |
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Kr |
coefficient relatif de perméabilité |
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matrice de perméabilité stockant des coefficients de perméabilité du sol complètement saturé kx, ky, qui peuvent être différents le long d’axes de coordonnées individuels |
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gradient de la tête totale |
La tête totale à un point donné de la région d’écoulement est définie comme une somme de la tête de pression et de la coordonnée verticale et, en tant que telle, elle détermine la hauteur d’eau dans le piézomètre à un point donné:
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où: |
l |
le poids de l’eau |
Exemples de valeurs de coefficients de perméabilité pour différents sols (Myslivec)
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Type de sol |
Coefficient de perméabilité k |
Mouvement de la particule d’eau de 1 cm pour le gradient hydraulique i = 1 par temps |
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Sable doux |
102 – 10 |
6 l – 10 min |
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Sable argileux |
10-1 – 10-2 |
100 min – 18 heures |
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Loam de loess |
10-2 – 10-4 |
18 heures – 70 jours |
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Limon |
10-4 – 10-5 |
70 jours – 2 ans |
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Sol argileux |
10-5 – 10-6 |
2 années – 20 ans |
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Argile |
10-6 – 10-7 |
20 années – 200 ans |
Il existe plusieurs façons de déterminer le coefficient de perméabilité k. Ils se sont regroupés comme suit:
a) Mesures en laboratoire
Plusieurs types sont disponibles pour la plage de k 104-10-6m/jour.
b) Mesures sur le terrain
Essais de palier ou de puits, mesure de la vitesse de filtration du débit, pour la plage de k 106-1m / jour.
c) En utilisant des expressions empiriques
Adaptés aux sols non cohésifs, k 106-10m / jour, ils ne produisent que des valeurs de guidage – par exemple selon Terzaghi:
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où: |
d |
coefficient de perméabilité |
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d10 |
diamètre de la particule solide efficace |
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e |
taux de vide |
d) Par calcul à partir du processus de consolidation dépendant du temps
Il faut connaître le coefficient de consolidation cv et la courbe de consolidation (dépendance semi-logarithmique de la déformation au temps).Ce n’est qu’une détermination indirecte de l’expression:
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où: |
e0 |
taux de vide initial |
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CV |
coefficient de consolidation |
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pw |
densité unitaire de l’eau |
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g |
accélération gravitationnelle |
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av |
coefficient de compressibilité |
