Piézomètre

Un piézomètre (du grec ancien piezein, « presser ») mesure la pression des liquides.

Exemple de piézomètre, sur une friche industrielle (Zone de l'Union à Roubaix, en cours de réhabilitation et transformation en écoquartier).
Le piézomètre permet de surveiller les variations de niveau de nappe, mais aussi d'y accéder pour en mesurer la qualité physico-chimique ou biologique.
3 piézomètres posés à une certaine distance d'un forage actif (pompage d'eau de la nappe phréatique libre) permettent de mesurer l'importance du rabattement de nappe autour du point de captage. En rouge : le déficit par rapport au niveau théorique dit "niveau piézométrique zéro", ici figuré par le pointillé bleu horizontal, correspondant au plafond théorique de la nappe).
Autre schéma présentant la présence/absence d'eau (en bleu) dans des puits ou piézomètres selon le contexte hydrogéologique.

Types de piézomètres

Piézomètre ouvert

Les piézomètres « ouverts » sont des tubes qui permettent depuis la surface d'accéder à l'eau d'une nappe phréatique. Ils permettent d'en relever le niveau piézométrique à l'aide d'un limnigraphe, par exemple une sonde poids.

Autres types

Il existe des systèmes plus sophistiqués utilisant un capteur de pression en bout de tube.

Tube à prélèvement

On fore souvent des tubes analogues aux piézomètres (quoique d'un diamètre un peu différent) afin de réaliser des prélèvements d'eau dans la nappe, pour en analyser la composition. Cela est souvent le cas après une pollution où la qualité de l'eau de la nappe doit être surveillée, parfois durant plusieurs années. Dans ce dernier cas, il vaut mieux parler de « tube à prélèvement » pour éviter tout malentendu, car de tels forages ne sont pas alors destinés à mesurer la charge hydraulique (qui seule justifie le radical « piézo- »).

Normes

La réalisation[1] d'un piézomètre doit être conforme à la norme NF P94-157-1[2] ainsi qu'à la norme NF EN ISO 22475-1[3].

Mise en œuvre

Situations de mise en œuvre

Les piézomètres sont également mis en œuvre lors des études géotechniques de reconnaissances de site, préalablement à la réalisation d'un ouvrage. Il est en effet indispensable de connaître le niveau d'eau dans le sol au moment des études afin de définir les éventuels besoins en pompage ou ouvrages annexes permettant d'assurer la stabilité et la sécurité des travaux puis la stabilité de l'ouvrage[4].

Précautions d'usage

La réalisation d'un piézomètre nécessite de prendre des précautions vis-à-vis de la ressource en eau car ce genre de dispositif est susceptible de véhiculer des pollutions dans les niveaux d'eau souterrains si l'ouvrage est mal fait. Pour éviter ces désagréments, il convient :

  • de déclarer la réalisation de ces ouvrages auprès des services instructeurs chargés de l'application de la loi sur l'eau,
  • d'exiger une qualification ou une certification des entreprises ou des sondeurs devant réaliser la pose du piézomètre,
  • de passer une commande faisant référence aux normes de réalisation d'un piézomètre,
  • de contrôler la réalisation du piézomètre.

Par la suite, le piézomètre sera régulièrement inspecté à l'aide d'une sonde piézométrique (si le piézomètre n'est pas équipé d'un système de relevé automatique) afin de mesurer la variation du niveau d'eau dans le sous-sol. En règle générale, il est recommandé d'effectuer un suivi sur un cycle annuel au minimum afin d'évaluer correctement les niveaux haut et bas de la nappe. Ceci permettra notamment de dimensionner ensuite les ouvrages ainsi que les dispositifs de drainage nécessaires à la bonne stabilité des ouvrages.

Autres utilisations du terme « piézomètre »

Un piézomètre peut être aussi un manomètre à lecture directe pour les faibles pressions. Un tube vertical branché sur une conduite : la hauteur de fluide atteinte dans le tube donnera la pression selon le principe de Pascal.

De même étymologie mais de tout autre destination, le piézomètre (inventé par Pierre Curie) permettait de mesurer de très faibles quantités d'électricité, par la déformation de très fines feuilles d'or. Il n'est plus utilisé de nos jours.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Bibliographie
  • Pour en savoir plus :
  • M. Rat et al. (). Bulletin de liaison des Laboratoires des Ponts et Chaussées, n° spécial « Hydraulique des sols ».
  • LCPC (1982). Reconnaissance géologique et géotechnique des tracés de routes et autoroutes. Note d'information technique.
  • M. Cassan (1994). Aide-mémoire d'hydraulique souterraine (édition Presse des Ponts). 193 pages. 2e édition.
  • M. Cassan (2005). Les essais de perméabilité sur site dans la reconnaissance des sols. Edition Presse des Ponts. 568 pages.

Références
  1. article concernant la réalisation d'un piézomètre à tube ouvert sur le Wiki Géotech du ministère de l'écologie et du développement durable (2014)
  2. AFNOR (1996) NF P94-157-1. Sols : Reconnaissance et Essais - Mesures piézométriques - Partie 1 : Tube ouvert.
  3. NF EN ISO 22475-1 (2007). Reconnaissance et essais géotechniques − Méthodes de prélèvement et mesurages piézométriques − Partie 1 : Principes techniques des travaux.
  4. M. Rat et al. - avril (1970). Bulletin de liaison des Laboratoires des Ponts et Chaussées, n° spécial « Hydraulique des sols »
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