Qu'est-ce que la conductivité hydraulique ?
La conductivité hydraulique (K) mesure la facilité avec laquelle l'eau circule à travers un milieu poreux : sol, sable, gravier ou roche fracturée. C'est un paramètre essentiel en hydrogéologie, en géotechnique et dans les études environnementales de sites. Une valeur de K élevée (par exemple un gravier propre) laisse l'eau s'écouler librement, tandis qu'une faible valeur (comme l'argile) freine l'écoulement. Ce calculateur déduit K à partir d'un essai de perméabilité à charge constante (perméamètre), en s'appuyant sur la loi de Darcy.
La formule
D'après la loi de Darcy, la conductivité hydraulique s'écrit :
$$K = \frac{Q \cdot L}{A \cdot \Delta h}$$
où Q représente le débit volumique (m³/s), L la longueur de l'échantillon de sol le long du trajet d'écoulement (m), A la section transversale perpendiculaire à l'écoulement (m²) et Δh la perte de charge hydraulique mesurée de part et d'autre de l'échantillon (m). Le résultat K s'exprime dans une unité de vitesse (m/s).
Mode d'emploi
Saisissez le débit mesuré, la longueur de l'échantillon, sa section transversale ainsi que la différence de charge entre l'entrée et la sortie. Le calculateur affiche K en m/s et le convertit en m/jour pour plus de commodité. Veillez à utiliser des unités SI cohérentes pour toutes les données.
Exemple concret
Prenons \(Q = 0{,}0001\) m³/s, \(L = 0{,}5\) m, \(A = 0{,}01\) m² et \(\Delta h = 1{,}0\) m. On obtient alors $$K = \frac{0{,}0001 \times 0{,}5}{0{,}01 \times 1{,}0} = \frac{0{,}00005}{0{,}01} = 0{,}005 \ \text{m/s}.$$ En multipliant par 86 400 secondes par jour, cela donne 432 m/jour — une valeur typique d'un sable grossier.
FAQ
Quelles unités dois-je utiliser ? Employez les unités SI du début à la fin : m³/s pour le débit, mètres pour la longueur, la section et la charge. K s'exprime alors en m/s.
Quelle est une valeur de K typique ? Gravier : \(10^{-2}\)–\(1\) m/s ; sable : \(10^{-5}\)–\(10^{-2}\) ; limon : \(10^{-9}\)–\(10^{-5}\) ; argile : inférieure à \(10^{-9}\) m/s.
Est-ce la même chose que la perméabilité ? Non. La perméabilité intrinsèque ne dépend que du milieu, tandis que la conductivité hydraulique dépend aussi de la masse volumique et de la viscosité du fluide (c'est-à-dire des propriétés de l'eau).
