1-. Les nappes alluviales et leurs relations avec les cours d'eau

1.1-. Les eaux souterraines dans les nappes alluviales

Les "nappes alluviales" sont constituées par les accumulations de sédiments détritiques (blocs, graviers, sables ...) transportés par les cours d'eau (ou alluvions). Ces sédiments occupent les lits actuels (lits mineur et  lit majeur ("plaine d'inondation")) et les anciens lits des cours d'eau ("terrasses alluviales").

Sédiments grossiers dans le lit mineur de la Têt.

Les alluvions montrent généralement entre leurs "grains" ou "particules" des espaces vides qui vont permettre la circulation et l'accumulation des eaux s'infiltrant depuis la surface (pluies, rivière, canal ...) ; depuis le lit d'un cours d'eau ou la surface d'une terrasse alluviale, par exemple.

Perméabilité inter granulaire (ou interstitielle)

Les eaux de surface une fois infiltrées dans le sous-sol perméable forment une nappe alluviale (ou aquifère alluvial). Elles peuvent constituer une ressource en eau pour les activités humaines.

Dans la pratique, les eaux d'une nappe alluviale se manifestent lorsque l'on creuse une tranchée, voir photo ci-dessous, ou un puits, en envahissant rapidement  l'excavation ...

Tranchée envahie par les eaux de la nappe alluviale (nappe du Sègre à Bourg-Madame), l'écoulement des eaux est nettement visible au dessus de la pompe.

Voir aussi : Modèle de nappe alluviale et de puits ...

2.2-. Relations entre les nappes alluviales et les reliefs encaissants

Les relations entre les nappes alluviales et les reliefs encaissants sont les suivantes (G. CASTANY) :

- (1) même substratum imperméable
- (2) vallée en terrains perméables
- (3) vallée en terrains imperméables

2.3-. Relations hydrologiques entre les lits des cours d'eau et leurs alluvions

Les relations hydrologiques entre les lits des cours d'eau et leurs alluvions sont les suivantes (G. CASTANY) :

- (1) intercommunication libre
- (2) relations périodiques
- (3) absence de relations
- (4) alimentation en charge

2.4-. Relations dynamiques entre écoulement superficiels et souterrains

... en coupe (G. CASTANY)

A partir d'une situation de basses eaux dans la rivière, donc après une période de déficit pluviométrique, nous observons un écoulement de la nappe alluviale qui alimente la rivière (t1).

Lors d'une montée des eaux, liée à une crue, la nappe continue à alimenter la rivière (t2) jusqu'à "l'équilibre" des niveaux (t3). Le niveau de la rivière continuant à s'élever, la rivière alimente ensuite la nappe (t4).

Cette alimentation peut aboutir à une inversion locale du sens d'écoulement de la nappe t5 (t'5 : débordement de la rivière "inondation").

La décrue du cours d'eau provoque ensuite l'écoulement des eaux de la nappe vers celui-ci. La nappe recommence à alimenter la rivière (t6), un écoulement vers la nappe peut encore se produire.

A la fin de la décrue, la nappe alimente à nouveau la rivière (t7).

... en plan ...

Les relations entre un cours d'eau et sa nappe alluviale sont mises en évidence par les cartes de la surface de la nappe : cartes isopièzes ou courbes d'égale altitude de la surface de la nappe. Ces cartes sont tracées à partir de mesures du niveau de la nappe dans les puits et forages.

Les courbes isopièzes sont incurvées vers l'amont, la rivière alimente la nappe (p.e. Têt en aval de Perpignan).

Les courbes isopièzes sont incurvées vers l'aval, la nappe alimente la rivière ou est drainée par la rivière (p.e. Têt en amont de Perpignan).

2.5-. Cas particulier de mise en évidence d'une relation nappe - rivière

Une situation particulière permet de montrer une relation entre la nappe alluviale et un cours d'eau. Lors d'un pompage dans un puits ou un forage, on observera une baisse du niveau dans le forage limitée par un afflux latéral d'eau depuis la rivière.