Hauteur piézométrique (HU) : Différence entre versions

Version du 27 mars 2022 à 15:29

Traduction anglaise : Piezometric depth, Piezometric head, Static head

Dernière mise à jour : 27/03/2022

La hauteur piézométrique est égale à la charge hydraulique moins le terme d’énergie cinétique ; on parle également de charge piézométrique.

Formulation mathématique

La hauteur piézométrique s'exprime en hauteur d'eau de la façon suivante (relation (1) et figure 1).

Avec :

• $ Hp $ : hauteur piézométrique (m) ;
• $ p $ : pression (Pa ou N/m²) ;
• $ ρ $ : masse volumique (kg/m³) ;
• $ g $ : accélération de la pesanteur (m/s²).

Intérêt de la notion en hydrologie

Dans le cas d'un écoulement à surface libre, le terme de pression $ \displaystyle\frac{p}{ρ.g} $ est simplement égal à la hauteur d'eau $ h $ (on raisonne le plus souvent en pression spécifique en négligeant la pression atmosphérique) et la hauteur piézométrique est égale à l'altitude de la ligne d'eau (figure 1).

Figure 1 : Hauteur piézométrique dans le cas d'un écoulement à surface libre.

Dans le cas d'un écoulement en charge, la hauteur piézométrique correspond normalement au niveau que l'eau peut atteindre dans un ouvrage de communication avec la surface (branchement, cheminée, etc.) ; connaître sa valeur permet d'évaluer les risques de débordement sur chaussée (à la condition que l'ouvrage de communication ne soit pas dans l'axe de la conduite et dans le sens de l'écoulement, auquel cas on récupère également tout ou partie de la charge dynamique, et l'eau peut atteindre un niveau correspondant à la charge hydraulique totale) (figure 2).

Figure 2 : Hauteur piézométrique dans le cas d'un écoulement en charge.

Dans le cas d'un puits foré dans un terrain aquifère, le niveau de l'eau dans le puits (après qu'un équilibre a été atteint), indique la hauteur piézométrique de l'aquifère (figure 3).

Figure 3 : Hauteur piézométrique dans le cas d'une nappe : la hauteur piézométrique autour d'un point de captage est mesurée à partir de piézomètres de contrôle.

Nota : Dans le cas d'un aquifère confiné il peut arriver que l'eau jaillisse au-dessus du niveau du sol (hauteur piézométrique supérieure à la cote du sol), on parle de puits artésien.