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Zone non saturée (HU) : Différence entre versions
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| + | <u>Bibliographie</u> | ||
| + | * Moreau, R., Vachaud, G. (non daté) : Diffusion et percolation dans les sols ; Encyclopédie de l'environnement ; téléchargeable sur : https://www.encyclopedie-environnement.org/zoom/diffusion-percolation-sols/ | ||
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Version actuelle en date du 26 avril 2025 à 20:43
Traduction anglaise : Non saturated zone, Vadose zone
Dernière mise à jour : 26/04/2025
Partie du sol dans laquelle l'eau n'occupe pas la totalité des vides disponibles, c'est à dire avec présence d'air interstitiel ; on parle également de zone vadose.
[modifier] Importance de la zone non saturée
Cette zone du sol constitue un milieu extrêmement complexe. Trois phases y sont présentes (figure 1) :
- une phase solide constituée de grains de tailles (cailloux, sable, argile) et de compositions chimique variées ;
- une phase aqueuse ;
- une phase gazeuse principalement constituée d'air.
"Les échanges entre ces trois phases minérales font intervenir de nombreux phénomènes physiques et chimiques, notamment des transports d’espèces chimiques essentielles à la croissance de la couverture végétale. Par ailleurs, une intense activité biologique est présente dans ces sols, divers organismes les habitent, s’en nourrissent et les transforment : des racines, des animaux, des champignons, de l’humus et un grand nombre de micro-organismes, comme des bactéries et des virus." (Moreau et Vachaud, non daté).
La limite entre la zone saturée et la zone non saturée est appelée le toit de la nappe (voir figure 2). Cette limite varie en fonction de la saison et des précipitations.
[modifier] Modélisation des écoulements dans la zone non saturée
La représentation des écoulements dans la zone non saturée est particulièrement difficile du fait de son caractère triphasique et de la taille généralement faible des pores. Différentes forces conditionnent en effet le mouvement du liquide :
- la gravité qui entraîne l'eau vers le bas ;
- les forces de succion associées aux phénomènes de tension superficielle, dont l'intensité et la direction dépendent de l'humidité relative des différentes zones du sol ;
- le mouvement de l'air qui doit s'échapper du sol pour libérer les espaces interstitiels de façon à ce que l'eau puisse y pénétrer ;
- des forces électriques liées à la présence de particules chargées sur les grains solides mais aussi sur les colloïdes en suspension dans l'eau.
De plus, le milieu, en particulier à proximité de la surface, est très hétérogène et remanié en permanence par les racines des plantes et par l'activité de certains animaux (bioturbation). Ces modifications locales peuvent modifier de façon très importante la façon dont l'eau s'écoule (voir par exemple Ecoulement de subsurface (HU)).
Voir aussi : Infiltration (HU),Percolation (HU)
[modifier] Rôle de la zone non saturée dans le piégeage des polluants
Cette zone joue également un rôle important et encore assez mal connu dans la filtration et la biodégradation des polluants contenus dans les eaux infiltrées. C'est pour cette raison que l'on impose une épaisseur de sol minimum entre le fond des ouvrages d'infiltration et le toit de la nappe.
Les phénomènes en cause sont également nombreux et de natures diverses :
- phénomènes mécanique de filtration des polluants particulaires du fait de la taille des pores ;
- phénomènes physico-chimiques d'adsorption à la surface des particules ;
- phénomènes chimiques d'évolution et de dégradation des polluants ;
- phénomènes biologiques de dégradation dus en particulier aux bactéries et aux champignons ;
- etc.
Bibliographie
- Moreau, R., Vachaud, G. (non daté) : Diffusion et percolation dans les sols ; Encyclopédie de l'environnement ; téléchargeable sur : https://www.encyclopedie-environnement.org/zoom/diffusion-percolation-sols/
