On distingue trois grands types de terrains selon leurs capacités à laisser passer l’eau :

  • les terrains semi-perméables ou l’eau circule très lentement

  • les terrains imperméables.

  • et les terrains aquifères ou l’eau circule librement.

L’aquifère est un complexe de deux constituants en interactions : le réservoir et l’eau souterraine.

SON PARCOURS

L'eau se déplace constamment d'un point à un autre. Elle change même de forme en cours de route, passant de la phase gazeuse (vapeur) à la phase liquide, de la phase liquide à la phase solide, et de la phase liquide à la phase gazeuse. Le périple sans fin de l'eau suit un cours appelé « cycle hydrologique » ou « cycle de l'eau » . Une fois à la surface du sol, l'eau provenant des précipitations ou l'eau de fonte peut soit ruisseler à la surface du sol et gagner des étendues d'eau (lacs et cours d'eau), soit s'infiltrer dans le sol et être absorbée par les végétaux ou servir à alimenter les réserves d'eaux souterraines. Elle peut aussi s'évaporer de la surface du sol ou des étendues d'eau, ou être libérée par la transpiration des végétaux et être relâchée dans l'atmosphère, le cumul de l'évaporation et de la transpiration étant appelé « évapotranspiration ». Le cycle est complet quand l'eau présente sous forme de vapeur d'eau dans l'atmosphère retombe au sol sous forme de précipitations.

L'eau souterraine est l'eau qui s'infiltre dans le sol et traverse les matériaux (roches et sédiments, par exemple) qui constituent le sous-sol. Tôt ou tard, l'eau jaillit dans une source, un cours d'eau, un lac ou des terres humides. Elle est alors évacuée vers la surface et fait désormais partie des eaux de surface.

LA QUALITÉ DES EAUX SOUTERRAINES

La qualité naturelle des eaux souterraines peut être altérée par l'activité humaine. La détérioration de la qualité de l'eau est appréciée par mesures des paramètres physico-chimiques et bactériologiques. Dans le cas d'une détérioration jugée importante, l'eau ne sera plus considérée comme potable pour la consommation humaine. Elle pourra être telle quelle utilisée à d'autres fins (irrigation...) ou devra subir un traitement appropriée pour retrouver sa potabilité. L'eau des nappes n'est donc pas à l'abri de la pollution et l'auto-épuration naturelle n'est pas complète dans toutes les nappes et vis-à-vis de certaines substances. 

SENSIBILITÉ DES NAPPES A LA POLLUTION 
 

La vulnérabilité dépend du type de nappe, libre ou captive, et du mode de circulation de l'eau dans l'aquifère.

Les nappes libre sont les plus vulnérables: les polluants d'origine superficielle peuvent diffuser librement dans le sol et la zone non saturée jusqu'au niveau haut de la nappe; d'autre part, la fluctuation verticale saisonnière du niveau haut  aboutit à 'rincer" les particules de la zones non saturée et entraîner les substances qui y sont adsorbées.

Les nappes captives en revanche sont mieux protégées par les couches imperméables qui les surmontent. Leur alimentation en eau superficielle est plus circonscrite, donc plus aisée à protéger.

Leur pollution apparaît lorsque le niveau protecteur imperméable est percé par un ouvrage (ancien forage, fouille profonde...) Enfin, la percolation de l'eau dans un milieu poreux peut produire une fixation des substances sur les particules et donc une épuration de l'eau.

Ce phénomène n'existe pas dans les milieux fissurés où la circulation est bien plus rapide.

LA QUALITÉ DES EAUX SOUTERRAINES

Principaux paramètres de potabilité.

La qualité d'une eau souterraine est caractérisée par un certain nombre de paramètres physiques et chimiques, déterminant à leur tour des caractères  perceptibles au goût pour l'usager.

Les paramètres pris en compte sont:

- La dureté de l'eau correspondant à sa minéralisation en calcium et magnésium.

- Le pH qui dépend de la teneur en ions.

- La teneur en gaz dissous issus de l'atmosphère (O2 et CO2 ).

- La teneur en substances minérales dissoutes généralement sous forme ionique: anions (bicarbonates, chlorures, sulfates, nitrates,          fluorures) et cations (calcium, magnésium, sodium, potassium, fer, manganèse, ammonium).

- La turbidité, produite par des matières en suspension (argiles) dans les aquifères karstiques.

LA COULEUR DES EAUX

- Blanchâtre :         crayeuse ou gypseuse.
- Blanc jaunâtre :  a passé sur des fossiles.
- Noire :                   a passé sur asphalte ou craie noire
- Verte :                   contient du cuivre ou du vitriol.
- Rouille :                contient du fer.
- Rougeâtre :         contient des substances animales.
- Vert jaunâtre :   contient du soufre ou du fer mêlé de cuivr
e
.

 

GOUT DE L'EAU

- Une eau piquante contient de l'acide carbonique.
- Une eau à goût de fer est ferrugineuse.
- Une eau à goût d'œufs pourris contient du soufre ou du sel, ou a passé sur la tourbe.
- Une eau à goût d'ail contient de l'arseni
c
.

LES EAUX SOUTERRAINES

Une partie des eaux de précipitation ruissellent à la surface des continents pour former les cours d'eau, alors qu'une autre partie s'infiltre dans le sol pour donner ce qu'on appelle les eaux souterraines.

Les eaux souterraines constituent une provision d'eau potable inestimable pour l'humanité. Dans plusieurs pays, c'est pratiquement la seule source d'approvisionnement. 

En milieu urbain ou industriel, les nappes phréatiques peuvent devenir rapidement fragiles à la surexploitation ou à la contamination. 

Contrairement à la croyance souvent répandue que ces eaux sont stockées dans des sortes de rivières ou de grands lacs souterrains, les eaux souterraines sont contenues dans les pores des sédiments ou des roches.

Si les matériaux du sous-sol sont perméables, les eaux de pluie s'infiltrent et finissent par s'accumuler à partir d'un certain niveau, ce qui délimite deux grandes zones en ce qui concerne les eaux souterraines:

la nappe phréatique, une zone où toutes les cavités (pores du sédiment, fractures des roches, cavernes, etc.) sont saturées en eau;

la zone vadose (située au-dessus de l'eau), une zone où les cavités contiennent principalement de l'air avec un peu d'eau (celle attachée aux parois des cavités).