Pour dimensionner un épandage, une noue ou un rabattement, il faut savoir à quelle vitesse l'eau traverse le sol. Porchet et Lefranc répondent à cette question à deux profondeurs différentes ; les confondre conduit à des ouvrages mal calibrés.
Pourquoi mesurer la perméabilité
La perméabilité, notée K, exprime la facilité avec laquelle l'eau circule dans le sol. Elle conditionne :
- le dimensionnement d'un assainissement non collectif (étude de sol assainissement) ;
- la gestion des eaux pluviales par infiltration : noues, bassins, tranchées, puisards ;
- le drainage autour d'un ouvrage et la conception des soutènements ;
- l'évaluation de l'effet d'une nappe sur un terrassement ou un sous-sol ;
- l'étude d'un lotissement, où la surface des ouvrages de rétention en dépend (étapes d'un lotissement).
Choisir selon la profondeur de l'ouvrage
| Porchet | Lefranc | |
|---|---|---|
| Profondeur | Faible (quelques dizaines de cm à environ un mètre) | De quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres |
| Dispositif | Trou à la tarière | Forage tubé, cavité ou crépine |
| Mesure | Vitesse d'infiltration verticale | Coefficient de perméabilité d'une tranche |
| Unité usuelle | mm/h | m/s |
| Usages typiques | Assainissement, noues, petits bassins, puisards | Drainage, rabattement de nappe, ouvrages profonds, études hydrogéologiques |
| Coût et délai | Faible | Plus élevé |
Règle simple : l'essai se fait à la profondeur de l'ouvrage. Une infiltration superficielle se teste en Porchet ; un ouvrage qui puise à plusieurs mètres exige un Lefranc ou un autre essai adapté.
Porchet : l'infiltration en surface
Principe
On creuse un trou de faible profondeur (à la tarière, quelques dizaines de centimètres de diamètre), à la profondeur où l'on prévoit d'infiltrer. On le remplit d'eau et on mesure la vitesse à laquelle l'eau s'y infiltre. Deux variantes existent : à niveau variable, on suit la baisse du niveau dans le temps ; à niveau constant, on maintient le niveau et on mesure le débit nécessaire. La méthode est décrite dans les référentiels de l'assainissement non collectif.
Mise en œuvre
- réaliser le trou et le nettoyer des parois pour ne pas colmater le sol ;
- saturer le sol par un pré-arrosage, pour mesurer un régime stabilisé ;
- remplir et mesurer à intervalles réguliers ;
- répéter l'essai en plusieurs points de la parcelle ;
- calculer la perméabilité, exprimée en mm/h.
Avantages et limites
- Rapide, économique, réalisable sans forage lourd ;
- Adapté aux ouvrages superficiels (épandage, noues, petits bassins) ;
- Limité en profondeur : il ne renseigne pas sur les couches sous-jacentes ;
- Sensible à la saturation et au colmatage des parois ; il exige de la méthode.
Lefranc : la perméabilité d'une couche en profondeur
Principe
On réalise un forage tubé, dont on isole une tranche de sol à la profondeur voulue (cavité ou crépine). On y injecte de l'eau à débit constant, ou on suit la variation de niveau, puis on calcule le coefficient de perméabilité de cette tranche. L'essai est normalisé : c'est l'essai d'eau Lefranc (NF P 94-132, puis normes NF EN ISO 22282 pour les essais de perméabilité en forage).
Mise en œuvre
- forage et pose du tubage jusqu'à la profondeur de la tranche à tester ;
- aménagement de la cavité de mesure (longueur et diamètre connus) ;
- injection ou pompage d'eau, à niveau constant ou variable ;
- mesures répétées jusqu'à stabilisation ;
- calcul de K en m/s, avec un coefficient de forme lié à la géométrie de la cavité.
Avantages et limites
- Précis et localisé : il donne la perméabilité d'une couche précise ;
- Utilisable en profondeur, sous la nappe comme au-dessus ;
- Plus lourd et plus coûteux : forage, tubage, matériel de mesure ;
- Exigeant en interprétation : effets de colmatage, de fissuration et de remaniement.
Eaux pluviales : dimensionner une noue ou un bassin
La gestion des eaux pluviales à la parcelle est encouragée par de nombreux règlements locaux : on privilégie l'infiltration ou la rétention plutôt que le rejet direct au réseau. Le choix de l'ouvrage (noue, tranchée drainante, puits d'infiltration, bassin) dépend de la perméabilité à la profondeur où l'eau sera rendue au sol :
| Ouvrage | Profondeur d'infiltration | Essai adapté |
|---|---|---|
| Noue ou jardin de pluie | Surface | Porchet |
| Tranchée drainante | Faible profondeur | Porchet |
| Puits d'infiltration | Plusieurs mètres | Lefranc, ou Porchet au fond du puits selon la conception |
| Bassin d'infiltration | Fond du bassin | Porchet au niveau du fond, Lefranc si la couche visée est profonde |
Si le sol est trop peu perméable, on bascule vers la rétention avec rejet régulé ; s'il est très perméable et que la nappe est proche, on veille à ne pas infiltrer des eaux polluées (voiries, parkings) sans traitement préalable.