Hydrology and Hydrogeology

Responsable(s) : Richard PERKINS, Ariane EMMANUELLI, Pietro SALIZZONI
Cours ⋅ 14 hTP ⋅ 6 hBE ⋅ 8 h

Objectifs de la formation

L'eau est une ressource naturelle essentielle à la vie, et bien qu'elle recouvre 71% de la surface de la terre, il n'y a qu'une petite partie de cette eau qui est directement utilisable. Pire, cette fraction est distribuée de manière très inhomogène sur la surface de la terre, et la croissance sans arrêt de la demande pour l'eau rende sa gestion de plus en plus critique. L'ingénieur a un rôle central dans la maitrise et gestion des ressources en eau.

L’hydrologie est la science du cycle de l’eau – les échanges entre l’atmosphère, la surface de la terre et le sous-sol. Plus particulièrement, l’hydrogéologie est la science des eaux souterraines.

Les objectifs de ce cours sont donc : • d'introduire et d'expliquer le cycle hydrologique et son influence sur la qualité et la quantité d'eau disponible ; • d'étudier l'interaction entre l'eau et l'environnement ; • de présenter les différentes approches pour la modélisation des processus d’échange dans le cycle de l’eau..

Un objectif supplémentaire est donc de montrer comment un système complexe peut être modélisé, en le décomposant en des processus élémentaires.

Mots-clés

Hydrologie, hydrogéologie, ressources en eau, précipitation hydrogrammes, évaporation, évapo-transpiration, Darcy, milieux poreux

Programme

  1. Introduction

    • le cycle de l’eau,
    • la distribution de l’eau sur le planète,
    • les premiers systèmes d'approvisionnement et traitement
  2. Le cycle hydrologique

    • Atmosphère : humidité, précipitation
    • Evapotranspiration
  3. Eaux de surface

    • ruissellement et hydrogrammes
    • lacs, rivières, zones humides
  4. Eau dans les sols :

    • structure des roches et sols,
    • écoulements en milieu poreux

Compétences visées

  • Les élèves devraient connaître les principaux composants du cycle hydrologique et leur interaction. Ils devraient être capables d'estimer leur importance par des calculs d'ordre de grandeur.
  • Les étudiants doivent comprendre comment développer des modèles qui combinent des principes physiques avec des données réelles, et doivent être capables de les appliquer aux Travaux Pratiques.
  • Les étudiants devraient avoir maîtrisé les équations de base de l'écoulement en milieux poreux, et être capables de les résoudre pour des situations simples. Ils devraient être capables de développer des solutions pour des situations plus complexes par la superposition de solutions pour des problèmes plus simples.
  • Les élèves devraient être capables de développer un modèle pour un ensemble complexe de processus en interaction en les décomposant en composants indépendants plus simples.

Contrôle des connaissances

Savoir 50% Savoir Faire 50% Savoir: 40% Examen 60% Contrôle continu Savoir Faire: 40% Examen + 60% Contrôle continu