Perméabilité hydraulique
Définition
La perméabilité hydraulique est une mesure du volume de fluide pouvant traverser une membrane sous des conditions définies de surface, de temps et de pression. Elle exprime ainsi la capacité d'une membrane à permettre le passage d'un fluide à travers elle.
La conductivité hydraulique (K) caractérise la capacité d'un matériau poreux, tel que les déchets, à transmettre un fluide lorsqu'il est soumis à un gradient hydraulique.
La perméabilité hydraulique :
La perméabilité hydraulique dépend de ses caractéristiques intrinsèques : porosité, distribution de la taille des pores, épaisseur et caractère hydrophile.
Explications
La perméabilité hydraulique constitue une unité de mesure qui exprime la mobilité et la facilité des fluides à se déplacer à travers divers milieux. Représentée par la lettre k dans les équations scientifiques et techniques, elle occupe une place centrale notamment dans la conception des filtres ainsi que dans l'évaluation des transferts de fluides à travers des membranes.
La perméabilité est souvent quantifiée en utilisant une unité appelée le Darcy, symbolisée par k ou K, et calculée selon les principes énoncés dans la loi de Darcy.
Cette propriété ne se rapporte pas directement au fluide en soi, mais au milieu qu'il traverse et à la capacité de ce dernier à permettre ce passage. La perméabilité hydraulique joue également un rôle crucial dans la classification des sols, membranes et autres matériaux d'ingénierie. En règle générale, cette caractéristique dépend davantage de l'interconnexion structurelle des pores internes du milieu plutôt que de la simple taille de ces derniers.
Conductivité hydraulique
La définition hydrogéologique classique de la conductivité hydraulique concerne le déplacement de l'eau à travers des milieux poreux saturés, cette notion étant largement utilisée dans les études scientifiques liées aux déchets. La conductivité hydraulique dans des milieux saturés est régie par la loi de Darcy et s'exprime dans les mêmes unités que la vitesse, généralement en mètres par seconde (m/s).
Toutefois, dans le cas des décharges, les déchets sont rarement totalement saturés. L'écoulement prédominant se produit dans la zone non saturée située au-dessus de la nappe de lixiviat. Par conséquent, tout examen de la conductivité hydraulique dans ce contexte nécessite d'intégrer les particularités des écoulements dans les zones non saturées.
Même au sein de la zone considérée comme saturée, la production de gaz provenant des processus biologiques et chimiques dans les décharges induit la formation de bulles de gaz qui occupent les espaces vides, compromettant ainsi la saturation complète du milieu. Lorsque ces bulles sont petites et uniformément réparties dans le liquide et qu'elles ne se déplacent pas indépendamment du fluide environnant, l'écoulement peut être traité comme monophasique, en supposant un fluide perméant ayant une densité effective réduite.
En revanche, dans l'industrie pétrolière et gazière, le concept de conductivité hydraulique, limité au déplacement de l'eau, a été progressivement remplacé par celui de perméabilité intrinsèque. Ce dernier prend en compte les propriétés du milieu poreux indépendamment des caractéristiques spécifiques du fluide, ce qui permet de simplifier le traitement des écoulements impliquant des fluides aux densités et viscosités variées. La perméabilité intrinsèque est pertinente dans le contexte des décharges, où elle peut être appliquée à l'écoulement des gaz générés ainsi qu'à celui des lixiviats aux propriétés souvent distinctes de celles de l'eau.
Par ailleurs, d'autres éléments méritent d'être considérés dans l'évaluation de la conductivité hydraulique des déchets. Parmi eux figurent l'anisotropie du matériau ainsi que la dynamique des écoulements préférentiels qui influence significativement les schémas d'écoulement dans ces milieux complexes.
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "perméabilité hydraulique"
La perméabilité est une aptitude d'un milieu à se laisser traverser par un fluide de forme liquide ou gazeuse.
La perméabilité du sol indique la propriété qu'a le sol de transmettre l'eau et l'air, elle est étroitement dépendante de la texture et de la structure du sol.
Pour les sols, c'est une quantité d'eau écoulée à travers le sol pendant un temps donné, généralement exprimé en cmheure, mmheure ou cmjour.
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