Hauteur piézométrique (HU)
Traduction anglaise : Piezometric depth, Piezometric head, Static head
Dernière mise à jour : 01/10/2023
La hauteur piézométrique est égale à la charge hydraulique moins le terme d’énergie cinétique ; on parle également de charge piézométrique ; le lieu des points représentant la hauteur piézométrique est la ligne piézométrique.
Formulation mathématique
La hauteur piézométrique s'exprime en hauteur d'eau de la façon suivante (relation (1) et figure 1).
Avec :
- $ Hp $ : hauteur piézométrique (m) ;
- $ p $ : pression (Pa ou N/m2) ;
- $ ρ $ : masse volumique (kg/m3) ;
- $ g $ : accélération de la pesanteur (m/s2).
Intérêt de la notion en hydrologie
Dans le cas d'un écoulement à surface libre, le terme de pression $ \displaystyle\frac{p}{ρ.g} $ est simplement égal à la hauteur d'eau $ h $ (on raisonne le plus souvent en pression spécifique en négligeant la pression atmosphérique) et la hauteur piézométrique est égale à l'altitude de la ligne d'eau (figure 1).
Dans le cas d'un écoulement en charge, la hauteur piézométrique correspond normalement au niveau que l'eau peut atteindre dans un ouvrage de communication avec la surface (branchement, cheminée, etc.) ; connaître sa valeur permet d'évaluer les risques de débordement sur chaussée (à la condition que l'ouvrage de communication ne soit pas dans l'axe de la conduite et dans le sens de l'écoulement, auquel cas on récupère également tout ou partie de la charge dynamique, et l'eau peut atteindre un niveau correspondant à la charge hydraulique totale) (figure 2).
Dans le cas d'un puits foré dans un terrain aquifère, le niveau de l'eau dans le puits (après qu'un équilibre a été atteint), indique la hauteur piézométrique du plafond de la nappe (figure 3).
Nota : Dans le cas d'une nappe captive il peut arriver que l'eau jaillisse au-dessus du niveau du sol (hauteur piézométrique supérieure à la cote du sol), on parle de puits artésien.