Programme des cours 2015-2016
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Hydrologie
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Durée :
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| Dynamique fluviale : 15h Th, 15h Pr, 2j T. t. Hydrologie appliquée : 10h Th, 15h Pr, 3j T. t. Hydrogéologie : 20h Th, 20h Pr |
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Nombre de crédits :
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Nom du professeur :
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| Dynamique fluviale : François Petit
Hydrologie appliquée : François Petit Hydrogéologie : Alain Dassargues |
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Coordinateur(s) :
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| N... | |||||
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Langue(s) du cours :
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| Langue française | |||||
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier | |||||
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Unités d'enseignement prérequises et corequises :
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| Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme | |||||
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Contenus du cours :
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Dynamique fluviale
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| Caractéristiques de l'écoulement en rivières. Mise en mouvement et transport des sédiments. Flux minéraux et dénudation des bassins versants (charge en solution, charge en suspension, charriage) dans les différents systèmes morphoclimatiques. Erosion par ruissellement et ravinement, application du modèle Es. Evaluation du transport par charriage (Equations de Meyer-Peter, de Bagnold). Evolution des lits fluviaux au cours du Quaternaire récent, détermination des espaces de liberté des cours d'eau, stabilité et structure sédimentaire des lits. Evolution des lits fluviaux en réponse à des aménagements (barrage, dragage, rectification des lits, protections des berges). Techniques de restauration de rivières. Cartographie des zones inondables (méthode hydrogéomorphologique) |
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Hydrologie appliquée
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| Dans la première partie du cours, sont envisagés les postes du bilan hydrologique qui sont en rapport direct avec l'écoulement : caractères physiographiques des bassins versants, analyse des précipitations et notamment des événements exceptionnels (courbe intensité-durée-fréquence), mesure et traitements des débits, réponse des débits aux précipitations (notamment en relation avec l'urbanisation et l'affectation du sol), récurrence des crues, protection contre les inondations. La seconde partie du cours concerne le façonnement des lits fluviatiles : caractéristiques de l'écoulement des rivières, mise en mouvement et transport des sédiments, types de lits fluviaux, espace de liberté et stabilité des lits fluviaux, évolution des lits fluviaux en réponse à des aménagements (barrage, dragage, rectification des lits, protection de berge), technique de restauration des rivières. | |||||
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Hydrogéologie
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| Le cours couvre les concepts fondamentaux de l'hydrogéologie et de l'étude des eaux souterraines. Les aspects suivants sont couverts : - Introduction - Définitions : avantages et désavantages des eaux souterraines, définitions, importances dans le monde, en Belgique, et en Wallonie. - Cycle hydrologique et bilans en eau d'un bassin hydrogéologique, réserves en eaux souterraines. - Aquifères - Nappes d'eau souterraine : définitions, exemples et circonstances hydrogéologiques, importance de l'interprétation géologique. - Propriétés hydrogéologiques et équations d'écoulement : hydrostatique, porosités, conductivité hydraulique et loi de Darcy, perméabilité intrinsèque, généralisation, applications, limitations, mesures, cartes piézométriques, exemples d'applications, transmissivité, écoulement permanent en milieu poreux saturé, coefficient d'emmagasinement spécifique, écoulement transitoire en milieu poreux saturé, coefficient d'emmagasinement, équations d'écoulement en aquifères captif et libre. - Essais de pompages et de remontées : hypothèses, interprétations en régime permanent et en régime transitoire, courbes de remontée, principe de superposition, anisotropie, infiltrations, applications. - Qualités chimiques des eaux souterraines. - Processus et équations de transport de contaminants dans les eaux souterraines : advection, diffusion, dispersion, adsorption/désorption, dégradation, effet d'eau immobile. - Introduction à l'utilisation des isotopes et à l'interprétation des résultats. | |||||
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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Dynamique fluviale
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| Ce cours envisage les différents moyens et concepts de la dynamique fluviale, dans le cadre d'applications à la gestion des cours d'eau | |||||
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Hydrologie appliquée
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| La première partie du cours est plus particulièrement centrée sur l'hydrologie de surface, en envisageant les méthodes de mesures, les traitements spécifiques des données, les composantes régionales et les modifications induites par l'action humaine. La seconde partie du cours porte sur les problèmes plus spécifiques de la morphologie et de la dynamique des rivières en relation avec le régime hydrologique et sur des problèmes concernant la gestion des rivières. | |||||
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Hydrogéologie
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| Au terme du cours, l'étudiant disposera d'un bagage solide en hydrogéologie. Il sera capable de : - comprendre et exploiter les concepts théoriques et pratiques constituant les fondements de l'hydrogéologie; - calculer des flux et des directions d'écoulements souterrains; - interpréter des cartes hydrogéologiques; - dresser et interpréter des cartes piézométriques; - prévoir et détecter les circonstances hydrogéologiques locales d'un site d'étude; - interpréter des essais de pompage ; - concevoir et élaborer des campagnes de mesures sur le terrain; - interpréter des données hydrogéochimiques et les présenter; - comprendre et interpréter les principaux processus de transports de solutés en milieu souterrain. Les séances d'exercices et de travaux pratiques dirigées par un assistant et deux élèves-moniteurs aideront les étudiants à développer ces compétences personnelles sur des exemples et cas concrets. La lecture facultative d'ouvrages de référence (la plupart en anglais) permettra aux étudiants qui le désirent de se documenter plus en détail et de comprendre des textes techniques et scientifiques en anglais dans ces domaines. | |||||
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Savoirs et compétences prérequis :
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Dynamique fluviale
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| Cours de géomorphologie | |||||
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Hydrogéologie
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| Le cours s'appuie sur de bonnes connaissances de géologie générale ainsi que sur des acquis élémentaires d'hydraulique et d'analyse mathématique et vectorielle. | |||||
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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Dynamique fluviale
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| Les travaux pratiques consistent en travaux de terrain (jaugeages, techniques de marquage et d'échantillonage de sédiments), en traitement de données hydrologiques et sédimantologiques, en analyse de cartes et de photos aériennes | |||||
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Hydrologie appliquée
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| Les travaux pratiques consistent en exercices portant sur l'évaluation des différents paramètres physiographiques caractérisant les bassins versants, sur les calculs des débits et les ajustements des débits extrêmes (Loi de Gumbel), sur l'estimation des réserves aquifères (courbe de tarissement). La journée de travaux pratiques de terrain porte sur les mesures in situ des débits (traités lors des travaux pratiques), sur l'observation de processus de dynamique fluviale et d'hydrologie de surface (impacts des barrages sur la morphologie fluviale, moyens de lutte contre les inondations, cartographie des zones inondables). | |||||
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Hydrogéologie
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| Le cours comprend des séances 'ex-cathedra' et des exercices dirigés. Les exercices se rapportent à la matière vue aux cours théoriques et sont organisés en alternance avec ceux-ci. Habituellement deux heures de cours théoriques sont suivies de deux heures d'exercices (sauf pour la première demi-journée). En supplément, et en fonction des possibilités horaires une journée sur le terrain ou deux demi-journées seront organisées permettant de réaliser des mesures hydrogéologiques et de visiter des captages d'eau souterraine. Les dates seront choisies de commun accord avec les étudiants. | |||||
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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Dynamique fluviale
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| - caractéristiques de l'écoulement en rivière; - critères de mise en mouvement des sédiments (vitesse critique, tension de cisaillement, puissance spécifique) - flux minéraux et transport des sédiments; - morphologie et dynamique des lits fluviatiles, notamment en fonction des types de climats; - aménagement des cours d'eau |
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Hydrologie appliquée
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| Concept et caractéristiques des bassins versants ; précipitations exceptionnelles, analyse des débits ; caractéristiques de l'écoulement ; mise en mouvement et transport des sédiments ; morphologie et dynamique des lits fluviaux ; aménagement des cours d'eau | |||||
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Hydrogéologie
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| Présentiel. | |||||
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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Dynamique fluviale
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| Notes distribuées aux étudiants + dossier de lecture (accessible par ORBI) | |||||
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Hydrologie appliquée
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| Notes distribuées aux étudiants (120 pages) + dossier de lecture | |||||
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Hydrogéologie
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| Les présentations projetées pendant le cours théorique et des notes partielles et provisoires sont mises à disposition de l'étudiant via E-Campus. Il ne s'agit que de la synthèse de ce qui est vu au cours. En outre, la consultation de l'ouvrage de référence suivant est conseillée : - Fetter C.W., 2001, Applied Hydrogeology (4th Edition), Prentice Hall, 598 p. Grâce à la lecture de cet ouvrage de référence, l'étudiant disposera de plus de détails et d'exemples que ne le permet l'exposé oral. La copie pdf des transparents sera disponible en français et en anglais. | |||||
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Modalités d'évaluation et critères :
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Dynamique fluviale
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| Cours théorique : examen oral Travaux pratiques : examen écrit |
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Hydrologie appliquée
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| Cours théorique : examen oral. Travaux pratiques : examen écrit | |||||
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Hydrogéologie
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| Un examen écrit est organisé pendant la session de janvier et celle de septembre. Par le biais de questions ouvertes, l'évaluation porte essentiellement sur la compréhension des concepts mais repose également sur la capacité de restitution. En effet, la maîtrise et la connaissance des notions fondamentales vues au cours demeurent nécessaires pour que l'étudiant puisse élaborer et structurer des réponses à la fois précises et pertinentes. Durant les séances d'exercices, quelques énoncés d'exercices sont transmis aux étudiants pour une résolution individuelle et remise d'un rapport lors de la dernière séance du semestre. L'évaluation de ce travail intervient pour 30% de la cote finale. | |||||
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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Hydrogéologie
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| La plage horaire occupée est celle du vendredi après-midi (14h-18h) au premier semestre. | |||||
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Contacts :
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Dynamique fluviale
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| François PETIT Département de Géographie Allée du 6 août, 2, Bât : B11 Sart tilman - 4000 Liège Tel : 04 -366 5268 E-Mail : Francois.Petit@ulg.ac.be |
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Hydrologie appliquée
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| François PETIT Département de Géographie Allée du 6 août, 2 - Bât. B11 Sart Tilman Francois.Petit@ulg.ac.be Tel : 04 366 5268 |
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Hydrogéologie
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| Alain Dassargues 04/3662376 Alain.Dassargues@ulg.ac.be Assistants: P.Orban@ulg.ac.be P.Briers@ulg.ac.be Ingrid Ruthy ingrid.ruthy@ulg.ac.be | |||||