Abstract
Résumé L'effet d'échelle de la perméabilité karstique décrit la variation des paramètres hydrauliques mesurés à différentes échelles spatiales, en réponse à l'hétérogénéité et à la structure de porosité complexe des aquifères karstiques. À Sete Lagoas (État du Minas Gerais, Brésil), le système aquifère karstique néoprotérozoïque de Sete Lagoas (SLKAS) comprend des zones captives et libres. La compréhension de cet effet d'échelle sous différentes conditions hydrostatiques est essentielle pour affiner les modèles conceptuels d'écoulement, l'estimation des paramètres et la gestion des eaux souterraines dans de tels systèmes hétérogènes. Cet article intègre des investigations en laboratoire et sur le terrain, combinant des essais de perméamétrie, des essais à charge variable avec injection instantanée, des essais de pompage de longue durée et des analyses régionales avec délimitation de la zone d’alimentation, afin d'estimer la perméabilité, la conductivité hydraulique et la transmissivité à quatre échelles spatiales : matrice (< 10⁻² m), petite échelle (10⁻²– 10 0 m), puits (10 0 –10³ m) et régionale (> 10³ m). Les résultats montrent une augmentation de la perméabilité de quatre à six ordres de grandeur entre la matrice et la petite échelle, suivie d'une diminution à l'échelle du puits et d'une nouvelle augmentation à l'échelle régionale. Ce modèle non linéaire à plusieurs échelles diffère des systèmes karstiques récents classiques, où la perméabilité augmente généralement de façon progressive avec l'échelle. La partie captive du SLKAS présente des valeurs de perméabilité inférieures d'un à deux ordres de grandeur à celles de la zone libre, reflétant une karstification et une connectivité réduites sous l'influence de facteurs tectono-structuraux et stratigraphiques. Ces résultats offrent une nouvelle approche multi-échelle intégrant les méthodes de laboratoire et de terrain pour quantifier les effets d'échelle hydraulique sous différentes conditions de pression hydrostatique, et les comparent à ceux observés dans des systèmes karstiques plus récents.