Le niveau piézométrique de l'eau souterraine est le premier élément directement mesurable permettant de qualifier l'état hydrologique de la nappe. C'est la mesure la plus directe, la moins coûteuse et la plus explicite. Disposer d'un bon réseau piézométrique est le premier pas dans la gestion des ressources en eau souterraine.

La mesure du niveau piézométrique dans un puits ou dans un piézomètre fournit une donnée ponctuelle. Ces mesures ponctuelles sont les données de base de trois outils permettant un analyse piézométrique plus fine des nappes à une échelle locale ou régionale. Ces outils sont :

1. les chroniques piézométriques (dans le temps en un point donné) ;
2. les cartes piézométriques (dans l'espace à un moment donné) ;
3. les  modèles mathématiques d'écoulement de l'eau souterraine (dans le temps et dans l'espace).

Chronique piézométrique

La chronique piézométrique d'une station de mesure (piézomètre) est la courbe d'évolution du niveau de l'eau souterraine en fonction du temps. Elle permet de mettre en évidence :

• l'influence des conditions hydrologiques et météorologiques sur les fluctuations saisonnières du niveau de l'eau souterraine ; certaines nappes réagissent très rapidement à l'infiltration d'eau qui fait suite aux précipitations, d'autres peuvent mettre plusieurs mois avant de réagir ;
• un éventuel impact anthropique (pompage, recharge).

L'interprétation de l'ensemble des chroniques piézométriques au droit d'une nappe ou d'une masse d'eau souterraine est la première étape dans l'analyse de son état quantitatif.

Le site piezometrie.wallonie.be présente les chroniques piézométriques de toutes les stations de mesure du réseau de surveillance du niveau des nappes de la Direction des Eaux Souterraines.
D'autres chroniques piézométriques sont reprises dans les notices explicatives des Cartes hydrogéologiques de Wallonie.
Une comparaison de chroniques piézométriques au droit de stations situées dans différents aquifères est également présentée dans l'Etat des nappes d'eau souterraine de la Wallonie (Chapitre II.4).

Carte piézométrique

A l'instar d'une carte topographique, une carte piézométrique est une représentation cartographique de la surface piézométrique d'une nappe par des courbes isopièzes qui indiquent les points de même altitude (ou cote) du niveau piézométrique, à un moment donné. Les isopièzes sont tracées par interpolation des cotes piézométriques ponctuelles mesurées.

Les cartes piézométriques permettent de définir les sens d'écoulement des eaux souterraines. Des anomalies peuvent mettre en évidence :

• des variations spatiales de la perméabilité liées à la présence de failles ou de variations de la lithologie ;
• l'influence de cours d'eau drainant ou rechargeant la nappe d'eau souterraine.

Une carte piézométrique, c'est aussi disposer d'un outil pour :

• connaître l'évolution d'un nuage de pollution au sein de la nappe ;
• aider à définir les limites des zones de prévention autour des captages de distribution publique d'eau potable.

Des exemples de cartes piézométriques sont présentés dans l'Etat des nappes d'eau souterraines de la Wallonie (Chapitre II.4) ainsi que dans les Cartes hydrogéologiques de Wallonie.

Modélisation mathématique des écoulements souterrains

Les données piézométriques peuvent être intégrées spatialement et sur des périodes de temps choisies dans un modèle mathématique d'écoulement. Ce type de modèle fournit une meilleure compréhension du système hydrogéologique (aquifère + nappe). Des scenarii peuvent être simulés et des tendances mises en lumière en cas de sécheresse, de pluies intenses, de pollutions…

Carte piézométrique calculée par modélisation mathématique pour le bassin du Geer pour des sollicitations correspondant à celles de la période 1983-1984 (Orban, P., 2009. « Solute transport modelling at the groundwater body scale: Nitrate trends assessment in the Geer basin (Belgium) », thèse de doctorat à l'Université de Liège, 220 p.)