On distinguera les écoulements confinés pour lesquels la ligne phréatique (surface supérieure de l’eau dans le sol) est connue (par exemple écoulement sous des palplanches), et les écoulements non confinés dans lesquels la ligne phréatique est inconnue au départ et doit être déterminée par une construction ou un calcul (cas d’un écoulement à  travers un barrage en terre).

Les règles à appliquer sont les suivantes (fig. 7.20) :

Figure 7.20 : Quelques règles pour la construction d'un réseau d'écoulement

• équipotentielles et lignes de courant sont perpendiculaires ;
• forme des éléments de base : il convient de faire en sorte que ces éléments soient les plus proches d’un carré, avec si possible un cercle inscrit (fig. 7.20.a) ;
• définition des limites imperméables : ce sont des lignes de courant (fig. 7.20.b), exemple d’une couche d’argile ou de la base d’un barrage en béton ;
• définition des limites perméables : quand un sol perméable est en contact avec le niveau extérieur de l’eau, cette limite constitue une ligne équipotentielle : par exemple, infiltration dans le sol à l’amont d’un barrage ou à travers un barrage en terre (fig. 7.20.c). Il faut noter que cette ligne (surface) phréatique n’est pas connue a priori : elle peut être construite comme on le verra dans les barrages en terre par exemple ;
• contact entre deux sols de perméabilité différente : nous avons illustré les changements de direction des lignes de courants au paragraphe 7.10 ;
• dans le cas d’un sol de perméabilité anisotrope, on construira les réseaux d’écoulement avec une transformation d’échelle : on garde l’échelle verticale et on multiplie l’échelle horizontale par .

La figure 7.21 donne un exemple de construction de réseau d’écoulement dans le cas d’une coupure étanche partielle avec un sol à perméabilité homogène et isotrope. L’écoulement est restreint à une couche de sable.

Figure 7.21 : Exemple de construction graphique d'un réseau d'écoulement

Les conditions imposées sont les suivantes (7.21.a) :

• Ligne AB : équipotentielle maximum ;
• Ligne CD : équipotentielle minimum ;
• Ligne EF : base imperméable : ligne de courant la plus longue ;
• Ligne BGC : coupure verticale : ligne de courant la plus courte.        

Suivant ces indications de départ, on peut noter que les lignes de courant sont à l’entrée perpendiculaires à AB et à la sortie perpendiculaires à CD. Quant aux équipotentielles, elles sont perpendiculaires à EF et à BGC.

A partir de ces constatations initiales, on peut esquisser le réseau et en respectant les règles de construction définies ci-dessus, le terminer.

Une fois le réseau construit, on peut l’utiliser (avec un réseau bidimensionnel on considère des éléments de largeur unité). Si l’on note nf le nombre total de « tubes » d’écoulement et nd le nombre d’équipotentielles franchies, on peut calculer le débit total à travers le dispositif : .