L’eau qui percole à travers les grains d’un sol ne se déplace pas avec des trajectoires linéaires, elle contourne les « obstacles », cependant si l’on regarde à une échelle suffisante, on peut définir une trajectoire moyenne (fig. 7.11).

Figure 7.11

De plus, les écoulements ne se font qu’à travers les vides alors que l’on sera amené à considérer un débit global Q s’écoulant à travers une section totale donnée S, ce qui aboutit à la définition d’une vitesse moyenne apparente v.

On définira une vitesse moyenne « vraie » v’ en prenant en compte la porosité n :
v’ = , v’ est supérieur à v.
La vitesse réelle de l’eau est, compte tenu des trajectoires réelles non linéaires, encore supérieure à v’. Dans la pratique courante, on utilisera la vitesse moyenne apparente v.

La vitesse v est une grandeur vectorielle et on appelle ligne de courant, une courbe tangente en tout point au vecteur vitesse. Il s’agit, rappelons le, d’une trajectoire moyenne. Les lignes de courant sont perpendiculaires aux surfaces équipotentielles dans le cas d’un sol isotrope.

En un point d’un massif de sol homogène, il ne passe qu’une ligne de courant. Si les lignes de courant sont parallèles entre elles, on parle d’écoulement linéaire.

En considérant les lignes de courant jointes par une surface fermée, on définit un tube de courant, espèce de tuyau virtuel, duquel l’eau ne peut sortir que par les extrêmités. On verra que l’on peut utiliser cette notion pour calculer les débits.