Dans les environnements où la nappe phréatique est proche de la surface, et où l'on doit faire des excavations (projets d'aménagement d'ouvrages souterrains tels que des parkings et niveaux de sous-sols), il est nécessaire de réaliser un rabattement de nappe. Des méthodes simplifiées existent pour évaluer le débit de pompage nécessaire au rabattement. Deux formules analytiques sont généralement utilisées en ingénierie : les formules de Dupuit et de Schneebeli. La formule analytique de Dupuit, plutôt adaptée pour les matériaux à perméabilité élevée (K > 10E-4 m/s), s'applique à une nappe en régime d'écoulement permanent. Cette formule tient compte d'un « rayon d'influence » qu'il est possible d'approcher à l'aide de formules empiriques. La formule de Schneebeli s'applique à un demi-espace infini et isotrope, pour une nappe libre. Cette formule est plutôt adaptée pour les matériaux à faible perméabilité (K < 10E-6 m/s).

Dans cet article, une comparaison entre ces approches analytiques simplifiées et des modèles numériques aux éléments finis est réalisée. L'étude de sensibilité du maillage des modèles numériques a permis de déterminer un maillage optimisé à prendre en compte en termes de densité et de conditions aux limites. Une étude paramétrique a ensuite été développée afin d'étudier l'influence de la hauteur du rabattement et des propriétés du massif de sol (perméabilité du matériau et coefficient d'anisotropie de perméabilité), sur les valeurs de débits d'exhaure et la forme du cône de rabattement. Cette base de données numérique a enfin permis de mettre en évidence les limites et avantages des formules analytiques existantes.