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àČtude du phénomène d'infiltration de l'eau en fonction du débit dans un sol sablo-limoneux et essai de modélisation.

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par Dellyn Karl Aymar HOUNSEGBE
Université Abdelhamid Ibn Badis de Mostaganem (UMAB) - ALGERIE - Ingénieur Agronome, Option: Hydraulique Agricole 2006
  

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CHAPITRE IV : BILAN DU VOLUME

La détermination de la quantité d'eau infiltrée dans un sol est l'obstacle le plus important dans le suivi d'un projet en irrigation de surface.

Le principal problème des chercheurs en irrigation de surface est l'évolution du comportement de l'infiltration. Pour cela, un modèle est proposé pour l'évolution du comportement de l'infiltration, ce modèle est régit par le principe de la conservation de la masse.

La relation du bilan de volume est utilisé dans le but de :

- L'estimation de la vitesse si les caractéristiques d'infiltration du sol sont connues.

- L'estimation des caractéristiques d'infiltration si le temps d'avancement est connu.

4.1 : Relation du bilan de volume

Les modèles du bilan du volume sont fondés sur l'équation de continuité et quelques hypothèses. Le plus connu de ces modèles est celui de LEWIS et MILNE (1938).

Dans ce modèle, l'écoulement de surface est supposé de type piston (le tirant d'eau est considéré constant dans l'espace et dans le temps), et l'écoulement souterrain est souvent décrite par une équation empirique à 2 ou 3 paramètres de types KOSTIAKOV (1932), PHILIPP (1957).

Leur première équation décrite pour le cas de l'irrigation par planche est donnée par la formule :

k

(41)

Q tx y x Z t t ds x = x + ? ( K _ S ) x

0

Avec : Q = débit de longueur de la planche ;

tx = temps d'avancement à la distance x ;

y = hauteur moyenne de la nappe en surface ;

x = distance d'avancement (L);

Z(tk - ts) = hauteur infiltrée (L) au point (s) et pendant le temps (tk - ts).

Cette relation montre que durant la phase d'avancement, la somme des volumes infiltrés de la nappe en surface est égale à la somme des volumes entrés.

35

4.2 : Les composantes du bilan de volume

4.2.1 : L'infiltration

L'infiltration de l'eau dans le sol se définit comme étant le processus d'entrée de l'eau dans le sol à travers une surface déterminée. Dans l'application de la technique du bilan du volume, le comportement de l'infiltration de l'eau dans le sol reste inconnu. Vu sa variabilité dans l'espace et dans le temps, l'infiltration demeure difficile à quantifier. Plusieurs se sont penchés sur la question et ont fournis différentes techniques du bilan de volume qui sont des approches permettant une intégration de la masse de l'infiltration.

L'équation la plus utilisée est celle de KOSTIAKOV :

I=a×t b (42)

Avec : I = infiltration cumulé, en mm ;

t = durée de séjour de l'eau à la surface du sol, en mm ; a, b = constantes d'ajustement.

4.2.2 : L'avancement

La durée d'avancement est le temps tx que met la nappe d'eau pour atteindre la distance x de la raie.

L'avancement de l'eau à la surface du sol dépend de plusieurs facteurs :

1- Facteurs variables le débit d'apport ; l'humidité initiale.

2- Facteurs fixes la pente de la raie ; la rugosité de la surface (coefficient de MANNING « n ») ;

la texture du sol.

Recherche de loi d'avancement

A- Forme puissance (parabole) L'équation s'écrit sous la forme :

Tx = P × X (43)

r

P et r sont des constantes. LogTx = LogP+ r× LogX

36

Trois méthodes d'ajustements ont été introduites par BERTHOME « 1985 ».

· Méthode des deux points.

· Méthode de régression log-linéaire.

· Méthode du minimum des écarts.

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"Entre deux mots il faut choisir le moindre"   Paul Valery