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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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43

CHAPITRE II : ETUDE PRATIQUE DE L'INFILTRATION

II.1 : Etude de l'avancement

II.1.1 : Mesure de l'avancement

Les jalons ont été placés avant l'arrosage et sont distants de 2m ; c'est-à-dire :

x0=0m ; x1=2m ; x2=4m ; x3=6 m ; x4=8m ; x5=10m ; x6=12m.

En cours d'arrosage, on note à l'aide d'un chronomètre les temps de passage tn aux

abscisses xn à partir du début de l'arrosage.

Les temps de passage au niveau des différents jalons sont consignés au tableau

suivant :

Tableau 9 : Mesure de l'avancement

xn
(m)

Temps d'avancement (min)

 

Irrigation n° 2

 

Raie B

Raie C

Raie D

Raie A

Raie B

Raie C

Raie D

 

Q=0.4l/

s

Q=0.6l/

s

Q=0.8l/

s

Q=0.2l/

s

Q=0.4l/

s

Q=0.6l/

s

Q=0.8l/

s

2

0.38

0.23

0.14

0.10

0.30

0.18

0.20

0.13

4

0.85

0.60

0.42

0.28

0.93

0.47

0.45

0.35

6

1.32

0.98

0.62

0.42

1.40

0.77

0.60

0.57

8

2.53

1.68

0.98

0.68

2.12

1.77

0.87

0.90

10

4.78

2.88

1.58

1.12

3.48

1.93

1.40

1.18

12

7.25

4.83

2.92

1.95

5.28

2.62

2.13

1.45

Tap
p

8.75

6.33

4.42

3.45

6.78

4.12

3.63

2.95

 

44

II.1.2 : Détermination de la loi d'avancement

Deus types de loi d'avancement sont généralement utilisées en irrigation à la raie à débit constant :

- La loi de type puissance : c'est la loi la plus courante

X(t) = p . t ou

r T(x) = a.x

b

Avec : t : temps d'avancement à l'abscisse x, en min ; p, r, a et b : coefficients d'ajustement.

- la loi de SCS (Soil Conservation Service) de type :

g.x

( 1 / 2 )
.

t x =

( ) . Qo S

x e (50)

f

Avec : Qo : débit d'apport au niveau de l'unité d'arrosage, en l/s ; S : pente de la raie, en m/m ;

x : abscisse qui est atteinte par l'eau durant tx

45

g et f sont des constantes qui dépendent de la texture du sol.

La détermination de la loi d'avancement consiste à ajuster les mesures de terrain à

l'une des deux lois citées précédemment.

Dans le cas de notre expérimentation, nous avons utilisé la loi de type puissance. Pour

faire cet ajustement, les méthodes utilisées ont été :

- La méthode des deux points

- La méthode de régression log-linéaire

Après application des deux méthodes, nous avons obtenus les résultats illustrés au

tableau suivant :

Tableau 10 : Détermination de la loi d'avancement par les deux méthodes (Méthode des deux points et méthode de régression log-linéaire)

Irrigation n°

Débit
(l/s)

Raie

Méthode des deux points

Méthode de régression log-linéaire

 

b

T(x) = a.x b

a

b

r

b

T(x) = a.x

01

0.2

A

0.016

2.457

2 , 457

T ( x ) = 0.0 1 6 x

0.066

1.790

0.97

1 ,790

T ( x ) = 0.066 x

 

B

0.016

2.301

T(x) = 0.0 1 6x

0.042

2 , 30 1

1.783

0.98

1,783

T(x) = 0.042x

 

C

0.011

2.236

T(x) = 0.0 1 1x

0.027

2 , 236

1.849

0.97

1, 849

T(x) = 0.027x

 

D

0.008

2.215

T(x) = 0.008x

0.023

2 , 2 15

1.934

0.99

1, 934

T(x) = 0.023x

02

0.2

A

0.045

1.915

1, 9 1 5

T ( x ) = 0.045 x

0.158

1.513

0.97

1 ,5 1 3

T ( x ) = 0. 1 5 8 x

 

B

0.032

1.766

T(x) = 0.032x

0.068

1, 766

1.422

0.98

1, 422

T(x) = 0.068x

 

C

0.023

1.828

T(x) = 0.023x

0.102

1 , 828

1.207

0.98

T(x) = 0. 1 02x1, 207

 

D

0.051

1.347

T(x) = 0.05 1x

0.032

1, 347

1.526

0.98

1,526

T(x) = 0.032x

 

46

L'évolution de l'avancement le long de la raie en fonction du temps est représentée par les graphes suivants :

47

Figure 7 : Courbes d'avancement ajustées par les deux méthodes (Irrigation N° 1)

Raie B (Q=0.4l/s)

6

5

Tem O s ( m n )

4

3

2

1

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log-lin

8

Tem O s ( m n )

6

4

2

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log_lin

Raie A (Q=0.2l/s)

Raie C (Q=0.6l/s)

Raie D (Q=0.8l/s)

4

Tem p s (m n )

3

2

1

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log-lin

3

2,5

Tem p s (m n )

2

1,5

1

0,5

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log-lin

48

49

Figure 8 : Courbes d'avancement ajustées par les deux méthodes (Irrigation N° 2)

Raie B (Q=0.4l/s)

3

2,5

Tem p s (m i n )

2

1,5

1

0,5

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log-lin

6

5

Tem p s ( m n )

4

3

2

1

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log-lin

Raie A (Q=0.2l/s)

Raie C (Q=0.6l/s)

Raie D (Q=0.8l/s)

2

Tem p s (m n )

1,5

1

0,5

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log-lin

2,5

Tem p s (m i n )

2

1,5

1

0,5

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

exp

deux points log-lin

50

Tem p s (m n )

8

4

2

6

0

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

Q=0 2l/s Q=0 4l/s Q=0 6l/s Q=0 8l/s

51

Commentaire

En procédant à une analyse comparative des courbes d'avancement des deux irrigations au niveau des mêmes raies avec les mêmes débits, nous constatons que le temps d'avancement diminue de la première irrigation à la deuxième irrigation. Nous déduisons donc que l'eau s'écoule plus rapidement sur un terrain humide que sur un terrain sec. En effet, l'humidité du sol augmente à chaque irrigation sur la même raie. Par ailleurs, nous constatons que la méthode des deux points donne des résultats plus proches de ceux expérimentaux que la méthode de régression log-linéaire.

Pour obtenir l'évolution du temps d'avancement en fonction de la longueur de la raie, nous avons tracé le graphe suivant qui donne le temps d'avancement en fonction de la longueur de la raie pour les différents débits utilisés et pour les deux irrigations.

Figure 9 : Courbes de l'évolution du temps d'avancement en fonction de la longueur de la raie pour les différents débits (Irrigation N° 1)

52

Figure 10 : Courbes de l'évolution du temps d'avancement en fonction de la longueur de la raie pour les différents débits (Irrigation N° 2)

Tem i s (m n )

5

4

3

2

6

0

1

0 2 4 6 8 10 12 14

Longueur (m)

Q=0 2l/s Q=0 4l/s Q=0 6l/s Q=0 8l/s

Commentaire

L'analyse comparative des différents débits au niveau des deux irrigations nous amène à conclure que le temps d'avancement décroît avec le débit d'apport.

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"Il ne faut pas de tout pour faire un monde. Il faut du bonheur et rien d'autre"   Paul Eluard