oriqin e de Profondeur du micro- Conductivité Résistance l'échantillon horizon s:<perficiel hydraulique hydraulique
(mm) saturée: K (mn)
(mm/h) s~
Parcelle 0-3 1, 2 15
naturelle Parce lle labourée:
-dJpàts 0-1,5 0 _CD
laminaires
-agrégat 0-1,5 46,4 2
exondé
Ect-itrat ione des conductivités hydrauliques saturées et des résistances hydrauliques de ~icrohorizons superficiels à par-tir de l'ana lyse ~icr(J~orpho"'étrique.
Pour des valeurs de plus en plus faibles du potentiel matri-ciel y d de la zone située sous la pellicule, c'est-à-dire pour une humectation de plus en plus importante du sol, il appara1t que les intensités d'infiltration (c'est-à-dire q) doivent tendre vers 1,2 mm/h pour la parcelle naturelle.
Sur la parcelle labourée, à la fin des essais. seuls les agrégats émergents semblent susceptibles d'absorber un flux non négligeable (proche théoriquement de 46,4 mm/hl. Si l'on se repor-te aux descriptions de la première partie, ces agrégats ne cou-vrent que 15% de la surface en fin d'essai; l'intensité d'infil-tration minimale mesurée sur l'ensemble de la parcelle doit donc être voisine de 7,0 mm/ho Ces données concordent avec les obser-vations de FALAYI et BoUMA (1975) qui ont signalé que les conduc-tivités hydrauliques saturées des microhorizons situés au sommet d'agrégats exondés sont supérieures à celles des microhorizons situés dans le fond des sillons (O.P.S. de dépôts).
Ces résultats doivent être considérés cependant avec la plus grande prudence, puisque le modèle utilisé fait appel à de nom-breuses estimations. L'intérêt d'une telle démarche ne peut venir que de la confrontation des valeurs obtenues aux résultats expéri-mentaux de terrain.
D'autres méthodes sont utilisées sur le terrain; il en exis-te de plusieurs types : certaines mesurent les infiltrations ver-ticales et latérale de l'eau versée dans un trou (Méthode PDRCHET):
CDLDMBANI, LAMAGAT et THIEBAUX, 1972). D'autres, plus souvent uti-lisées permettent d'estimer l'intensité d'infiltration sous une lame d'eau maintenue constante (Méthode MUNTZ : MANNERING, MEYER et JOHNSON, 1966; ROY et CHATTERJEE, 1969; BURGHARDT, 1970; NA-.
THANI, SHARMA et NAGAR, 1978; etc .•. l , Mais plusieurs chercheurs utilisent des techniques encore plus simples : La méthode propo-sée par PIDGER (1952) et utilisée par DURAND (1958), AUDRY (1962), BOULET (1966) et PDSS (1978) consiste à déterminer le régime cons-tant d'abaissement d'une lame de 10 cm dans un sol, le cylindre sur lequel s'effectuent les mesures est généralement de petit dia-mètre (9 cm), mais on peut lui donner une taille plus importante
(1,50 m : PASHKDVSKIJ, 1978). HUMBEL (1978) a simplifié le dispo-sitif à l'extrême puisqu'il supprime l'anneau de garde (Ce n'est donc plus une "méthode à double anneau" comme pour les techniques précédentes), et il ne détermine que la vitesse de disparition de la lame. Dans ce dernier cas, il ne s'agit que d'un test de per-méabilité destiné à étudier la dispersion in situ de cette caractéristique.
Nous avons retenu la méthode PIDGER en raison de sa simpli-cité et des possibilités qu'elle offre de déterminer in situ la conductivité hydraulique saturée des matériaux superficiels d'un sol.
Il suffit en effet d'établir la pente dy des variations de Cff
la hauteur de la lame d'eau en fonction du temps et la profondeur atteinte par le front (H) à la fin des essais.Ho étant la hauteur d'eau initiale dans les deux cylindres, la loi de DARCY s'appli-que
d H
Ks =
"*
(R-Ro)Disposant de résultats obtenus par une méthode voisine de celle de MUNTZ, HUMBEL (1976) a tenté d'en déduire la taille des pores correspondant, en applicant la loi de POISEUILLE à l'envers.
Mais ces seules données ne suffisent pas à reconstituer une dis-tribution continue, du même type que celle que l'on peut déduire des courbes potentiels-humidités. En utilisant la variabilité de ses résultats, il a considéré que la distribution des rayons pou-vait se réduire à deux classes seulement
- la première est représentée par n tubes lisses et verticaux de rayon r, pour lesquels la conductivité hydraulique saturée est celle du premier quartile des données(K
s 1/
4)
a
=tJ!.
8\.1
or la porosité "fonctionnelle" correspondante ( Pf) est
Pf P Il 2
=
m X Y=
n roù Pm est la porosité mesurée
et y le terme correctif déf ini plus haut.
- la seconde est constituée d'un seul tube de rayon sure la dispersion interquartile ( K )
s
qui
as-A partir des trois données de terrain
K s 1/ 4' ~Ks et Pm
il est donc possible de calculer les deux rayons r et R
r= 0,50
et R =
a
Il0,25
c) I~ill~_9~~_pQr~~_~~_fQ~9~f~i~i~~~_~~9r~~lig~~~_~~~~r~~~_g~~i~~~~
e~r_fg~~~_~~!bQ~~·
La porosité est déterminée à partir des mesures de densités apparentes. Celles-ci ont été effectuées au cylindre sur les sols alluviaux (S répétitions), et au sable sur le reg (10 répétitions).
Les valeurs retenues sont les médianes des résultats.
Pour les mesures de conductivité hydraulique, six répétitions ont été réalisées pour lesquelles nous avons calculé moyennes, mé-dianes, premiers quartiles et interquartiles.
Les essais ont porté sur les trois sols étudiés, soumis aux deux traitements (sol naturel et sol labouré), ainsi qu'en deux points du lit majeur du TELOUA :
Te 1 Te 2
sur des sables très grossiers (supérieurs à 1 mm), sur des sables grossiers (supérieurs à 0,2 mm).
Notons que les mesures peuvent être considérées comme assez réalistes dans le cas du lit du cours d'eau et des sols alluviaux, qui peuvent être soumis temporairement à une inondation) elles ne le sont pas par contre sur le reg.
conductivité hydraulique saturée médiane
avec K
a
y Il smNous avons reporté (Tabl. N°S), les résultats de taille de pores en diamètre pour mieux les compare~ à ceux que l'on obtient à l'aide du quantimet.Un diamètre moyen fonctionnel a également été calculé à partir de la relation :
K s m
ETAT NATUREL LABOUR
Alluvions Reg Lit du A ttuvions Reg
Teloua
Argileuses Sableuses Tel Te 2 Argileuses Sableuses
-r-, Moyenne 61 922 96 13270 2500 54 1392 137
<0 ..t:
"<ll <,
M~diane 56 887 95
.., <0E 12320 2490 52 1480 128
. " Q) E
;:,;s ...
. " CT Premier
..,." <0
quartile 46 765 82 10647 1695
tl .... Q) 47 1132 108
;S;S"<ll
~(j~l': ~ ;s
Inter-Ç)~..,
quartile 29 298 32 4440
~ .~~ 1543 14 348 58
Porosit~ 0,496 0,374 0,260 ~400·0,4OO~ 0,520 0,408 0,355
<0"""' 21' 99 465 183 1679 670 98 542 179
Q) <0
~ l':
.., Ç)
21' 295 588 336 1135 363
'<ll~ 290 668 363
E tl m
( j ' "
." E 2R 133 238 136 468 359 112 248 158
Q ...
*:estimation
TABLEAU
n06 : Conductivités hydpauLiques satupées et diamètpes des popes estimés pap La méthode PIOGER.Plusieurs conclusions sont à retenir de ces résultats :
• le modèle bidiamétrique ne semble pouvoir s'appliquer que dans le cas de sols très hétérogènes, lorsque la dispersion des résultats est grande. Dans la cuvette d'AGAoEZ, où les sols sont dépourvus de végétation, la variabilité des résultats est rela-tivement faible; la conséquence en est l'infériorité de
R
devant r , à l'exception du site argileux oùl'activité faunique,
déjà signalée, induit une plus grandehétérogénéité du milieu.
Notons que pour le témoin naturel 0 = 2 R est de 133 microns; or les pores intermédiaires du micro horizon superficiel ont un diamètre mesuré au Quantimet, qui appartient à la seule classe 100-200 mi-crons. Ces deux données ne sont pas en contradiction, bien qu'el-les aient été obtenues à des échelqu'el-les voisines (largeur d'une lame mince : 4 cm; diamètre du cylindre central : 9 cm), mais par des méthodes différentes.• les valeurs des
conductivités hydrauliques saturées
média-nes varient très largement de 6 cm/h à plus de 13 m/h ! Elles se répartissent logiquement en fonction de la granulométrie de l'horizon superficiel. Le ruissellement ne doit donc apparattre à saturation que pour des intensités élevées de pluies (56 mm/h sur les alluvions argileuses. 95 mm/h sur le reg). et ne doit jamais se manifester sur les alluvions sableuses (l'intensité de pluie devrait atteindre près d'un mètre par heure .•. ) .• les
conséquences du labour
sont différentes pour les trois types de sols : la labour augmente la conductivité hydraulique saturée du sol sur alluvions sableuses (de 67%) et sur le reg (de 35%). Par contre il s'accompagne sinon d'un diminution (les dif-férences ne sont pas significatives au test de KoLMoGoRoV-SMIRNoV).du moins d'un maintien à un bas niveau sur les alluvions argileuses.
Ce résultat ne peut s'expliquer que par l'observation effectuée sur le terrain: dès que la lame d'eau de 10 cm recouvre les agré-gats. on assiste à leur destructuration et à la formation très ra-pide (en une dizaine de minutes) d'une O.P.S .• qui obture la ma-croporosité sous-jacente. Ce mécanisme a déjà été décrit dans la présentation morphologique de la parcelle soumise aux pluies simu-lées. Mais