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Chapitre 5 : Caractérisation hydrodynamique de la zone non saturée 76

5.5 Détermination des paramètres hydrodynamiques

5.5.1 Essai de drainage interne

5.5.1.3 Résultats

5.5.1.3.1 6XLYLGHO¶KXPLGLWpHW de la pression capillaire lors de la phase de O¶DUURVDJH

/DSKDVHG¶DUrosage a commencé le 07/08/2018 et a duré six jours avec un débit quasi-continu estimé à 0,28 m3/h (Figure 43). La figure 42 présente la variation de la teneur en eau en IRQFWLRQGHODSURIRQGHXUHWGXWHPSV$O¶pWDWLQLWLDOjODVXUIDFHODWHQHXUHQHDXQHSUpVHQWH pas la teneur en eau résiduelle. Il est à noter que la surface du sol a subit une humidification DYDQWO¶DUURVDJH. Cela est dû aux pluies survenues avant le 07/08/2018 qui est égale à 9 mm (Figure 43a). Après irrigation, nous avons remarqué un processus de redistribution primaire GHO¶KXPLGLWpDXFRXUVGXTXHOLO\DXQHDXJPHQWDWLRQEUXVTXHGHODWHQHXUHQHDXGDQVOes horizons de profondeur 45, 60 et 95 cm. Cette teneur passe de 35,5 à 42,1% après trois jours G¶DUURVDJH SRXU XQH SURIRQGHXU GH  cm. A cette date, la pression capillaire diminue SURJUHVVLYHPHQW SRXU OHV SUHPLHUV KRUL]RQV (OOH DWWHLQW ]pUR MXVTX¶j XQH profondeur de 95 cm. Une réponse plus retardée de la teneur en eau pour les couches les plus profonds a été remarquée. En effet, pour la couche de profondeur 135 FP O¶KXPLGLWp D DXJPHQWp GH  VHXOHPHQW/DPrPHUpSRQVHHVWVHQWLHSRXUO¶KRUL]RQGHSURIRQdeur 175 FPTXLHVWGHO¶RUGUH GH$XGHUQLHUMRXUG¶DUURVDJHOHSURILOGHSUHVVLRQ HVW WRWDOHPHQW VDWXUp /HYROXPH G¶DUURVDJHXWLOLVpSRXUVDWXUHUOHVROHVWHVWLPpDSSUR[LPDWLYHPHQWj m3 (Figure 43b).

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Les irrégularités observées tout au long de la SURIRQGHXUVRQWGXHVjO¶KpWpURJpQpLWpGXVRO Pour une profondeur de 45 cm, les changements de concavité sont des artéfacts dus aux erreurs de mesure.

/DYLWHVVHGHO¶DYDQFHPHQWGXIURQWG¶KXPLGLWpHVWHVWLPpHjFPKFHTXLPRQWUHTXHOH sol est moyennement perméable. La saturation en eau de couches superficielles atteint DSSUR[LPDWLYHPHQW&HWpWDWGHVDWXUDWLRQHVWORLQG¶rWUHDWWHLQWSRXUOHVKRUL]RQVSOXV profonds. En effet, pour une profondeur de 135 FP O¶KXPLGLWp PD[LPDOH QH GpSDVVH TXH 26%.

Figure 42. Suivi spatio-temporel de l'humidité et de la pression capillaire au cours de

la phase d'infiltration

Figure 43. (a) variation de la pluviométrie et du débit d'arrosage appliqué à la surface

GXFDLVVRQDYDQWHWDSUqVODSKDVHG¶LQILOWUDWLRQ E YDULDWLRQGXYROXPHFXPXOpSHQGDQWOD SKDVHG¶LQILOWUDWLRQ

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Le suivi de la teneur en eau et de la pression capillaire pour chaque profondeur est présenté dans la figure 44. Une augmentation progressive de la teneur en eau pour chaque apport de YROXPHG¶DUURVDJHDpWpUHPDUTXpH )LJXUH 44). En effet, à la suite du premier apport dans le caisson qui est estimé à 1,4 m3, la teneur en eau croît de 2,6 et 2,2% pour les profondeurs 45 et 95 cm, respectivement. Toutefois, la teneur en eau garde une valeur constante pour les FRXFKHV OHV SOXV SURIRQGHV 2Q SHXW GpGXLUH TXH OH IURQW G¶KXPLGLWp D DWWHLQW MXVWH OHV premières couches. Par ailleurs, une diminution progressive de la pression au bout de 5 h G¶DUURVDJH a été notée pour une profondeur de 45 cm. Cette diminution est moins ressentie pour les couches de profondeurs 135 et 175 cm. Pour une profondeur de 135 cm et au bout de 76 h, la pression atteint 0,25 bar$XVL[LqPHMRXUG¶DUURVDJHODSUHVVLRQHVWQXOOH MXVTX¶jXQH profondeur de 175 cm.

Figure 44. Evolution de la teneur en eau et la pression capillaire en fonction du temps

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5.5.1.3.2 6XLYLGHO¶KXPLGLWpHWODpression capillaire lors de la phase de redistribution

La phase de redistribution a démarré le 13/08/2018. Un suivi de la teneur en eau et de la pression durant 9 jours a été réalisé. La figure 45 présente la variation spatio-temporelle de la teneur en eau et de la pression au cours de la phase de redistribution. Les valeurs présentées sur la figure 45 correspondent aux valeurs mesurées à la même heure (t = 8:00).

$O¶pWDWLQLWLDOOHSURILOK\GULTXHHWOHSURILOGHSUHVVLRQVRQWjO¶pWDWGHVDWXUDWLRQ/DWHQHXU en eau à la surface du sol est égale à 43,8%. Une diminution de la teneur en eau, estimée à 1,DpWpREVHUYpHDXERXWG¶XQHMRXUQpH7RXWHIRLV cette humidité a augmenté de 1,1% pendant la troisième journée. De plus, une augmentation de la pression capillaire a été observée au bout du deuxième jour sur une épaisseur de 60 cm. A la surface, la pression augmente progressivement. Elle croît de zéro pour atteindre 0,12 bar au bout de 20 jours. Il est à noter que les valeurs de pression deviennent supérieures à zéro pour tout le profil au bout du septième MRXU2QSHXWGLUHTX¶RQDFRPPHQFpjDYRLUXQpWDWGHGpVDWXUDWLRQ(QHIIHWj FHWWHGDWHOHSURILOK\GULTXHHVWORLQG¶DWWHLQdre le profil hydrique initial.

Figure 45. Suivi spatio-WHPSRUHOGHO¶KXPLGLWpHWGHODWHQVLRQDXFRXrs de la phase de redistribution

/¶pYROXWLRQGHODWHQHXUHQHDXSRXUFKDTXHSURIRQGHXUORUVGXSUHPLHUMRXUGHODSKDVHGHOD redistribution (13/08/2018) est présentée dans la figure 46. Une fluctuation de la teneur en eau a été observée pendant toute la journée notamment pour les profondeurs 10, 30 et 45 cm. Cette fluctuation est moins ressentie pour les couches en profondeur. Cette fluctuation peut rWUH GXH j O¶LQFHUWLWXGH GHV PHVXUHV GH O¶DSSDUHLO qui est de O¶RUGUH GH . On remarque DXVVLTX¶DXERXW GHKHXUHVODWHQHXUHQHDXQ¶DSDVGLPLQXp2QSHXWDIILUPHUTXHODSKDVH

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de redistribution dans notre cas est très lente. En effet, au bout de 20 jours, la teneur en eau décroît de 3,6% seulement à la surface.

Figure 46. Variation de la teneur en eau SRXUFKDTXHSURIRQGHXUDXERXWG¶XQH journée

5.5.1.3.3 Détermination de la conductivité avec la théorie de Hillel et al (1972)

'DQVQRWUHFDVG¶pWXGH RQD HVVD\p de déterminer la conductivité hydraulique à saturation basée sur la théorie de Hillel et al. (1972) décrite dans la section (5.5.1.1). Le calcul de la conductivité hydraulique à saturation est réalisé pour les profondeurs 30-45, 45-60 et 60-95 cm. Le tableau 13 récapitule les valeurs de la conductivité hydraulique obtenues par cette approche expérimentale.

Tableau 13. Valeurs de la conductivité hydraulique à saturation obtenues par

O¶DSSURFKHH[SpULPHQWDOH

Profondeur Ks (m/s)

30-45 3,1 10-8

45-60 8,1 10-9

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Les valeurs de la conductivité hydraulique à saturation obtenuV SDU O¶DSSURFKH GH GUDLQDJH interne sont très faibles. Elles varient de 3,1 10-8 à 8,1 10-9m/s. Ces valeurs obtenues nous affirment aussi que le processus de drainage est très lent.

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