3.1 Réflexion sur les pas de temps utilisé
Le choix du pas de temps des différentes sondes est un problème délicat, nécessitant un compromis entre les contraintes de la technologie (dont parfois la durée d'autonomie du matériel), les ressources humaines, la gestion des données, et la quantité d'informations requises pour une interprétation scientifique puis opérationnelle, liée à la variabilité des phénomènes.
Le pas de temps dépend des objectifs fixés: la caractérisation de valeurs moyennes ou de tendances à long terme nécessite d'abord d'agir sur l'effectif des échantillonnages statistiques, ce qui peut être partiellement obtenu par le choix du pas de temps. Mais une prise d'échantillons dense ne compense pas un démarrage trop tardif des mesures. La compréhension et la résolution de problèmes liés à des dynamiques rapides (en particulier lors d'épisodes pluvieux), exige des pas de temps plus fins, et ceci d'autant plus que l'on a besoin d'extrapoler (à d'autres phénomènes encore plus intenses, à d'autres combinaisons de facteurs, ou à un autre site).
Selon les paramètres, on distingue plusieurs cas de figure:
• Ceux ne nécessitant qu'un seul capteur de mesure: les paramètres climatologiques et le ruissellement.
Pour le ruissellement, les systèmes d'acquisition de données permettent d'avoir un pas de temps fin (30 s) tout en conservant une autonomie d'une quinzaine de jours.
L'utilisation d'une station météorologique automatique permet une parfaite maîtrise du pas de temps pour la mesure de la pluviométrie et des paramètres nécessaires au calcul de l'évapotranspiration. En général, ces stations sont configurées à un pas de temps journalier, mais il est possible de modifier leur programmation. Ainsi, si l'on mesure le ruissellement sur le site, il est indispensable de suivre la pluviométrie à un pas de temps plus fin (en hydrologie on utilise un pas de temps de 6 minutes).
• Ceux nécessitant plusieurs capteurs de mesure: l'humidité et les températures.
Pour les températures et les humidités, la situation est plus complexe. Le nombre de capteurs étant plus important, si on a besoin d'un pas de temps journalier il est nécessaire d'automatiser le système de mesure en le multiplexant. Cette option peut se révéler coûteuse notamment pour les sondes TDR.
Dans ce cas, on a été contraint d'utiliser un pas de temps hebdomadaire. Pour les températures et les humidités dans les déchets, ce choix est justifié étant donné les faibles vitesses de variations observées.
Pour le suivi de l'humidité dans la couverture, cette option entraîne une perte d'information, un pas de temps journalier voire horaire est recommandé. A Hochfelden, l'utilisation du pas de temps hebdomadaire a plus été motivée par des critères techniques et économiques que par des critères scientifiques. L'utilisation d'un pas de temps journalier ou horaire aurait nécessité l'achat très coûteux d'un système de multiplex age et aurait mobilisé un boîtier de mesure
uniquement pour les sondes de la couverture, au détriment des mesures de teneur en eau dans les déchets.
Pour réduire la perte d'information due au pas de temps hebdomadaire, la teneur en eau de la couverture ainsi que le niveau de lixiviat dans les lysimètres ont été suivis quotidiennement pendant 15 jours. Cet épisode a permis d'affiner le comportement hydraulique des lysimètres et de la couverture et sert de référence pour le calage des modèles utilisés.
• Le cas des volumes de lixiviat.
Pour les lixiviats la situation est un peu particulière et dépend de leur mode de récupération.
S'ils sont drainés, les volumes de lixiviat pouvant être mesurés à l'aide d'un capteur (volume ou hauteur), la situation peut se ramener au premier cas.
S'ils sont pompés automatiquement (par exemple dès que le lixiviat dépasse une certaine côte), le pas de temps variera selon la fréquence du pompage.
S'ils sont pompés manuellement, d'après l'expérience acquise sur le site de St-Fraimbault avec le projet de SIT A : «Observatoire des sites K2 », un pas de temps hebdomadaire paraît suffisant.
3.2 Conclusions de l'étude expérimentale sur site
L'étude expérimentale du CSD de Hochfelden a consisté à instrumenter un casier de 60 000 tonnes. Une station météorologique automatique a permis la mesure de la pluviométrie et des paramètres nécessaires au calcul de l'ETP. Le comportement de la couverture a été suivi à l'aide d'un canal Venturi pour le ruissellement, de 2 sondes TDR et 2 thermocouples pour les humidités et les températures. 7 sondes TDR et 32 thermocouples ont été mis en place directement dans les déchets au fur et à mesure du remplissage du casier. Les volumes de lixiviat pompés et les variations de hauteur d'eau en fond de puits ont été mesurés. Enfin 2 lysimètres ont été conçus afin de suivre l'évapotranspiration réelle des déchets.
Ce dispositif expérimental, innovant par les technologies employées (les sondes TDR dans les déchets par exemple), sa complémentarité (tous les paramètres importants du bilan hydrique sont suivis) et par le nombre important de points de mesures répartis dans la masse de déchet a permis d'observer l'évolution des variables mesurées pendant 2 ans et demi.
Résultats expérimentaux
Résultats expérimentaux
Nous avons présenté dans le chapitre précédent les protocoles expérimentaux permettant de mesurer les paramètres du bilan hydriques ainsi que les températures des déchets dans un site réel. Dans ce chapitre, nous allons interpréter les résultats obtenus pour mettre en évidence les mécanismes contrôlant la génération du lixiviat.
Après avoir étudié les données relatives à l'atmosphère (pluie et évaporation), le comportement de la couverture qui joue un rôle fondamental dans le bilan est analysé. Ensuite nous détaillerons les résultats expérimentaux obtenus dans les déchets (températures et humidités). Enfin, les données (volumes de lixiviat) acquises dans un autre site (St Fraimbault) seront décrites.