Gradient Hydraulique Pour des Combinaisons de Filtre de Drain et de Sol (Ecoulement Ascendant)

GRADIENT HYDRAULIQUE

POUR DES COMBINAISONS

DE FILTRE

DE

DRAIN ET DE SOL

(ECOULEHENT ASCENDANT)

TRAVAIL DE RECHERCHE PRESENTE

DANS LE CADRE DU COURS

PROJECT 336-4900

PAR

All ALIBAY

DEPARTEMENT D£ GENIE RURAL,

.

COLLEGE MACDONALD DE L'UNIVERSITE MCGILL

AVRIL 1985

RESUME

Depuis quelques ann~es, des recherches se sont av~r~es necessaires dans le domaine des filtres pour le drainage des sols limoneux ( 70% de limon). Certains problemes restent en suspens, car nous ne maftrisons pas parfaitement les d~placements des particules de sol,

a

travers les enveloppes, qui bouchent et r~duisent la capacit~ hydra u 1 i que des drains ( W i 1 1 a r d son & W a 1 k er , 1 9 7 9 ) • C et t e experience est la suite de la recherche faite par R. Bonnell ( 1984 ). Le but de cette recherche est de mieux comprendre pourquoi 1es drains enveloppes par un fi1tre synthetique ne repondent pas

a

leurs buts de fa~on adequate. Cette recherche a pour objectif de mettre en relief 1es facteurs qui sont

a

l'origine de ces problemes ( rupture du sol, sedimentation ).

Durant cette experience, cinq sortes de filtres ant ete testes pour un ecoulement ascendant, dans deux conditions differentes: sol accol~ au filtre, et sol

a

2.4 cm du sol

(voir Fig. 1 et Fig. 2).

Pour les deux cas mentionnes ~i-dessus le sol n'a pas ~t~ compacta.

R£MERCIEHENTS

L'auteur voudrait remercier R. Bonnell pour son aide accrue tout au long de l'experience, de plus une attention particulie~e au Professeur

R.S.

Broughton pour ses precieux consails.

Un grand merci au Professeur G.S.V. Raghavan,

a

C.A. Madramootoo, et

a

G. Bolduc pour leur aide et leur soutien.

Chapitre 1 1.1 1.2 2 2.1 3 4 5 6

TABLES DES MATIERES

Titre

Resume

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Remerciements

Table des matieres Liste des tableaux

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page i i i iii. iv Lis te des figures • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • v

...

Nomenclature

Introduction 0 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 0 bj ecti fs •••••••••••••••••••••••••••••••••••.

Limitation des resultats _{• • • • • • • • • • • • • • • • • • • •} Revue litteraire • • • • • • • • • 0 • • • • • • • • • • • • • • • • • • Theorie sur la loi de Darcy

.

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Methode et instrumentation

...

Resultats et discussion _{• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •}

_

c

o n c 1 u s i _{o n • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •} Recommandations • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 0 vi 1 2 3 4 6 10 13 20 21 Bib li ographie • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 22 Annexes

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23 i i i

liSlE DES TABLEAUX

Tableau Titre page

1 Tableau synoptique des tests pour le sol

accole aux filtres •••••••••••••••••••••••••••• 16 2 Tableau synoptique des tests pour le sol

a

2.4 cm des filtres

···••e••···

18 3 Filtre fait

a

la main (sol

a

2.4 cm du filtre) 23 4 Filtre Texel (sol

a

2.4 cm du filtre) •••••••••• 27 5 Filtre Big-0-pile (sol

a

2.4 cm du filtre) ••••• 29 6 Filtre Mirafi (sol

a

2.4 cm du filtre) ••••••••• 31 8 Filtre fait

a

la main (sol accole au filtre) ••• 25 7 Filtre Standard (sol

a

2.4 cm du filtre) ••••••• 33 9 Filtre Standard (sol accole au filtre) ••••••••• 35 10 Filtre Texel (sol accole au filtre) •••••••••••• 37 11 Filtre Mirafi (sol accole au filtre) ••• ~ •• ~ •••• 39 12 Filtre Big-0-Pile (sol accole au filtre) ••••••• 41

LISlE DES FIGURES

Figure Titre Page

Fig. 1 T h~ or ie.. • • • • • • • • . • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 7 Fig. 2 Eta t transit oire • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 8 Fig. 3 Eta t er it ique • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 9 Fig. 4 Schema de l'appareil ••••••••••••••••••••••••• 12 Graphiques synoptigues:

Fig. 5 Sol accole aux filtres ••••••••••••••••••••••• 17 Fig. 6 Sol

a

2.4 cm des filtres ••••••••••••••••••••• 19 Fig. 7 Filtre fait

a

la main (sol

a

2.4 cm du filtre) 24 Fig. 8 Filtre 0 _{exel (sol}

a

·

_{2.4cm du filtre) •••••••••• 26}

Fig. 9 Filtre Big-0-pile (sol

a

2.4 cm du filtre) •••• 28 Fig.lQ Filtre Mirafi (sol

a

2.4 cm du filtre) •••••••• 30 Fig.ll Filtre Standard (sol

a

2.4 cm du filtre) •••••• 32 Fig.l2 Filtre fait

a

la main (sol accole au filtre) •• 34 Fig.l3 Filtre Standard (sol accole au filtre) •••••••• 36 Fig.l4 Filtre Texel (sol accole au filtre)~ •• ~ ••••••• 38 Fig.l5 Filtre Mirafi (sol accol~ au filtre) •••••••••• 40 Fig.l6 Filtre Big-0-Pile (sol accole au filtre) •••••• 42 Fig.l7 Granulom~trie du sol de Ormstown ••••••••••••• 43

NOMENCLATURE

A = Aire de section transversale (cm 2 ).

D

=

Diametre de l'echantion du sol (cm).

dH= Differenc~d'hauteurentrela charge d'eau et l'ecoulement libre (cm)

i = Gradient hydraulique (cm/cm)

K = Conductivite hydraulique (cm/sec.)

K'

=

Pente de la courbe

L

= Hauteur de l'echantillon du sol (cm)

Q =Debit (ml/min.) Re = Nombre de Reynold

U

= viscosite de l'eau (kg/m.sec.)

P = Densite de l'eau (kg/m3 )

V

=

Vitesse moyenne d'ecoulement (cm/sec.)

Pour les graehiques

H

= filtre fait

a

la main

M

=

filtre Mirafi

T

= Filtre Texel

B

= Filtre Big-0-Pile

S = Filtre Standard

sol accole sol

a

2.4 cm du filtre

Filtre fait main TEST £ 1 TEST £ 6

---Filtre texel TEST £ 2 TEST £ 9

---Filtre fait main TEST £ 1 TEST £ 6

---Filtre texel TEST £ 2 TEST £ 7

·

cHAPITRE 1

INTRODUCTION

L'utisation des drains souterrains s'est accrue intensivement au Quebec pour permettre de drainer les sols plus rapidement, mettant les champs

a

la disposition de l'agriculteur au debut du mois de mai. La periode de la semence et de la moisson sent prolongees; la machinerie est utilisee dans des conditions plus favorables.

les buts de l'enveloppe synthetique sent d'augmen·ter la surface d'entree disponible

a

l'ecoulement de l'eau, de diminuer en general le gradient hydraulique du sol et,

d'emp~cher les particules de sol de passer

a

travers le

filtre (Mardan SCARP, 1984).

Quelques problemes sent associes aux bienfaits du drainage;

-surtout pour les sols qui contiennent mains de 20% d' argile; la cohesion du sol est moindre, aussi le sable fin se deplace tres rapidement dQ au gradient hydraulique.

Taus ces facteurs sent

a

l'origine des problemes de drainage du sol Ormstown.

1.1 OBJECTIFS

1) Determiner. le gradient hydraulique critique du sol de

Ormstown.

2) Determiner les conditions de passage des particu1es de

sol qui obstruent, et ferment une couche impermeable

a

l'eau.

1.2 LIMITATION DES RESULTATS

Les conclusions qui sont faites

a

partir de cette recherche ne sont valables que pour le sol de Ormstown.

Les resultats donnent un aper~u global du probleme car en realite l'ecoulement est bidimensionnel; alors que dans !'experience l'ecoulement est unidimensionnel ascendant.

L'action des moisissures et des bacteries n'a pas ete consideree due

a

_{l'addition de chlorure de mercure (HgC1 2 )} dans l'eau, qui est un facteur complique

a

analyser.

CHAPITRE 2

REVUE LITERRAIRE

Le drainage souterrain permet d'enlever l'eau

gravitationelle, les racines des plantes se developeront dans un milieu plus favorable, ainsi la production du champ augmentera. L'aeration de la partie superieur du sol est

tr~s profitable pour le cultivateur; sa tAche dans le champs

est plus facil·e car il travaillera mains dans un sol trap

sature d'eau. Le besoin de fertilisant est diminue de

beaucoup, ainsi la production est plus rentable (Schwab

et

Al 1981).

Les premiers filtres etaient tres rudimentaires, et avaient une duree de vie tres courte, ex: epis de mais, paille, et jute (Mckyes et Broughton 1974).

Puis ce fQt !'utilisation du filtre de gravier qui etait tres coOteux mais efficace.

Pour reduire les coats l'idee fut d'utiliser des filtres

synthetiques, qui sent faciles

a

transporter et

a

manipuler.

Ils sent plus permeable que le sol qui l'entoure. Comme ils

sent inorganiques leur.duree de vie est plus longue. En plus

i l fut constate que, dans des conditions similaires (avec une m~me charge d'eau), les drains avaient un meilleur debit (Gibson 1977). Plus tard i l fut constate que le debit diminuait graduellement avec le temps, il a fallu 3 ans pour former une couche impermeable autour de l'enveloppe synthetique (Mckyes et Broughton, 1974).

Les meilleurs enveloppes de ce temps furent ceux en fibre de verre et en polyester.

L'uti.lisation des filtres permettra done d'augmenter l'espacement entre les lat~raux; et de ce fait r~duire les coats, probablement.

Overholt (1959) affirme que les trous de l'enveloppe

synth~tique ne doivent pas etre trap petits pour empecher

les particules fines du sol de passer

a

travers le filtre. Chen et Al (1981) ant decouvert que des bacteries se developpaient entre l'interface du sol et du filtre; ceux sont les bacteries et le mouvement du sol qui sont les deux facteurs les plus importants et meconnus de ce probleme.

2.1 THEO

RIE

SUR LA LOI DE DARCY

Commel'indique la figure 2 1'equation de Darcy a ete utilise pour calculer le gradient hydraulique.

Le debit est V

=

K

*

i • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 1 ' _{K conductivite hydraulique ( L}

_I

_{T )} ou

₌

i

₌

-dH

I

L

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'

dH = H1

-

Hz

i

₌

gradient hydraulique (L

_I

L ) J V

₌

vitesse moyenne ( L

_I

T )

L = 1ongueur initia1e du sol don ne par l'equation suivante:

Q

=

A

*

V • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 2

ou A

=

aire de section transversale ( L2 )

Q = debit ( L3

I

T )

En combinant 1' equation 1 et 1'equation 2, le debit devient une fonction de l'aire de section transversale, de la conductivite hydraulique , et du gradient hydraulique.

Q =

K * A *

i • • • • • • • • • • • • • • 3

VALIDITEE DE LA LOI DE DARCY

La loi de Darcy est valab1e seulement quand le nombre Reynold (Re) se trou·ve dans 1'interval 0.1 (Nilsen, 1951) et 75 (Plain et Morrison, 1954). Le nombre Reyno1d varie, d'un aut~ur ~ l'autre, de 750 fois ce qui refl~te la difficulte d'estimer le diametre des tubes capillaires par ou passe l'eau ( Adrian, 1957).

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CHAPTIRE 3

METHODE

ET INSTRUMENTATIONS

Le schema de l'appareil est decrit dans la figure 4. Deux permeametres (2 repliques) ant ete utilises pour tester cinq types de filtre qui sont les suivants:

1) Filtre fait

a

la main pour simuler le tube de

drainage (l'aire d'entree represente 1.4% de la surface total e).

2) _{Filtre Big-0-Pile}

3) Filtre Mirafi

4) Filtre Texel

5) Filtre Standard

Ces quatre derniers sont presentement disponibles sur le marche •

L'eau fut desaeree en la faisant bouillir pendant au mains

dix minutes; puis en laissant refroidir

a

la temperature de

la piece (23°C); cette desaeration emp~che l'emprisonnement

de l'air dans le sol qui diminuerait sa conductivite durant l'experience. L'addition du chlorure de mercure fut

essentielle (50 p.p.m.) pour emp~cher le developpement des

bacteries et de la ~oisissure (Allison 1947).

Certaines precautions sont prises lors du remplissage du

permeametre avec le sol; du dioxide de carbonne ( C0 2 ) est utilise pour reduire la quantite d'air dans le sol. Comme le

rempli avec le C0 2 ,puis le sol est verse dans le permeametre. De tout evidence, le C0 2 est tres soluble dans

l'eau, c' est pour cette raison qu' i 1 a ete utilise.

Le sol utilise, durant les dix tests, est celui de Ormstown qui est un sol limoneux ( 10% d'argile, 70% de limon, 20% de sable ); il a ete seche puis tamise avant d'etre teste.

PROCEDURE

Deux cas ont ete traites durant cette experience, sol accole au filtre (L=l4.6 cm) et sol

a

2.4 cm du filtre (L=l2.2 cm). Pour ces 2 cas l'ecoulement etait ascendant, cette situation est prevalente generalement, quand le champ n'est pas inonde (Kirkham 1957).

Durant l'experience, la charge d'eau varie pour obtenir au mains sept differents gradients hydrauliques avec leur debit respectif.

Une attention particuliere a ete donnee aux tests dont le sol se trouvait

a

2.4 cm du filtre, car i l est important d'obtenir le· gradient hydraulique critique, qui est tres proche de l'unite. C'est

a

ce moment que la tension effective du sol est egale

a

zero.

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CHAPITRE 4 RESULTATS ET DISCUSSION

Les resultats de chaque experience et les graphiques correspondants se trouvent dans !'annexe ci-jointe. La regression lineaire a ete faite pour trouver la pente de chaque partie des sections des lignes droites.

Cornme !'experience traite deux cas, !'analyse se fera aussi

en deux etapes. Dans la premiere etape, !'analyse des

experiences ou le sol est accole aux filtres designes par

les tests 6, 7, 8, 9, 10. Comme l'aire de section

transversale du sol reste constant (78.54 cm2 ), la

conductivite hydraulique est egale

a

la pente de la courbe

divisee par l'aire de section transversale. La conductivite hydraulique varie entre 0.023 cm/min (0.32m/jour) et

0.037cm/min (0.52 m

I

jour); le coefficient de correlation

regression, R2 , est egale

a

0.99. Ces resultats confirment

la loi de Darcy avec beaucoup de rigueur.

Verication de la validitee de la loi de Darcy : calcu1 du nombre Reynold

Re

=

(V

*

D

*

P)

I

U ou D ₌ p ₌

u

= V = vitesse moyenne

diametre max. des particules

densite de 1'eau (997.5 Kg

I

m3 )

viscosite de 1'eau (9.4*10-4 Kg/ m • s)

Vmax = 18.10

I

78.54 =0.23 cm

I

min

Vmax = 13.82 cm

I

sec. =0.14 m /sec

Re = 13

<

78

L'analyse qualitative nous donne une meilleure comprehension des resultats :

D'apres les fig.6 et fig.7, la performance du filtre Mirafi semble etre bonne, compare aux autres; les filaments du filtre, qui sont du c~te du sol, ameliorent le contact filtre-sol.

Les autres performances sont mises par ordre decroissant, Big-0-pile, Texel, Standard et fil.tre fait ~ la main. Le filtre fait~ la main laisse passer les -particules de sol sans boucher les trous. Par contre la surface d'entree disponible

a

l'eau est tres petite compare avec ceux ou les filtres sont utilises.

L'analyse du deuxieme cas, ou le sol est

a

2.4 cm du filtre desig-ne par les tests 1, 2, 3, 4, 5, est plus complexe. Car la tension effective du sol est egale

a

zero, lorsque le gradient hydraulique est proche de l'unite. La conductivite hydraulique du sol, quand la tension effective du sol est plus grande que zero, varie entre 0.053 cm /sec (0.77m/jour) et 0.31 cm

I

sec (4,5 m

I

jour). Cette grande difference est due principalement

a

~a hauteur initiale du sol ( L ), qui n'est pas toujours constante (erreurs experimentales).

Une fois que le gradient hydraulique critique est depasse, le sol atteint une nouvelle stabilite apres 15 ~ 30 minutes. La conductivite hydraulique est beaucoup plus grande car les particules sont en suspension; elle varie entre 0.3lcm/sec (4.Sm/ jour) et l.Olcm /sec(l4.6m/ jour). Ici la difference est due principalement

a

la qualite tres variee

des filtres.

Vmax =2.14 m

I

sec.

Re

=

218

>

78

Comme le nombre Reynold est plus grand que 78 la loi de

Darcy n'est pas valable. C'est pour cela que les

graphiques des tests qui ant le sol

a

2.4 cm du filtre, ant

deux pentes differentes. D'apres la fig.6, le filtre fait

a

la main a une meilleure performance, l'aire d'entree disponible est de 19mm 2 pour chaque trou, car les particules

passent

a

travers sans aucune restriction. Par contre la

conductivite hydraulique des filtres synthetiques varient en

fonction du temps. Elle diminue au fur et

a

mesure car les

trous se bouchent avec les particles en suspension; ou une

une couche impermeable en amont du filtre qui reduirait la

conductivite hydraulique aux alentours du filtre.

Les fi 1 tres sui vants, sont presentes par ordre decroissant de performance, Big-0-Pile, Texel, Mirafi, Standard.

Cette experience simule les conditions dans le champs proche

des drains qui ant une profondeur variant de 0.6 m

a

1.2 m;

dans ces conditions le ·gradient hydraulique varie entre 2 et

4 d'apres le resultats obtenus parR. Bonnell. Le gradient hydraulique est assez eleve pour favoriser le deplacement des particules. L'utilisation des filtres avec des trous suffisament grand, pour laisser passer les particules qui se deplacent tres facilement, serait avantageux. De cette maniere, les drains ne seront pas bouches.

TABLEAU

~YNOPTIQUE

1. (SOL ACCOLE AU FILTRE)

GRADIENT

HYDRAULIQUE

0.845 1.284 1.678 2.432 3.041 3.581 4.189 4.932 6.486 TEST£6 1.9 2.79 3.58 5.10 6.33 7.42 8.65 10.15 13.28

DEBIT CALCULE (ML/

M

IN.)

TEST£7 1.8 3.07 4.21 6.39 8.15 9.71 11.46 13.61 18.10 TEST£8 1.99 2.77 3.47 4.81 5.89 6.85 7.94 9.26 12.02 TEST£9 1.38 2.39 3.31 5.06 6.47 7.72 9.13 10.85 14.45 TEST£10 2.26 3.33 4.28 6.11 7.58 8.89 10.36 12.16 15.92 EN UTILISANT L'EQUATION THEORIQUE DE LA LIGNE POU POUVOIR

COMPARE. LES DONNEES DES TESTS CI-DESSUS. LES EQUATIONS

POUR LE TABLEAU CI-DESSUS SONT :

POUR LE TEST £ 6 POUR LE TEST £ 7 POUR LE TEST £ 8 POUR LE TEST £ 9 Q = 0.197817 + 2.0117586

*

i Q = -0.6383437 +2.889066

*

i Q

=

0.4841163 + 1.778448

*

i Q

=

-0.581355 + 2.3317611

*

i POUR LE TEST £ 10 : Q

=

0.215244 +2.421935

*

i .

,....-... c

·-

_E

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-~

E

-J ""'---/ I-CD

w

0

Fig.5 DEBIT VS GRADIENT

--

HYDRAlJ

LIQ

U

E

SOL ACCOLE AU FILTRE

19 ~

18

17 1 6 1 4 ~ 13 1 2 1 1 10 9

8

7

6

5

4 3

2

1

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0

2

I

4

6

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o

H

+

T

GRADIENT HYDRAULIQUE( <>

8

b. M

i )

,.

X c: ....)

TABLEAU SYNOPTIQUE 2 (SOL A 2.4CM DU SOL) GRADIENT HYDRAULIQUE 0.69 0.89 0.93 1.02 1.14 1.22 1.34 1.84 2.16 2.53 3.39 3.97 TEST£1 2.68 4.53 . 4. 90 55.76 65.55 72.07 81.86 121.01 147.11 176.47 240.00 290.57

DEBIT CALCULE (ML/MIN)

TEST£2 2.87 5.77 6.36 38.98 47.37 52.97 61.36 94.94 117.33 142.51 201.21 240.38 TEST£3 2.35 3.56 3.80 4.28 47.74 53.87 63.08 99.89 124.43 152.04 216.39 259.34 TEST£4 3.44 4.30 4.47 65.29 72.38 77.10 84 .19· 112.54 131.43 152.69 202.24 235.31 TEST£5

o.oo

o.oo

0.78 2.78 56.97 58.90 61.79 70.00 81.06 89.74 109.95 123.45 EN UTILISANT L'EQUATION DE LA LIGNE THEORIQUE POUR POUVOIR COMPARER LES TESTS CI-DESSUS. LES EQUATIONS UTILISEES POUR LE TABLEAU CI-DESSUS SONT :

POUR LE TEST £ 1 : Q

=

-3.572518 + 9.072605

*

i ( 0

<

i

<

1 ) Q

₌

-25.080881 + 79.569627

_*

_i ( i ~ 1) POUR LE TEST £ 2 Q

₌

-6.930 + 14.227

_*

i ( 0

<

i

_<

1.016 ) Q

₌

-31 •• 196 + 68.430

_*

i ( 0

_>

1.016 ) POUR LE TEST £ 3 Q

₌

-1.729 + 5.918

_*

i ( ₀

_<

i

<

1.016 ) Q

₌

-

37.484186 + 74.822514

_*

i ( i

>

1.016 POUR LE TEST £ 4 Q

₌

·o.553147 + 4.195804

_*

i ( 0

<

i

<

0.875

Q

₌

6.754753 + 57.614749

_*

i (i

>

_0.875 )

POUR LE TEST £ 5 Q

₌

-22.00 + 24.390

_*

i ( ₀

_<

_i

_<

_1.066 )

Q

₌

30.195493 + 23.506622

_*

i ( _i

_>

_1.066) )

Fig.6

DEBIT VS GRADIENT

HYDRAULIQlTE

SOL A 2.4 CM DU FILTRE

300

280

//1

260

240

-220

·

-.,-...

200

c

180

·-

_E

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₁₆₀

1-'

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E

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_'140

1-1?0 CD

w

0 ₁₀₀

80

60

40

20

0

0~6

1

1.4

I

1.8

2.2

2.6

3

3.4

3.8

o

H

GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

+

T

<>

8

A

M

X

s

CAPITRE

5

C

ON

CLUSION

Parmi 1es 10 tests execut~s, 1es r~sultats confirment

que:

1) Le gradient hydraulique critique varie entre 0.875 et

1.01.

2) Pour ~viter que la tension effective du sol ne soit

pas ~gale

a

zero, i l serait preferable de remplir

la tranchee soigneusement avec quelques centimetres de sol pour qu'un ban contact se forme entre le filtre et le sol.

3) Les deux cas traites confirment que le filtre standard ·

n'a pas une benne performance compare aux autres filtres.

CHAPITRE 6

RECOMMANDATIONS

1) Ces resultats ne sont valables que pour le sol teste.

2) Il serait tres interessant de conduire cette experience dans le champs afin de verifier les resultats obtenus experimentalement en laboratoire.

3) D'autres experiences doivent ~tre effectuees pour ·

donner des resultats plus conclusifs.

4) L'utilisation d'un appareil un peu mains rudimentaire serait conseille pour relever le sceau ; ainsi l'obtention du gradient hydraulique se fera avec plus de precision.

BIBLIOGRAPHIE

Allison,L.E. 1947 Effect of microorganisms on permeability

of under prolonged submergence. Soil Sci.

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Gibson,W. 1977 The field evaluation of tube filter material. (these de maitrise presente au College Macdonald de l'Universirre de McGill)

Bonnell,R. 1984 Critical hydraulic gradient for some soil~

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plastic filter fabric. Jour of irr. &

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Editeur R.S. Broughton (~roject 604-607)

5 c h w a b , G • 0 .. , F r e v e r t , · R .-K • , E d d m i n s t e r , T • W • a n d B a r n e s , K.K. 1981 "Soil and Water Conservation

TABLEAU 3. FILTRE FAIT A LA MAI

N

(SOL A 2.4CM DU FILTRE)

DEBIT REEL

(ML/MIN.)

GRADIENT

DEBIT CALCULE

(ML/MIN.)

---~---2.20 3.20 5.80 38.40 80.00 124.00 140.00 168.00 180.00 200.00 0.60 0.80 0.90 1.00 1.40 1.70 2.10 2.40 2.50 3.00 1.87 3.69 4.59 44.44 78.91 104.76 139.23 165.08 173.70 216.78

LE DEBIT REEL EST OBTENU DURANT L'EXPERIENCE AU LABORATOIRE.

LE DEBIT CALCULE EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA LIGNE DE

REGRESSION.

F

ig

.

7

DEBIT VS GRADIENT

-

·HY-

DR

AULIQUE

220

- -- -

-200

'180

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₁₄₀

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E

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w

0 ₈₀ 60

40

20

0

0 .60 1.00

1 .40

1

.80

2.20

2 .60 3.00 GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

TABLEAU 4. FILTRE TEXEL (SOL A2.4CM DU FILTRE) LE LE DEBIT DEBIT REEL (tviL/MIN) 3.00 5.00 7.00 24.00 53.00 54.00 64.00 72.00 140.00 151.00 210.00 225.00 REEL EST DEBIT CALCULE REGRESSION GRADIENT HYDRAULIQUE 0.69 0.89 0.93 1.02 1.14 1.22 1.34 1.84 2.16 2.53 3.39 3.97

OBTENU DU RANT L 'EXPERIENCE EST OBTENU PAR L'EQUATION

DEBIT CALCULE (ML/MIN) 2.87 5.77 6.36 38.98 47.37 52.97 61.36 94.94 117.33 142.51 201.21 240.38 AU LABORATOIRE. DE LA LIGNE DE

Fi

g

.

B

DEBIT VS GRADIENT HYDRAU

LIQ

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260

240

220

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180

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60

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20

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I I I

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I T I 'I I I G -r I - t 0.6 1

1.4

1.8

1

2.2

2.6

3

3.4

3.8

GRADIENT HYDRAULIQUE(

i )

TABLEAU 5. FILTRE BIG-0-PILE (SOL A 2.4CM DU FILTRE)

DEBIT REEL

(ML/MIN)

2.20 3.00 4.00 4.30 55.00 60.00 80.00 100.50 110.00 180.00 200.00

GRADIENT

HYDRAULIQUE

0.65 0.85 0.93 1.02 1.14 1.30 1.51 1.67 2.08 2.82 3.23

DEBIT CALCULE

(ML/MIN)

2.11 3.31 3.80 4.28 53.19 64.91 79.56 91.28 120.59 173.33· 202.63

LE DEBIT REEL EST OBTENU DURANT L'EXPERIENCE AU LABORATOIRE.

LE DEBIT CALCULE EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA LIGNE DE

REGRESSION.

,..-..., c

·-

_E

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w

0

Fig. 9 DEBIT VS GRADIENT

-

HYDR~

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LIQ

U

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210

200

I

190

-180 '170 160 ·-·

150

140

130

120

1 1 0

100 90

80

70 60

50

40 30

20

10

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1.4

1.8

2.2

2.6

GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

M / V

V

... '"' . ..., / / ,,/ ... ~..J I I '

I

I I I I

'

I i -~

--3.4

TABLEAU 6.FILTRE MIRAFI (SOL A 2.4 CM DU FILTRE) LE LE DEBIT DEBIT REEL (ML/MIN.) 3.1 4.3 60 76 90 112 118 120 160 175 185 REEL EST DEBIT CALCULE REGRESSION. GRADIENT HYDRAULIQUE 0.607 0.893 0.975 1.262 1.426 1.672 1.836 2.123 2.328 2.615 2.943 DEBIT CALCULEE (ML/MIN.) 3.1 4.3 58.48 77.2 87.9 103.96 114.66 133.38 146.76 165.49 186.89

OBTENU DU RANT L'EXPERIENCE AU LABORATOIRE. EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA LIGNE DE

_.,.__

c

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_E

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0

Fig .10 DEBIT VS GRADIEN

-

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LIQ

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190

1

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170

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140

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30

20

10 0 . / ,....,

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1 .4 1 .8

2.2

GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

I I

I

I I I ... ~.-~--···-- . .. -.. _ .. ___ --- - . . I 2 .6 .._) -z

TABLEAU 7. FILTR£ STANDARD (SOL A 2.4 CM DU FILTRE)

DEBIT REEL

(ML/MIN)

2.00 4.00 60.00 60.00 62.50 65.00 68.00

GRADIENT

HYDRAULIQUE

0.99 1.07 1.23 1.31 1.39 1.48 1.60

DEBIT CALCULE

(ML/MIN)

0.99 1.07 59.11 61.01 62.75 64.87 67.76

.

LE DEBIT REEL EST OBTENU DURANT L'EXPERIENCE AU LABORATOIRE.

LE DEBIT CALCULE EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA LIGNE DE

REGRESSION.

F

ig

.

11

.

DEBIT VS GRADIENT

·

H

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D

RAULIQUE

70

60

50 ,.,.-... c ·

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~ 40 VJ [\.)

-E

' - - / I- 30

m

w 0 20 10

0

0.9

1.1

I .

1.3

1 .5 GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

TABLEAU 8. FILTRE FAIT A LA MAIN (SOL ACCOLE AU FILTRE)

LE

LE

DEBIT

DEBIT REEL

(HL/MIN.)

1.50 1.50 1.50 2.50 2.60 3.40 4.20 5.60 7.80 8.00 9.00 11.00 12.00 13.00

REEL EST

DEBIT CALCULE

REGRESSION.

OBTENU

GRADIENT

0.65 0.77 0.84 1.04 1.24 1.55 2.02 2.64 3.30 3.88 4.55 5.16 5.84 6.58

DEBIT CALCULE

(ML/MIN.)

1.51 1.75 1.89 2.30 2.71 3.32 4.27 5.52 6.87 8.02 9.39 10.61 11.98 13.48

DU RANT L 'EXPERIENCE AU LABORATOIRE.

EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA LIGNE DE

F

ig

.12 DEBIT VS GRADIENT

·

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1 7 1 6 15 14 13 12 ...---...

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8

CD

w

7 0 6

5

4

3

2

1 0

2

4

6 GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

TABLEAU 9. FILTRE STANDARD (SOL ACCOLE AU FILTRE)

LE

LE

DEBIT

DEBIT REEL

(ML/MIN)

2.00 2.00 3.50 4.00 5.00 6.00 6.80 7.90 9.20 10.40

REEL EST

DEBIT CALCULE

REGRESSION

GRADIENT

HYDRAULIQUE

0.78 1.22 1.66 1.96 2.33 3.03 3.51 4.09 5.00 5.64

OBTENU DURANT L'EXPERIENCE

EST OBTENU PAR L'EQUATION

DEBIT CALtULE

(ML/MIN)

1.87 2.6.5 3.43 3.97 4.63 5.87 6.73 7.75 9.38 10.52

AU LABORATOIRE.

DE LA LIGNE DE

F

ig, 1

3 DEBIT VS GRADIENT

-

-

HYDR

AU

L

IQUE

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8

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5

w 0 4

3

2

1 -0 2, 4 6 GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

LE

TABLEAU 10. FILTRE TEXEL (SOL ACCOLE AU FILTRE)

DEBIT REEL

(ML/MIN)

1.00

3.00

4.10

5.00

8.00

9.00

11.00

12.50

DEBIT REEL

EST

GRADIENT

HYDRAULIQUE

0.71

1.45

2.06

2.60

3.48

4.12

5.03

5.67

OBTENU DU RANT

DEBIT CALCULE

(ML/MIN)

1.07

2.80

4.22

5.48

7.53

9.03

11.15

12.64

L'EXPERIENCE AU

LABORATOIRE.LE DEBIT CALCULE EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA

LIGNE DE REGRESSION

Fig.14 DEBIT VS GRADIEN

-

T HYDRAULIQUE

1 3 1 2 1 1 10 ~ ₉

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2

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6

GRADIENT HYDRAULIQUE

(

i )

TABLE 11. FILTRE

MIRAFI

(SOL ACCOLE AU FILTRE)

DEBIT REEL

(ML/MIN)

2.00 3.40 4.10 6.00 8.00 9.00 12.00 14.00 18.00

GRADIENT

HYDRAULIQUE

0 ·• 85 1.28 1.68 2.43 3.04 3.58 4.19 4.93 6.49

DEBIT CALCULE

(ML/MIN)

1.80 3.07 4.21 6.39 8.15 9. 71 . 11.46 ·13.61 18.10

LE DEBIT REEL EST OBTENU DURANT L'EXPERIENCE AU LABORATOIRE.

LE DEBIT CALCULE EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA LIGNE DE

REGRESSION

F

ig

.

15

DEBIT VS GRADIENT

-

-

H

-

~

(

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6

GRADIENT HYDRAULIQUE (

i )

TABLE 12. FILTRE BIG-0-PILE (SOL ACCOLE AU FILTRE)

DEBIT REEL

(ML/MIN)

2.00 3.00 4.00 5.20 7.00 8.80 12.00 13.00 16.50

GRADIENT

HYDRAULIQUE

0.71 1.15 1.60 2.16 2.91 3.65 4.36 5.29 6.90

DEBIT CALCULE

(ML/MIN)

1.93 3.00 4.09 5.45 7.25 9.05 10.77 13.03 16.92

LE DEBIT REEL EST OBTENU DURANT L'EXPERIENCE AU LABORATOIRE.

LE DEBIT CALCULE EST OBTENU PAR L'EQUATION DE LA LIGNE DE

REGRESSION.

Fig.16 DEBIT

·vs

GRADIENT

-·

H.YDRJ\.lTLIQlJE

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Dlambtre des particules (microns)

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