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JOURNEES HYDROLOGIQUES DE L’ORSTOM A MONTPELLIER
17-18 Septembre 1985
Montpellier
LABORATOIRE D’HYDROLOGIE Janvier 1986
Éditions de I’ORSTOM Éditions de I’ORSTOM
INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUE POUR LE DÉVELOPPEMENT EN COOPÉRATION INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUE POUR LE DÉVELOPPEMENT EN COOPÉRATION
Collection
COLLOQUESet
SÉMINAIRESCollection
COLLOQUESet
SÉMINAIRESPARIS 1986
PARIS 1986
ORSTOM
Commission Scientifique no 2 HYDROLOGIE - PEDOLOGIE
u La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de u l’article 4 1, d’une part, que les «copies ou reproductions strictement tiréservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation
~collective % et, d’autre part, que les analyses et les courtes citations u dans un but d’exemple et d’illustration, «toute représentation ou repro- u duction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou N de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite B (alinéa 1 v de l’article 40).
(( Cette représentation ou reproduction, par quelque procbdb que ce soit, ((constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et
«suivants du Code Pénal ).
ISSN : 0767-2896 0 ORSTOM 1986
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AVANT PROPOS
Organisées par le Laboratoire d'tiydrologie à l'initiative de la commis- sion Scientifique d'Hydrologie Pédologie et placées sous la présidence de Pierre DUBREUIL, Vice-Président de la Commission Scientifique "Hydro- logie-Pédologie", ces premières journées hydrologiques de 1'ORSTQM à Montpellier se partageront en deux journées consacrées à des questions spécifiques :
- Première journée le 17 septembre 1985
"La Simulation de pluie et ses applications"
Coordonnateur : Alain CASBNAVE - Deuxième journée le 18 septembre 1985
"Les modèles déterministes en Hydrologie"
Coordonnateur : Georges GIRARD
Le secrétariat de séance fut assuré par B. POUYAUD et P. RIBSTEIN pour la première journée, B. POUYAUD et P. LE GOULVEN pour la deuxième jour- née.
Les journées d'Hydrologie se tinrent dans un amphithéâtre de l'Institut Agronomique Méditerranéen, gracieusement mis à la disposition de 1'ORSTOM oar la Direction de l'Institut.
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PREMIERE JOURNEE
"La simulation de pluie et ses applications"
Coordonnateur : Alain CASENAVE
SOMMAIRE DE LA lère JOURNEE Matinée
Exposés introductifs -- --- J. COLLINET :
Présentation générale du programme "simulation"
A. ÇASENAVE :
Programme d'analyse du ruissellement de l'infiltration et de l'érosion à l'aide des techniques de simulation de pluie.
Communications -_----__---__- techniques ---_---_ et scientifiques --_
J. ASSELINE
La simulation de pluie : principe et évolution du matériel. 19 P. RIBSTEIN
J. ALBERGEL C. VALENTIN
L'infiltration : queis facteurs exp C. VALENTIN
Différencier les milieux selon leur
icatifs ?
aptitude au ruissellement : une car- tographie adaptée aux besoins hydrologiques.
J. ALBERGEL A. CASENAVE C. VALENTIN
Modélisation du ruissellement en zone soudano-sahëlienne : simulation de pluie et cartographie des états de surface.
P. CHEVALLIER
Simulation de pluie, télédétection, modélisation. Exemple de la mare d'0ursi - Burkina-Faso.
J.J. GRIL F. JARRY C. MICHEL M. NORMAND
Essai de caractérisation hydrologique d'un petit bassin versant agricole à partir de la simulation de pluie.
25
2
J. COLLINET
Hydrodynamique superficielle de quelques types de sols du Sahel africain, 117 comparaison des données fournies par deux dimensions de parcelles de si-
mulation de pluie.
J.M. IRIS E. FRITSCH J.L. JANEAU
Modalité de l'infiltration dans un sol à porosité contrastée.
R. PONTANIER M. MOUKOURI-KUOH R. SAYOL
L. SEYNI-BOUKAR B. THEBE
154
Apport de l'infiltromètre à aspersion pour l'évaluation des ressources 165 en sols des zones soudano-sahélienne du Cameroun.
D. IBIZA
Interprétation des mesures d'infiltration suivant le principe du bilan 190.
hydrique : Bassin de Polaka, mare d'0ursi.
Après-midi
Discussion et débat général sur les exposés de la matinée. 197
Exposés introductifs de la lère journée A. CASENAVE
J. COLLINET
PRESENTATION GENERALE DU "PROGRAMME SIMULATEUR"
ET DES PREMIERES TECHNIQUES UTILISEES A L'ORSTOM (Simulateur de type SWANSON)
J. COLLINET"
Remarque préliminaire
Le terme "Programme de simulation de pluie" est gènant en ce sens qu'il introduit une confusion entre une problématique scientifique et une mé- thodologie; la simulation de pluie constitue en effet une des méthodes de l'arsenal des dispositifs utilisés pour étudier l.'hydrodynamique des sols.
Historique de l'évolution néthodologique
Les études menées actuellement sous pluies simulées constituent le pro- longement d'études antérieures menées selon d'autres méthodologies. L'ap- proche expérimentale des études hydrodynamiques a en effet évolué avec la mise au point de dispositifs nouveaux mais aussi avec la combinaison de nouvelles approches scientifiques. En simplifiant les choses on peut dire qu'au début subsistait une certaine incompréhension entre deux discipli- nes travaillant à très grande échelle (Pédologie) et à très petite échel-
le (Hydrologie). L'hydrologue demandait par exemple au pédologue un clas- sement sur la susceptibilité au ruissellement des sols différenciés sur un bassin versant, le pédologue consultait la carte pédologique existante et essayait de déduire des données statiques de la légende, souvent expri- mées en termes de classification morphogénétique des sols, des données dynamiques, ou encore extrayait des analyses physiques des hypothèses re-
latives aux mouvements de l'eau ; des campagnes d'infiltrométrie MUNTZ ou PORCHET pouvaient également être menées par l'un ou par l'autre mais l'ensemble des informations se résumait souvent en une classification de textures entre des sols sableux réputés perméables et des sols argi- leux imperméables, le système n'était donc surtout appréhendé qu'en deux dimensions,
Actuellement, et quelle que soit la conception du système (naturel ou abstrait), le point de rencontre des deux compétences se fait assez souvent en une dimension médiane qui est le versant oit la portion de versant où s'identifient souvent les traits majeurs de discontinuité pédologiques, paysagiques etc. et où se manifestent de façon concomitante les modi- fications importantes de l'hydrodynamique. Il s'est donc établi une pola- risation de l'intérêt sur les paramètres de l'hydrodynamique les plus in- fluents, ou supposés tels, en milieu naturel (horizons de comportement en zone humide, organisations superficielles en zone sèche, cycle saison- nier des couverts végétaux etc.) et en milieu cultivé (cycles culturaux.
techniques agricoles etc.). Pour tester les comportements de ces dif- férentes situations expérimentales, de nombreuses parcelles de ruisselle- ment, d'érosion, de drainage vertical ou oblique ont été installées sous différentes latitudes (Côte d'ivoire, Burkina Faso, Niger, Togo, Bénin, Tchad, Tunisie, Guyane, Madagascar etc.) et mises en oeuvre très souvent avec la collaboration de nombreux Instituts de Recherche. Il est ensuite
apparu qu'un progrès pouvait être obtenu en s'affranchissant des aléas des précipitations naturelles par la simulation de pluies, technique qui permet en effet :
- une maitrise des paramètres pluviométriques (intensité, hauteur, temps de ressuyage)
- une plus grande souplesse dans l'imitation des situations (comporte- ment de l'ensemble des sols d'une toposéquence, structures intercep- trices de végétaux vivants ou débris, techniques culturales etc.).
Caractéristiques techniques et données fournies
Le premier appareil utilisé en Côte d'ivoire est un grand simulateur de pluies dérivé du simulateur de type Swanson (Service de Conserva- tion des Sols et Eaux du Nébraska). Sa construction fut entreprise en 1973, sa première utilisation remonte à 1974. Il arrose à l'aide de 10 bras munis de 30 gicleurs une superficie de 200 m" ; la rotation des bras et le choix des gicleurs permettent d'obtenir au sol une rë- partition homogène et une énergie connue des gouttes de pluie. A l'in- térieur du cercle arrosé sont installées deux parcelles de ruisselle- ment et d'érosion de 50 mz, les eaux ruisselees et les matières en suspension collectées par des canaux se déversent dans des cuves ca- librées où les vitesses de remplissage sont détectées par des limni- graphes ; ces cuves se vident automatiquement par des électropompes commandées par un système d'interrupteur à flotteur. Les dispositifs et matëriels annexes comprennent des motopompes, groupe électrogène, réservoirs d'eau démontables, pluviographes enregistreurs etc. L'en- semble étant transportable (camions, véhicules tout terrain).
Le dépouillement des limnigraphes permet de tracer les hydrogrammes de la pluie, du ruissellement et de l'infiltration (ci. fig. i).
L'hydrogramme des intensités de ruissellement présente généralement quatre phases distinctes :
- l/ Imbibition pendant laquelle l'intensité potentielle d'infiltra- tion de la parcelle est supérieure en tous points à l'intensité de ia pluie, un premier stockage de l'eau se produit dans les dépressions du sol.
- 21 Régime transitoire. Certaines flaques débordent, l'eau parvient à l'exutoire, l'intensité d'infiltration diminue, la hauteur de la lame d'eau en mouvement augmente, la totalité de la parcelle ruisselle.
- 31 Régime-permanent. ;.i'infiltration atteint une valeur minimale Fn à laquelle correspond un palier de ruissellement Rx.
- 41 Vidange. Dès l'arrèt de la pluie se produit une partition entre une poursuite de l'infiltration sur la parcelle et les derniers écoulements récupérés par le canal (détention récupérable Dr).
Les-différents.termes du bilan s'obtiennent sans difficultés : - hauteur de pluie cumulée P(t) à laquelle correspond l'intensité
de la pluie (I),
6
- lame d'eau ruisselée cumulée L(t) - - .- - - R(t) - lame d'eau infiltrée cumulée W(t) _ .- _- _ - F(t) - lame d'eau stockée en surface S(t)
Les informations fournies par les premières campagnes de 1975 (Burkina Faso) permirent de réaliser une analyse détaillée des différentes pha- ses du ruissellement et proposer une méthode de traitement des données encore utilisée actuellement. Sans entrer dans les détails, il est pos- sible de mettre en évidence toute une série de paramètres décrivant les phases précédentes et les reliant aux principales caractéristiques des sols, parmi ceux-ci, certains sont des constantes permettant donc des comparaisons entre les différents systèmes sol-végétation-(éventuelle-
mentjpratiques culturales des différents milieux étudiés (cinétiques de ressuyage, coeff.A caractérisant la parcelle-pente, longueur, rugosité
"n" de MANNING, terme@(t) de proportion de superficie donnant lieu à l'infiltration) ; d'autres paramètres (Intensité limite de la pluie, In- tensités minimales et maximales d'infiltration) n'ont de valeurs compa- ratives qu'en précisant leurs intervalles de variation.
N.B. : le dispositif permet aussi les prélèvements des charges solides, donc une connaissance des érosions par le biais des débits soli- des, ce deuxième volet connaît également le même développement que celui des comportements hydrodynamiques (fig. n"2).
Campagnes réalisées
Les données actuelles proviennent de quatre zones climatiques africaines donc d'un grand nombre de types de sols :
- zone sahélienne (1979-1980) : Nord du Burkina Faso \E!are d'oursil, P.moy. 450 mm, trois sites expérimentaux, et, Sud Niger (B.V. de GalmiJ P.moy. 600 mm. quatre sites.
- zone soudano-sahélienne (1975) : Centre-Nord Burkina Faso (lac de Bam) P.moy. 680 mm, sept sites ; Centre Burkina Faso (lac de Loumbila) P.moy. 900 mm, un site.
- zone soudanienne (1976) : Nord Cote d'ivoire IB.V. de Waraniéné Korhogo) p.moy. 1300 mm, cinq sites.
- zone soudano-guinéenne (1975-19i6f : Centre Côte d'ivoire (E.V.
de Sakassou) P.moy. 1400 mm, quatre sites ; Sud Côte d'ivoire (Adiopo- doumé) P.moy. 2000 mm. un site ; Sud-Ouest Côte d'ivoire (B.V. Audrénis- srou-Taï) un site.
La mise en oeuvre de ce grand simulateur fut assurée par une équipe de pédologues et hydrologues "permanents" secondés dans les pays visités par les chercheurs et techniciens en poste (>k)
Conclusion : Simulateur SWANSON et (ou) infiltromètre à aspersion
Le grand simulateur de type Swanson n'est plus utilisé depuis 1980, faut- il le regretter ?
En ce qui concerne les études hydrodynamiques, il est apparu que l'in- filtromètre à aspersion permettait de répondre aux mêmes questions que celles résolues par le grand simulateur ; une note présentée lors de ces journées apporte ia même conclusion dans des zones ou les organisa- tions pelliculaires superficielles contrôlent de la même façon l'hydrau- licité des sols. Dans les zones humides où les caractéristiques struc- turales profondes des sols influent plus précisément cette hydraulicité, on pourrait supposer qu'une meilleure information puisse être fournie par des parcelles cinquante fois plus grandes, or l'hétérogénéité de ces sols est telle que les problèmes de positionnement des deux types de parcelle deviennent équivalents.
Pour ce qui concerne l'érosion,les parcelles infiltrométriques de 1 m*
de superficie ne peuvent pas détecter toutes les composantes de cette érosion hydrique mais il faut avouer que le grand simulateur non plus, tout au moins pouvait-il détecter le début d'autres composantes (abra- sion de la lame ruisselante, cisaillement etc.) induites par l'allon- gement du versant ; il permettait aussi de plus volumineuses et nom- breuses prises d'échantillons sans perturber l'enregistrement limni- graphique. Enfin, éventuellement une meilleure imitation des techni- ques culturales.
En regard de l'importante différence de coût de mise en oeuvre, notam- ment pour les missions lointaines, et compte tenu de l'infléchissement actuel des programmes, les "performances hydrodynamiques" de l'infil- tromètre sont suffisamment intéressantes pour laisser le grand simula- teur dans son "cocon".
;( J. ASSELINE, A. BEAUDOU, P. CHEVALLIER, J. COLLINET, M. DUBOIS,
R. DUMAS, M. HOEPFFNER, P. HARANG, A. LAFFORGUE, Y. PEPIN. 8. POUYAUD, E. ROOSE, M. SICOT. C. VALENTIN.
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PROGRAMME D’ANALYSE DU RUISSELLEMENT, DE L’ZNFILTRATION ET DE L’ÉROSION A L’AIDE DES TECHNIQUES
DE SIMULATION DE PLUIE
A. CASENAVE
Centre ORSTOM d'Adiopodoumé, B.P. V51 ABIDJAN (Côte d'ivoire)
1. HISTORIQUE --
Pour comprendre comment se sont développées les études sous pluies simulées, il est nécessaire de faire un bref historique de ce programme.
Entre 1975 et 1980, une équipe multidisciplinaire du Centre ORSTOM d'Adiopodoumé, a mis en oeuvre un simula- teur de pluie de type SWANSON, sur huit sites : ADIOPODOUME, TAI, SAKASSOU, KORHOGO (Côte d'ivoire), KONGOUSSI, LOUMBILA, OURS1 (Burkina Faso) et GALMI (Niger), échelonnés depuis la zone tropicale humide jusqu'en zone sahélienne. Du fait de sa composition - hydrologues, pédologues et agronomes - cette équipe a été amenée à aborder des sujets de recherche très variés allant d'applications pratiques d'intérêt
agronomique : Conservation des sols (techniques anti éro- sives) et des eaux (techniques culturales favorisant
l'infiltration), optimisation de l'irrigation des cultures, à des études plus théoriques : étude expérimentale des potentialités de pédogénèse actuelle, analyse et quantifi- cation des principaux facteurs entrant en jeu dans les processus d'infiltration et de ruissellement. Un des prin- cipaux acquis de cette équipe a été la mise en évidence de l'intérêt de la simulation de pluie dans l'étude des carac- téristiques hydrodynamiques des sols.
En 1976, le Comité Interafrican d'Etudes Hydrau- liques demande à 1'ORSTOM d'essayer de résoudre le pro- blème de la détermination des crues décennales des petits bassins versants en zone forestière tropicale. Une première analyse des études classiques de bassins représentatifs, montre que l'hétérogénéité des résultats semble provenir de l'aptitude au ruissellement très variable des différents
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sols forestiers. Le simulateur de pluie de type SWANSON étant, du fait de sa taille, difficilement compatible avec les études extensives en zone forestière, il est décidé, sous l'impulsion de J.A. RODIER, d'utiliser le mini simu- lateur de pluie, nouvellement mis au point par ASSELINE et VALENTIN (1978), pour déterminer les caractéristiques
hydrodynamiques de ces différents sols. Cette étude débute fin 1977 et se termine, pour la Côte d'ivoire, en 1981, par la mise au point d'une nouvelle méthode permettant d'évaluer de façon rapide, la crue décennale des petits bassinsen zone forestière.
Parallèlement, pendant la saison sèche 1980-1981, une première tentative d'utilisation du simulateur, en zone sahélienne, à des fins hydrologiques, était faite sur deux bassins de la Mare d'0ursi (Haute-Volta). Un essai de reconstitution, non seulement de la crue décennale, mais de l'ensemble des crues observées sur les bassins était fait à cette occasion.
Les résultats de ces deux études étant promet- teurs, le Comité Technique d'llydrologie décide d'étendre cette nouvelle technique à d'autres pays. De nouveaux simulateurs sont construits et des programmes de mesure développés au Cameroun (1982), au Congo, au Togo et en Tunisie (1983) et enfin au Niger et au Brésil (1984).
II. -- INTERET DES ETUDES SOUS PLUIES SIMULEES
Les nombreuses études réalisées jusqu'à présent dans le domaine des relations eau-sol (bassins versants, cases d'érosion, bilans hydriques des sols, etc...) se heurtent à quatre problèmes :
- un problème d'analyse des paramètres entrant en jeu dans les processus d'infiltration et de ruissellement. Du fait de leur nombre et de leurs interactions, il est dif- ficile, sous pluies naturelles, de mettre en évidence le rôle respectif de ces différents paramètres. Le simulateur de pluie, qui permet de fixer à volonté les caractéristi- ques des averses (intensité, durée, hauteur totale), l'état d'humectation des sols par des arrosages successifs, de tester différents types de sols, d'état de surface, de couvertures végétales ou de pentes, autorise une analyse beaucoup plus fine des phénomènes ;
- un problème de durée des études : Pour obtenir un résul- tat fiable sous pluies naturelles, il est nécessaire de prolonger les mesures sur plusieurs années, surtout en zone sahélienne où les pluies sont rares et irrégulières. Les mesures sous pluies simulées permettent de réduire de façon très sensible la durée des études pour un résultat d'une précision sensiblement égale, sinon supérieure dans
certains domaines, à celle des mesures classiques. A titre d'exemple, en zone forestière, la détermination de la crue décennale demande au minimum deux à trois années de mesures sur bassin versant et seulement un mois et demi à deux mois pour une campagne de simulation et une cartographie pédo- logique sommaire ;
- un problème d'extension ---- spatiale des résultats. Du fait de leur durée, les mesures classiques ne sont effectuées que sur un petit nombre de sites. Les mesures sous pluies simulées beaucoup plus rapides permettent pour un même investissement de tester un nombre de sites bien plus élevé. De plus alors que l'extrapolation des résultats était faite, le plus souvent à partir des unités carto- graphiques fondées sur une classification morphogénétique des sols, les mesures sous pluies simulées ont permis de mettre en évidence, qu'en zone soudano-sahélienne, seule la cartographie fine des états de surface permet une extrapolation fiable des résultats acquis sur parcelles, au moins à l'échelle de l'unité morphostructurale ; - un problème d'expérimentation : Les mesures d'infiltra-
tion ont pratiquement--=-- touJours été réalisées à l'aide de techniques interdisant le ruissellement (Müntz, Pioger . . .) qui ne tiennent pas compte des réorganisations superficielles et sont donc très éloignées de la réalité physique des phénomènes. Les études sous pluies simulées ont déjà montré que les valeurs d'intensité d'infiltra- tion ne peuvent être déduites de tests infiltrométriques de type Müntz ; en effet, non seulement les valeurs ne sont pas du même ordre de grandeur, mais elles ne corres- pondent même pas au même classement, les réactions de la surface du sol à l'impact des gouttes de pluie n'étant pas les mêmes que pour l'apport d'une épaisse lame d'eau. Ce sont les réorganisations superficielles provoquées par la pluie qui conditionnent très souvent l'infiltration, par- ticulièrement dans les zones semi-arides où les sols pau- vres en matière organique, présentent les instabilités
structurales les plus fortes.
III. --- OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ET FINALITES --- EN TERME DE DEVELOPPEMENT DES ETUDES SOUS PLUIES SIMULEES ----
Comme nous le verrons au cours de cette journée, la technique des pluies simulées a de multiples applica- tions. Les principaux objectifs scientifiques du programme sont :
- L'analyse du rôle des différents facteursinfluençant le ruissellement, l'infiltration et "l'érosion" (Pluie, sol ou état de surface, état d'humectation du sol, couverture végétale, pratiques culturales etc...).
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- La détermination des crues de fréquence rare, particuliè- rement les crues décennales, très fréquemment utilisées pour le dimensionnement d'ouvrages d'art, par une méthode plus rapide et moins onéreuse que celle des bassins ver- sants représentatifs.
- L'étude de la genèse des crues. La détermination sous pluies simulées, des caractéristiques hydrodynamiques des différents types de sols ou d'état de surface, doit permettre de mieux comprendre comment se fait la composi- tion des écoulements des différentes zones d'un bassin et, par là, de mieux cerner les processus de genèse des crues.
- L'étude des lois théoriques de l'infiltration.
Il existe à l'heure actuelle un grand nombre de formules permettant théoriquement de calculer l'infiltration. Il s'avère en réalité que la majeure partie de ces formules, mises au point en laboratoire, sont inapplicables dans la réalité. Le simulateur de pluie, qui permet de maîtriser les caractéristiques de la pluie, couplé à des mesures d'humidité du sol (sondes à neutrons, chocs thermiques, tensiomètres) parait être un instrument privilégié de l'étude au champ de lois théoriques de l'infiltration et du ressuyage.
- Le calage de modèles mathématiques permettant d'étudier les ressources en eau des petits bassins versants.
Les modèles mathématiques développés par le Service hydrologique donnent des résultats très satisfaisants à condition de pouvoir les caler sur des valeurs réelle- ment observées. Cela suppose souvent plusieurs années d'études de terrain intensives et rend très difficile la transposition de ces modèles à des bassins n'ayant fait l'objet d'aucune étude. Une des voies de recherche les plus importantes du simulateur nous paraît être d'essayer de caler ces modèles uniquement à partir des caractéristi- ques déterminées à l'aide du simulateur, ce qui réduirait les mesures de terrain à 1 ou 2 mois et permettrait une utilisation beaucoup plus étendue de ces modèles.
- Etude des réorganisations superficielles des sols, dont les mesures sous pluies simulées ont montré l'importance primordiale sur l'infiltration en zone soudano-sahélienne et sub-désertique.
- Etude des stocks hydriques des sols et donc des possibi- lités d'alimentation en eau des plantes. Calage de modè- les agroclimatologiques à partir des lames d'eau réellement infiltrées et non de la pluie.
- Etude de l'efficacité des dispositifs destinés àseprému- nir contre la formation de pellicules de battance favo- risant ainsi l'infiltration utile aux cultures.
- Détermination des intensités limites de ruissellement en fonction de la nature du sol et de son état d'humectation,
permettant ainsi de maintenir une irrigation par aspersion en dessous du seuil de déclenchement du ruissellement.
- Etude de l'érodibilité des sols. Bien que la longueur des parcelles ne permette pas de prendre en compte le facteur pente, très important dans les phénomènes d'éro- sion, le mini-simulateur permet cependant de chiffrer la détachabilité des différents sols et peut donc servir de test à l'érodibilité des sols.
On peut constater à l'énumération des objectifs scientifiquesde ce programme, l'intérêt vital que ses implications hydrologiques, pédologiques ou agronomiques ont pour les pays en voie de développement.
Nous allons essayer de montrer au cours de cette journée qu'une partie non négligeable de ces objectifs a déjà été atteinte.
PRINCIPALES PUBLICATIONS
ALBBRGEL (J.), TOUIRI (H.) - 1982 - Un nouvel outil pour estimer le ruissellement sur un petit bassin versant : le mini-simulateur de pluie. Expérimen- tation sur le bassin de BINNDE. ORSTOM, Ouagadou- gou, 117 p., 28 fig.
ALBERGEL (J.) - 1983 - Estimation de la lame ruisselée sur un petit bassin versant à partir des pluies simu-
lées. Notes et documents voltaïques. CNRST Ouagadougou, 14, 1, pp. 16-28.
ALBERGEL (J.) ; BERNARD (A.) - 1984a - Calage du modèle simulateur. Prévision de la crue décennale sur le bassin versant de BINNDE. ORSTOM Ouagadougou, 50 P.' 15 fig.
ALBERGEL (J.) ; BERNARD (A.) - 1984b - Etude des paramètres hydrodynamiques des sols sous pluies simulées.
Estimation du ruissellement sur le bassin versant de KAZANGA. ORSTOM Ouagadougou, 79 p., 25 fig.
+ annexes.
ALBERGEL (J.) ; CASENAVE (A.) - 1984 - Une nouvelle tech- nique d'estimation des crues décennales des petits bassins versants : les études sous pluies simulées. CIEH. Douzième réunion du Conseil des Ministres. Yaoundé, 20-25 février 1984. Compte- rendu des journées techniques, pp, 515-525.
14
ASSELINE (J.) - 1981 - Notice Technique. Construction d'un infiltromètre à aspersion. ORSTOM Adiopodoumé, 26 P.' 30 fig.
ASSELINE (J.) ; VALENTIN CC.) - t978 - Construction et mise au point d'un infiltromètre à aspersion.
Cah. ORSTOM, sér. Hydrol., XV, 4, pp. 321-349.
CASENAVE (A.) - 1981 - Etude des crues décennales des petits bassins forestiers en Afrique Tropicale.
Rapport final. CIEH-ORSTOM Adiopodoumé, 59 p., 6 fig..
CASENAVE (A.) - 1982 - Le mini-simulateur de pluie : con- ditions d'utilisation et principes de l'interpré- tation des mesures. Cah. ORSTOM, sér. Hydrol., XIX, 4, pp. 207-227.
CASENAVE (A.) - 1982 - Etude des crues décennales des petits bassins versants forestiers en Afrique Tropicale. Cah. ORSTOM, sér. Hydrol., XIX, 4, PP. 229-252.
CASENAVE (A.) ; GUIGUEN (N.) - 1978 - Etude des crues décennales des petits bassins forestiers en Afri- que Tropicale. Détermination des caractéristiques hydrodynamiques de sols forestiers. Campagne
1977 - CIEH-ORSTOM Adiopodoumé, 62 p., 32 fig.
+ annexes.
CASENAVE (A.) ;GUIGUEN (N.) ; SIMON (J.M.) - 1979 - Etude des crues décennales des petits bassins fores- tiers en Afrique Tropicale. Campagne 1978. CIEH- ORSTOM Adiopodoumé, 51 p., 34 fig. + annexes.
CHEVALLIER (P.) - 1982 - Simulation de pluie sur deux bassins versants sahéliens (Mare d'0ursi - Haute Volta). Cah. ORSTOM, sér. Hydrol., XIX, 4, PP. 253-297.
COLLINET (J.) ; VALENTIN CC.) - 1979 - Analyse des diffé- rents facteurs intervenant sur l'hydrodynamique superficielle. Nouvelles perspectives. Applica- tions agronomiques. Cah. ORSTOM, sér. Pédol., XVII (4) : 283-328, 26 fig., 16 tabl., 27 réf..
COLLINET (J.) ; VALENTIN (C.) - 1979 - Un schéma des inter- relations hydrodynamiques dans les milieux natu- rels et cultivés, valorisation des données morpho- logiques, in : Informatique et Biosphère : actes du Colloque d'Abidjan : 155-177, 5 tabl., 10 fig., 13 réf..
COLLINET (J.) ; VALENTIN (C.) - 1982 - Effects of rainfall intensity and soi1 surface heterogeneity on steady infiltration rate. XII Cong. Int. de Sci.
du Sol, New Delhi, février 82, 10 p., 2 fig., 13 réf..
COLLINET (J.) ; VALENTIN (C.> - 1983 - Field studies on erosion in Western Africa using rainfall simula- tors. A review of ORSTOM works. Int. Conf. on Soi1 Erosion and Conservation, 16-22 janvier 1983, Honolulu (E.U.), poster : 3 tabl., 27 photos, 7 réf..
COLLINET (J.), VALENTIN (C.) - 1984 - Evolution of water erosion factors in Western Africa using rainfall simulator. Article soumis à publication in : Int. Syw - on Challenges in African Hydrology and water Resources. HARARE - ZIMBABWE, 23-27 juillet 1984. ORSTOM, Adiopodoumé, 16 p., 6 tabl., 3 fig., 17 réf. biblio., muligr..
GERAEDTS (J.) ; CASENAVE (A.) ; SIMON (J.M.) - 1981 - Etude des caractéristiques hydrodynamiques de sols tro- picaux à l'aide d'un simulateur de pluie. ORSTOM Adiopodoumé, 16 p., 5 fig. + annexes.
HUNINK (J-A.) ; CASENAVE (A.) ; SIMON (J.M.) - 1980 - study of hydrological characteristics of forest soils with the aidof a- rain simulator. ORSTOM Adiopo- doumé, 44 p., 20 fig.
POSS(R.) ;FORGET (A.) ; SARAGONI CH.1 - 1984 - Quelques propriétés physiques et hydrodynamiques des terres de barre. Etude des sols de la Station Agronomique de Davié. ORSTOM, Lomé, 32 p., 13 réf., 13 tabl., 17 fig.
POUYAUD (B.) ; CHEVALLIER (P.) ; VALENTIN (C.) - 1980 - Notice d'utilisation de l'humidimètre à chocs thermiques, 16 p.
Ruez FIG~ER~A (J.F.) 1983 - Les micro-organisations
pelliculaires superficielles formées sous pluie simulée sur des sols ferrallitiques de savane (Centre Nord de la Côte d'ivoire). Comportement hydrodynamique et mécanique de ces pellicules de battance en relation avec la texture, la couver- ture du sol, et la levée du riz pluvial. Thèse de Docteur-Ingénieur, soutenue le 9 septembre 1983, à l'Institut National Agronomique Paris- Grignon, 167 p., 21 tabl., 36 fig..
16
RUIZ FIGUEROA (J.F.) ; VALENTIN (C.) - 1983 - Effects of various types of caver on soils detachment by rainfall. 22 p., 4 tabl.; 2 fig., 19 réf.. Com- munication présentée au 3ème Colloque BENELUX sur les processus géomorphologiques, Liège, 12-17 septembre 1983.
VALENTIN (C.) - 1978 - Problèmes méthodologiques de la simulation de pluies. Application à l'étude de l'érodibilité des sols. in Actes du Colloque :
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VALENTIN (C.) - 1981 - Organisations pelliculaires super- ficielles de quelques sols de region sud-déserti- que (Agadez-Niger). Dynamique de formation et conséquences sur l'économie de l'eau.
Thèse Doct. 3ème Cycle, Univ. Paris VII, 229 p., 43 fig., 22 tabl., 472 réf., 2 annexes, 67 photos, Collection Etudes et Thèses de 1'ORSTOM.
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VALENTIN (C.) - 1983 - Eff ects of grazing and trampling around recently drilled water holes on soi1 deterioration in the Sahelian zone.
in : "Soi1 erosion and conservation". Soi1 Cons.
soc. Amer. : 51-65.
Communications techniques et scientifiques Intervenants :
- J. ASSELINE - A. BERNARD
- J. ALBERGEL, P. RIBSTEIN, C. VALENTIN - C. VALENTIN
- J. ALBERGEL, A. CASENAVE, C. VALENTIN - P. CHEVALLIER
- J.J. GRIL, F. JARRY, C. MICHEL, M. NORMAND - J. COLLINET
- J.M. IRIS, E. FRITSCH, J.L. JANEAU
- R. PONTANIER, H. MOUKOURI-KUOH, R. SAYOL, L. SEYNI-BOUKAR, B. THEBE ,- D. IBIZA
18
NOTE DE PRESENTATION DU F:INI SIIIULATEUR DE PLUIE AUX JOURNEES D'HYDROLOGIE A KONTPELLIER LE 17 SEPTEZBIIE 85.
L'emploi des méthodes de simulation de pluie a d5buté à l'ORS'l'O~1, en 1974, à Abidjan ; cette technique a St0 utilis4e depuis longtemps aux Etats Unis (WTCHLER et HEF&Sc.EIR 1965, HALL 1970, SWANSON 1965).
C'est sur le modèle de l'appareil de SYANSON que E. ROOSE a lancé en 1971 à Abidjan la construction d'un grand simulateur de nluie oui irrigue une surface circulaire de 200 m2. Cet anna- reiilage ,-jusqu'en 1982, a effectué de nombreuses missions a&
auelles ont narticiné nédolo&?ues et hvdrolonues. Le mathrie oui rkpondait à nos besÔin^s nous-a permis"d'acqÜérir rapidement une somme très importante de donnoes expsrimentales. Kais la lourdeur de la mise en oeuvre ainsi que l'important budjet qu'il nécessi- tait en freinait l'utilisation. Il apparaissait alors nécessaire de mettre au point un autre type de simulateur de pluie, moins encombrant, plus simple d'utilisation, rkalisable et fonctionnant avec un budjet beaucoup plus modeste.
A la fin de 1976, m'inspirant de l'infiltromètre à asper- sion de BERTRAND (R.B.) et PARR (J.F.3 - 1960 - (Developoent of a portable sprinkling infiltrometer. Trans. of 7th intern. Cong. of Sail Sci., Madison, VI (4), pp. 433-440), je cherchais à ettre
au point un appareil travaillant sur petite parcelle (1 m 3 ) mais avec intensités variables et réglables en cours d'averse.
En 197.1, le prototype fabriqué à Adiopodoumé (Côte d'lvoi- re) faisait l'objet d'un premier rapport interne : ASSELINZ (J.),
VALENTIN (c.) - 1977 - Construction et mise au point d'un infil- trorètre à aspersion - ORSTOK Abidjan. Ses caractéristiques es- sentielles étaient : une plage d'intensités allant de 37 à 140 mm heure avec une consommation d'eau constante de 550 l/h.
Cette même année 1977, pour répondre à une demande du Co-
mitk Interafricain d'Etudes Hydrauliques, le laboratoire d'hydro- logie d'Adiopodoumé entreprenait une étude de ruissellement en zo- ne forestière ivoirienne avec un second appareil auquel 11. GUIGUEN apportait quelques perfectionnements.
En 1981 l'appareil qui avait subi de nouvelles modifica- tions permettant surtout d'abaisser les intensités de 37 à 23, mm/h faisait l'objet d'un nouveau rapport techniaue : ASSELINE (J.) -
1981 - Notice technique - Construction d'un-infiltromètre à asper- sion - OXTOK Adiopodoumé, 26 p. 30 fig. 3 plans.
En 1983, un nouvel appareil ktait construit pour la Direc- tion des sols en TUKI>IE à Gabès. La nécessité d'adapter l'appa- reil aux conditions climatiques du Sud Tunisien nous obligeait à abaisser encore les intensites minimales et à diminuer la consom- mation en eau.
En 198Lc, une nouvelle notice technique faisait état des principales modifications apport8es :
ASSELINE (J.) Juin 1984 - Notice technique - Particularités du nouvel infiltromètre à aspersion construit à Gabès (mini simula- teur de pluie). OaTOI< - DIRECTION des SOLS TUNIS 3 p. 16 fig.
Le principe de réglage des intensités de pluie qui consis- te à faire varier l'angle de balancement d'un gicleur à jet plat est conservé, mais, ne-pouvant indkfininent augmenter cet angle sans occasionner des éclaboussures ou des retomb4es d'eau parasi- te, un système d'entraînement par friction du bras du gicleur a été monté. Il s'accompagne de deux butées en caoutchouc qui limi- tent l'angle réel décrit par le bras du micleur à 65-70". Lors de la réalisation des intensités minimales y14 mm/h), l'angle théori- que. dkrit par le bras est supkrieur à 360°, mais la presence des butées et de la friction le limite en fait a environ 70" (rhgla- bles). Aux faibles intensitk (de 14 à 60 mm/h), le gicleur reste donc un laps de temps en arrêt sur les but&es, le jet d'eau est intercepté par deux pans de toile lsgkre en nylon qui supportent deux
8 outtieres inclinées vers l'avant, et une partie de l'eau peut tre ainsi recyclse ; l'abaissement de la consommation en eau est proportionnelle à l'abaissement des intensités de pluie. A 20 mm/h, la consommation est d'environ 130 l/h ; au-delà de 60- 65 mm/h, les gouttières ne sont plus atteintes par le jet et la consommation en eau est alors totale, soit environ 500 l/h à 0,45 bars de pression.
Cet appareil a donc subi comme principales modifications : - adjonction d’un système de friction et de butées
- rapport de pignons passé de I/l,7 à 1/4
- allongement des tiges de la tête oscillante 215 mm à 261 mm - diminution de l'entre-axe de la biellette de sortie de moteur de
27 mm à 14 mm
-modifications du bâti-cadre'plus léger -.
- adjonction d'un système de récupération et recyclage de l'eau L'appareil correspondant à ces spécifications est cons- truit à la demande par un petit atelier industriel : Etablisse- ments A. BOUL)~, rue Liberté 52 Valence sur BaTze Tél. (6?)
~8 51 80
Son prix (dibut 1985) : 8000 FF H.T., comprenant :
20
- le dispositif d'aspersion avec moteur - le bâti cadre
- les manettes de réglages - les gouttieres de r4cupération - une parcelle 1 m 2
- un bac pluviomktrique 1 m 2
- un cadre pour enfoncement des parcelles.
Ne sont pas prévus : la bâche, les manomètres' pompes,van- nes, tuyauterie et citerne d'alimentation en eau, le groupe élec- trogène, la batterie et les tables d'alimentation électrique, le limnigraphe et la cuve permettant l'enregistrement des écoulements.
Actuellement, des mini simulateurs de pluie version ORSTOK sont en service dans les pays suivants : deux en CSte d'ivoire, un au Burkina Fasso, un au Togo, un au Congo, un au Kali, un au Came- roun, trois en France, un au Bresil' un au Kexique, un en Tunisie où un second est en construction.
Il faut préciser que le limnigraphe AOTT 8 de laboratoire que nous employons n'est plus vendu dans le comerce ; son rempla- cement pose un problème. A ce sujet, A. BERNARD va vous pr&enter un projet d'un système de mesure de d4bit s'affranchissant du lim- nigraphe ainsi qu'un projet de nouveau simulateur de pluie.
JEAN ASSELINE
Pièces jointes :
- 1 schéma de fonctionnement d'ensemble
- 1 vue de la partie m&canique avec le principe de réglage de l'intensité de pluie
- 1 vue du bâti-cadre
Mécanique de l’asperscur
SCHEMA DC FONCTIONNEMENT DU NINI SIMULATEUR DE PLUIE
BATI-CADRE
Alimentation 12 Volts Recyclage de l’eau des récupérateurs
Alimentation en eau, 0,4 bar au gicleur
1nreg istrement du ruissellement
echant illonnaqe “e.,! . . _-_----
Sens de la
---2 Réserve d’eau 25OL
Floto pompe thermique ou électrique Pompe de
vidange
Batterie 12 V ou Vannes
groupe électrogène Manomètre
PARTIE MECANIQUE DU SYSTEME D’ASPERSION
PRINCIPE DE REGLAGE DE L’INTENSITE DE PLUIE
l
pente ligne de- faible angle d’oscillation - grand angle d’oscillation
- petite surface arrosée - grande surface arrosée
- forte intensité de pluie - faible intensité
LE BATI
Le nouveau dispositif h debatte- ment linait du gicleur penet : - d'abaisser les intensltes - de rhduire les dimensions dr:
cadre supkieur
- d’4liminer les éclaboussures - de recycler une partie de l'eau.
Les pieds sont pliable dans ce cas l'appareil repose sur ces pla- quettes ; percks de
Deux pans de toile recueil lent l'eau exbdentaire et 2 gouttikes la renvoient vers le r&ervoir.
Le reglage de l'hcartement des 2 gouttihes de récup6ration permet d'intervenir sur la longueur de la surface arros&.
24
L'INFILTRATION : QUELS FACTEURS EXPLICATIFS?
Analyse des résultats acquis sur 48 parcelles soumises à des simulations de pluies au BURKINA FASO.
J. ALBERGEL * ; P. RIBSTEIN * ; C. VALENTIN **
INTRODUCTION
Durant quatre années d'expérimentation au Burkina Faso, cinq bassins versants représentatifs répartis sur l'ensemble du spectre écologique du pays (fig. 1) ont été testés au mini-simulateur de pluie. Sur chaque bas& les propriétés hydrodynamiques d'une dizaine de parcelles représentatives des différents états de surface (VALENTIN, 1985) ont été étudiées et un modèle de reconstitution des lames ruisselées a été proposé à l'échelle du bassin (ALBERGEL et BERNARD, 1984a). Une réflexion plus synthétique sur l'ensemble des résultats, tous bassins confondus, est menée actuellement.
A l'issue des études conduites sur les petits bassins représentatifs (RODIER &
AUVRAY. 1965) ,il ressort que la classification des bassins suivant leur aptitude au ruissellement reste jusqu'à maintenant liée à l'expérience de l'hydrologue chargé d'estimer les crues de projet. En conséquence, Le premier objectif du programme simulateur de pluie à 1'ORSTOM (CASENAVE, 1982) est de définir des critères objectifs pour la classification des bassins en fonction de leur perméabilité et de leur capacité d'infiltration sous différents types de pluie.
Dans ce cadre, le présenttravail propose des paramètres' susceptibles de hiérarchiser 48 parcelles vis à vis de l'infiltration. Ces parcelles implantées sur cinq bassins versants ont été soumises à un protocole de pluie simulée.
* Hydrologue, UR B12, ORSTOM, Miniparc Bat. 2, Rue des Apothicaires, 34100 MONTPELLIER.
** Pédologue, UR 812, Centre ORSTOM d'Adiopodoumé, B.P. VS1 ABIDJAN, COTE D'IVOIRE.
Figure 1 - Carte des bassins versants étudiés au Burkina Faso.
1. DONNEES ET METHODES
Les données sont constituées d'un échantillon de 48 parcelles, décrites par des variables d'infiltration sous pluies simulées et par des caractéristiques physiographiques.
1.1 LES VARIABLES D'INFILTRATION 1.1.1 Description.
Les protocoles définis.sur chaque bassin sont légèrement différents. Mais il a été possible d'établir une succession de pluies équivalentes en hauteur et en temps de ressuyage sur toutes les parcelles.
26
Pour chaque parcelle, cinq variables caractéristiques de l'infiltration sont retenues :
- La lame infiltrée au cours de tout le protocole (Ll); c'est la différence en millimétre entre les sommes des lames précipitées et des lames ruisselées.
- Le coefficient d'infiltration à saturation (K2) est obtenu graphiquement (fig. 2). La représentation en coordonnées cartésiennes de l'intensité d'infiltration en régime permanent en fonction de l'intensité de la pluie donne un faisceau de droites. L'intersection avec la première bissectrice représente l'intensité minimale de pluie pour qu'il y ait ruissellement. Cette valeur varie avec 1' état d'hwnectation du sol avant la pluie.
La droite la plus basse caractérise la pluie survenue sur un sol dont l'état d'humectation est proche de la saturation. Son intersection avec la première bissectrice définit le coefficient K2. Sur les parcelles pour lesquelles les points sont plus dispersés, le tracé de cette droite devient difficile: on la remplace par la droite enveloppe inférieure de l'ensemble du nuage de points.Le coefficient K2. exprimé en mm/h, représente 1'ir)tensité minimale d'infiltration à saturation. Ce coefficient est indépendant du protocole de pluie et de la surface ruisselante de la parcelle.
,503 ,111, ,1”,...1!
Figure 2 - Calcul du coefficient à saturation K2.
- La pluie d'imbibition sur sol sec (1s); elle définit la hauteur infiltrée en
mm avant l'apparition do ruïssellement pour la première pluie du protocole qui a toujours lieuaprès une période de ressuyage de plusieurs mois.
- La pluie d'imbibition sur sol "saturé" (Ill); c'est la hauteur infiltrée en mm avant l'apparition du ruissellement pour la pluie survenant dans le protocole lorsque le sol présente en surface une humidité maximum.
Ces deux derniéres variables caractérisent l'infiltration en régime transitoire.
- La détention superficielle récupérable (DR); c'est la hauteur d'eau ruisselée en aun aprés l'arrët de la pluie. Cette quantité, toujours très faible, est peu variable au cours du protocole. Nous avons choisi de retenir celle correspondant à une pluie survenant sur l'état d'humectation du sol maximum. Cette variable. qui exprime le stockage superficiel mobilisable en fin de pluie devrait être reliée à l'infiltration. Elle permet également de caractériser la rugosité (LAFFORCUE. 1977).
Pour chaque parcelle, les valeurs des variables décrites ci-dessus ainsi que la pluie correspondante sont présentées dans le tableau 1.
NOM 8, 2 2 2 zs 810
“11 812 Y13 Y11<
Ml5 Y16
“18 Y17
“19 “20
“Zl
“22 “PJ 024 U:s “27 028 029 031 030 :::
03” 035 036 037 038 2: 041 OS2 Et 2s 2;
l.1 1w.o :2x ro,:,
*::.a
*Ill:&
95.8
‘:9::
:2::
61.3
‘5;::
‘M:!
95.7 87.2 99.6 56.6
;:::
Ib2.h 53.9 367.1 69.1 52.9 315.2 51.9 65.6 366.1
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3.0
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40:o 11.0 :::
1.4 4.3 :::
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0.5 16.5 1.0 0.2 12.0 2:
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1.3 2.6 Il.0
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3o:o
5.6 26.2 17.5 30.0 J.9 13.1 15.9 29.h ,o.o 29.4
‘0.0 30.0 26.2
‘(1.0 11.3 a.1 17.8 E 12:5 10.) 8.0 12.3 13.3 9.0 11.8 21.6
8.3 15.6 5.1 6.9 15.0 Y:;
7.9 17.8 18.1 3.3 2:
3.7 7.0 12.6 7.4 18.J
;.:
16:9 1;;;
t,., 3.7 :.z 13:s 1.8 :::
11.7 5.9 23 2.3 :::
::;
:::
5.5 :.:
1:8 10.0 2.*
2.2 18.11
5:
19: 1 1.7 3.5 :?i 1:2 22 3.0 :::
OR 2.1 0.6 0.Q 1.0 :::
0.3 0.9 1.0 1.5 0.0 O., P:i 1.1 0.7 3.2 0.6 0.9 0.6 0.6 1.11 1.3 t:
1.2 2.9 1.0 1.3 0.0 1.2 1.1 0.8 1.2 1.7 0.1 0.7 0.5 O., 0.h 1.0 1.2 1.6 0.8
$2 1.7 0.8
Tableau 1 - Valeurs de pluie et d'infiltration obtenues sur les parcelles.
28
1.1.2 Etude des corrélations.
Le tableau 2 donne la matrice des coefficients de corrélation entre ces cinq variables.
Ll K2 1.5 Ill
Ll loOo”WJ;~ Oi8;;;; 0.86620
0.0001 OoW9f
.
K2 Oo8;;;; lsO~WJ;; 0.63101
0.0001
Oo6;W4 .
1s 0.86620 0.63101 1.00000 0.78577
0.0001 0.0001 0.0000 0.0001
IH osE “S%E’
1.00000 0.0000Tableau 2 - Matrice des coefficients de corrélation avec test de signification (48 observations).
1,
Le coefficient de corrélation entre lame infiltrée Ll et détention superficielle récupérable DR (- 0.51). bien que significatif au seuil de 1X, est faible en comparaison des autres.
Ll est très bien corrélée au coefficient d'infiltration K2 et à la pluie d'imbibition sur sol sec 1s.
Les graphiques représentant Ll = f (K2) et Ll = f (1s) montrent que la première relation est de la forme Ll = a * Log (K21 +b. tandis que la seconde est linéaire. L'indépendance des variables Log (K2) et IS (R2 = 0.41) et la normalité des variables Ll. Log (K2) et IS permettent de calculer la régression suivante :
Ll = a * Log (K2) + b * IS + c
avec un coefficient de corrélation multiple de : R = 0.898 pour 48 observations.
Cette relation montre que la lame infiltrée est fonction de l'intensité d'infiltration à saturation et de la quantité d'eau nécessaire au sol avant d'arriver à un régime permanent d'infiltration, ces deux grandeurs étant
indépendantes.
1.2 LES CARACTERISTIQUES PfiYXQCRAPHIQUES DE LA PARCELLE
Toutes les variables décrites dans ce chapitre proviennent de mesures simples de terrain, aucun moyen d‘analyse en laboratoire n'ayant été utilisé.
Un inventaire le plus exhaustif possible des caractères pouvant influencer l'infiltration a été tenté sur chaque parcelle, et une méthode de mesure ou d'appréciation a été établie.
La description des parcelles implique la séparation en trois groupes de variables :
- les caractéristiques de recouvrement du sol.
- les organisations superficielles du sol.
- la description du profil pédologique représentatif de la parcelle.
1.2.1 Les caractéristiques de recouvrement du sol.
- la couverture végétale en place (R3); elle a été estimée sur le thrrain en pourcentage de la surface de la parcelle. Elle peut être vérifiée sur photographie de la parcelle.
- la couverture par la litière (R4); il s'agit des végétaux morts jonchant la parcelle : tiges ou feuilles de mil, tapis de graines ou de feuilles ae
. .
gramrnees . . . R4 est exprimé en pourcentage par la même méthode que R3.
- la couverture en gravillons libres (RS). Cette variable concerne les gravillons posés à la surface de la parcelle sans être inclus dans le sol.
Elle est exprimée en pourcentage d'occupation par estimation sur le terrain.
- la couverture en sable éolien (R6). L'épaisseur de sable libre est mesurée en plusieurs points de la parcelle et la moyenne de ces mesures donne la valeur de R6 pour la parcelle considérée.
1.2.2 Les organisations superficielles du sol.
- le microrelief (07, 08) :
* 07 est l'amplitude moyenne du microrelief mesuré sur le terrain en cm.
* 08 est une appréciation du degré d'obstruction au ruissellement due au microrelief (note variant de 0 à 4)
- les micro-organismes végétaux sur la surface (09) :
* Cette variable décrit la présence de mousses ou d'algues microscopiques donnant une couleur bleu - gris à la surface. (note de 0 à 3)
- l'activité de la mésofaune (010, 011) :
* 010 est une appréciation de l'activité faunique : présence de fourmilière. du travail des termites, de turricules de vers de terre . . . (note de 0 à 3)
* 011 représente une appréciation du degré d'ouverture de la porosité due à l'activité de la mésofaune. (note de 0 a 3)
- les gravillons enchassés (012) :
* C'est un pourcentage estimé sur le terrain de gravillons pris dans une matrice; il faut faire un effort pour les décoller.