Drainage en périmètre irrigué Prise en compte de l'évaporation dans la modélisation saturée du drainage - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1995

Drainage of irrigated schemes Taking into account the evaporation in drainage modeling

Drainage en périmètre irrigué Prise en compte de l'évaporation dans la modélisation saturée du drainage

Résumé

In irrigated perimeters, upward capillary fluxes from shallow water tables increase salinization hazards. When natural drainage is insufficient, artificial drainage helps controling these hazards by evacuating a fraction of the depth of irrigation water applied in order to leach the salts brought by irrigation water. In such conditions, drainage functionning is influenced by upward capillary fluxes which supplying evapotranspiration and contributing to the watertable drawdown. The classical design methods, inherited from temperate regions, do not take drainage and evapotranspiration interactions explicitely into account. The aim of this thesis is to provide a better understanding of upward capillary fluxes and hydraulic drainage functionning interactions to improve drainage design. Evaporation from watertable mechanisms are studied in a lysimeter tank. It is demonstrated that daily variations of the evaporative demand are responsible for significant variations of upward fluxes from the water table; the use of the drainable porosity concept is also shown not to be easily applicable in such situation. The saturated zone functionning is also simulated by the Boussinesq's equation spacially integrated ; the influence of a boundary condition (recharge or evaporation) on discharges and watertable levels at drain midspacing is studied; the great variability of the water table's shape and its consequences on the drain discharges is discussed. A new design approach is proposed which is based on the drainage schemes restitution computation and on the verification of the leaching fraction criteria.
En périmètre irrigué, les flux de remontée capillaires à partir de nappes peu profondes peuvent conduire à la salinisation des sols. Lorsque le drainage naturel du sol est insuffisant, la mise en place d'un drainage artificiel est souvent indispensable pour évacuer une fraction de la dose d'irrigation (fraction de lessivage) pour maintenir un équilibre des sels dans le sol. Le fonctionnement du drainage dans ces conditions est fortement influencé par les flux de remontée capillaires qui alimentent l'évapotranspiration et qui participent aussi au tarissement de la nappe. Cependant, les règles de conception classique du drainage, héritées des régions à climat tempéré, négligent les interactions entre drainage et évapotranspiration. L'objectif de ce travail est d'apporter des éléments de compréhension sur les interactions des flux de remontée capillaire avec le fonctionnement hydraulique du drainage, afin d'en améliorer les règles de conception. Les mécanismes de prélèvement par évaporation dans une nappe peu profonde sont tout d'abord étudiés en cuve lysimétrique. Cette étude fait apparaître les conséquences des variations journalières de la demande évaporatoire sur les intensités de prélèvement dans la nappe ; elle révèle également la difficulté d'utiliser le concept de porosité de drainage en phase de prélèvement par évaporation dans la nappe. Le fonctionnement de la zone saturée est ensuite modélisé par l'équation de Boussinesq intégrée à l'échelle du système drainant ; l'influence de l'imposition d'une condition à la limite (pluie ou prélèvement par évaporation) au toit de la nappe sur les débits et les hauteurs de nappe à l'interdrain simulés par le modèle est étudiée ; la variabilité de la forme de la nappe et ses conséquences sur les débits drainés sont mis en évidence. Le modèle permet d'entrevoir une nouvelle approche de conception basée sur le calcul de la restitution des réseaux et sur la vérification du critère de fraction de lessivage.
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Dates et versions

tel-00685486 , version 1 (05-04-2012)

Identifiants

Citer

Sami Bouarfa. Drainage en périmètre irrigué Prise en compte de l'évaporation dans la modélisation saturée du drainage. Mécanique des fluides [physics.class-ph]. Université de Strasbourg, 1995. Français. ⟨NNT : 1995STR13246⟩. ⟨tel-00685486⟩
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