Analyse et modélisation des propriétés hydriques d'un horizon hétérogène de sol

Analysis and modelling of the hydraulic properties of a heterogeneous soil horizon

• Auteur / Autrice : Anthony Frison
• Direction : Isabelle Cousin, Guy Richard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'Atmosphère
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sols -- Saturation en eau

Sols -- Porosité

Pédologie

Résumé

Ce projet de recherche a consisté à déterminer les propriétés hydriques effectives de l’horizon E&Bt d’un Albeluvisol, horizon fortement hétérogène. La démarche employée a été i) de mesurer les propriétés hydriques des deux sous-unités homogènes de l’horizon (les Volumes Elémentaires Représentatifs, VPE), ii) de caractériser l’organisation 3-D de celui-ci et iii) de modéliser ses propriétés hydriques effectives selon l’approche du Scaleway. Les propriétés hydriques ont été obtenues par des mesures de laboratoire. En particulier, la détermination de la conductivité hydraulique en régime insaturé sur des échantillons pluri-centimétriques a nécessité le développement d’une nouvelle méthode de mesure. Les propriétés hydriques des VPE ocre argileux et des VPE clairs limoneux sont significativement différentes. La géométrie 3-D de l’horizon a été caractérisée par la méthode géophysique de résistivité électrique. La structure électrique obtenue est discrétisée en deux phases dont l’organisation s’apparente à la structure de l’horizon. Sur des coupes verticales de cette structure, l’estimation des propriétés hydriques effectives de l’horizon a été réalisée par des calculs analytiques et par des simulations numériques. Les résultats montrent que la conductivité hydraulique est très dépendante de l’orientation de la structure du milieu. In fine, nous avons proposé une démarche opérationnelle permettant de déterminer rapidement la conductivité hydraulique effective d’horizons hétérogènes.