Thèse soutenue

Etude du colmatage des systèmes d'irrigation localisée

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Auteur / Autrice : Salim Bounoua
Direction : Pierre Haldenwang
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Mécanique, physique, micro et nanoélectronique. Mécanique et physique des fluides
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Résumé

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Ce travail porte sur l’étude expérimentale du colmatage des dispositifs de micro-irrigation. Il combine deux approches : l’expérimentation in-situ, sur une parcelle agricole irriguée par des eaux de la Durance, et l’expérimentation en laboratoire. Dans un premier temps, l’étude in-situ a permis d’appréhender toute la complexité du mécanisme de colmatage en intégrant diverses conditions climatiques, qualité de l’eau d’irrigation variables et topographie du terrain. Le débit des goutteurs a été suivi sur quatre lignes de 50 goutteurs, alimentées avec des eaux filtrées à 80 μm et non filtrées. Ces données, combinées à l’analyse des eaux et matières en suspension ont permis de conclure que, compte tenu de la faible présence de matières organiques, le colmatage est un phénomène physico-chimique lié à l’agglomération de particules argileuse. Dans un second temps, ces conclusions ont orienté la mise en oeuvre de protocoles pour étudier l’impact de l’agglomération de particules d’argiles sur le colmatage en contrôlant les propriétés physico-chimiques de l’eau. Deux types d’argile ont été choisis en fonction de leur réactivité : un mélange argilo-calcaire, inerte, et une bentonite, sensible au processus d’agglomération. Des essais ont permis de caractériser l’impact de la concentration en sel et du cisaillement sur le diamètre des agrégats argileux et d’estimer quelle serait la taille de ces agrégats dans le dispositif de micro-irrigation où les cisaillements sont très importants. Ces solutions (eau+argiles) ont alimentées des rampes de dix goutteurs, et un suivi du débit des goutteurs a été effectué. Différentes conditions ont ainsi pu être testées telles que le temps de fonctionnement, la température, la salinité de la solution et la charge d’argile. En particulier, il a été mesuré une augmentation du débit selon la charge en bentonite. En revanche, et de manière contradictoire avec les observations initiales, Il est apparu en laboratoire que ces conditions hydrodynamiques et physico-chimiques ne sont pas les seuls paramètres qui influencent le colmatage des dispositifs de micro-irrigation et qu’il faille prendre en considération l’interaction de ces mécanismes avec un développement biologique particulièrement sensible à la température.