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Suction disk infiltrometers of dissimilar radii are used at different unsaturated supply-potential heads to determine surface hydraulic properties of a gravelly ferralitic soil managed according to three different agricultural practices : direct sowing of both corn and cotton, ploughing before each crop, and recent ploughing of a fallow. It is shown that this very simple and easy technique leads to the knowledge of two phenomenological parameters describing soil infiltration, namely hydraulic conductivity and capillary sorptivity. Their interpretation allows inferences to be made about other physical parameters providing explanation of contrasting hydrologic behaviour of the three treatments. The results clearly show positive but temporarily impact of ploughing upon soil infiltrability (increase of both conductivity and mainly sorptivity) and upon ponding time. In addition, they allow to suggest a scheme able to explain time evolution of the hydro-physical behaviour of the surface layer in connection with the tilled and untilled soil treatments and the development of a network of macropores. This latter leads to preferential flow patterns casting doubt upon the classical ponding so-called Muntz method to provide reliable results for soil infiltrability. It also appears that sorptivity, not conductivity will be the most infiltration into this soil. For such conditions it is demonstrated that 3D flow imposed by the disk geometry works in our favour to induce a steady flow long (about 45 minutes) before gravity effect intercedes (several days) as it will happen for classical 1D vertical infiltration tests.

L'infiltrométrie multidisques à succion contrôlée est utilisée pour caractériser l'hydrodynamique des souches superficielles d'un sol gravillonnaire soumis à trois modes contrastés de gestion du profil cultural : semis direct de maïs et de cotonnier, labour avant chaque culture, labour récent sur jachère. On montre que cette technique permet d'avoir accès de façon simple aux deux paramètres phénoménologiques de l'infiltrabilité (la conductivité hydraulique et la sorptivité capillaire), à partir desquels il est possible d'inférer d'autres grandeurs physiques explicatives du comportement hydraulique différencié des trois traitements. Les résultats semblent mettre en évidence un effet positif mais relativement fugace du labour sur l'infiltrabilité (augmentation de la conductivité, mais surtout de la sorptivité) et sur le temps d'apparition du ruissellement. Ils permettent également de proposer un schéma d'évolution du comportement hydrophysique des couches de surface en liaison avec le travail du sol et le développement d'un réseau de macropores conduisant à des écoulements préférentiels, invalidant ainsi les essais de type Muntz à charge positive pour caractériser l'infiltrabilité. Il apparaît également que, pour ce sol, la sorptivité capillaire est une propriété importante à déterminer pour décrire son infiltrabilité

A capacity-based simulation model has been developed to predict components of the field water balance. The model requires daily information such as the atmospheric evaporative demand and rain events, maximum-available soil water storage (MAWS) and root growth characteristics as weil as crop and soil factors. Actual evapotranspiration is modelled using Eagleman's parameterization. The model was tested for upland rice grown on a 3500 m2 field plot and on an undisturbed Iysimeter, both located at Bouaké, Ivory Coast. Good agreement between calculations and observations of actual evapotranspiration (AET) and drainage (D) measured at 15 sites equipped with neutron access tubes and tensiometers demonstrates the reliability of the mode!. This is also independently confirmed against the Iysimeter data. The model was used to study the influence of the soil spatial variability on AET and D at the bottom of the soil profile. This was achieved by considering MAWS as a stochastic process defined by its probability density and covariance functions. Therefore, the model response for the entire field is expressed in terms of probability. It is shown that a deterministic simulation obtained with the mean value of MAWS may lead to unacceptable predictions of the field average AET and D values, the difference with the stochastic mean strongly depending on the degree of variability and on the water supply conditions.

National audience; Water balance under two crops (rain-fed wheat and irrigated grass) was evaluated during two consecutive years in an experimental field near Tunis by the use of a neutron probe and tensiometers. Special care was given to the selection of spatially representative sites of measurement. Values of actual evapotranspiration measurements every two weeks were compared with estimates of potential evapotranspiration obtained by the PENMAN formula as modified by Riou & CHARTIER (first part of this paper). If measurement sites properly selected for their spatial representativity, soil measurements of evapotranspiration agree very well with potential estimations so long as soil water is not a limiting factor. During this period, water consumption by wheat was higher than by grass as suggested by the climatological results obtained by Riou & CHARTIER. The soil water balance method was highly questionable for estimating evapotranspiration rates in the case of heavy rainfall leading to runoff. In this case, climatological determination of potential evapotranspiration coupled with water balance measurements in the soil could be used to estimate runoff.; On présente les résultats d’évaluations de l’évapotranspiration réelle d’une culture pluviale de blé (sur 10 000 m2) et d’un gazon irrigué (sur 4 000 m2) effectuées près de Tunis pendant 2 années consécutives, par l’utilisation simultanée d’un humidimètre à neutrons et de tensiomètres. L’implantation des sites de mesures (un site pour le gazon ; 4 sites pour le blé) a donné lieu à une étude spécifique afin de juger leur représentativité spatiale. Les évapotranspirations observées par période moyenne de 2 semaines sont comparées aux estimations par la formule de Penman modifiée selon Riou & CHARTIER (1 partie de cet article). On montre que si l’on prend soin de sélectionner les sites de mesures pour leur représentativité spatiale, les mesures d’évapotranspiration sont tout à fait comparables aux estimations d’évapotranspiration potentielle tant que la réserve hydrique du sol n’est pas limitante. Ces mesures confirment que durant cette phase, la consommation du blé est supérieure à celle du gazon, comme le suggèrent les résultats présentés par Riou & CHARTIER. Il est également mis en évidence que la méthode du bilan hydrique pose problème pour évaluer l’évapotranspiration lors de pluies intenses ou d’irrigations non uniformes conduisant à du ruissellement. Dans ce cas, l’estimation climatologique de l’évapotranspiration potentielle, couplée aux mesures du bilan hydrique dans le sol, permet d’estimer le ruissellement.

Based on laboratory and in situ results, a theoretical scheme and a numerical simulation method are proposed for resolving the problem of recharge of water table aquifers with a transfer of polluting materials, by coupling the hydrodyna-mical approach with the solute flow. The hydrodynamical approach is defined by the solution of the equation for the flow of water in the unsaturated and saturated zones of soil following a variation of the boundary condition imposed at soil surface. From the knowledge of the soil hydrodynamic characteristics (relation between hydraulic conductivity, water content and capillary pressure) and initial and boundary conditions, the time of transfert, the effective infiltration, the evolution of water contents and water velocity at different time and depths are determined with the use of a finite difference implicit scheme. The method used for obtaining the flow of solute rests on a model of “convective-dispersive ” type, taking into with the flowing fluid. Finally the evolution of solute concentration with time and depths is determined with the use of an explicit scheme based on the knowledge of velocities and water contents provided by the hydrodynamic model., En se basant sur des résultats obtenus en laboratoire et sur le terrain, on propose un schéma théorique et une méthode de simulation numérique permettant d’aborder le problème de la recharge des nappes libres avec transfert de polluant en couplant l’approche hydrodynamique avec l’écoulement du soluté. L’approche hydrodynamique consiste à résoudre l’équation de l’écoulement de l’eau en milieu partiellement saturé ou saturé à la suite d’une variation de condition aux limites imposée à la surface du sol. A partir de la connaissance des caractéristiques hydrodynamiques du sol (relations entre conductivité hydraulique, teneur en eau et pression capillaire) et des conditions initiales et aux limites on détermine, en utilisant un schéma implicite aux différences finies, le temps de transfert, l’infiltration efficace et l’évolution des vitesses et des teneurs en eau en toute section et à tout instant. La méthode utilisée pour obtenir l’écoulement du soluté s’appuie sur un modèle de type «convectif-dispersif» tenant compte de l’existence de volumes liquides bloqués dans les pores mais pouvant échanger de la matière avec le fluide en écoulement. On présente un schéma de résolution explicite de l’évolution des concentrations de soluté en différentes sections en fonction du temps ; la résolution de ce schéma nécessite la connaissance des vitesses et des teneurs en eau obtenues par le modèle hydrodynamique., Vauclin Michel, Gaudet Jean-Paul, Jegat H., Vachaud Georges. Rapport IV.2. Réalimentation de nappe libre avec ou sans transfert de polluant. Aspect physique et simulation. In: La mécanique des fluides et l'environnement. Prévision et maîtrise de la qualité de l'eau et de l'air. Compte rendu des quatorzièmes journées de l'hydraulique. Paris, 7-9 septembre 1976. Tome 2, 1977.

National audience

Définition des axes de recherches en matière d'hydrodynamique des andosols réunionais

101 páginas (40 en español y 26 en francés).-- 14 tablas.-- 21 figuras.-- 12 referencias.-- Memoria final de una Acción Integrada Hispano-Francesa sobre “Modalidad de alimentación hidrica del olivar. Relación entre producción y carencias hídricas y minerales en el suelo" Rapport final d'une Action Intégrée Franco-Espagnole sur "Modalite d'alimentation hydrique de l'olivier. Liaison entre production et carances hydriques et minerales dans le sol", [ES]: En la Cuenca mediterránea, el agua disponible para las plantas es el factor limitante de mayor importancia para obtener una producción regular y de calidad. El desarrollo de investigaciones basadas en la determinación de métodos de riego correspondientes a una minimización de los aportes de agua para una calidad dada del producto es pues prioritario. Este aspecto es de particular interés en el cultivo del olivar de mesa en el cual el riego ha experimentado un fuerte incremento, pero donde el tamaño del fruto puede estar profundamente condicionado por el estrés hídrico. Se sabe que la alimentación hídrica de las plantas tiene influencia sobre la fructificación, así como que la respuesta del árbol depende de manera especial del clima, del suelo y de la variedad. Hay que hacer notar que, en el caso del olivo, existen datos contradictorios en la bibliografía acerca del efecto del riego sobre la alternancia en la producción (SERRANO y ABELLA, 1982; 1983; 1984; SERRANO Y DELTEIL, 1981; Le BOURDELLES, 1979. La introducción del riego gota a gota en plantaciones de olivar en Andalucía ha alcanzado una gran difusión, sin que se hayan realizado estudios sistemáticos de las necesidades hídricas de este cultivo. El Centro de Edafología y Biología Aplicada del Cuarto de Sevilla (CSIC) creyó conveniente realizar un estudio en este sentido y para ello en 1979 se pusieron en marcha experiencias con objeto de caracterizar el suelo y el medio en una primera etapa. El interés de los resultados obtenidos, publicados por NUÑEZ y col., 1981; MARTIN ARANDA Y col., 1982, condujeron a ampliar los trabajos emprendidos a fin de determinar los balances hídricos., [FR]: Dans le bassin méditérrannéen, l'eau disponible pour les plantes est le facteur limitant le plus important pour obtenir une production régulHre et de quali té. Le développement de recherches basées sur la détermination de méthodes d'irrigation correspondant a une minimisation des a pports d' eau pour une quali té donnée de produi test une tres haute priorité. Ceci est notamment vrai pour la culture d'olives de table dont la demande connait une tres forte croissance, mais dont la taille peut etre profondément affectée par le stress hydrique. On sait que l'alimentation en eau a des effets sur la fructification, bien que la réponse de l'arbre dépende fortement du climat, du sol, et de la variété. 11 est également important de noter que pour ce type d' arbre de nombreux résul tats contradictoires concernent l' effet de l'irrigation sur l'alternance de production (SERANO et ABELLA, 1982 ¡ 1983; 1984 ¡ SERANO et DELT1EL, 1981 ¡ LE BOURDELLES, 1979). L'introduction de l'irrigation par goutte a goutte de vergers d'oliviers grand développement en Andalousie, sans que des ayant connu un tres études préalables systématiques n' aient été effectuées sur les besoins en eau, le Centre d'Edaphologie et de Biologie Appliquée de Séville (CEBAC), Laboratoire du C.S.l.C., a estimé important de mener une telle étude. Une expérimentation a d'abord été mise en place en 1979, dans le but de caractériser dans un premier temps le sol et le milíeu. L'intéret des premiers résultats publiés par NUÑEZ et al, 1981 ¡ MARTIN-ARANDA et al, 1982 a condui t a élargir l'action entreprise afin de déterminer les bilans hydriques.

A l'occasion d'une période de fort déficit pluviométrique on a étudié la dynamique de l'eau sur trois parcelles d'un sol argile-sableux: une parcelle de sol nu et deux parcelles cultivées avec deux variétés de riz pluvial (Moro berekan, Irat 13). Les mesures simultanées et périodiques de teneur en eau et de charge hydraulique permettent d'une part d'obtenir les caractéristiques hydrodynamiques du sol, d'autre part de déterminer les consommations en eau du riz soit par la méthode du plan de flux nul, soit par le calcul du flux à une certaine profondeur. Les profils de taux d'extraction racinaire sont également calculés à différentes périodes. Les résultats montrent l'applicabilité de ces méthodes pour déterminer les composantes du bilan hydrique sous culture. Ils sont suffisamment précis pour mettre en évidence des différences dans l'utilisation de l'eau par deux variétés de riz au stade du tallage, pendant une période de sécheresse.