Estimation des quantités récupérables

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L'objectif ici est de connaître, à partir des données que nous possédons, les possibilités d'infiltration dans le sol, et la quantité d'eau qui ruisselle s’il n’y a aucun aménagement particulier. Les processus d'infiltration peuvent être décrits par différents modèles et formules, parmi lesquels on compte le modèle Green&Ampt (1911) qui prend en compte l'évaporation et la nature du sol disponible. Selon Tiercelin&al, cette méthode est particulièrement satisfaisante lors des infiltrations dans de sols secs et de structure assez grossière.

 

I] Modèle d'infiltration Green&Ampt

La modélisation que nous avons réalisée ne peut être calée car nous ne disposons d'aucune donnée sur les débits arrivant au réservoir. Toutefois elle permet de donner une première idée de la quantité d'eau récupérable. De plus, il nous sera par la suite possible de comparer les volumes d'eau collectés avec et sans aménagements.
Nous avons choisi les paramètres du modèle à partir de valeurs suggérées par Rawls, Brakensiek et Miller (1983) pour le sable limoneux dans le tableau ci-dessous:

 

Afin d'avoir une fourchette des débits en sortie, nous effectuons ces simulations avec les pluies maximales relevées, ainsi qu'avec les minimales.

 

II] Modèle météorologique

Le modèle météorologique est assez simple, on considère un seul pluviomètre et on fait l'hypothèse que le répartition des pluies sur l'ensemble du sous-bassin est uniforme.
De plus, on indique les données de l'évaporation potentielle présentée ci-dessus, à laquelle on a choisi arbitrairement d'appliquer un coefficient de 0,7 qui permet de passer de l'évaporation potentielle à l'évaporation réelle.

 

III] Simulation pour les pluies maximales

On utilise les données pluviométriques de 1950 qui semble avoir été l'année la plus pluvieuse, d'après les données dont nous disposons, avec un maximum journalier de 170 mm.
On trouve les résultats suivants :

Sur le graphe, sont représentées en rouge les pluies perdues par infiltration ou évaporation et en bleu celles que l'on va pouvoir récupérer par ruissellement. On voit qu'une très grande partie de l'eau n'est pas récupérable s'il n'y a pas d'aménagements.
Les résultats en termes de volume récupérables sont indiqués ci-dessous:

 

 

Les précipitations représentent 11900 m³ parmi lesquelles 1200m³ arrivent au réservoir. De plus, par un calcul simple, on trouve que ce dernier ayant une surface de 1000m² peut recueillir directement 1190 m³. On a donc 2390m³ dans le réservoir à la fin de la saison des pluies.

 

IV] Simulation pour les pluies minimales

On fait cette même modélisation pour les pluies minimales constatées en 1986 et on obtient les résultats suivants :

 

 

La quantité d'eau récoltée aurait été cette année de 300 m³ pour le ruissellement et de 330m³ pour l'eau qui tombe directement dans le réservoir.

 

VI] Conclusion

Dans la partie « étude des besoins en eaux » il a été montré qu'il était nécessaire d'avoir 3000m³ dans le réservoir afin d'augmenter le temps de culture de trois mois. Nous voyons grâce à cette simulation que, uniquement par le ruissellement naturel, l'eau récoltée est comprise entre 630 et 2390m³. Ces volumes ne sont pas suffisants, c'est pourquoi il est nécessaire d'effectuer des aménagements en amont du réservoir pour récupérer l'eau qui s'infiltre ou pour augmenter le ruissellement.

Bibliographie:

Chérif, Robert, Lagacé, Optimisation des paramètres Green et Ampt pour un modèle conceptuel pluie–infiltration–ruissellement