Infiltration : modèle de Green & Ampt

 

L'infiltration correspond aux quantités d'eau qui vont pénétrer à l'intérieur du sol. Ce dernier étant un milieu poreux, l'écoulement d'eau résultant sera diminué vis-à-vis du ruissellement. Par conséquent l'infiltration est un terme puits pour le débit à l'exutoire d'un bassin versant.

Le sol de surface étant un milieu non homogène, le profil temporel de l'infiltration est souvent chaotique. Il est cependant possible de déterminer un profil moyen.

 

Profil temporel d'infiltration (Musy & Soutter 1991), source epfl.

 

Le modèle de Green & Ampt considère la même approche. Cependant ce modèle suppose que le sol est saturé au passage du profil, c'est-à-dire que la teneur en eau dans la zone de transmission est uniforme en temps et en espace et égale à la porosité du sol.

 

Modèle de Green & Ampt (1911), source epfl

 

L'infiltration I va dépendre des propriétés du sol : la porosité $\Phi$, la conductivité hydraulique à saturation $K_s$ [mm/h] et la force de succion $S_f$ [mm], mais aussi de l'eau présente issue des pluies : le déficit en eau (différence entre humidité à saturation et humidité initiale) $\theta_s - \theta_i$ [sans dimension]. On rappelle qu'en milieu saturé $\theta_s = \Phi$. On a alors :

 

Paramètres connus :

  • La conductivité hydraulique ainsi que la force de succion sont des paramètres caractérisant le sol (fichier de valeurs spatialisées).
  • L'humidité initiale est connue (fichier de valeurs spatialisées), l'humidité à saturation est issue des précipitations (données radar connues de type CALAMAR, hdm ou Grd).

 

 

 

TOPMODEL et modèle de Darcy