Caractérisation des paramètres hydrodynamiques du sol sous irrigation localisée : analyse de leur évolution spatio-temporelle : application à la modélisation

par Ibrahim Mubarak

Thèse de doctorat en Océan, atmosphère, hydrologie

Sous la direction de Rafael Angulo-Jaramillo et de Jean Claude Mailhol.

Soutenue en 2009

à Grenoble INPG .

mots clés

• Hydrodynamique
• Irrigation goutte à goutte
• Infiltration

Résumé

Les propriétés hydrodynamiques du sol jouent un rôle essentiel dans le transfert d’eau en micro-irrigation. Les objectifs de cette thèse sont d’évaluer l’évolution spatio-temporelle des paramètres hydrodynamiques de parcelles irriguées en goutte à goutte, GàG, et d’analyser leurs impacts sur le transfert d’eau au moyen de la modélisation. Les paramètres hydrodynamiques, déterminés à l’aide de la méthode Beerkan, évoluent tout au long du cycle cultural sous l’effet de l’irrigation et de la croissance racinaire. L’analyse géostatistique a permis de vérifier la stabilité de la structure spatiale de ces paramètres, indépendante de la méthode d’infiltration et dépendante de la méthode de calcul. La modélisation analytique et numérique ont indiqué que l’impact de ces deux variabilités sur l’évolution des profils d’humidité, est négligeable dans notre contexte agro-pédoclimatique. Le rôle hydrodynamique du sol semble ainsi limité à un simple facteur d’échange entre le goutteur et les racines.

Résumé

Soil water flows under drip irrigation are heavily reliant on soil hydraulic properties. The main objectives of this thesis are to assess the spatio-temporal change in soil hydraulic properties on drip-irrigated fields, and to analyze their impacts on the water flow through modelling. Soil hydraulic properties, determined by the Beerkan method, underwent changes during the drip-irrigated cropping cycle. These changes were defined as irrigation effects and root growth. A geostatistical analysis was used to examine the stability of the spatial structure of soil hydraulic properties, independent of the infiltration method but dependent on the method of soil hydraulic parameterization. The analytical and numerical simulations show that spatio-temporal changes in topsoil hydraulic properties has no significant effect on soil moisture distribution under our agro-pedo-climatic conditions. The role of soil seems limited to that of a simple exchange factor between the emitters and the roots.