Infiltromètre (la mise au point d‘un dispositif simple de mesure de la capacité d‘infiltration en eau et de la courbe caractéristique du sol)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 423.19.12

Schlüsselwörter (Französisch)

dispositif, mesure, capacité d‘infiltration, courbe caractéristique, sol, infiltromètre, prototype, textures du sol, tensiomètres, sondes d’humidité,datalogger

Kurzbeschreibung (Französisch)

La mesure de la capacité d’infiltration en eau et de la courbe caractéristique des sols est un préalable essentiel pour évaluer l’état de santé des sols et établir une carte de vulnérabilité afin de les protéger contre les atteintes physiques.
Ces deux fonctions sont primordiales dans l’évaluation quantitative du flux transitant les sols non saturés : la capacité d’infiltration du sol mesure le volume d’eau qui traverse une couche de sol définie pendant un intervalle de temps donné et la courbe caractéristique du sol fait le lien entre la pression effective dans le sol et son humidité relative, ce qui permet d’évaluer l’état du sol pour son rôle d’aération, de mise à disposition de l’eau pour les plantes, de transport de l’eau vers la nappe phréatique et de filtration de l’eau pour en éliminer les polluants.
Jusqu’à présent, la détermination des deux fonctions citées nécessite un matériel lourd, coûteux et laborieux rendant ainsi impossible des mesures répétitives nécessaires à l’investigation de la variabilité spatiale et temporelle de ces fonctions.
Le nouveau type d’infiltromètre permet de simplifier la procédure de mesurage, ce qui rend possible l’établissement de cartes des sols plus précises. Ces cartes seront des instruments utiles aux agriculteurs, ingénieurs et pédologues pour la protection et la gestion des sols.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Französisch)

1 Prototype d’un infiltromètre et mesures préliminaires en laboratoire.

2 Etablissement des courbes caractéristiques testées au laboratoire pour différentes textures du sol. (Jalon 1)

3 Essais avec l’infiltromètre et confrontation des résultats avec les types de mesure clas- siques effectuées avec tensiomètres (succion du sol Y) et sondes d’humidité (teneur en eau volumique q). (Jalon 2)

4 Calibration et confrontation aux mesures dites classiques «Y et q» après la programmation du datalogger. (Jalon 3)

5 Concept clair pour la commercialisation des résultats du projet, soit à travers une entreprise nouvellement créée dans ce but, soit par la mise en place d’une collaboration avec une entreprise existante.

6 Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 1 à 5.

7 Eléments de textes et illustrations ou photos pour l’impression d’un fact-sheet à l’adresse du public.

8 Présentation des résultats lors d’un colloque scientifique à l’OFEV (avec présentation Power-point).

Projektziele (Französisch)

Le but de ce projet est de mettre au point un appareil de mesure simple et fiable, appelé ci-après « infiltromètre » pour la mesure continue, automatique et peu coûteuse de la capacité d’infiltration du sol et de sa courbe caractéristique. L’appareil permettra l’exécution de plusieurs mesures à différentes profondeurs en un intervalle de temps estimé à quelques dizaines de minutes.

Beschreibung der Resultate (Französisch)

Le prototype « infiltromètre » avait pour objective d’évaluer l’infiltrabilité dans les sols. Il a été testé avec succès sur le terrain. Les essais ont été effectués sur deux sites de sol différents :1) dans le sol non compacté d’une forêt et 2) dans un sol compacté d’une prairie. Une bonne plausibilité des résultats a été démontrée et a été confirmée par les résultats des méthodes classiques comme la densité apparente, la porosité totale et la conductivité hydraulique à saturation. A ce stade de développement, un brevet n’a pas été déposé. 

Umsetzung und Anwendungen (Französisch)

Les résultats obtenus montrent que l’utilisation de l’infiltromètre permettra de tester l’état de compaction des sols spécialement dans les chantiers pour estimer sil le sol reconstitué par exemple correspond à son état initial avant les travaux de chantiers (selon OSol). L’application pourrait s’étendre à diverses situations d’utilisation des matériaux terreux pour une réutilisation après les travaux effectués. Il est donc conseillé de tester l’état de filtrabilité du sol après les travaux. 

Weiteres Vorgehen (Französisch)

La mise en œuvre de notre appareil permet une estimation rapide de l’état de santé du sol dans diverses situations. A ce stade de développement, une lecture graphique permet de calculer l’infiltrabilité du sol. Il est possible dans un deuxième temps de mettre en œuvre un software pratique qui permettra de calculer plus aisément ce paramètre surtout auprès du public non spécialisé. 

Publikationen / Ergebnisse (Französisch)

A ce stade de développement, aucune publication n’a été faite. Il est prévu de publier les présents résultats dans des revues scientifiques ouvertes au grand public.