Infiltromètre - Phase 2 (Mise au point d‘un infiltromètre et d’un software d’analyse des mesures produites)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 478.08.14

Schlüsselwörter (Französisch)

mesure, infiltration, sol, protection, assainissement des sols agricoles, forestiers et de chantiers, flux transitant, courbe caractéristique, humidité relative, infiltromètre, logiciel d’analyse de mesure

Kurzbeschreibung (Französisch)

La mesure de l’infiltration d’un sol est un paramètre utile à la protection, la gestion et l’assainissement des sols agricoles, forestiers et de chantiers. Une utilisation systématique de l’indicateur d’infiltration permettrait aussi l’établissement de cartes de vulnérabilité plus précises. Deux fonctions sont importantes 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.

Lors du projet précédent UTF 423.19.12, un premier infiltromètre a été mis au point et la validité du concept technique sur deux sortes de sols a pu être prouvée.

Dans un prochain pas, il est nécessaire que l'on puisse industrialiser l’appareillage, assurer la fiabilité de l’infiltromètre et développer un logiciel d’analyse des mesures afin de pouvoir offrir et commercialiser un package fonctionnel complet aux utilisateurs.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Französisch)

1 Données des mesures in situ de l’infiltrabilité, de la conductivité hydraulique à saturation (Ksat) et de la courbe caractéristique h(q) de 4 sols différents (chaque sol contient 3 points de mesure). (Jalon 1) 2 Un logiciel pour calculer les valeurs telles que l’infiltrabilité, la conductivité hydraulique à saturation (Ksat) et la courbe caractéristique h(q) en utilisant le volume infiltré et le temps d’infiltration correspondant. Un mode d'emploi du logiciel est rédigé.(Jalon 2) 3 L'infiltromètre est entièrement développé et prêt pour la vente en tenant compte d’un prix de revient ne dépassant pas les CHF 200.-. 4 Un concept de commercialisation est rédigé et au moins 2 infiltromètres sont vendus à des clients-pilotes. 5 Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 1 à 4. 6 Eléments de textes et illustrations ou photos pour l’impression d’un fact-sheet à l’adresse du public. 7 Présentation des résultats lors d’un colloque scientifique à l’OFEV (avec présentation Power-point).

1 Données des mesures in situ de l’infiltrabilité, de la conductivité hydraulique à saturation (K_sat) et de la courbe caractéristique h(q) de 4 sols différents (chaque sol contient 3 points de mesure). (Jalon 1)

2 Un logiciel pour calculer les valeurs telles que l’infiltrabilité, la conductivité hydraulique à saturation (Ksat) et la courbe caractéristique h(q) en utilisant le volume infiltré et le temps d’infiltration correspondant. Un mode d'emploi du logiciel est rédigé.(Jalon 2)

3 L'infiltromètre est entièrement développé et prêt pour la vente en tenant compte d’un prix de revient ne dépassant pas les CHF 200.-.

4 Un concept de commercialisation est rédigé et au moins 2 infiltromètres sont vendus à des clients-pilotes.

5 Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 1 à 4.

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

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

Projektziele (Französisch)

Le but de ce projet est de finaliser le développement de l'infiltromètre pour la mesure in situ continue et informatisée (software d’enregistrement, d’interprétation et de visualisation des résultats) de la capacité d’infiltration du sol et de sa courbe caractéristique et de démarrer la commercialisation du produit.

Beschreibung der Resultate (Französisch)

Le but de ce projet est de mettre au point un appareil de mesure simple et fiable, appelé ci-après « infiltrometre » pour la mesure continue, automatique et peu coûteuse de la capacité d'infiltration du sol et la prédiction de ses principales caractéristiques hydrauliques. L'appareil permettra l'exécution de plusieurs mesures a différentes profondeurs en un intervalle de temps estime a quelques dizaines de minutes.

La réalisation de l'infiltrometre a été faite sur la base de calibrations in-situ et au laboratoire considérant des sols de différentes textures. Une validation a été effectuée sur un sol diffèrent et les résultats obtenus ont confirmés la fiabilité de notre approche.

Umsetzung und Anwendungen (Französisch)

L'infiltrometre développe a été utilise au sein de différents projets. L'infiltrometre a été utilise par divers partenaires européens au sein du projet H2020 iSQAPER (lnteractive Soil Quality Assessment) dans lequel le centre de développement et de l'Environnement de l’université de Berne est partenaire. Les résultats obtenus ont été confrontes à des mesures basées sur des méthodes indépendantes et ont confirmés la fiabilité des prédictions des principales propriétés hydrauliques du sol teile que la teneur en a saturation et la conductivité hydraulique à saturation obtenues sur la base des essais d'infiltration simples et rapides. Dans le cadre de la coopération avec des pays du sud et spécialement l'Ethiopie, notre méthode est utilisée pour l'investigation de l'érosion et l'étude de la mise en place des mesures de protection de la fertilité des sols agricoles. D'autres collaborations sont envisagées en Suisse et seront réalisées dans le cadre de projets nationaux tels que les projets du Fond National.

Weiteres Vorgehen (Französisch)

Après la première phase de validation, notre objective était et est toujours de promouvoir l'instrument a plus large schelle. Dans le cadre du projet européen H2020 iSQAPER, les essais conduits a l'aide de l'infiltrometre développe par le CDE de l'université de Berne vont être reconduits l'année prochaine sur les sites européens et les résultats obtenus vont être publies dans une revue scientifique.

Nous sommes en contact avec nos partenaires du projet H2020 SoilCare (Soi/Care for Profitable and Sustainable Crop Production in Europe) pour les encourager à utiliser l'infiltrometre sur les 16 différents sites européens sélectionnes pour l'évaluation de la qualité du sol agricole. Une collaboration avec des collègues de !'Institut fédéral de recherches sur le foret, la neige et le paysage (WSL) est en cours de négociation pour l'examen de la structure des sols des forets suisses.

En plus, nous aimerions soumettre prochainement une requête au Fonds National Suisse de la Recherche Scientifique dont le but est l'utilisation de l'infiltrometre pour l'évaluation de la qualité des sols agricoles sous différentes conditions.

Publikationen / Ergebnisse (Französisch)

Les résultats obtenus sur la base de l'utilisation de l'infiltrometre au sein du projet européen H20220 iSQAPER ont été présentes au Colloque international EGU (European Geosciences Union) a Vienne en avril 2017 sous la forme d'une présentation orale intitulée : Impacts of agricultural management practices on soil quality in Europe and China - an assessment within the framework of the EU iSQAPER :

http://meetinqorqanizer.copernicus.org/EGU2017/orals/23302

Suite à la présentation orale au colloque EGU, nous étions invites à soumettre un article scientifique au journal «Journal of Science of the Total Environment» dans le cadre d'une issue spéciale concernant la qualité du sol. Cet article est en cours de préparation et devrait être soumis le 31 janvier 2018.

Un article sur la méthode développée pour la mesure des paramètres hydrauliques du sol principaux à l'aide de l'infiltromètre a été publié dans le journal water (MDPI) et comprend une validation (hors projet UTF).
Water | Free Full-Text | A Simple Method to Assess Key Soil Hydraulic Properties (mdpi.com)

Zugehörige Dokumente

• A Simple Method to Assess Key Soil Hydraulic Properties (water, 2023) [PDF] 2'864 kB
• A Simple Method to Assess Key Soil Hydraulic Properties: Supplementary Information (water, 2023) [PDF] 681 kB