| Titre : | Prévision de la salinité de la couche active des sols et optimisation du régime d’irrigation à caractère lessivant des terres mise en valeurs dans le sud-est Saharien : cas de Biskra et l’Oued Righ |
| Auteurs : | HARKATI Djihad, Auteur ; Ahmed Ouamane, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Science hydraulique |
| Résumé : |
RESUME :
Dans les zones arides, comme dans le cas de la vallée de l’Oued Righ en Algérie, les terres mises en valeurs subissent un problème majeur de salinité secondaire des sols, due à la présence d’une nappe phréatique peu profonde dont les eaux sont salées, à l’absence d’un système de drainage adéquat et à la mauvaise gestion de la ressource en eau. Ce travail a pour objectif d’évaluer l’état hydroagricole du cadre de l’étude et de faire des prévisions du régime hydro-salin de la couche active des sols dans la vallée de l’Oued Righ, c'est à dire l'évaluation de la quantité d'eau de lessivage pour le maintien d'une concentration admissible. Pour cela, on a recours à la théorie de transfert des sels solubles dans les milieux poreux ce qui nous implique a déterminé des paramètres hydrodynamique expérimentaux (D*, λ, v) et de la constante de la vitesse de dissolution des cristaux de sel (γ). L’analyse des résultats des travaux effectués sur la prévision de la dynamique de la salinité des sols dans la zone d’aération, avec les ressources en eau actuellement mobilisées pour l’irrigation à partir des deux aquifères: le C I avec une concentration en chlore de 0.255 g/l et le C T avec une concentration en chlore égale à 1.25 g/l et avec différentes doses de lessivage sur fond de drainage adéquat montre que malgré les grandes quantités d'eaux supplémentaires utilisées à chaque dose d’irrigation, la désalinisation de la tranche de sol de la zone d’aération n’est pas complète au terme des 4 ans d’irrigation. Cela est dû à la concentration très élevé en Cl- de l’eau d’irrigation. Néanmoins, la possibilité d’une mobilisation d'un volume d'eau supplémentaire à partir du Continentale Intercalaire, qui n’est pas recommandé par l’étude de SASS, et dont la concentration en Cl- est assez faible, permet un lessivage complet de la zone d’aération au terme des 4 ans d’irrigation. De ce fait, une désalinisation complète du mètre de sol ne peut être atteinte qu’avec une concentration des eaux d’irrigation égale à 0.35 g/l. Dans le cas contraire, (en gardant la ressource en eau utilisé actuellement) on est dans l’obligation d’accepter la concentration minimale obtenue ainsi que la réponse agricole correspondante dans ces conditions. On peut conclure que la notion de la concentration acceptable dans la vallée de l’Oued Righ est fonction des conditions d’irrigation et est variable d’une oasis à une autre. |
| Sommaire : |
Table des matières
Avant-propos .......................................................................................................................... i الملخص ................................................................................................................................... ii Résumé ............................................................................................................................... iii Abstract ............................................................................................................................... iv Table des matières ..................................................................................................................v Liste des figures ................................................................................................................... ix Liste des tableaux ................................................................................................................. xi Liste des abréviations ......................................................................................................... xiii Introduction générale ..............................................................................................................1 Chapitre I: Caractéristiques du cadre de l'étude et évaluation de l'état hydroagricole I.1 Introduction .....................................................................................................................4 I.2 Présentation des régions d’étude ......................................................................................4 I.3 Caractéristique du cadre de l’étude ..................................................................................8 I.3.1 Cadre climatiques .....................................................................................................8 I.3.1.1 Les précipitations ..............................................................................................8 I.3.1.2 Humidité relative de l'air ...................................................................................8 I.3.1.3 Températures.....................................................................................................8 I.3.1.4 L’évaporation ....................................................................................................9 I.3.1.5 L’évapotranspiration potentielle (ETP) ..............................................................9 I.3.1.6 Les vents ......................................................................................................... 12 I.3.2 Cadre hydrogéologique........................................................................................... 14 I.3.2.1 Le continental intercalaire (nappe de l’Albien) : .............................................. 14 I.3.2.2 Le complexe terminal ..................................................................................... 14 I.3.2.3 La nappe phréatique ........................................................................................ 16 I.3.2.4 Etat actuel des ressources en eau souterraines .................................................. 16 I.3.2.5 Etat actuel d'exploitation des forages ............................................................... 16 I.3.3 Cadre agro-pédologique.......................................................................................... 18 I.3.3.1 Activités agricoles ........................................................................................... 18 I.3.3.2 L’irrigation ...................................................................................................... 18 I.3.3.3 Qualité d’eau d’irrigation ................................................................................ 19 Page vi I.3.3.4 Drainage .......................................................................................................... 19 I.3.3.5 Aspect rendement: ........................................................................................... 20 I.3.4 Cadre Pédologique ................................................................................................. 22 I.3.4.1 Texture ............................................................................................................ 22 I.3.4.2 La densité ........................................................................................................ 22 I.3.4.3 La porosité ...................................................................................................... 23 I.3.4.4 Le complexe absorbant (Capacité d'échange cationique) .................................. 23 I.3.5 Choix de la zone d’étude ........................................................................................ 24 I.4 Evaluation de l’état hydro-agricole des terres et étude de la balance hydrique dans les limites du périmètre .............................................................................................................. 25 I.5 Conclusion .................................................................................................................... 35 Chapitre II: Analyse Bibliographique II.1 Introduction ................................................................................................................... 37 II.2 Lessivage et régime d’irrigation à caractère lessivant ..................................................... 37 II.3 Régime de lessivage ...................................................................................................... 38 II.4 Détermination de la dose de lessivage............................................................................ 38 II.5 Méthodes existantes pour la détermination des doses de lessivage ................................. 39 II.5.1 Formules empiriques et semi-empiriques ................................................................ 39 II.5.1.1 Autres modèles ............................................................................................... 41 II.5.2 Formules en fonction de l'équation de mouvement des sels ..................................... 43 II.5.2.1 L’équation générale de mouvement des sels dans le sol .................................. 43 II.5.2.2 Relation entre la dispersion et la vitesse d’eau dans les pores .......................... 47 II.5.2.3 Résolution de l’équation de convection-dispersion ......................................... 52 II.5.2.4 Détermination de la dose de lessivage par des formules analytique ................. 56 II.6 Conclusion .................................................................................................................... 72 Chapitre III: Matériels et Méthodes III.1 Introduction .................................................................................................................. 74 III.2 Cadre de la zone d’étude ............................................................................................... 74 III.3 Plan d’échantillonnage ................................................................................................. 75 III.4 Analyses de sol et propriétés physico-chimiques ........................................................... 76 III.4.1 Les analyses physiques ....................................................................................... 76 Page vii III.4.2 Les analyses chimiques ....................................................................................... 77 III.5 Analyse de l’eau d’irrigation........................................................................................ 77 III.6 Dispositif expérimental ............................................................................................... 77 III.7 Préparation des colonnes de sols .................................................................................. 79 III.7.1 Mise en condition des colonnes .......................................................................... 79 III.7.2 Préparation du sol .............................................................................................. 79 III.7.3 Remplissage des colonnes .................................................................................. 79 III.8 Expérience de lessivage (mode opératoire) ................................................................. 79 III.9 Mode expérimental ...................................................................................................... 80 III.9.1 Méthode d’analyse des données .......................................................................... 80 III.9.2 Choix d’un ion représentatif pour l’étude ............................................................ 80 III.9.2.1 Détermination de coefficient convection-diffusion D* ..................................... 80 III.9.2.2 Détermination du coefficient de dissolution/cristallisation γ ........................... 80 III.9.3 Dosage du chlorure ............................................................................................. 81 III.9.3.1 Méthode de dosage de chlorure ....................................................................... 81 III.9.3.2 La méthode potentiomètrique .......................................................................... 81 III.9.3.3 Le matériel utilisé (caractéristique des électrodes) ........................................... 82 III.9.3.4 Etalonnage de l’électrode sélective d’ion ......................................................... 84 III.10 Méthode de détermination des paramètres hydrodynamique du sol ............................. 85 III.10.1 Modèle choisi ..................................................................................................... 85 III.10.2 Méthodes d’ajustements et estimation des paramètres du modèle ........................ 85 III.10.2.1 Détermination du coefficient D* .................................................................. 85 III.10.2.2 Détermination du coefficient γ ..................................................................... 87 III.10.2.3 Méthode de prévision de la salinité de la couche active du sol ...................... 87 Chapitre IV: Résultats et Traitements IV.1 Introduction .................................................................................................................. 90 IV.2 Résultats des essais effectués sur les colonnes de sol (courbe de sortie) ....................... 90 IV.2.1 Les petites colonnes ............................................................................................ 90 Horizon (0-40 cm) ......................................................................................................... 90 Horizon (40-70 cm) ...................................................................................................... 92 Horizon (70-100 cm) .................................................................................................... 93 IV.2.2 Les grandes colonnes .......................................................................................... 95 Page viii IV.3 Modélisation mathématique .......................................................................................... 97 IV.3.1 Les petites colonnes ............................................................................................ 97 IV.3.1.1 Horizon (0-40 cm) .......................................................................................... 97 IV.3.1.2 Horizon (40-70 cm) ........................................................................................ 99 IV.3.1.3 Horizon (70-100 cm) .................................................................................... 100 IV.3.2 Les grandes colonnes ........................................................................................ 103 IV.4 Variation des prévisions de la salinité de la couche active en fonction des régimes d’irrigation et lessivage....................................................................................................... 104 IV.4.1 Premier cas ....................................................................................................... 104 IV.4.2 Deuxième cas.................................................................................................... 108 IV.5 Conclusion ................................................................................................................. 113 Conclusion générale ........................................................................................................... 115 Listes des annexes .............................................................................................................. 119 Annexe I ............................................................................................................................. 119 Annexe II ........................................................................................................................... 132 Annexe III .......................................................................................................................... 133 Annexe III.1 Programme pour le calcul du coefficient |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0938 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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