Measuring soil hydraulic properties using a cased borehole permeameter: Steady flow analyses.

Reynolds, W.D. (2011). « Measuring soil hydraulic properties using a cased borehole permeameter: Steady flow analyses. », Vadose Zone Journal, 9(3), p. 637-652. doi : 10.2136/vzj2009.0136  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

De nouvelles analyses de l’écoulement régulier dans des trous de sondage tubés à l’aide de la méthode du perméamètre à charge constante ont été mises au point pour la mesure in situ de la conductivité hydraulique dans un milieu saturé (K fs) et du potentiel de flux matriciel (ϕm) dans la zone de vadose. Il est possible de déterminer les paramètres K fs et ϕm par des calculs fondés sur de multiples charges d’eau retenue, des charges doubles ou une charge unique. L’exactitude des analyses a été évaluée par des simulations du modèle HYDRUS-2D du débit constant dans les trous de sondage (Q t) par rapport à la hauteur d’eau retenue (H) pour des valeurs précises de Kfs, de ϕm, de la capillarité du sol (α* = K >fs, ϕm)et de la longueur (L) et du rayon (a) de la crépine du trou de sondage. Les calculs fondés sur des charges multiples et doubles ont donné des valeurs exactes de K fs (avec une marge d’erreur de ≤26 %) pour l’ensemble complet des capillarités étudiées (0,1 ≤ α* ≤ 14,45 m-1), du rayon de la crépine (a = 3-7,5 cm), de la longueur de la crépine (L = 0-45 cm) et de la hauteur d’eau (H = 3-200 cm). Les calculs fondés sur les mesures à charges multiples ou doubles de ϕm étaient également exacts (avec une marge d’erreur ≤25 %) pour des sols à forte capillarité (α* ≤ 1 m-1) et pour L/a ≤ 1 dans des sols à capillarité modérée à négligeable (α* ≥ 9 m-1). Toutefois, les calculs de ϕm se sont révélés inexacts pour des sols à capillarité modérée à négligeable avec L/a > 1. Les calculs fondés sur une charge unique avec une estimation de α* selon les catégories de structure et de texture de sol ne se sont révélés exacts que pour les déterminations deK fs (avec une marge d’erreur ≤ 23 %) dans des sols à capillarité modérée à négligeable. Pour la détermination de ϕm, et la détermination de K fs dans des sols à capillarité élevée, les calculs fondés sur une charge unique nécessitent des valeurs précises connues de α*. Les analyses semblent prometteuses pour la mesure de K fs et de ϕm dans la zone de vadose. Les travaux de développement et d’essai se poursuivent.