Modélisation des échanges à l’interface sol-atmosphère et simulation numérique des profils hydriques

Modelling exchanges at soil-atmosphere interface and numerical simulation of soil water content profiles

¹ CERMES-ENPC 6 et 8 av. Blaise-Pascal Cité Descartes Champs-sur-Marne 77455 Marne-la-Vallée cedex 2 cui@cermes.enpc.fr, France.
² Université des Trois-Gorges Yichang ( République populaire de Chine).
³ Université Tongji Shanghai ( République populaire de Chine).

Résumé

Une méthode de simulation des profils de teneur en eau des sols en considérant l’interaction sol-atmosphère a été développée. Cette méthode considère les données météorologiques et les propriétés thermiques et hydrauliques du sol. Deux approches de détermination de l’évapotranspiration sont présentées : l’approche de Penman (1948) et l’approche de Choudhury et al. (1986) ou de Xu et Qiu (1997). La première a été appliquée au site de Boissy-le-Châtel alors que la deuxième a été appliquée à un remblai expérimental du CER de Rouen. Un bon résultat a été obtenu dans les deux cas en termes de variations de la température dans le sol ; les simulations donnent des résultats de variation de la teneur en eau moins satisfaisants, surtout avec l’approche de Penman pour la zone proche de la surface du sol. Une discussion aborde les cas avec présence de la végétation et l’effet de la fissuration du sol.

Abstract

A method for determining the water content profiles of soils by considering soil-atmosphere interaction was developed. This method considers meteorological data and the soil thermal and hydraulic properties. Two methods for determining evapotranspiration were used: Penman’s approach (1986) and the approach by Choudhury et al. (1986) or Xu and Chiu (1997). The former was applied to the site of Boissy-le-Châtel whereas the latter was applied to the experimental embankment of CER-Rouen. Good result in terms of soil temperature changes has been obtained in the two cases. The simulations gave less satisfactory results in terms of changes in water content in the near surface zone, especially with Penman’s approach. A discussion considers the cases with the presence of vegetation and the effect of soil cracking.