Bilan des données acquises et validation

Une méthode de calibration directe reliant directement la sortie du capteur à la teneur en eau volumétrique prend en compte l’effet de la texture du sol dans l’interprétation. À l’inverse, la procédure en deux étapes, réalisée en solution, peut conduire à des erreurs importantes en omettant l’effet direct de la texture du sol. L’équation du fabricant pour le capteur EC5 semble plus appropriée pour les sols de type « silt loam » que pour les sols de type « limon sableux », pour ces derniers, la précision est > 0,06 m3∙m-3. Cette étude suggère l’utilisation de la procédure directe et d’une équation de calibration spécifique au sol pour obtenir des mesures précises de la teneur en eau. Parmi les procédures directes, la méthode proposée la plus fiable est le terrain, cependant il n’est pas toujours possible de collecter des échantillons in situ et de couvrir la gamme complète de teneur en eau. La méthode standard arrive en deuxième place, sauf pour les sols de très haute densité pour lesquels il est très difficile de reproduire la densité in situ en laboratoire sur un sol remanié. La méthode proposée dans cet article est une bonne alternative dans ce dernier cas, pour autant que le volume de l’échantillon de sol corresponde au volume de mesure du capteur, afin de ne pas avoir de biais lié au gradient de la teneur en eau dans le bloc de sol. Cette dernière méthode appliquée sur le capteur EC5 donne une précision de prédiction de la teneur en eau de 0,025 et 0,045 m3∙m-3 pour les sols limon sableux et limon fin, respectivement.

Les périodes de mesure exploitées dans le cadre de cette thèse pour les différents équipements ainsi que le pas d’enregistrement des données sont indiquées dans le Tableau 2.4. Le pas de temps d’acquisition est diffèrent entre les instruments de mesure. La pluie est enregistrée au pas de temps constant de 6 minutes. Les deux séries de données pluviométriques qui seront utilisées dans ce qui suit sont Compans et Roissy. Les débits mesurés par les augets basculants dans le regard eaux brutes et les cuves de la noue filtrante et de la bande enherbée 1 sont enregistrés au pas de volume (horodatage des basculements). Les capteurs hydrologiques de teneur en eau et de tension enregistrent à un pas de temps de 30 min. La hauteur d’eau en surface de la noue filtrante est enregistrée à un pas de temps 30 min si la hauteur est inférieure à 7 Des données ont été perdues en raison de certaines contraintes de mesure in situ telles que la décharge des batteries des centrales d’acquisition de données ou la panne des centrales due à des conditions humides, comme dans le cas du regard des eaux brutes. Les périodes de mesure et les « trous » dans celles-ci sont présentés à la Figure 2.27. La méthode suivie ici pour valider les précipitations et les débits drainés est la méthode de la cohérence spatiale. En fait, le ruissellement de chaque bassin versant doit être cohérent avec les précipitations enregistrées. Pour cela, la première étape consistait à transformer toutes les séries de débits (débits de drain de la bande enherbée, débits de drain de la noue, débits d’eau brute) pour disposer de séries à un pas de temps constant et identique.

Après transformation des débits à pas constants de 6 min, toutes les séries pluie/débit sont devenues concomitantes. Des sommes journalières de volume, exprimé en mm de pluie équivalente (volume divisé par la surface de bassin versant), et de pluie (mm) ont été calculées afin de les comparer et d’identifier les valeurs incohérentes les unes par rapport aux autres. Pour évaluer la cohérence entre les sommes, des indicateurs fixes sont déterminés et calculés. Ces indicateurs sont donnés dans les équations ci- dessous (Équation 2.1, Équation 2.2, Équation 2.3, Équation 2.4). La somme journalière c’est la somme sur une journée. la différence de la somme journalière des pluies de Compans et des pluies de Roissy, du volume ruisselé du bassin versant de référence, du volume sortant du drain de la noue et du volume sortant du drain de la bande enherbée 1 (respectivement).  Après le calcul de ces indicateurs, une interprétation des résultats est faite et des actions sont donc déterminées. Le Tableau 2.5 présente l’interprétation ainsi que les solutions appliquées pour valider et corriger les séries de données. Un indicateur a un signe positif si la différence est positive et un signe négatif si la différence est négative.