Développement d’une formule de calcul du taux d’évaporation potentiel

Ce chapitre V a pour objectif le développement d’une formule de calcul du taux d’évaporation potentiel PE. Selon le développement théorique dans le chapitre IV, la connaissance du taux d’évaporation potentiel PE est essentielle pour la détermination du taux d’évaporation réel AE. Dans ce chapitre, plusieurs formules de la littérature sont d’abord utilisées. Les résultats de calcul sont ensuite comparés avec le résultat expérimental afin de vérifier la pertinence de ces formules. A la lumière des résultats de comparaison, des modifications et des développements sont ensuite proposés. pour valider ce développement : données du séchage 2 avec quatre températures différentes et données du séchage 1 avec trois vitesses de vent différentes. Ainsi, le résultat de calcul est présenté en deux fois : 1) la comparaison des résultats de calcul avec les résultats de mesure dans la série où les données sont utilisées pour le calage des paramètres et puis 2) le même type de confrontation des résultats mais dans l’autre série. Pour le séchage 2, seuls les résultats expérimentaux obtenus pendant les huit derniers jours où la stabilisation est atteinte sont utilisés. Le Tableau V-1 récapitule les formules utilisées : deux formules de Penman (1948), une formule de Rohwer (1931) et une formule de Romanenko (1961). Ces formules sont sélectionnées à partir des formules présentées dans le chapitre I. Le choix de ces formules est basé sur le fait qu’ils puissent calculer le taux d’évaporation pour une courte durée (taux d’évaporation journalier). De plus, les formules de Penman sont très utilisées dans la littérature (Wilson 1990). D’autre part, la similitude entre la formule de Rohwer et celle de Penman 1 permet d’apprécier l’effet du vent dans les calculs. Enfin, la formule de Romanenko est choisie parce que parmi les formules étudiées par Singh et Xu (1997), elle a moins de paramètre (un seul). De plus, avec les quatre sites expérimentaux considérés, ce paramètre paraît peu dépendant du site.

On note l’importance de la cohérence des mesures dans l’air : l’humidité relative, la température et la vitesse du vent doivent être relevées à la même élévation. Dans cette étude, ces mesures sont effectuées à 50 mm de la surface du sol. On rappelle que les formules de calcul des pressions de vapeur d’eau saturante et réelle sont présentées dans le chapitre III. La Figure V.2 montre une bonne correspondance entre les résultats calculés et ceux mesurés pendant les deux premières plages de température pour les trois formules. En revanche, pendant les deux dernières plages de température, les calculs s’éloignent d’avantage des mesures : les calculs peuvent doubler les mesures (3,4 mm/jour par raD’autre part, la Figure V.1 montre en général un grand écart entre les résultats de calcul et ceux de mesure. Les calculs par les formules de Penman 1 et Rohwer sont similaires et ils doublent en général les résultats de mesure (2,6 mm/jour par rapport à 1,4 mm/jour). On note que parmi les formules utilisées, la formule Penman 2 semble être la plus pertinente. En effet, la Figure V.1 montre que les résultats de calcul par Penman 2 suivent bien la tendance des résultats de mesure, avec un écart d’environ 30% qui est relativement faible par rapport aux résultats produits par les autres formules (d’ordre de 100%). En revanche, l’écart produit par Penman 2 dans le séchage 1 vers la fin de l’essai est aussi important (2,8 par rapport à 1,7 mm/jour).

Calibration des paramètres des deux formules de Penman

accord avec celle de Singh et Xu (1997). En effet, ces auteurs travaillent avec sept formules différentes pour étudier quatre sites expérimentaux, et leurs résultats montrent que chaque site demande un jeu de paramètres spécifiques pour une formule donnée. Cette étude des paramètres est présentée dans les prochaines sections.Vu que la formule de Rohwer est similaire à Penman 1, une seule calibration de Penman 1 est suffisante. D’autre part, on note que dans le développement de Penman, les paramètres dans les formules de Penman 1 et de Penman 2 doivent être identiques. Le choix de formules est conditionné en général par la disponibilité de données expérimentales. Dans ce travail, un calage des paramètres est réalisé sur Penman 1 et Penman 2. La méthode de calage est la suivante : on utilise les données du séchage 1 avec trois vitesses du vent différentes pour déterminer les paramètres liés au vent. On utilise ensuite les données du séchage 2 pour la validation des nouveaux paramètres. En réalité, afin de vérifier la qualité de ce calage, le taux PE est également calculé pour le séchage 1 et il est comparé à celui mesuré. Cette méthode est utilisée pour tout le travail de détermination des paramètres.