Développement théorique

Le travail bibliographique du chapitre I montre qu’il vaut mieux utiliser la succion pour décrire physiquement le processus d’évaporation, car la succion représente la capacité de rétention d’eau du sol et la courbe de rétention d’eau joue un rôle important dans l’analyse du phénomène. Dans ce chapitre, on développe d’abord une approche théorique dans laquelle la succion est utilisée comme variable principale pour l’analyse du phénomène d’évaporation et notamment pour l’estimation du taux d’évaporation. Ensuite, on présente des procédures de validation de l’approche ainsi que son application au calcul du taux d’évaporation. taux d’évaporation. En revanche, la succion s semble être le paramètre pertinent dans la description du phénomène d’évaporation des sols. De plus, l’étude bibliographique montre également une simplification du développement tant que le rapport AE/PE est utilisé (Chanzy et Bruckler 1993; Wilson et al. 1997). Ainsi, dans notre développement, la corrélation entre le rapport AE/PE et la succion du sol est étudiée, qui est notée AE/PE(s). Premièrement, la relation AE/PE(θ) est révisée à travers les résultats disponibles dans la littérature. Quand la courbe de rétention d’eau est disponible, la teneur en eau est ensuite convertie en succion. Enfin, le taux d’évaporation maximal PE est calculé s’il n’est pas disponible. Faute de données, seuls les résultats de Chanzy et Bruckler (1993) et de Kondo et al. (1990) sont analysés.

Démonstration théorique de la relation AE/PE(s)

Les travaux de Chanzy et Bruckler (1993) sont considérés à cette fin et les résultats sont présentés sur les Figure IV.1(a,b,c,d). Il s’agit en abscisses de la teneur en eau volumique moyenne et de la succion moyenne d’une couche de sol de 30 mm pour la Figure IV.1(a) et la Figure IV.1(b) respectivement. De même, la Figure IV.1(c) et la Figure IV.1(d) présentent les variations de AE/PE en fonction de la teneur en eau volumique et de la succion respectivement, pour une couche plus petite de 10 mm. Dans cette étude, trois sols différents sont étudiés : un terreau, une argile et un terreau argileux limoneux. Premièrement, on y observe, quelque soit la profondeur moyenne considérée, un grand écart entre les corrélations des rapports AE/PE(θ) (Figure IV.1(a) et Figure IV.1(c)). En revanche, avec la succion, les courbes se rapprochent, voire se superposent (Figure IV.1(b) et Figure IV.1(d)). Et le rapprochement de ces courbes correspondant aux trois matériaux différents montre que AE/PE(s) pourrait être indépendant du type de sol, ce qui n’est pas le cas pour AE/PE(θ). Deuxièmement, si l’on compare les courbes utilisant la succion, c’est-à-dire les rapports AE/PE(s), entre les deux cas : succion moyennée sur 30 mm de sol (Figure IV.1(b)) et succion moyennée sur 10 mm de sol (Figure IV.1(d)), il semblerait que les courbes se rapprochent davantage quand la succion est moyennée sur une épaisseur plus petite, de 10 mm. La deuxième phase de cette analyse des résultats de la littérature est de vérifier la forme de ces courbes AE/PE(s) tant que la succion est mesurée à la surface du sol. Les données de Kondo et al. (1990) sont utilisées à cette fin. Les courbes AE/PE(s) avec s à 20 mm de profondeur et s à la surface sont présentées sur la Figure IV.2. La Figure IV.2 montre une tendance nette d’un déplacement ascendant des courbes AE/PE(s) quand la position de mesure de succion s’approche de la surface. En effet, les courbes moyennées sur 20 mm sont largement en dessous des courbes avec la succion mesurée à la surface. De plus, on observe à nouveau que les courbes se superposent quand la succion est relevée à la surface. On constate une superposition nette de ces courbes sur une large gamme de succion (de 1000 à plus de 100 000 kPa). De plus, on observe quelques points dans les résultats de Wilson et al. (1997) avec le rapport AE/PE qui dépasse 1. Cela peut être expliqué par le fait que dans les essais de Wilson et al. (1997), le taux d’évaporation potentiel PE est mesuré sur un bac d’eau à côté du bac de sol et qui n’est pas calculé avec la méthode de résistances adoptée par Kondo et al. (1990).