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Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis, (ENIT) 2016

Field Experiment and numerical modeling of water flow and solute transport under drip irrigation in semi-arid Nabeul

Nessrine, Zemni

Titre : Field Experiment and numerical modeling of water flow and solute transport under drip irrigation in semi-arid Nabeul

Auteur : Nessrine, Zemni

Université de soutenance : Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis, (ENIT)

Grade : Mast. (MHE) 2016

Résumé
Les régions arides et semi arides, comme la Tunisie, souffrent souvent de la pénurie de l’eau, ces ressources sont toujours menacées par les activités humaines comme l’irrigation qui représente le facteur important du développement de l’agriculture. En-effet, l’irrigation est l’un des facteurs qui menacent à la fois les ressources en eau et les sols. De nos jours, environ 50% des terres irriguées tunisienne ont été affectées par la salinisation. La salinité du sol est un facteur abiotique majeur qui affecte le rendement des cultures, le revenu des agriculteurs et la durabilité des terres irriguées tunisienne. Le but de ce travail est d’évaluer le risque de dégradation des sols et des nappes sous l’effet de l’irrigation goutte à goutte avec de l’eau saumâtre sur une culture de pommes de terre. L’expérience a été réalisée sur un sol limoneux-sableux en semi-aride Oued Souhil (Nabeul). La pomme de terre a été irriguée avec une eau saumâtre (4,4 dS / m) à 100% des besoins nets en irrigation. Selon la surveillance de la salinité de la zone racine, l’irrigation avec de une eau saumâtre généré augmentation prévisible de la salinité du sol (de 1,62 dS / m à 4 dS / m). Toutefois, selon la tolérance de la pomme de terre à la salinité du sol, environ 20,4% de la production agricole peut être perdue sous irrigation. En Juin 2015, la salinité du sol observé (ECe≈ 4 dS /m) dans la zone racine pourrait être expliquée par l’efficacité de lessivage sur un sol à texture grossière. Des simulations numériques, en utilisant Hydrus 1D, ont été effectuées sur un sol limoneux-sableux pour étudier le mouvement du l’eau, et la distribution de la salinité, le risque de la salinisation au fil du temps, les flux de retour d’eau d’irrigation et le transport de la chaleur dans le sol. Le suivi en temps réel des propriétés du sol (salinité, teneur en eau et température) a été réalisé en utilisant la méthode capacitive (sondes 5TE). Les résultats ont montré que les simulations ont été en mesure de reproduire le mouvement de l’eau et de soluté dans la zone racinaire des cultures ainsi que la concentration des solutés transférés à l’eau souterraine. Le R2 et l’erreur quadratique moyenne (RMSE) entre les valeurs mesurées et prédites de la teneur en eau et de la salinité dans le sol étaient 0,78, 0,02 m3 / m3 et 0.76, 0.48 dS/m, respectivement. Les résultats de la modélisation des transferts thermiques dans le sol ont également démontré que la prédiction du modèle était excellente (R2= 0.94, RMSE= 0.47 °C) Cependant, certaines sur et sous estimation ont été observée. Ceci pourrait être expliqué par l’incertitude des doses d’irrigation en raison des problèmes rencontrée sur le terrain, tels que le colmatage des émetteurs et la durée de l’irrigation. Dans un contexte de l’économie d’eau, et dans un cadre de protection des ressources en eaux et des sols, un scénario de gestion de l’irrigation a été testé. Les résultats ont révélé, qu’une augmentation en termes de quantité d’eau d’irrigation, a un impact sur la dégradation des eaux souterraines et des sols sous l’effet de la salinité, le retour de flux d’irrigation augmente aussi avec la dose d’irrigation. Enfin, pour vérifier la viabilité du modèle, les équations de bilan hydrique et énergétique sont testées et les résultats sont bien satisfaisants. Hydrus 1D peut être utilisé comme un outil d’évaluation rapide et rentable pour le mouvement de l’eau, de soluté et le transfert de chaleur dans le sol.

Présentation (pist tn)

Page publiée le 25 mai 2022