Etude du transfert d'eau et de solutés dans un sol à nappe superficielle drainée artificiellement

La compréhension des mécanismes de transport de solutés dans un milieu poreux variablement saturé tel que les sols à nappe drainée par tuyaux enterrés, est essentielle afin de répondre aux interrogations concernant l'impact de ces systèmes sur la qualité des eaux de surface. L'approche choisie repose sur des expériences de traçage réalisées en régime permanent sur modèle physique de sol au laboratoire, permettant un contrôle des conditions initiales et aux limites. La première partie de la thèse est dédiée aux études monodimensionnelles, afin de caractériser la zone non saturée du sol. Nous avons utilisé une colonne de sol (1*0,15 m²) et un modèle physique de grande taille (1*2*0,5m3), remplis tous deux d'un sol sablo-limoneux. Les traceurs utilisés sont le (H218O) et le Cl‾. La deuxième partie du travail traite le cas des écoulements bidimensionnels, réalisé uniquement sur le modèle physique. Deux scénarios ont été choisis : un soluté apporté en surface et un soluté résidant dans le sol. Seul le Cl‾ a alors été utilisé comme traceur. Le transport de solutés a été étudié par un suivi in situ (sondes de conductivité électrique) ainsi qu'à l'exutoire du système. Les résultats expérimentaux ont été confrontés à une modélisation mécaniste (code HYDRUS-2D), utilisant les paramètres de transport obtenus dans les études monodimensionnelles. L'utilisation d'une deuxième méthode de type "particule tracking" (approche lagrangienne) nous a permis d'estimer le temps de transfert des particules dans le sol.