Dynamiques sédimentaires pour périmètres irrigués à base de traceurs radioactivables

Sedimentary dynamics for irrigation canal systems based on radioactivables tracers

Résumé

Les gestionnaires de périmètres irrigués sont souvent confrontés à des problèmes d'ensablement. Dans le cadre d'un programme mené au Pakistan, il nous a été demandé de procurer à ces gestionnaires un nouvel outil de diagnostic du fonctionnement de leurs réseaux, prenant en compte ces problèmes sédimentaires. Les objectifs de notre travail sont donc de développer des méthodologies pour représenter et interpréter les phénomènes de dépôt solide dans ces périmètres. Notre approche se base sur l’analyse des données hydrauliques et sédimentaires collectées sur un périmètre irrigué réel. La première partie de nos travaux consiste à sélectionner un jeu minimum de paramètres physiques qui permettent de représenter les phénomènes observés, et à proposer une méthode de partition du réseau en biefs homogènes. Nous identifions ensuite des lois génériques de comportement des dépôts pour les différents niveaux du système. Les paramètres de ces lois sont calés sur des dynamiques réelles de dépôt dans les canaux d’un périmètre irrigué de la province du Sindh (Pakistan), sur la base de données observées sur plusieurs années et sur une campagne de mesures spécifiques par traceurs radioactivables. A l'issue de cette analyse, nous proposons un modèle sédimentaire global, pouvant être assimilé au résultat d’une approche systémique bâtie sur les bases physique de la mécanique des fluides et du transport solide.

Abstract

Most of the time, the managers of irrigation systems have to cope with the problems of sand deposition. Within a program conducted in Pakistan, we were asked to provide to the irrigation managers a new tool to diagnose the functioning of the systems, including the sedimentary problems. Then, the objectives of our work are to develop methodologies to represent and explain the sand deposition phenomena in these systems. Our approach is based on the analysis of hydraulic and sedimentary data sets collected on an actual irrigation system. The first part of our works consists in selecting a minimal set of parameters which allow to represent the observed phenomena, and a method for partitioning the system in homogeneous reaches. So we identify generic laws of behavior of the deposition for the different levels of the system. The coefficients of these laws are calibrated on actual deposition trends in the canals of an irrigation system of the Sindh province (Pakistan), on the basis of observed data during several years and a dedicated measurement campaign using radioactivable tracers. Following this analysis, we suggest a global sedimentary model, which can be assimilated to the result of a systemic approach based on the physics of the fluid mechanics and the sediment transport.