Nedelec, Yves (2005) Interactions en crue entre drainage souterrain et assainissement agricole. PhD thesis Hydraulique, ENGREF.

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Abstract

En période de crue, le rejet d'eaux de drainage dans les émissaires à surface libre apparaît comme une cause possible de formation d'inondations, car il introduit dans le réseau hydrographique des eaux qui auraient pu circuler de manière diffuse en l'absence de drainage (infiltration ou ruissellement). Il apparaît aussi comme une source de pollution du milieu naturel, en déversant des nutriments ou certains traitements phytosanitaires lessivés. Les modifications liées à la présence du drainage sont cependant difficiles à évaluer.En revanche, le rôle du réseau d'émissaires peut être mieux évalué et maîtrisé, dans la mesure où les écoulements empruntent des cheminements connus. La profondeur du débouché des collecteurs enterrés est un facteur aggravant pour la formation de certaines crues car la capacité de transfert des fossés est augmentée par leur approfondissement. Une manière possible de compenser ce facteur est de favoriser le ralentissement des crues dans le réseau en surcapacité.Le débouché des collecteurs joue ainsi un double rôle: il apporte par le rejet des eaux de drainage une contribution aux crues et aux pollutions, mais peut aussi être le point où le fonctionnement du drainage perd de son efficacité si l'on intervient pour ralentir les écoulements dans le fossé.Le présent travail vise à préciser ce double rôle. Il s'appuie sur des expérimentations de terrain, menées sur un réseau de drainage et d'assainissement agricoles en Seine-et-Marne. Les débit de rejet de collecteurs de drainage enterrés sont suivis en continu pendant les crues, conjointement aux débits et hauteurs de l'eau dans le fossé d'assainissement. Les données d'une expérimentation sur modèle réduit hydraulique viennent compléter les observations de terrain. Ce modèle réduit est constitué de la jonction d'une conduite circulaire et d'un canal rectangulaire, alimentés par des débits contrôlés indépendamment.La compréhension des processus hydrauliques de cette jonction particulière, et leur modélisation par une loi de comportement, sont effectuées dans un objectif plus global de connaissance du fonctionnement de certains petits bassins versants agricoles fortement drainés.Ces recherches débouchent sur des conséquences en termes d'ingénierie, pour l'évaluation d'impacts d'activités anthropiques sur le milieu naturel, ou la maîtrise des écoulements afin de réduire les risques d'inondation. Elles améliorent également la connaissance de processus hydrauliques et hydrologiques clés dans le domaine des rejets.

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Table of content

Introduction générale
Chapitre 1: Problématique, la contribution du drainage agricole aux crues
1.1 Le rôle des différentes étapes du transfert de l'eau sur un bassin versant, dans l'incidence des rejets de drainage en période de crue
1.2 Un scénario d'aménagement pour atténuer les crues des émissaires de drainage
1.3 Le problème posé au point de rejet
1.4 Conclusion du premier chapitre
Chapitre 2: Dispositifs expérimentaux et caractéristiques générales des observations
2.1 Expérimentation de terrain: le ru de Fosse Rognon à l'amont de Melarchez (dit "ru de Melarchez")
2.2 Expérimentation de laboratoire: modèle réduit "FoCol"
2.3 Conclusion du chapitre 2
Chapitre 3: Modèle d'interaction entre collecteur enterré et fossé à ciel ouvert
3.1 Options de modélisation
3.2 Conséquences des caractéristiques géométriques du système et de lois simples
3.3 Modélisation tenant compte du bilan de quantité de mouvement
3.4 Modélisation des écoulements mixtes combinant surface libre et pleine section
3.5 Conclusion du chapitre 3
Chapitre 4: Conséquences pour l'ingénierie de la maîtrise des impacts des aménagements hydroagricoles
4.1 Un outil d'aide à la conception et à la description des incidences
4.2 Replacer l'étude de l'interaction rejet-émissaire dans une démarche d'aménagement
4.3 Conclusions, recommandations et perspectives
Conclusion générale
Annexes

Statistiques de consultation

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