Physique du sol appliquée à l'agronomie et l'environnement

LBRES2103  2019-2020  Louvain-la-Neuve

Physique du sol appliquée à l'agronomie et l'environnement
4.0 crédits
30.0 h + 15.0 h
1q

Enseignants
Javaux Mathieu; Bielders Charles (coordinateur);
Langue
d'enseignement
Français
Thèmes abordés

- Caractéristiques d'un milieu poreux

- Rétention et potentiel de l'eau dans les sols

- Ecoulement de l'eau en milieu saturé et non saturé

- Techniques de caractérisation de la teneur en eau, du potentiel de l'eau et de la conductivité hydraulique

- Introduction au transfert de soluté

- Transfert de gaz et de chaleur dans les sols

- Mécanique des sols

Acquis
d'apprentissage

  • 1

    a. Contribution de l'activité au référentiel AA (AA du programme)

     

    M1.2 ; M1.4 ; M2.2 ; M2.3 ; M2.4 ; M6.5 ; M6.8

     

    b. Formulation spécifique pour cette activité des AA du programme

    Au terme du cours, l'étudiant sera capable de :

    -       expliciter les facteurs qui déterminent les propriétés physiques du sol

    -       maîtriser les techniques élémentaires de caractérisation des propriétés physiques du sol

    -       d'expliciter l'impact des propriétés physiques du sol sur la rétention et l'écoulement de l'eau, le transfert de gaz, de chaleur et de substances dissoutes, et les propriétés mécaniques des sols

    -       établir les profils de potentiels hydriques totaux à partir de données de référence

    -       établir les bases pour la modélisation de la dynamique de l'eau dans les sols, dans l'espace et le temps, et appliquer l'équation de Darcy pour l'estimation de flux d'eau en régime permanent

    -       associer à un type de sol donné, en fonction de sa texture et de sa structure, les propriétés physiques qui lui correspondent, et interpréter des résultats de caractérisation physique du sol

    -       décrire le principe de fonctionnement, les avantages et les inconvénients des instruments et des méthodes usuelles utilisés pour la caractérisation des propriétés physiques du sol

    -       extraire des échantillons de sol in situ et en caractériser les propriétés hydrauliques de base en laboratoire

    -       rédiger un rapport concernant les TP selon des standards scientifiques et analyser de manière critique et cohérente les résultats obtenus

    -       contribuer efficacement à un travail collégial d'acquisition de données, d'analyse et de rédaction des résultats et conclusions.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

Cours magistraux :

- Rappel des caractéristiques d'un milieu poreux

- Rétention de l'eau dans les sols, notions de capillarité, courbe caractéristique de rétention, hystérèse

- Potentiel de l'eau dans les sols : potentiels gravitationnel, matriciel, hydrostatique, géostatique, osmotique, barométrique

- Techniques de caractérisation de la teneur en eau et du potentiel de l'eau

- Ecoulement de l'eau dans les sols en régime permanent en milieu saturé et non saturé, lois de Poiseuille, de Darcy et Equation de Richards

- Techniques de caractérisation de la courbe de conductivité hydraulique

- Equation de transport de l'eau dans le sol : exemples de solutions analytiques

- Introduction au transport de solutés dans les sols

- Transfert de gaz et de chaleur dans les sols : processus

- Propriétés mécaniques des sols, compaction, et techniques de caractérisation

 

Travaux pratiques

-       Echantillonnage de sol

-       Mesure de la densité apparente

-       Mesure d'infiltration : infiltromètre et perméamètre à charge constante

-       Caractérisation de la courbe de rétention d'un sol

-       Calcul de potentiels hydriques

-       Calcul de bilan hydrique

Méthodes d'enseignement

-       Cours magistraux, largement illustrés par des photos et des schémas

-       Vidéos (rétention et écoulement de l'eau dans le sol)

-       Travaux pratiques de laboratoire

-       Séances d'exercices

-       Feedback sur les rapports à mi-quadrimestre

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Rapport de TP (40%)

Examen oral sur base de résolution d'exercices (préparation écrite de 1h30) (30%)

Examen oral sur 3 questions de théorie (sans préparation, questions rendues disponibles avant la session) (30%)

Autres infos

Ce cours peut être donné en anglais.

Ressources
en ligne

Moodle

Bibliographie

Ouvrage de référence :

-       'Environmental Soil physics', D. Hillel

-       Transparents des cours sur iCampus

Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement
4
-

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques
4
-

Master [120] en sciences agronomiques et industries du vivant
4
-

Master [120] : bioingénieur en chimie et bioindustries
4
-