CARACTÉRISATION DES ÉCOULEMENTS DE SUB-SURFACE SUR UN VERSANT MÉDITERRANÉEN : EXPÉRIMENTATION SUR LA PARCELLE DE SUMÈNE BOUVIER C., BRUNET P., TAVER V., HSM, UMR 5569 CNRS-IRD-UM1&2

Contexte & Objectif : les crues cévenoles sont influencées par la circulation de l'eau en sub-surface sur des versants pentus. L'expérimentation présentée a pour objectif de caractériser localement les écoulements de sub-surface, verticaux et horizontaux à l’interface sol/roche mère, à l'aide d'un dispositif allégé et mobile

Le site d’étude est une parcelle située à Sumène dans le Gard. La parcelle (alt 230m) est constituée de terrasses d’origine anthropique sur un substratum schisteux. Le sol limono-sableus est relativement homogène sur toute la profondeur, qui varie de 70cm à 120cm. L'infiltration est importante, avec une conductivité hydraulique à saturation évaluée à environ 200mm/h. Le sol contient une faible part de matière organique (~2%). La porosité a été évaluée à 50% prés de la surface, et 40% sur l'ensemble du profil. La densité apparente varie de 1.1 et 1.5 entre la surface et les horizons sous-jacents. La pente de surface est de l'ordre de 20%.

Le dispositif expérimental est constitué de : a) 4 panneaux d'aspersion de 2mx1m chacun, de type goutte à goutte (conçu par EMA), b) 3 stations de capteurs disposés de l'amont vers l'aval : chaque station correspond à 1 piézomètre enfoncé jusqu‘à la roche mère (tubes PVC crépinés SDEC), à 2 ou 3 sondes d'humidité (THETAPROBE ML2x, E+ SOIL MCT; 20, 40, 60 cm), c) une cuve de récupération de l'écoulement de sub surface, à 1m en aval de la bordure aval des panneaux d'aspersion. d) 2 lignes de 24 électrodes pour un suivi temps réel par tomographie de résistivités électriques, e) injection de traceurs (sel).

Résultats:Pas de ruissellement en surface malgré de fortes intensités (200mm/h)Saturation du sol à partir de la roche mère 50/60cm dans les piezométresVitesses de transfert latérales et verticales en régime transitoire de l’ordre de 1m/hVitesse de transfert latérale en régime permanent également de l’ordre de 1m/hDifficulté à quantifier les volumes des différents flux: transfert horizontal, pertes latérales, percolation dans la roche mère

Topographie du bedrock obtenue en interpolant 10 panneaux 2D (48 élec a=0.2m). La présence du bedrock a été définie par une valeur de résistivité seuil (ici 650ohm.m); En surimpression l’emplacement du cadre d’aspersion et la position des piézomètres.

Tomographies de resistivité électrique 2D (24 électrodes a=0.3m) effectuées avant arrosage (en haut, et après une pluie simulée de 220 mm (en bas). En rouge l’emplacement du cadre d’aspersion. La baisse des résistivités sur les cotés du profil, hors cadre est sans doute due à une déviation de l’eau par les reliefs du bedrock.