Détachement et transport

Question 1

Phases de l’érosion et mécanismes impliqués ?

Answer 1

• Détachement : humectation, splash, ruissellement
• **Transprot : **splash, ruissellement
• Sédimentation

Question 2

Les mécanismes impliqués ne sont pas les mêmes dans l’érosion diffuse (‘interrill’) et dans l’érosion concentrée (par rigoles / ravines). V ou F ?

Answer 2

V

Question 3

Définition et facteurs principaux détachement ?

Answer 3

«Production de particules individuelles ou de micro-agrégats suffisamment petits pour pouvoir être transportés par l’eau» (= désagrégation)

Dépend de la résistance mécanique (stabilité structurale/ cohésion)du sol, et de l’énergie de l’eau (gouttes de pluie / eau de ruissellement)

Question 4

Détachement en interrigole ?

Answer 4

En dehorsdes rigoles et ravines, l’eau provoque le détachement des particules:
–par impact lors du splash
–lors de l’humectation du sol (Dispersion, Gonflement différentiel, Compression d’air et rupture des agrégats)

L’énergie de l’eau de ruissellement est insuffisante pour provoquer le détachement dans le cas de l’érosion interrill, car les vitesses d’écoulement de l’eau de ruissellement (~ 1-10 cm/s) sont très faibles

Question 5

Facteurs du splash en interrigole ?

Answer 5

• Projection de matières (particules individuelles ou micro agrégats) à la suite de l’impact des gouttes de pluies
• La quantité de matière ‘splashée’ est fonction de :
  –l’énergie des gouttes individuelles
  –l’énergie totale de la pluie
  –caractéristiques du sol
  –pente du terrain
• Différents facteurs affectent le taux de détachement par splash:
  –taille des particules : ce sont les particules comprises entre 63 et 250 μm qui nécessitent le moins d’énergie pour le détachement par splash
  –Lame d’eau
  –Croûte de battance : la présence d’une croûte réduit le détachement par splash
  –Pente : en général, le splash augmente lorsque la pente augmente

Question 6

Dispersion physico-chimique en interrigole concerne :

Answer 6

• La dispersion physico-chimique ne concerne que les particules chargées (argiles, oxydes, …)
• Les argiles minéralogiques (phyllosilicates) sont formées de feuillets

Question 7

Différence entre argile floculé et dispersé ?

Answer 7

Floculé : Solution riche en ions. Proportion élevée de cations **bivalents ** (Ca++, Mg++)

**Dispersé : ** Solution pauvre en ions. Proportion élevée de cations monovalents (Na+, K+)

Question 8

Gonflement différentiel en interrigole ?

Answer 8

Le gonflement - retrait engendre des déformations dans le sol, et en particulier des fissurations.

Gonflement différentiel = gonflement ‘inégal’ au sein des agrégats avec rupture de l’agrégat

Question 9

Compression d’air en interrigole ?

Answer 9

• Lors d’une humectation rapide, l’air au sein des agrégats peut être piégés et comprimés
• La compression sera fonction de :
  –la teneur en eau initiale de l’agrégat
  –la taille des pores

Question 10

Influence de l’humidité du sol sur le détachement ?

Answer 10

• Dans la réalité, les différents mécanismes de détachement interagissent : ainsi, la masse de sol détachée par splash tend à être plus élevée sur sol initialement sec (gonflement différentiel, slaking)

Question 11

Mécanisme dominant de détachement en interrigole ?

Answer 11

Parmi les mécanismes de détachement dans l’érosion interrill, et en l’absence de couvert, le splash est le processus de détachement dominant

Question 12

Dispersion complète si diamètre moyen des agrégats inférieur à :

Answer 12

0,1 mm

Question 13

Humectation rapide et lente si diamètre moyen des agrégats inférieur à :

Answer 13

0,3 et 0,8 mm

Question 14

Détachement en rigole et ravine ?

Answer 14

• Pas de détachement par splash car épaisseur trop importante de la lame d’eau !
  *Détachement par ruissellement :
  –Force de cisaillement de l’eau
  –Incision / affaissement des parois des rigoles / ravines
  –Incision du sol au niveau de la tête de ravine / rigole

Question 15

Détachement en rigole et ravine si :

Answer 15

Détachement si la contrainte de cisaillement (force de friction) de l’eau sur les particules de sol est supérieure à la résistance du sol au cisaillement

Question 16

Texture la plus facilement détachable en sol cohésif ?

Answer 16

La vitesse d’écoulement nécessaire pour entraîner des particules de sols est minimale pour les particules comprises entre 100-300 μm (sables assez fins) pour des sols cohésifs.

Question 17

Définition rigole/ravine ?

Answer 17

Les ravines et rigoles sont une forme d’**érosion régressive **(= qui remonte vers l’amont) : le point de départ d’une rigole peu ‘migrer’ vers le haut en fonction des conditions de sol et
d’écoulement

Question 18

Contrainte de cisaillement induite par le ruissellement ?

Answer 18

Sur sol nu, pour les rigoles et ravines, le détachement causé par l’eau de ruissellement est directement proportionnel à la contrainte de cisaillement (τ) exercée par l’eau de ruissellement, donnée par :

τ= ρ g h S0 [N/m²]

Avec h = épaisseur de lame d’eau (m), ρ= densité de l’eau (kg/m³), S0= pente (m/m)

Question 19

Formule du taux de détachement ?

Answer 19

En pratique, on observe typiquement une relation linéaire entre la contrainte de cisaillement exercée par le ruissellement (τ) et le détachement (Dc):

Dc = Kc (τ - τc)
Avec :
Dc= taux de détachement [kg/m²/s],
Kc = coefficient d’érodibilité des rigoles [kg/m²/s] (à ne pas confondre avec facteur K de USLE!)
τc = contrainte de cisaillement critique [N/m²] (valeur seuil minimale)

Question 20

La formation de ravines (et de rigoles) est un phénomène de type :

Answer 20

seuil

Question 21

Formule taux de transport par splash

Answer 21

T = I^(I) * S^(I)

• T = taux de transport par splash (kg m-1 h-1)
• I = intensité de la pluie (mm/h)
• S = pente du terrain (m/m)

Ceci ne tient pas compte du vent !