Academic literature on the topic 'Erosion des sols'
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Journal articles on the topic "Erosion des sols"
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Boukrim, Siham, Abderrahim Lahrach, Abdelbasset Midaoui, et al. "Cartographie De L’erosion Qualitative Des Sols Du Bassin Versant De L’aoudour (Rif-Maroc)." European Scientific Journal, ESJ 12, no. 11 (2016): 295. http://dx.doi.org/10.19044/esj.2016.v12n11p295.
Full textAbstract:
The Aoudour watershed located in the northwest of Morocco and spreads over an area of approximately 1000 km2, and occupying the northeastern part of the Ouergha basin contently experiencing the effects of severe water erosion caused by the interaction of several natural factors such as the amount and aggressiveness of rainfall, plenty of steep slopes, low vegetation density and also the dominance of friable land. The Aoudour watershed also undergoes a human action that makes it very vulnerable to environment erosion, the degradation of the vegetation cover in recent decades and also by poor farming techniques. PAP / RAC is a method of qualitative study of water erosion that can prioritize the surface of a watershed in separate units according to its vulnerability to erosion. The method consists of a descriptive and predictive mapping in relation to the identification; evaluation and integration of basic physical factors such as slope, lithology and / or soils and vegetation cover, with the aim of establish initial assumptions about the risk of erosion. The use of remote sensing and GIS tools enabled us creating and overlying of thematic maps, executing speedily the cartographic works and, processing of databases.
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ALAMOU, Babatoundé Abraham, Ousséni AROUNA, and Joseph OLOUKOI. "Intégration du modèle USLE et du SIG pour l’analyse de l’érosion hydrique dans le bassin de l’Alibori en République du Bénin." Journal of Geospatial Science and Technology 4, no. 1 (2023): 37–58. http://dx.doi.org/10.54222/afrigist/jgst/v4i1.3.
Full textAbstract:
L’érosion hydrique est un phénomène naturel multidimensionnel de dégradation des sols variant dans le temps et dans l’espace mais souvent amplifiée parfois par les actions anthropiques. Elle est manifeste dans le bassin de l’Alibori au Bénin. Cette recherche est basée sur l’utilisation du modèle USLE (Universal Soil Loss Equation) et des données en accès libre pour cartographier les zones à risque d’érosion. Le croisement de cinq (05) facteurs déterminants tels que la topographie (LS), l’érosivité des pluies (R), l’occupation du sol (C), l’érobilité des sols (K) et les pratiques antiérosives (P), a permis d’identifier quatre (04) niveaux de sévérité de l’érosion hydrique du bassin : faible, modérée, forte et très forte. Entre 1980 et 2020, la moyenne de perte en sol par niveau de sévérité est 52,75 % (faible), 10,13 % (modérée), 20,35 % (forte) et 16,77 % (très forte). Les facteurs d’érosivité des pluies (R) et le couvert végétal (C) ont une influence importante sur l’érosion hydrique dans le bassin de l’Alibori. L’intégration du modèle USLE et du Système d’Information Géographique (SIG) constitue un outil de planification efficace de l’aménagement du bassin.
 
 Water erosion is a multidimensional natural phenomenon of soil degradation varying in time and space but often amplified by anthropogenic actions. It is evident in the Alibori basin in Benin. This study is based on the use of the USLE model (Universal Soil Loss Equation) and open-source data to map areas at risk of erosion. The crossing of five (05) determining factors such as the topography (LS), erosivity of the rains (R), land cover (C), soils erobility of the grounds (K), and the erosion control practices (P) have allowed identifying four (04) levels of water erosion severity of the basin: weak, moderate, strong and very strong. Between 1980 and 2020, the average soil loss per level of erosion severity is 52.75% (low), 10.13% (moderate), 20.35% (high), and 16.77% (very high). Rainfall erosivity factors (R) and vegetation cover (C) have an important influence on water erosion in the Alibori basin. The integration of the USLE model and the Geographic Information System (GIS) constitutes an effective planning tool for the development of the basin
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Muamba Kalenda Bwandamuka, Franco, John Banza Mukalay, Franck Katumbwe Ndandula, et al. "Évaluation du risque d’érosion sur quelques sols de la plaine de Lubumbashi, R.D. Congo." International Journal of Biological and Chemical Sciences 15, no. 5 (2022): 2095–117. http://dx.doi.org/10.4314/ijbcs.v15i5.32.
Full textAbstract:
Le contrôle de l’érosion hydrique des sols est l’une des préoccupations importantes en agriculture pluviale, notamment sous les climats tropicaux. Dans la plaine de Lubumbashi, deux sites agricoles (ferme Kasapa et le périmètre agroforestier de Mukoma) ont été étudiés en vue d’y évaluer le risque d’érosion hydrique du sol. Des cartes thématiques des différents facteurs d’érosion, tels que décrits dans l’Équation universelle de pertes de sol, ont été intégrées dans un Système d’Information Géographique, permettant ainsi de : (1) démêler leur complexité et leur interdépendance dans l’analyse des risques d’érosion et (2) cerner l’impact et la contribution de chacun d’eux aux pertes en sol. Cette démarche a permis de : (1) hiérarchiser les différentes zones de sites étudiés selon leurs degrés de sensibilité à l’érosion et (2) déterminer le taux d’érosion par le ruissellement en nappe (30,8 t/ha/an en moyenne pour la ferme Kasapa et de 3,6 t/ha/an pour le site de Mukoma). Par ordre d’importance, les facteurs décisifs qui contrôlent l’érosion hydrique dans la plaine de Lubumbashi sont : la pente, l’érodibilité des sols et la couverture végétale.
 The control of soil erosion by water is one of the major concerns in rainfed agriculture, especially in tropical climates. In the plain of Lubumbashi, two agricultural sites (Kasapa farm and the agroforestry perimeter of Mukoma) have been studied to assess the risk of soil erosion. Thematic maps of the various erosion factors, as described in the Universal Soil Losses Equation, were integrated into a Geographic Information System to (1) unravel their complexity and interdependence in the analysis of erosion risks and (2) identify the impact and contribution of each of them to soil losses. This approach allowed us to (1) prioritize the different areas of the studied sites according to their degree of sensitivity to erosion and (2) determine the rate of sheet erosion by runoff (30.8 t/ha/year on average for the Kasapa farm and 3.6 t/ha/year for the Mukoma site). In order of importance, the decisive factors that control water erosion in the Lubumbashi plain are: slope, soil erodibility and vegetation cover.
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Bonnamour, Jacqueline. "Structures agraires et érosion des sols (Rural structures and soil erosion)." Bulletin de l'Association de géographes français 69, no. 2 (1992): 83–90. http://dx.doi.org/10.3406/bagf.1992.1615.
Full text
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Ouakhir, Hassan, Nadia Ennaji, Mohamed El Ghachi, and Mimoune Goumih. "La Réalisation d’Un Modèle Numérique du Terrain pour l’Etude de la Dynamique de l’Erosion Hydrique dans une Section Fluviale en Amont du Barrage de Bin El Ouidane (2016-2017)-(Haut Atlas/ Maroc)." European Scientific Journal, ESJ 19, no. 27 (2023): 357. http://dx.doi.org/10.19044/esj.2023.v19n27p357.
Full textAbstract:
Au Maroc, l’érosion est l'un des phénomènes qui entrave le développement économique et social en général, et agricole en particulier, des zones de montagnes. L'analyse des problèmes de l'érosion hydrique à l'échelle nationale, montre que 12,5 millions d'hectares de terres de culture et de parcours, sont réellement menacées par l'érosion. Sa localisation entre la Méditerranée au Nord, l’océan Atlantique à l’Ouest, le Sahara au Sud et au Sud-Est et sa nature orographique particulière, lui confère une diversité climatique et écologique remarquable. Situé dans le Haut-Atlas Central Marocain, le bassin versant de l’Oued El Abid, évolue dans un contexte climatique méditerranéen semi- aride, avec une pluviométrie très variable dans le temps et dans l’espace. Les versants exposés aux perturbations océaniques d’ouest sont bien arrosés, tandis que ceux faisant face à l’Est sont plus secs. Les écoulements sont montagnards, avec un caractère torrentiel. L’occupation des sols est représentée essentiellement par la céréaliculture, avec très peu d’arboriculture qui est pratiquée par les populations locales sur les terrasses fluviales de fonds de ce bassin. Les sols sont de plus en plus dégradés, et la mise en place des accumulations sédimentaires issues de l’érosion, conduisent à l’envasement du barrage de Bin El Ouidane. Cet envasement est le résultat de l’érosion des sols, le sapement et l’incision des berges de l’oued El Abid. Durant les périodes de crues, ce barrage s’envase par les courants de densité. La méthodologie adoptée dans cet article concentre sur la réalisation de deux modèles numériques de terrain pour deux compagnes (2016 et 2017), avec une résolution liée à la qualité des mesures, dont la marge d’erreur ne dépasse pas quelques centimètres. Cet article vise à comparer les résultats du processus de l’érosion hydrique de deux modèles réalisés (2016 et 2017), suivre leur évolution, et établir les bilans de la dynamique dans la section étudiée. Cette approche utilisée a permis, la caractérisation de l’état des surfaces, la variation temporelle des facteurs influençant l’érosion fluviale dans l’aval de l’Oued El Abid et de comprendre enfin, les processus de l’érosion hydrique et son influence directe sur la retenue de Bin El Ouidane en aval. Les résultats obtenus permettent l’identification des secteurs à l’échelle du bassin où les interventions sont nécessaires pour limiter les processus de dégradation des sols.
 
 In Morocco, erosion is one of the phenomena that influence economic and social development generally, and agricultural development particularly in mountainous areas. Analyzing the problems of water erosion at national scale, shows that 12.5 million hectares of land uses and pastures, are really threatened by erosion. Its location between the Mediterranean region in the North, the Atlantic Ocean in the West, the Sahara in the South and South-East and its orographic nature, makes it remarkable ecological diversity and climatic characteristics. El Abid basin is mountainous area, situated in the Moroccan High Atlas, and is extending over semi-arid Mediterranean climate, with rainfall that varies greatly in time and space. The slopes exposed to ocean disturbances from the west are well wetting, while those facing to the east are drier. The flow is mountainous, with a torrential character. Land use is mainly represented by cereal cultivation, with very arboriculture which is practiced by local populations on the river terraces in the middle of El Abid basin. The soils are degraded and contributed to sedimentary accumulations resulting from erosion which led to the siltation of Bin El Ouidane dam. This siltation is the result of soil erosion, and the incision of the banks of El Abid river. During flush flood events, this dam is silted up by suspended sediment transport. The adopted methodology focuses on the realization a Digital Elevation Model (DEM)”, for two companions (2016 and 2017), with high spatial resolution, that is to say with resolutions of a few centimeters to a few meters and with restitution qualities in Z (elevation). The main objective of this article is to analyze the river dynamic results of these the two DEM at 2016 and 2017, comparing the dynamic, following their evolution, and establishing erosion balances at the studied section, when a centimeter precision is required. This used approach allowed to characterize the surface state and the temporal variation of the factors influencing fluvial erosion in El Abid basin. finally understanding, the processes of fluvial dynamics and its impact on Bin El Ouidane dam. The obtained results allow the identification of space at the basin scale where the interventions are necessary to limit the processes of soil degradation.
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Youssef, El-Arbi Ait Yacine, Brahim Benzougagh, Laila Nassiri, and Jamal Ibijbijen. "Evaluation Des Risques D’érosion Hydrique Et Cartographie Des Zones Vulnérables Par La Méthode RUSLE Couplée Aux SIG Et À La Télédétection Dans Le Bassin Versant d’Agoudal En Amont De La Vallée d’Imilchil (Haut Atlas Central, Maroc)." European Scientific Journal, ESJ 17, no. 21 (2021): 66. http://dx.doi.org/10.19044/esj.2021.v17n21p66.
Full textAbstract:
Le sous-bassin versant (SBV) d’Agoudal est la partie amont de la vallée d’Imilchil relevant de la province de Midelt et la région de Draa-Tafilalet au Sud-Est du Maroc. Il s’étale sur la tranche altitudinale asylvatique du Haut Atlas central, allant de 2400 à plus de 3150 m. Ce sont des écosystèmes fragiles dont les sols sont peu arables et peu protégés, à haut risques d’érosion. Ils sont dans un stade très avancé de dégradation, sous l’effet de l’action de l’Homme, des facteurs écologiques, aggravés par les changements climatiques. L’objectif principal de cette recherche est d’évaluer le degré de sensibilité de la zone d’étude vis-à-vis de l’érosion hydrique et de cartographier les zones vulnérables prioritaires pour d’éventuelles interventions d’atténuation. La méthode utilisée s’est basée sur l’Équation Universelle Révisée des Pertes en sols (RUSLE) en intégrant les différents facteurs causaux de ladite équation dans le Systèmes d’Information Géographique (SIG) et en se servant des données officielles (cartes géologiques et topographiques de la zone d’études, données climatiques, les études sur l’érosion réalisées par les départements étatiques concernés) et la télédétection, validées par les réalités de terrain. Les résultats dégagés montrent que la quasi-totalité de ce bassin est soumis à une forte dégradation des sols ; en effet près de 66% de la superficie de la zone d’étude est couverte par les classes de dégradation spécifique de 50 à 400 t/ha/an et 18.9% affiche des taux faibles à moyens allant de 7,4 à 32,17 t/ha/an. Seulement 1,4% du SVB est soumise à des taux de dégradation spécifique inférieurs à 7,4 t/ha/an. La valeur moyenne du taux d’érosion est de 255t/h/an, avec un écart type de près 285 t/an/ha, dû l’hétérogénéité des caractéristiques du milieu et de ses conditions. Ces chiffres attestent que cette région est soumise aux hauts risques d’érosion. Ce phénomène ajouté aux inondations récurrentes, constituent la principale menace qui met en péril l’agriculture vivrière de cette zone, ce qui donne le signal d’alarme pour intervention de mitigation urgente.
 The Agoudal sub-basin is the upstream part of the Assif Melloul watershed in the Imilchil valley belonging to the province of Midelt and the region of Draa-Tafilalet in south-eastern Morocco. It is located on the Asylvatic altitudinal slice of the Central High Atlas, ranging from 2400 to more than 3150 m. These are fragile ecosystems with poor arable land that are poorly protected, with a high risk of erosion. They are in fact in their advanced stage of degradation due to human activities and ecological factors aggravated by climate change. This paper focuses on assessing the degree of sensitivity of this area to water erosion, and it aims to map priority vulnerable areas for any future mitigation intervention. The method was based on the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) by integrating the causal factors of this equation in Geographic Information Systems (GIS) and by using remote sensing data validated based on official data (geological maps and topography of the study area, climatic data, studies on erosion carried out by the state departments concerned) and remote sensing (validated by the realities on the ground). The results show that almost all the watershed is subject to severe soil degradation due to water erosion. In fact, nearly 66% of its area is covered by specific degradation classes of 50 to 400 t / ha / year, and 18.9% of the area displays low and medium erosion rates. Only 1.4% of the study area is subject to specific degradation rates less than 7.4 t / ha / year. The average erosion rate is 255 t / h / year, with a standard deviation of 285 t / year / ha, mainly due to the heterogeneity of the characteristics and its conditions. These figures show that this region is subject to high risks of erosion. This phenomenon, along with recurrent floods, constitutes the main threat that is endangering subsistence agriculture, which gives the alarm signal for urgent mitigation intervention.
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MOUSSEBBIH, A., M. SOUISSI, A. LARABI, and M. FAOUZI. "Évaluation et cartographie de l’érosion hydrique moyennant des modèles empiriques dans le bassin versant de l’oued Bouregreg (Maroc)." Techniques Sciences Méthodes 11 (November 20, 2019): 67–93. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/201911067.
Full textAbstract:
L’érosion des sols et le transport solide sont des causes de perte de capacité de stockage des barrages. Il est important d’identifier et de cartographier les sous-bassins contribuant le plus à l’envasement. Le bassin versant de l’oued Bouregreg a été choisi pour exemple, car le barrage Sidi Mohammed ben Abdellah (SMBA) situé à l’aval s’envase. Les modèles utilisés, RUSLE (équation universelle révisée des pertes de sol) et MUSLE (équation universelle des pertes de sol modifiée par Williams), sont empiriques et bien connus. Ils permettent la réalisation d’une cartographie thématique facilitée par l’utilisation de systèmes d’information géographique. À l’issue de cette analyse, les sous-bassins générant une forte érosion seront clairement mis en évidence pour que des mesures correctives y soient mises en œuvre.
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Larue, Jean-Pierre. "Erosion des sols cultivés : fatalité ou responsabilité humaine. L'exemple du vallon de Pescheray (Breil/Mérize, Sarthe)." Norois 151, no. 1 (1991): 299–307. http://dx.doi.org/10.3406/noroi.1991.6373.
Full text
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Kassou, Amina, Narjisse Essahlaoui, Yassin Azzi, and Ali Essahlaoui. "Quantification de l’Érosion Hydrique au Niveau du Bassin Versant à l’Amont du Barrage Hassan II, Haute Moulouya, Maroc, par l’Équation Universelle de Perte en Sol." European Scientific Journal, ESJ 19, no. 9 (2023): 284. http://dx.doi.org/10.19044/esj.2023.v19n9p284.
Full textAbstract:
L'érosion hydrique et l'envasement des barrages au Maroc sont des problèmes environnementaux importants qui ont des conséquences négatives sur les ressources en eau et l'agriculture du pays. L’érosion est causée par plusieurs facteurs, tant naturelles qu'anthropiques, notamment l'agriculture intensive, la surexploitation des terres et les changements climatiques. Elle entraîne la dégradation de la qualité des sols, la perte de fertilité et la diminution de la productivité agricole. L'envasement des barrages est également un problème majeur environnemental important. Les barrages sont essentiels pour la gestion des ressources en eau et pour la fourniture d'eau pour l'agriculture et la consommation humaine. Cependant, l'envasement des barrages diminue leur capacité de stockage et peut causer des problèmes de sécurité hydrique. Le bassin versant de la Haute Moulouya situé à l’amont du barrage Hassan II, s’étend sur une surface de 3379 km² et un périmètre de 512 km. L‘objectif principal du présent travail est d’estimer les pertes en sol au niveau du bassin versant à l’amont du barrage Hassan II (Haute Moulouya, Maroc). La méthodologie adoptée est basée sur l’établissement des principales cartes thématiques permettant d’estimer les pertes en sol en utilisant le modèle de Wischmeier et de cartographier les zones vulnérables à l‘érosion. Les résultats obtenus montrent que le facteur d’érosivité (R) est en moyenne de 72,15 avec une valeur maximale de 99,16. Quant au facteur d’érodibilité des sols (K), il varie de 0,1 à 0,45 avec une moyenne de 0,27. Le facteur topographique (LS) varie de 0 à 322. Concernant le couvert végétal (C), On note une protection faible du sol à l’échelle du bassin. En effet, seulement 16,3% de la superficie du bassin versant se caractérise par une bonne protection de sol avec un facteur C inférieur à 0,01. L’étude a montré que la perte en sol moyenne du bassin est évaluée à 9,12t/ha/an, avec 11,24% de la superficie totale du bassin. Cette valeur correspond à une érosion moyennement faible. En plus, 82,7% de superficie du bassin versant est protégée contre l’érosion, où les pertes en sols sont inférieures à 7t/ha/an (le seuil de tolérance). La superficie soumise à de forte érosion de plus de 28t/ha/an, soit 6,5% de la superficie totale, est en grande partie très accidentée à forte pente avec un réseau hydrographique dense. Par conséquent, la topographie et le réseau hydrographique constituent les principaux facteurs explicatifs de la perte en sol.
 
 In Morocco, Water erosion and siltation of dams are significant environmental issues that have negative consequences on the country's water resources and agriculture. Erosion is caused by several factors, both natural and anthropogenic, including intensive agriculture, overuse of land, and climate change. It leads to the degradation of soil quality, loss of fertility, and reduced agricultural productivity. The siltation of dams is also a major environmental problem. Dams are essential for the management of water resources and for the supply of water for agriculture and human consumption. However, the siltation of dams decreases their storage capacity and can cause water security problems. The Upper Moulouya watershed located upstream of the Hassan II dam covers an area of 3379 km² and a perimeter of 512 km. The main objective of the present work is to estimate the soil losses in the watershed upstream of the Hassan II dam (Upper Moulouya, Morocco). The methodology adopted is based on the establishment of the main thematic maps allowing to estimate of the soil losses using the Wischmeier model and mapping the areas vulnerable to erosion. The results obtained show that the erosivity factor (R) is on average 72,15 with a maximum value of 99,16. As for the soil erodibility factor (K), it varies from 0,1 to 0,45 with an average of 0.27. The topographic factor (LS) varies from 0 to 322. Concerning the vegetation cover (C), There is low soil protection in the basin. Indeed, only 16,3% of the watershed area is characterized by good soil protection with a C factor lower than 0,01. The study showed that the average soil loss in the basin is estimated at 9,12t/ha/year, with 11,24% of the total basin area. This value corresponds to a medium-low erosion. In addition, 82,7% of the watershed area is protected against erosion, where soil losses are lower than 7t/ha/year (the tolerance threshold). The area subject to high erosion of more than 28t/ha/year, corresponding to 6,5% of the total area, is largely very hilly with a steep slope and a dense hydrographic network. Therefore, the topography and the hydrographic network are the main explanatory factors of soil loss.
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Hegde, Manasa, Marta Mroczkowska, Joseph Mohan, et al. "Influence of Physical and Mechanical Parameters on Cavitation Erosion and Antifouling Behaviour of Multilayer Silica-Based Hybrid Sol–Gel Coatings on Aluminium Alloys." Eng 4, no. 2 (2023): 1393–408. http://dx.doi.org/10.3390/eng4020081.
Full textAbstract:
Sol–gel coatings can provide anti-fouling and erosion resistance while being safe to use in the marine environment. MAPTMS/ZPO multilayer coatings deposited on the AA2024-T3 aluminium surface using the dip-coating method at three different thicknesses (2, 4, and 6 µm) are investigated in this work. The coatings are characterised in terms of physical and mechanical properties, and these properties are investigated in comparison to previously obtained cavitation erosion resistance levels of the coatings. Additionally, the efficiency of the coatings against biofouling was assessed using Phaeodactylum tricornutum, a marine diatom. The influence of the formation of organic–inorganic hybrid materials (OIHMs) from the prepared sols on the physical and mechanical properties of the coatings were analysed. A variety of techniques, including attenuated total reflection Fourier-transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), water contact angle (WCA) measurements, pencil hardness testing, cross-cut adhesion testing, a roughness profilometer, and nano-indentation, were performed on the bare and coated substrates. The results indicated that the thickness, hydrophobicity, and adherence of the coatings are strongly affected by the roughness. The elastic strain failure (H/E) and resistance to plastic deformation (H3/E2) coefficients were higher than those of the bare substrate before and after the cavitation erosion test, indicating that the coating had a higher ability to withstand deformation in comparison to the substrate alone. Furthermore, the microscopic analysis of a marine diatom, Phaeodactylum tricornutum, revealed that coated surfaces exhibited a decreased rate of bacterial adhesion and biofilm formation. The data show that sol–gel formed coatings outperform uncoated AA2024-T3 in terms of hardness, elastic strain, plastic deformation, and biofouling resistance. These characteristics are attributed to the coatings’ mechanical and adhesive capabilities, as well as their tribological behaviour.
Dissertations / Theses on the topic "Erosion des sols"
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Pham, Tuan Long. "Erosion et dispersion des sols argileux par un fluide." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00353451.
Full textAbstract:
Les ouvrages en terre des infrastructures linéaires de transport peuvent être sollicités par des évènements climatiques exceptionnels générant une élévation du niveau des eaux. Le passage d'une crue s'accompagne normalement d'érosions latérales dues au courant affectant en premier lieu les talus des remblais. Nous nous intéresserons ici plus particulièrement aux conséquences de la mise en charge des remblais voire de la surverse lorsque le niveaux des eaux dépasse les remblais, entraînant une rupture progressive causée par un phénomène d'érosion externe ou interne. Le présent travail étudie la caractérisation des processus du phénomène d'érosion et de dispersion des sols argileux. Premièrement, l'érosion du sol a été étudiée par le dispositif d'Erodimètre à Jets Mobiles (EJM) du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC). Ce type d'essai permet de caractériser de manière simple la sensibilité à l'érosion de différentes textures de sol aussi bien au laboratoire que sur le terrain. Deuxièmement, cette étude a été poursuivie par des essais d'érosion de trou à l'aide d'un dispositif de « Hole Erosion Test » (HET), conçu et développé au LCPC. Pour différentes textures de sol, l'évolution du taux d'érosion en fonction de la contrainte de cisaillement à l'interface solfluide est évaluée et l'érosion interne est caractérisée à l'aide d'une loi d'érosion semiempirique. Cette étude expérimentale a été complétée par des observations de la surface du sol avant et après érosion avec un Microscope Electronique à Balayage Environnemental (MEBE). Troisièmement, la dispersion du sol a été étudiée par le nouvel l'essai d'émiettage (« Crumb Test » amélioré). L'amélioration de l'essai normalisé par l'ASTM aux résultats principalement qualitatifs nous a permis d'accéder à des mesures quantitatives. Les mesures du potentiel zêta avec la zétamètre sont des apports complémentaires dans la description de la dispersion. Finalement, la comparaison des différents essais d'érosion et de dispersion a été abordée, les tendances similaires observées nous permettent d'évaluer le phénomène d'érosion de manière globale.
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Karoui, Tarek. "Etude expérimentale de l'érosion de sols homogènes et hétérogènes." Thesis, Le Havre, 2015. http://www.theses.fr/2014LEHA0018/document.
Full textAbstract:
AL’érosion interne est l’une des principales causes d'instabilité des ouvrages de retenue hydrauliques tels que les digues, les levées et les barrages. Cette pathologie peut mener à la ruine de l’ouvrage avec des pertes humaines et d’importants dégâts matériels. Ce travail de thèse est consacré à la caractérisation de la suffusion dans les sols homogènes et hétérogènes, et participe aux études menées dans le cadre du projet national ERINOH (ERosion INterne des Ouvrages Hydrauliques). Les essais menés sur l’EFA ont été effectués sur des échantillons homogènes constitués de sables et de fines (Kaolinite, Illite ou Silt) reconstitués au laboratoire. Les résultats ont montré l’importance du type et du pourcentage des fines sur la résistance à l’érosion. Par la suite, les résultats de ces essais ont été comparés aux résultats obtenus avec les mêmes matériaux réalisés à l’IFFSTAR (Paris) avec le dispositif d’érosion de trou HET. Les résultats des classifications selon les deux dispositifs placent chaque matériau testé dans des catégories similaires. Les deux approches expérimentales (EFA et HET) peuvent donc être complémentaires pour la classification des sols vis-à-vis de l’érosion interne. L’utilisation de l’EFA se révèle être plus appropriée pour des sols à faible proportion de fines qui ne peuvent pas être testés au HET. Les essais réalisés en colonne ont été effectués sur deux types de matériaux : des sols homogènes et des sols hétérogènes. Les essais sur sols homogènes ont été menés sur des matériaux constitués de sables et de fines (Argiles et Limon) à différentes proportions. Les essais ont montré également l’influence du type et du pourcentage de fines sur l’initiation et la cinétique de l’érosion. Quant aux essais sur sols hétérogènes, ils sont répartis en trois catégories : les essais sur sol bi-couches, les essais sur sol ségrégé et les essais sur sol naturel. Les essais sur sol bi-couhes ont servi à montrer l’influence sur la suffusion d’une hétérogénéité géométrique créée par une discontinuité granulométrique sur l’érosion. Ces essais ont montré aussi qu’un sol ségrégé pouvait dans certaines conditions être légèrement plus résistant à l’érosion. Dans ces essais, l’étude de l’évolution de la perméabilité en cours d’essai et l'analyse granulométrique après essai montrent une redistribution granulaire au sein de l’échantillon, qui peut mener à une meilleure résistance à la suffusion. Les essais sur le sol naturel (graves du Rhin) ont montré que ce dernier présente une résistance à la suffusion sous les sollicitations hydrauliques, en raison de la propriété d’auto-filtration. Les mesures de pressions le long de l’échantillon ont permis de mettre en évidence la variation des gradients hydrauliques locaux, paramètres indirects de redistribution de fines dans l’échantillon avec un colmatage potentiel<br>AInternal erosion is one of main causes of instabilities of hydraulic retaining structures such as dykes, levees and dams. This problem can lead to the collapse of the structure with considerable material damage and sometimes human losses. This study is devoted to characterisation of suffusion in homogeneous and heterogeneous soil. It also participates to other studies performed in the framework of the the national project ERINOH (INternal ERosion in Hydraulic Structures). Tests using the device EFA (Erosion Function Apparatus) were performed on homogeneous samples made of sand and fines (Kaolinite, Illite ou Silt) prepared in the laboratory. The results showed the importance of the type and the percentage of fines on the erosion resistance. Thereafter, these results were compared to other results obtained from similar samples and performed at IFFSTAR (Paris) using HET (Hole Erosion Test) device. This comparison showed important differences on estimating the hydraulic shear stress. Nevertheless, classification results for both devices place tested samples in similar categories. These two devices (EFA and HET) can be complementary in soil classification against internal erosion. The EFA showed that it can perform tests on samples containing lower percentage of fines which cannot be tested on the HET device. Tests on erosion columns were performed on two different kinds of soils : homogeneous et heterogeneous soils. Homogeneous soils were made of sand and fines (clays and Silt) at different fines contents in the whole composition. The results showed the importance of the type and the percentage of fines on the initiation and evolusion of the suffusion. Tests performed on heterogeneous soils were splitted into three different categories : Two-layers sample tests, segregated sample tests and tests carried out with natural soils. Test using two-layers sample showed the influence of a geometrical heterogeneity created by granulometric discontinuity on suffusion. Segregation tests showed that under fixed conditions segregated sample can be slightly more resistant against internal erosion. The observation of permeability and post-test grain size analysis showed redistribution of soil particles that can lead to better resistance against suffusion. Test performed on natural soil (Rhine gravels) showed substancial resistance against suffusion under hydraulic load due to auto-filtration properties. Pressure measurments along the sample showed the variation of local hydraulic gradients, indirect parameters of fines redistribution in the sample with partial clogging
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Nguyen, Van Nghia. "Caractérisation de l'érosion des sols par le Jet Erosion Test." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0043/document.
Full textAbstract:
Le contrôle de la sûreté des ouvrages hydrauliques est l’une des grandes priorité dans le domaine du génie civil et de l’ingénierie hydraulique. Durant sa vie, un ouvrage est soumis à des sollicitations variables hydromécaniques, physicochimiques et climatiques qui contribuent à son éventuelle détérioration. Parmi les phénomènes qui en résultent, l’érosion des sols sous toutes ses formes représente un enjeu majeur à comprendre, maîtriser et empêcher. L’objectif de ce travail est d’étudier l’érosion des sols par le Jet Erosion Test. La première partie est consacrée à la description des dispositifs expérimentaux, surtout le Jet Erosion Test (JET) développé à l’Ecole Centrale Paris permettant de mesurer directement quelques paramètres d’érosion. A partir des résultats du JET, à l’aide d’une loi d’érosion empirique, nous déduisons la contrainte de cisaillement critique, le coefficient d’érosion, la profondeur d’érosion d’équilibre. La deuxième partie du travail est consacrée à l’étude de l’influence des paramètres de compactage sur l’infiltration de l’eau et la résistance du sol, en utilisant le pénétromètre. Dans les troisième et quatrième parties, nous étudions l’influence des propriétés géotechniques du sol et celle des paramètres d’essai sur les paramètres d’érosion du sol. Les résultats obtenus montrent que les paramètres d’érosion sont influencés non seulement par les propriétés géotechniques du sol mais aussi par les paramètres d’essai. La dernière partie présente la synthèse entre les résultats des essais de pénétromètre et ceux des essai de JET, et tente de relier les paramètres d’érosion avec les propriétés géotechniques du sol<br>Control of the safety of hydraulic structures is a major priority in the field of civil and hydraulic engineering. During its life, the hydraulic structure is submitted to variable hydromechanical, physicochemical and climatic loads that may contribute to its possible failure. Among the resulting phenomena, soil erosion under all its forms is a major challenge which it is important to understand, control and prevent. The objective of this work is to study soil erosion by the Jet Erosion Test. The first part is devoted to the description of the experimental devices, especially the Jet Erosion Test (JET) developed at the Ecole Centrale Paris to directly measure some erosion parameters. From the results of JET, using an empirical erosion law, we deduce the critical shear stress, the erosion coefficient, the equilibrium scour depth. The second part of this work is devoted to the study of the influence of compaction parameters on water infiltration and soil strength, using the penetrometer. In the third and fourth parts, we study the influence of the geotechnical properties of soil and of the test parameters on the erosion parameters of soil. The obtained results show that the erosion parameters are influenced not only by the geotechnical properties of soil but also by the test parameters. The final section presents a synthesis of the results of penetrometer tests and JET tests, and attempts to link the erosion parameters with the geotechnical properties of soil
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Zhong, Chuheng. "Study of soil behavior subjected to an internal erosion process." Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4055.
Full textAbstract:
La suffusion érode de manière sélective les fines particules de la matrice du sol. En cours de suffusion, les particules érodées sont déplacées par l'écoulement et peuvent être filtrées par la fraction grossière. Ce phénomène couplé se traduira par des modifications de la vitesse d'infiltration, du gradient hydraulique et du coefficient de perméabilité, etc. Un dispositif de grandes dimensions est utilisé pour étudier le processus de filtration en érosion interne et le mécanisme de suffusion. Grâce aux prises de pression situées le long de la paroi rigide du dispositif, il est possible d’étudier localement le processus de suffusion. Les résultats d'un autre petit appareil sont utilisés pour comparer les résultats du grand appareil afin de rechercher l'effet d'échelle spatial. A partir de trois lois d'érosion, trois modèles sont proposés sur la base des équations d'équilibre et en distinguant quatre types de constituants : le squelette solide supposé stable, les particules fines érodables, les particules fluidisées et le fluide pur. La méthode des différences finies est utilisée pour résoudre les équations différentielles de contrôle<br>Suffusion selective erodes the fine particles from the soil matrix. In the process of suffusion, eroded particles are moved by the seepage and filtered by the coarse fraction. This coupled phenomenon will result in the changes in seepage velocity, hydraulic gradient and permeability coefficient and so on. A large device is selected to study the filtration process in internal erosion and the mechanism of suffusion. Thanks to the pressure measuring ports along the rigid wall of the large device, local process of suffusion can be studied. The results from another small device are used to compare with the results of the large device to research the scale effect of the specimen. The basic filtration equation indicates the final state of the filtration process. In the suffusion process, the filtration process ends when the fine content is closed to the value computed by the basic filtration equation. A small number of fine particles can still affect the hydraulic response. Suffusion is a heterogeneous process and the position of the maximum value of the local hydraulic gradient is transferred from upstream to downstream. The grain size of eroded particles becomes huger with the development of the suffusion. And the erosion process can be divided into three stages: « grain adjustment » stage, « seepage stability » stage, and « seepage change » stage. The specimen size has some influence on the erosion process. The criteria based on particle size will lead to a high risk, but energy method is compatible. Combining three erosion laws, three erosion models were formulated based on the mass balance of four assumed constituents: stable fabric of the solid skeleton, erodible fines, fluidized particles, and pure fluid. The finite difference method is used to solve the governing differential equations
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Coynel, Alexandra. "Erosion mécanique des sols et transferts géochimiques dans le bassin Adour-Garonne." Bordeaux 1, 2005. http://www.theses.fr/2005BOR13014.
Full textAbstract:
L'érosion hydrique des sols résulte de processus naturels modifiés par la pression anthropique et contribue aux transferts de matières en suspension (MES) entre le continent et l'océan ainsi que du carbone organique (CO) et des éléments traces métalliques (ETM) associés. Sur la base de données à haute résolution temporelle de MES et débits sur des rivières contrastées du bassin Adour-Garonne, nous définissons par simulation numérique des fréquences d'échantillonnage adaptées à la typologie des bassins et les incertitudes associées. Des approches alternatives utilisant des relations MES-débit permettent de modéliser les flux annuels en MES. L'étude à haute résolution des transferts d'une petite rivière montagneuses pyrénéennes a permis de quantifier le flux spécifique annuel de COP provenant pour 55% du sol, 40% de la litière et 5% de la production autochtone et de montrer la forte contribution de ces systèmes aux apports dans le Golfe de Gascogne. Le Congo, système diamétralement opposé, montre de fortes variabilités saisonnières des concentrations en CO en fonction de l'hydrologie. L'essentiel des transferts se font sous forme dissoute en raison des faibles taux d'érosion contrairement à ceux des rivières montagneuses. Les rapports élémentaires métalliques établis lors d'une crue cinquantennale du Lot permettent de différencier et quantifier les zones sources de MES. Le suivi d'un bassin expérimental fortement anthropisé (Decazeville) a démontré des différences spatiales des taux d'érosion. Des signatures géochimiques sont utilisées pour comprendre le fonctionnement hydrologique du bassin versant permettant d'interpréter les variations temporelles en ETM dissous et particulaires. Une source additionnelle souterraine est localisée contribuant à 60% et 38% du bilan annuel de Cd dissous et particulaire du Riou Mort. L'établissement du bruit de fond géochimique du bassin de Decazeville suggère que 93% et 99% des apports annuels en Zn et Cd sont d'origine anthropique.
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Regazzoni, Pierre-Louis. "Confrontation et analyse d'érodimètres et caractérisation de la sensibilité à l'érosion d'interface." Nantes, 2009. http://www.theses.fr/2009NANT2131.
Full textAbstract:
Le Jet Erosion Test et le Hole Erosion test sont deux appareils qui permettent de caractériser les deux principaux mécanismes d'érosion d'interface : la surverse et le renard. Une étude bibliographique est effectuée afin de présenter et d'analyser les méthodes d'interprétation proposées dans la littérature. Une campagne d'essais est réalisée à l'aide des deux érodimètres sur un ensemble de sols naturels qui représentent une large place de sensibilité à l'érosion et qui sont compactés suivant le protocole Proctor. La première interprétation des essais est effectuée avec les méthodes présentes dans la littérature. Les valeurs ainsi obtenues du coefficient d'érosion et de la contrainte seuil ainsi que la classification de la sensibilité des sols à l'érosion sont dépendantes de l'appareil utilisé. Une analyse des échanges énergétiques entre le fluide et le sol est menée et permet de proposer une méthode d'interprétation pour les deux érodimètres. Un nouvel indice de sensibilité à l'érosion est proposé et ses valeurs obtenues avec les deux érodimètres sont confrontées. Deux gammes d'énergie dissipée par le fluide sont identifiées et la classification des sols ainsi obtenue est identique pour les deux appareils. Une analyse statistique est réalisée pour les sols compactés au voisinage de l'optimum Proctor et permet d'aboutir à l'expression de l'indice de sensibilité à l'érosion en fonction de quelques paramètres physiques des sols. Une étude de la variabilité de la sensibilité à l'érosion est effectuée de part et d'autre de l'optimum Proctor. L'influence du degré de saturation est mise en évidence et une corrélation entre la sensibilité à l'érosion et la perméabilité est proposée<br>The Jet Erosion Test and the Hole Erosion Test are two devices allow characterizing the two main interface erosion mechanisms : overtopping and piping phenomena. A bibliographical review is carried out to analyze and study the different methods of interpretation for the tests. A comparative study is carriedout with the two erodimeters on natural soil samples, compacted with the Proctor protocol and representing a panel of sensitivity to erosion. The first interpretation is based on the methods coming from the litterature. The obtained values for the erosion coefficient and for the critical shear stress and the stoil classification are dependent on the used device. An energetical approach between the fluid and the soil is done in order to propose a method of interpretation for the two devices. A new erosion sensitivity index is proposed and the obtained values are compared between the two apparatus. Two dissipated hydraulic energy scales appear and an identical soil classification is built with the two devices. A statistical analysis is carried out for the compacted soils which gives an expression of the index of sensitivity to erosion in some physical parameters. A study concerning the variation observed on the soil « erodibility » from the dry side to the wet side is done. The influence of the saturation degree is pointed out. In addition, a relation is proposed between the permeability and the index of sensitivity to erosion
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Mehenni, Abdelwadoud. "Comportement hydromécanique et érosion des sols fins traités." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0299/document.
Full textAbstract:
L’évolution actuelle du contexte socio-économique oblige les différents acteurs du secteur des travaux publics à s’adapter aux problématiques du développement durable. Dans le domaine des ouvrages en terre, les entreprises doivent proposer des solutions techniques de valorisation des matériaux situés dans l’emprise des projets afin de limiter les emprunts extérieurs et la mise en dépôt des sols non utilisés. Les techniques de traitement des sols constituent une possibilité de valoriser ces matériaux. Cette étude se focalise sur quatre produits de traitement (kaolinite, bentonite, chaux et ciment) ainsi que sur leurs effets sur le comportement hydromécanique et la résistance à l’érosion interne d’un limon fin. Un dispositif d’érosion interne HET optimisé a été spécialement conçu dans le cadre de ce travail pour déterminer les caractéristiques d’érosion des sols traités notamment à la chaux et au ciment. Au-delà de la caractérisation des effets du traitement sur le comportement hydromécanique à court terme des sols, le travail de cette étude s’étend sur la durabilité des traitements et l’évolution du comportent hydromécanique à long terme des sols traités soumis à des sollicitations hydriques de séchage-humidification. Cette étude de la durabilité est effectuée à travers une approche multi-échelle fondée sur des données d’études en laboratoire sur des éprouvettes de sol traité et des investigations in situ sur des ouvrages hydrauliques en sol traité. L’étude montre que les sollicitations hydriques peuvent dégrader les performances du sol traité. Cette dégradation se traduit par une augmentation de la conductivité hydraulique, une diminution de la résistance mécanique et aussi une diminution de la contrainte critique qui exprime une diminution de la résistance à l’érosion interne. La cinétique de perte de performances est conditionnée par la nature du produit de traitement et son dosage utilisé, et aussi par le niveau d’exposition, le nombre et l’intensité des cycles hydriques. Cependant, l’étude in situ montre qu’il est possible de diminuer la cinétique de dégradation des performances de sols à travers des dispositions constructives adaptées<br>The current evolution of the social and economic context requires from the different actors of the public works sector to adapt their practices to the challenges of sustainable development. In the field of earthworks, companies must offer technical solutions to reuse the materials located in the vicinity of the projects in order to limit the borrowing materials and unused soils deposits. Soil treatment may allow the reuse of these materials. This study was focused on four treatment products (kaolinite, bentonite, lime and cement) as well as their effects on the hydro-mechanical behavior and internal erosion resistance of a fine silt. An enhanced HET device was designed in the framework of this study to determine the internal erosion characteristics of treated soils especially with lime and cement. Beyond the characterization of treatment effects on short-term hydro-mechanical behavior of soils, the work of this study extends to the durability of treatment and the evolution of long-term hydro-mechanical behavior of treated soils subjected to drying-wetting cycles. This study of sustainability was carried out through a multi-scale approach based on laboratory study data on soil samples and field investigations on hydraulic structures made of treated soil. The study showed that hydraulic conditions variations can decrease the performance of treated soils. These degradations result on an increase in hydraulic conductivity, a decrease of the mechanical strength and also a reduction in the critical shear stress which expresses a decrease of the internal erosion resistance. The kinetic of performance loss depends to the nature of the treatment product and percentage used as well as the exposure level, the number and amplitude of the hydraulic variations. However, the field study showed that it is possible to reduce the kinetic degradation of the soil performance through an appropriate construction design
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Nouhou, Bako Amina. "Modélisation numérique de l’érosion diffuse des sols : interaction gouttes-ruissellement." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2027/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est de proposer un modèle d’érosion diffuse qui intègre les principaux processus de ce phénomène (détachement, transport, sédimentation) et qui prend en compte l’interaction des gouttes de pluie avec ces processus. Dans un premier temps, nous avons établi une loi de détachement par la pluie qui inclut l’effet des gouttes et celui de l’épaisseur de la lame d’eau qui couvre la surface du sol. Pour obtenir cette loi, une étude numérique avec le logiciel Gerris a permis de modéliser les cisaillements créés par l’impact des gouttes sur des épaisseurs de lame d’eau variables. Ces cisaillements estiment la quantité de sol détaché par chaque goutte. Nous avons montré, à travers une étude probabiliste, que les gouttes sont quasiment indépendantes lors du détachement. Les détachements de l’ensemble des gouttes sont donc sommés pour établir la loi de détachement pour la pluie. Par ailleurs, l’étude probabiliste a montré la possibilité d’une forte interaction entre les gouttes de pluie et les particules en sédimentation. Par conséquent, pour le processus de transport-sédimentation, nous avons privilégié une approche expérimentale. Cette étude a révélé que l’effet des gouttes de pluie est d’augmenter la vitesse de sédimentation des particules. Enfin, nous avons proposé un nouveau modèle d’érosion qui généralise plusieurs modèles d’érosion de la littérature et décrit l’évolution des concentrations en sédiments avec des effets linéaires et non-linéaires. Selon le choix des paramètres du modèle, celui-ci peut représenter l’érosion diffuse et concentrée à l’échelle du bassin versant, le transport par charriage dans les rivières ou encore le transport chimique. L’intégration du modèle dans le logiciel de ruissellement FullSWOF est aussi réalisée<br>The aim of this work is to formulate an interrill erosion model. This model should take into account the main erosion processes (detachment, transport and sedimentation) and the interaction of raindrops during these processes. First we develop a law for rainfall detachment that includes the effects of the raindrops and the water layer thickness at the soil surface. We use the Gerris software to simulate the shear stresses created by the impacts of raindrops at the soil surface. These shear stresses allow to evaluate the quantity of soil detached by each raindrop. We have shown with a probabilistic approach that raindrops are almost independent during soil detachment. Then by summing all the raindrops detachments we obtain the rainfall detachment law. Futhermore the probabilistic study has revealed the possibility of a strong interaction between raindrops and settling particles. So, we used specific laboratory experiments to investigate the particles transport and sedimentation processes. These experiments show that the effect of raindrops is to increase the particles settling velocity. Finally, we propose a new erosion model which encompasses previous literature erosion models and that can describe the behavior of sediments concentrations with linear and non-linear behaviors. The model is able to simulate interrill and rill erosions at the watershed scale, bedload transport in rivers and chemical transfer. The integration of the model in the FullSWOF runoff software is also carried out
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Diallo, Drissa. "Erosion des sols en zone soudanienne du Mali : transfert des matériaux érodés dans le bassin versant de Djitiko (Haut-Niger)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10142.
Full textAbstract:
Dans un bassin versant de 103 km 2 du haut niger, en zone soudanienne du mali, ruissellement et erosion sont caracterises en milieu reel en 1998 et 1999. Des echantillons de sol sont etudies au laboratoire, en vue d'identifier des indicateurs d'erodibilite. Les donnees de terrain et de laboratoire ont permis d'analyser le transfert des materiaux erodes des versants vers l'exutoire du bassin versant. Le ruissellement et l'erosion varient en fonction des types de sol, de leur occupation, des techniques culturales et de la taille de la parcelle experimentale. Pour les deux campagnes, sous jachere et sur parcelle de 100 m 2, les valeurs moyennes du coefficient de ruissellement annuel moyen (kram) sont : 10% (sol caillouteux), 22% (sol brun vertique et sol ferrugineux rouge), 42% (sol gravillonnaire). La mise en culture, avec la pratique du labour, favorise l'augmentation du ruissellement : le kram, peut atteindre 45%. Par contre, la pratique du travail minimum du sol favorise une diminution du ruissellement : kram = 26% et 18%, respectivement sur sol brun vertique et sol ferrugineux rouge. L'erosion varie de 0,3 a 5,6 t ha - 1 an - 1 sur parcelle de 100 m 2, sous jachere en fonction du type de sol. La pratique du labour favorise une nette augmentation de l'erosion (10 a 20 t ha - 1 an - 1) alors que la pratique du travail minimum du sol le maintient a un niveau comparable a ce qui est observe sous jachere. Les tests de stabilite des agregats et des mottes mettent en evidence la sensibilite des sols a l'erosion et peuvent fournir des informations utiles pour la cartographie des risques d'erosion a l'echelle du bassin versant. Seulement 7% des sediments produits dans le bassin versant sont transferes a l'exutoire, le reste des materiaux erodes restant pieges dans le paysage. Deja, d'une parcelle de 100 m 2 a une parcelle de 1000 m 2, l'erosion mesuree diminue (rapport de 2 a 5). L'amenagement en agriculture soudanienne doit beaucoup insister sur la gestion de la biomasse a l'echelle parcellaire. La pratique du labour doit etre limitee.
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Fellag, Rachid. "Phénomènes d'érosion interne dans les graves et les sols grossiers : Application aux digues et aux barrages." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1111/document.
Full textAbstract:
L’érosion interne est la cause principale de ruptures des ouvrages hydrauliques en terre, tels que les digues et les barrages. Les conséquences de telles ruptures sont conséquentes et couteuses. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre une catégorie particulière de processus d’érosion, la suffusion, en en caractérisant l’initiation et l’évolution. Cette recherche, à dominante expérimentale, s'appuie sur une modélisation physique unidimensionnelle. Les essais sont réalisés dans une conduite en plexiglas de 18 cm de diamètre intérieur, équipée de capteurs de pression, d’un débitmètre et d’un turbidimètre. Un dispositif de collecte des particules érodées est installé à l’aval de la conduite pour quantifier les particules érodées à des intervalles de temps choisis. Dans cette étude, on a réalisé une série d’essais sur des matériaux pulvérulents. Dans ce type de matériaux, l’érosion se manifeste par suffusion. Elle correspond à l’arrachement et au transport des particules fines à travers l’espace poral des particules grossières. Dans un premier temps, un protocole de reconstitution de matériaux pulvérulents est élaboré. Le principe consiste à réaliser des mélanges humides avec une teneur en eau relative à la masse des particules fines. Pour surmonter les problèmes rencontrés dans la réalisation des essais, la conduite est disposée verticalement, et les matériaux testés sont reconstitués à partir de mélanges de particules sableuses. Une étude paramétrique est menée sur l’influence de certains paramètres, tels que la granulométrie, la pression d’écoulement, la nature et la teneur en particules argileuses ainsi que la densité de mise en place. Les résultats obtenus montrent que l’érodabilité des matériaux dépend de la forme des courbes granulométrique. En effet, l’érosion est plus accentuée pour les matériaux contenant moins de particules fines. Elle est également plus forte quand la courbe granulométrique est discontinue. L’ajout de particules argileuses augmente la résistance à la suffusion des matériaux testés. Trois catégories de matériaux argileux ou fins sont testées : une illite (argile verte de Velay), une kaolinite (Speswhite), et du sable broyé (C10). Les résultats montrent que les matériaux contenant de l’illite sont plus résistants à la suffusion que les matériaux contenant de la kaolinite, tandis que les matériaux contenant du sable broyé sont les moins résistants. Cette résistance à la suffusion augmente avec la teneur en particules argileuses. L’érosion des matériaux dépend aussi de la densité initiale des matériaux testés. En effet, pour la même pression d’entrée, la quantité des particules érodées diminue en augmentant la densité de mise en place<br>Internal erosion is the main cause of failure of hydraulic structures such dykes and dams. The consequences of such failures are substantial and costly. The objective of this thesis is to better understand one of the erosion phenomena, the suffusion, and to characterize the initiation and the evolution of this phenomenon. A physical modeling approach is used for this study. Tests are carried out in a Plexiglas pipe of 18 cm inner diameter, equipped with pressure sensors, flowmeter and turbidimeter. A device for collecting the eroded particles, at selected time intervals, is installed in the downstream part of the device. In this study we performed a series of tests on coarse cohesionless soil. In this type of material, erosion is manifested by suffusion. It corresponds to the detachment and transport of fine particles through the pore space of the coarse particles. First, a cohesionless soil reconstitution protocol is developed. The idea is to make wet mixtures with water content depending on the fine particle content. To overcome some problems encountered in carrying out the tests, the device is arranged vertically, and the materials tested are reconstituted from mixtures of sand particles. A parametric study on the influence of several parameters such as particle size distribution, flow pressure, nature and content of clay particles and initial density are conducted. The results show that the erodibility of the material depends on the shape of the particle size distribution. Indeed erosion is more pronounced for materials containing less fine particles. This erodability is more pronounced when the curve is gap-graded. Erodibility of the tested soils increases with the hydraulic load. The addition of clay particles increases the resistance to suffusion of the soils. Three categories of clayed or fine soils are tested: illite (Argile Verte de Velay), kaolinite (Speswhite), and crushed sand (C10). The results show that materials containing illite are more resistant to suffusion than materials containing kaolinite, whereas materials containing crushed sand are less resistant. This resistance to suffusion increases with clay particle content. The erosion of materials also depends on the initial density of the soil tested. Indeed, for the same applied pressure, the quantity of eroded particles decreases with increasing the initial density
Books on the topic "Erosion des sols"
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Shelton, I. J., and G. J. Wall. Indicateur des risques de dégradation des sols: Composante érosion : risques d'érosion des sols au Canada. Agriculture et agroalimentaire Canada, 1998.
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Shelton, I. J., and G. J. Wall. Indicator of risk of soil degradation: Erosion component : the risk of soil erosion in Canada. Agriculture and Agri-Food Canada, 1998.
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A, Davidson Donald, and Morgan, R. P. C. 1942-, eds. Soil erosion and conservation. Longman Scientific & Technical, 1986.
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Sorial, Mozher. Les projets d'infrastructures routières et l'érosion des sols. Gouvernement du Québec, Ministère des transports, 1989.
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Commandeur, P. R. Impacts of biomass harvesting on soil disturbance and surface soil erosion at Seller Creek in interior British Columbia. Pacific Forestry Centre, 1993.
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Morgan, R. P. C. 1942- and Rickson R. J, eds. Slope stabilization and erosion control: A bioengineering approach. Spon, 1995.
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Riou, G. L' eau et les sols dans les géosystèmes tropicaux: Systèmes d'érosion hydrique. Masson, 1990.
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Commandeur, P. R. Rainfall simulation, soil infiltration, and surface erosion on skidroad surfaces - Nelson Forest Region. Canadian Forest Service and the British Columbia Ministry of Forests, 1994.
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Gogichaishvili, Gizo. "Soil Erosion." In World Soils Book Series. Springer International Publishing, 2019. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-18509-1_7.
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Colazo, Juan Cruz, Patricia Carfagno, Jorge Gvozdenovich, and Daniel Buschiazzo. "Soil Erosion." In World Soils Book Series. Springer International Publishing, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-76853-3_17.
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Béguin, Rémi, Pierre Philippe, Yves-Henri Faure, and Cyril Guidoux. "Contact Erosion between Two Soils." In Erosion of Geomaterials. John Wiley & Sons, Inc., 2013. http://dx.doi.org/10.1002/9781118561737.ch4.
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Bleich, Klaus E., and Rainer Hammer. "Soils of Western Niger." In Wind Erosion in Niger. Springer Netherlands, 1996. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-009-1618-0_2.
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Breburda, J. "Research on Soil Erosion, Erosion Control and Recommendations for South-East China." In Soils and Their Management. Springer Netherlands, 1989. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-6411-5_8.
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Arnalds, Olafur. "Collapse, Erosion, Condition, and Restoration." In World Soils Book Series. Springer Netherlands, 2015. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-017-9621-7_12.
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Keren, Rami. "Reclamation of Sodic-Affected Soils." In Soil Erosion, Conservation, and Rehabilitation. CRC Press, 2023. http://dx.doi.org/10.1201/9781003418177-15.
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Full textConference papers on the topic "Erosion des sols"
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PAIVA, CASSIO EDUARDO LIMA DE, THAYSE BALAROTTI PEDRAZZI, and AMARO GABRIEL JOAQUIM. "MELHORIAS SUPERFICIAIS EM ESTRADAS DE TERRA." In Anais da 49ª Reunião Anual de Pavimentação - RAPv. Even3, 2024. http://dx.doi.org/10.29327/1430212.49-103.
Full textAbstract:
Este artigo apresenta a melhoria no acabamento da camada superficial de estrada de terra, com solos finos laterítico e não laterítico, através da superfície do leito existente tratado com adequados teores de cimento ou cal e acrescida da cravação de partículas granulares (com dimensões inferiores a 9,5 mm), antes da compactação final de acabamento e da cura, para melhoria das condições de rolamento e aderência. Através de extenso programa de ensaios de laboratório, foi obtido que com o emprego de 4% de cimento ou 8% de cal aos solos finos laterítico (LG') e não-laterítico (NG'), compactados nas energias AASHTO normal e intermediária, respectivamente, as misturas alcançaram, simultaneamente, RCS = 1,2 MPa, ISC = 20%, expansão = 1% e PMI = 0% aos 7 dias de cura; atendendo às especificações brasileiras para revestimento primário granular de estradas não pavimentadas e de solo melhorado com cimento e, adicionalmente, tolerância igual a zero para a erosão à ação da água. Utilizar agregados grossos de fresado asfáltico (com dimensões entre 9,5 mm e 4,8 mm), como tratamento primário por agulhamento, permite uma irregularidade mínima na superfície e é solução promissora para ser aplicada como nova fonte de aproveitamento do fresado armazenado em pilhas, que pode ser obtido gratuitamente pelos municípios de pequenas cidades.
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Montel, Luelma Vieira, Cristiane Scheidegger Laia Maia, Vanessa David Cruz, and Juciene Da Silva De Souza. "EROSÃO DO SOLO E OS DANOS A AGRICULTURA E AO MEIO AMBIENTE." In I Congresso Nacional On-line de Conservação e Educação Ambiental. Revista Multidisciplinar de Educação e Meio Ambiente, 2021. http://dx.doi.org/10.51189/rema/1701.
Full textAbstract:
Introdução: Os seres humanos necessitam fazer uso dos recursos naturais existentes no meio ambiente, no entanto, esses recursos são finitos, e por isso devem ser respeitados e preservados, tendo em vista o equilíbrio entre o uso destes meios e a sustentabilidade ambiental, para assim garantir o futuro das próximas gerações do planeta. Objetivo: o objetivo deste trabalho consiste em compreender o que acarreta a erosão do solo, quais os danos está traz ao meio ambiente e como isto influencia na produção agrícola. Material e métodos: O presente trabalho trata-se de uma revisão bibliográfica de caráter analítico com referência aos processos erosivos no solo e quais danos estes desencadeiam ao meio ambiente e como afetam a agricultura. Inicialmente realizou-se a busca de artigos que se adequassem aos critérios especificados no tema central deste trabalho. Foram analisados cerca de 15 trabalhos, dentre eles revistas online, monografias e artigos. As informações foram reunidas no período de 18 a 21 de dezembro de 2020. Após serem selecionados, realizou-se a leitura exploratória, visando aprofundamento no tema e, leitura seletiva para escolha do material adequado aos objetivos deste estudo. Resultados: Como resultados desta pesquisa destaca-se que o manejo incorreto do solo está entre os principais fatores que determinam sua erosão e degradação. Dentre as práticas inadequadas, destaca-se o desmatamento indiscriminado, o uso e exploração excessivos da terra, a falta de avaliação de aptidão agrícola recomendada, além da falha no planejamento e ausência de práticas conservacionistas e também, o preparo de solo inadequado. Conclusão: Conclui-se que a intensificação do processo erosivo do solo se dá pelo uso e ocupação do solo de forma predatória e com práticas de manejo inadequado. Uma vez que se tem o conhecimento da causa erosiva presente em determinado local, se torna possível proporcionar o controle dos danos e recuperar a área acometida. Para isso se faz necessário o monitoramento constante dessas áreas afim de se verificar se estão sendo adotadas atividades de manejo adequadas que permitam o uso sustentável do solo.
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Russo, Wanderley Camargo, Alcindo Pereira dos Santos Filho, Celso Rodrigues da Silveira Filho, et al. "Susceptibility to Erosion of Pipeline Rights-of-Way in Tropical Soils: Case of a Brazilian Pipeline." In ASME 2013 International Pipeline Geotechnical Conference. American Society of Mechanical Engineers, 2013. http://dx.doi.org/10.1115/ipg2013-1935.
Full textAbstract:
TRANSPETRO is responsible, among other activities, by operation and maintenance of pipelines throughout Brazil. Particularly in the Midwest region the company operates the OSBRA pipeline, which moves about 8.7 Mm3/years of fuel and covers approximately 1,000 km long, predominantly in tropical soils. Erosive processes are significant and constitute the main geotechnical occurrence in OSBRA pipelines rights-of-way. In order to identify the susceptibility to erosion of the area close to the pipelines were developed basic thematic maps, that overlaid will help in identifying homogeneous zones in terms of existing material susceptibility. The mapping is being accompanied by an extensive endeavor of field inspections along the pipeline rights-of-way, that comprised geotechnical investigations, verifying the conditions of use and soil management, the conservation status of existing drainage works and geotechnical characterization of soil samples of major geological formations, including erodibility tests. The methodology is being developed in ArcGIS frame, starting from the morphometric analysis and the use of Digital Elevation Models (DEM), aiming to understanding superficial flow conditions (acceleration and concentration) and consequent soil loss. The modeling results will be compared with historical occurrences erosive 15 (fifteen) years of pipeline operation, seeking for an adherence on various geological, topographical and meteorological tested. The methodology will improve further procedures for identifying potential erosions in tropical soils and will allow to anticipating preventive maintenance in the most susceptible locals the pipeline rights-of-way, suggesting mitigation measures best suited for each type of potential erosive mechanism.
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Fer, Miroslav. "CO2 EMISSION FROM EROSION AFFECTED SOILS." In 14th SGEM GeoConference on WATER RESOURCES. FOREST, MARINE AND OCEAN ECOSYSTEMS. Stef92 Technology, 2014. http://dx.doi.org/10.5593/sgem2014/b32/s13.006.
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Tejada, I., L. Sibille, B. Chareyre, and E. Vincens. "Numerical modeling of particle migration in granular soils." In The 8th International Conference on Scour and Erosion. CRC Press, 2016. http://dx.doi.org/10.1201/9781315375045-17.
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Oh, Seung Jae, Jean-Louis Briaud, Kuang-An Chang, and Hamn-Ching Chen. "Maximum Abutment Scour Depth in Cohesive Soils." In International Conference on Scour and Erosion (ICSE-5) 2010. American Society of Civil Engineers, 2010. http://dx.doi.org/10.1061/41147(392)12.
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Kwon, Yeong-Man, Minhyeong Lee, Ilhan Chang, and Gye-Chun Cho. "Biopolymers for Erosion Mitigation of Soils Observed by Erosion Function Apparatus (EFA)." In Geo-Congress 2023. American Society of Civil Engineers, 2023. http://dx.doi.org/10.1061/9780784484661.048.
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Natalie S Wagenbrenner, Matthew J Germino, Brian K Lamb, Randy B Foltz, and Peter R Robichaud. "Wind Erosion of Soils Burned by Wildfire." In International Symposium on Erosion and Landscape Evolution (ISELE), 18-21 September 2011, Anchorage, Alaska. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2011. http://dx.doi.org/10.13031/2013.39221.
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Jentsch, H., P. Winkler, M. Salehi, and K. Witt. "Experimental identification of the dominant fabric in widely graded soils." In The 8th International Conference on Scour and Erosion. CRC Press, 2016. http://dx.doi.org/10.1201/9781315375045-54.
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Benamar, A., A. Beaudoin, A. Bennabi, and H. Wang. "Experimental Study of Internal Erosion of Fine Grained Soils." In International Conference on Scour and Erosion (ICSE-5) 2010. American Society of Civil Engineers, 2010. http://dx.doi.org/10.1061/41147(392)35.
Full textReports on the topic "Erosion des sols"
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Bradford, Joe, Itzhak Shainberg, and Lloyd Norton. Effect of Soil Properties and Water Quality on Concentrated Flow Erosion (Rills, Ephermal Gullies and Pipes). United States Department of Agriculture, 1996. http://dx.doi.org/10.32747/1996.7613040.bard.
Full textAbstract:
Concentrated flow erosion in rills, pipes, ephermal gullies, and gullies is a major contributor of downstream sedimentation. When rill or gullies form in a landscape, a 3- to 5-fold increase in soil loss commonly occurs. The balance between the erosive power of the flow and the erosion resistance of the bed material determines the rate of concentrated flow erosion. The resistance of the bed material to detachment depends primarily on the magnitude of the interparticle forces or cohesion holding the particles and aggregates together. The effect of soil properties on bed material resistance and concentrated flow erosion was evaluated both in the laboratory and field. Both rill erodibility and critical hydraulic shear were greater when measured in 9.0 m long rills under field conditions compared with laboratory mini-flumes. A greater hydraulic shear was required to initiate erosion in the field compared to the mini-flume because of the greater aggregate and clod size and stability. Once erosion was initiated, however, the rate of erosion as a function of hydraulic shear was greater under field conditions because of the greater potential for slaking upon wetting and the greater soil surface area exposed to hydraulic shear. Erosion tests under controlled laboratory conditions with the mini-flume allowed individual soil variables to be studied. Attempts to relate rill erosion to a group soil properties had limited success. When individual soil properties were isolated and studied separately or grouped separately, some trends were identified. For example, the effect of organic carbon on rill erodibility was high in kaolinitic soils, low in smectitic soils, and intermediate in the soils dominated by illite. Slow prewetting and aging increased the cohesion forces between soil particles and decreased rill erodibility. Quick prewetting increased aggregate slaking and increased erodibility. The magnitude of the effect of aging depended upon soil type. The effect of clay mineralogy was evaluated on sand/clay mixtures with montmorillonite (M), Illite (I), and kaolinite (K) clays. Montmorillonite/sand mixtures were much less erodible than either illite or kaolonite sand mixtures. Na-I and Na-K sand mixtures were more erodible than Ca-I and Ca-K due to increased strength from ionic bonding and suppression of repulsive charges by Ca. Na-M was less erodiblethan Ca-M due to increased surface resulting from the accessibility of internal surfaces due to Na saturation. Erodibility decreased when salt concentration was high enough to cause flocculation. This occurred between 0.001 mole L-1 and 0.01 mole L-1. Measuring rill erodibility in mini-flumes enables the measurement of cohesive forces between particles and enhances our ability to learn more about cohesive forces resisting soil detachment under concentrated water flow.
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López-Soto, Jamie F., and Bryant A. Robbins. Laboratory measurements of the erodibility of gravelly soils. U.S. Army E ngineer Research and Development Center, 2021. http://dx.doi.org/10.21079/11681/42443.
Full textAbstract:
The critical shear stress and erodibility of soil are fundamental parameters for modeling embankment breaching. Unfortunately, very few studies have examined the erosion characteristics of soils consisting predominantly of particles larger than sand. This report presents results of an experimental study in which the erosion characteristics of gravelly soils were measured. A flume apparatus was developed in which 0.45-m-square samples were extruded into confined flow. A mechanical laser system allowed the measurement of scour in real time, resulting in a continuous and automated erosion test. The critical shear stress of a uniform gravel was found to match the expected values based on the Shields diagram, while tests that were composed largely of gravel but contained other soils, such as sand, silt, and clay, varied significantly with the critical shear stress and erodibility, depending highly on the characteristics of the finer soils.
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Montalvo-Bartolomei, Axel, Bryant Robbins, Erica Medley, and Benjamin Breland. Backward erosion testing : Magnolia Levee. Engineer Research and Development Center (U.S.), 2021. http://dx.doi.org/10.21079/11681/42140.
Full textAbstract:
Using a confined flume device, an experimental study investigated the critical horizontal gradient of soils obtained from a site identified as potentially vulnerable to backward erosion piping (BEP). Tests were conducted on glacial outwash material obtained from a sand and gravel quarry in the vicinity of Magnolia Levee in the community of Magnolia, OH. The two bulk samples collected from the quarry had similar grain-size distributions, grain roundness, and depositional environments as the foundation materials beneath the levee. Samples were prepared at various densities and subjected to gradual increases of flow in a wooden flume with an acrylic top until BEP was observed. The critical average horizontal gradient ranged from 0.21 to 0.30 for a bulk sample with a coefficient of uniformity of 1.6, while tests conducted on a bulk sample with a coefficient of uniformity of 2.5 yielded critical average horizontal gradients of 0.31 to 0.36. The critical average gradients measured during these tests compared favorably to values in the literature after applying adjustments according to Schmertmann’s method.
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Robbins, Bryant, and Maureen Corcoran. Calculation of levee-breach widening rates. Engineer Research and Development Center (U.S.), 2022. http://dx.doi.org/10.21079/11681/44163.
Full textAbstract:
Inundation modeling is often conducted for levee systems to understand current flood risks. The extent of inundation caused by a breach in the levee is highly influenced by the widening rate of the levee breach. This study presents an approach for calculating levee-breach widening rates based on average flow velocity through the breach, embankment height, and erosion characteristics of the soil. Estimates of soil erodibility are derived through an analysis of the measurements of soil erodibility presented in the National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) Report 915 database. Levee-breach widening rate curves are calculated based on these erosion properties to demonstrate the approach, and default curves are presented for typical levees built from coarse-grained soils and fine-grained soils. While the most accurate approach for a site is to calculate site-specific widening rate curves based on estimates of local soil erodibility, the default curves presented provide a suitable starting point for initial inundation modeling.
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Haywood, James D., Alton Martin, and John C. Novosad. Responses of Understory Vegetation on Highly Erosive Louisiana Soils to Prescribed Burning in May. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Southern Forest Experiment Station, 1995. http://dx.doi.org/10.2737/so-rn-383.
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Agassi, Menahem, Michael J. Singer, Eyal Ben-Dor, et al. Developing Remote Sensing Based-Techniques for the Evaluation of Soil Infiltration Rate and Surface Roughness. United States Department of Agriculture, 2001. http://dx.doi.org/10.32747/2001.7586479.bard.
Full textAbstract:
The objective of this one-year project was to show whether a significant correlation can be established between the decreasing infiltration rate of the soil, during simulated rainstorm, and a following increase in the reflectance of the crusting soil. The project was supposed to be conducted under laboratory conditions, using at least three types of soils from each country. The general goal of this work was to develop a method for measuring the soil infiltration rate in-situ, solely from the reflectance readings, using a spectrometer. Loss of rain and irrigation water from cultivated fields is a matter of great concern, especially in arid, semi-arid regions, e.g. much of Israel and vast area in US, where water is a limiting factor for crop production. A major reason for runoff of rain and overhead irrigation water is the structural crust that is generated over a bare soils surface during rainfall or overhead irrigation events and reduces its infiltration rate (IR), considerably. IR data is essential for predicting the amount of percolating rainwater and runoff. Available information on in situ infiltration rate and crust strength is necessary for the farmers to consider: when it is necessary to cultivate for breaking the soil crust, crust strength and seedlings emergence, precision farming, etc. To date, soil IR is measured in the laboratory and in small-scale field plots, using rainfall simulators. This method is tedious and consumes considerable resources. Therefore, an available, non-destructive-in situ methods for soil IR and soil crusting levels evaluations, are essential for the verification of infiltration and runoff models and the evaluation of the amount of available water in the soil. In this research, soil samples from the US and Israel were subjected to simulated rainstorms of increasing levels of cumulative energies, during which IR (crusting levels) were measured. The soils from the US were studied simultaneously in the US and in Israel in order to compare the effect of the methodology on the results. The soil surface reflectance was remotely measured, using laboratory and portable spectrometers in the VIS-NIR and SWIR spectral region (0.4-2.5mm). A correlation coefficient spectra in which the wavelength, consisting of the higher correlation, was selected to hold the highest linear correlation between the spectroscopy and the infiltration rate. There does not appear to be a single wavelength that will be best for all soils. The results with the six soils in both countries indeed showed that there is a significant correlation between the infiltration rate of crusted soils and their reflectance values. Regarding the wavelength with the highest correlation for each soil, it is likely that either a combined analysis with more then one wavelength or several "best" wavelengths will be found that will provide useful data on soil surface condition and infiltration rate. The product of this work will serve as a model for predicting infiltration rate and crusting levels solely from the reflectance readings. Developing the aforementioned methodologies will allow increased utilization of rain and irrigation water, reduced runoff, floods and soil erosion hazards, reduced seedlings emergence problems and increased plants stand and yields.
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Swanson, David, and Celia Hampton-Miller. Drained lakes in Bering Land Bridge National Preserve: Vegetation succession and impacts on loon habitat. National Park Service, 2023. http://dx.doi.org/10.36967/2296593.
Full textAbstract:
The northern coastal plain of Bering Land Bridge National Preserve (BELA) lost lakes at an alarming rate over the first two decades of this century, including four lakes over 100 ha in size in 2018-2019 alone. To understand the effects of these lake drainages, we sampled vegetation of these lakes in 2019 (a reconnaissance visit) and 2021 (for the installation of permanent vegetation monitoring plots). We used these data to summarize the changes that occurred in the first three years after drainage, and to create vegetation maps from 3-m resolution satellite images coinciding with the visit dates. We used time series of these satellite images to study the rate of drainage and vegetation colonization on the lakes. We analyzed our existing data from older drained lake basins (estimated to be more than 200 years since drainage) and reviewed the literature on vegetation change in drained lakes to understand the vegetation changes that are likely in the future. Finally, we used a model of lake occupancy by loons developed by Mizel et al. (2021) to predict the effect of the 2018-2019 lake drainages on available loon habitat, using both our detailed maps of the four sampled drained lakes, and also data on all drained lakes over most of northern BELA derived from Landsat satellite images. Our results show that the four study lakes drained early in the summer, before the end of June, in 2018 (3 lakes) and 2019 (one lake). A combination of record warm weather and heavy snowfall made 2018 and 2019 especially favorable for lake drainage: thaw subsidence probably enlarged existing drainage outlet channels from the lakes, and large amounts of spring snowmelt runoff deepened the outlet channels by thermal erosion (the combination of thaw and erosion). Drainage exposed moist loamy sediment on the lake bottoms that was rapidly colonized by plants. Substantial vegetation cover developed by late summer in the same year as lake drainage in one lake, in the first post-drainage summer in a second lake, and during the 2nd year after drainage in the remaining two lakes. The first vegetation communities to develop consisted of just one or two dominant species, notably Eleocharis acicularis (spike rush), Equisetum arvense (horsetail), and/or Tephroseris palustris (mastodon flower). Other important early species were Arctophila fulva (pendant grass) and Rorippa palustris (yellow cress). By year 3, the communities had become more diverse, with significant cover by taller wetland graminoid species, including A. fulva, Eriophorum scheuchzeri, and Carex aquatilis. Frozen soil was observed in most locations on the lakes in July of 2021, suggesting that permafrost was forming on the lake bottoms. Comparison of the three-year trends in vegetation change with data from older lake basins suggest that ultimately most lake basins will develop wet tundra communities dominated by Carex aquatilis and mosses, with various low shrub species on acid, peat-dominated soils and permafrost; however, this process should take several centuries. The loon habitat model suggests that drainage essentially eliminated the potential habitat for Yellow-billed Loons on the four study lakes, because the residuals ponds were too small for Yellow-billed Loons to take flight from. A total of 17 lakes drained in northern BELA in 2018-2019. As a result, the potential Yellow-billed Loon nesting habitat in northern BELA probably decreased by approximately 2%, while habitat for Pacific Loons decreased less, by about 0.6%. Habitat for the more abundant Red-throated Loons probably increased slightly as a result of lake drainage, because of their ability to use the small residual ponds created by lake drainage.
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Raikow, David, Mark Wasser, Amanda McCutcheon, and Anne Farahi. Trends in water quality of Waikolu Stream, Kalaupapa National Historical Park, Moloka?i, Hawaii, 2007?2017. National Park Service, 2024. http://dx.doi.org/10.36967/2302153.
Full textAbstract:
Water quality was monitored in Waikolu Stream, Kalaupapa National Historical Park, Moloka?i, Hawa?i from 2007-2017. Water was collected for nutrient analyses and a sonde equipped with multiple probes was used to measure water quality parameters. The sampling regime was based on a split-panel of permanently established or ?fixed? sites sampled during each sampling effort, and ?temporary? sites of randomly assigned locations, for each sampling effort. Results included: ? NO-3 + NO-2 regularly exceeded state water quality criteria. ? TP exceeded state water quality criteria once out of three quarters evaluated. ? Other nutrient concentrations were consistent with Hawaiian streams. ? Waters were clear and well oxygenated. ? Conditions were consistent with similar pacific island streams. ? Dissolved nutrient fractions dominated base flow conditions. ? Seasonality was detected for TDN, NO-3 + NO-2, chlorophyll, pH, oxygen, and temperature. ? Several trends were detected; however, the magnitude of change was small and did not warrant concern. ? Temporal patterns did not obviously correspond to climate conditions. ? Parameters varied spatially to a limited extent, with nitrogen decreasing and temperature, specific conductance, and oxygen increasing from headwaters to the mouth. ? Temporary site conditions were highly correlated with fixed sites and did not provide additional insights. Water quality in Waikolu Stream was generally good with the exception of NO-3 + NO-2 which exceeded state standards. However, concentrations of NO-3 + NO-2 were generally consistent with many streams in Hawaii and natural causes of observed concentrations may have included older soils, steep slopes, and high precipitation. Exotic species including ungulates, which are known to occur in Waikolu Valley, could have contributed to elevated N through droppings and soil erosion in the riparian zone. Waikolu Stream TDN, TDP, chlorophyll, pH, turbidity, SpC, and oxygen were consistent with streams in other well-protected NPS watersheds on pacific islands on Maui, Guam, and American Samoa. Due to the watershed?s small size, the stream?s short length, and because variation or unique conditions were not captured by using split-panel, we recommend reducing the sampling effort. For example, our observations indicate that one easily accessible site in the lower reaches of the stream (FKALA03) displays water quality that reflects the entire stream. We also recommend adding nutrient analytes to better characterize biogeochemical cycling in this stream, including TP, TN, NH+4, and PO4. A power analysis is underway to evaluate reduction of sample sites. Such a reduction will result in large cost savings for the PACN water quality monitoring program.
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Terminal evaluation of the project “Rehabilitation of forest landscapes and degraded land with particular attention to saline soils and areas prone to wind erosion”. FAO, 2024. http://dx.doi.org/10.4060/cc9605en.
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