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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Unité de Recherche en Science du Sol

INRA - Site Internet de l'Unité de Recherches de Science du Sol d'Orléans

Halle de simulation de pluie

Halle du simulateur

Contacts

Description générale

La halle de simulation de pluie de l’Inra est équipée de générateurs de pluie permettant de varier les caractéristiques des averses (durée, intensité, etc.), et la taille de la surface expérimentale (10 m² max.).

Nous sommes ainsi à même de réaliser une large gamme de conditions expérimentales afin de satisfaire les besoins des utilisateurs. Cet équipement répond aux exigences du référentiel qualité de l'Inra (traçabilité et fiabilité des mesures).

Les générateurs de pluie

Nous disposons de 2 générateurs de pluie aux caractéristiques identiques. Ils peuvent fonctionner simultanément ou indépendamment.

Chaque générateur de pluie est constitué d'une rampe de buses oscillantes. Cette technique a été mise au point dans les années 1980 par le Laboratoire National de Recherche sur l'Erosion des Sols (USDA-ARS, West Lafayette, Indiana). Elle permet de contrôler de façon quasi-indépendante l’intensité de la pluie et la taille des gouttes tout en ayant une excellente reproductibilité.

Un générateur comprend jusqu’à 5 buses. En fonction de la surface expérimentale demandée, nous pouvons adapter le nombre de buses.

La taille et l’énergie cinétique des gouttes sont définies par le modèle de buse installé et la pression de l’eau.

L’intensité de la pluie est contrôlée par la fréquence d’oscillation des buses : à chaque oscillation, un flash de pluie est créé. Multiplier par deux la fréquence d’oscillation double l’intensité de la pluie.

(c) INRA

En haut de l’image, les 2 générateurs de pluie

(c) INRA

Détail d’un générateur de pluie (vue de dessus). On distingue en particulier une des buses oscillantes.

Les caractéristiques des pluies générées

Les caractéristiques des pluies générées sont adaptées aux spécificités de chaque expérimentation.

La durée d’une averse peut aller de quelques minutes à plusieurs heures. La gamme d’intensité s’étend entre 5 et 100 mm/h.

Nous pouvons obtenir des gouttes de pluie d’un diamètre médian de 0,5 mm à 2 mm.

L’eau alimentant les générateurs est contrôlée chimiquement. Selon les besoins, ce peut-être de l’eau de pluie (récupérée sur le toit du bâtiment), de l’eau du robinet ou de l’eau déionisée.

Pour vérifier les caractéristiques des pluies, nous utilisons des pluviomètres totalisateurs (intensité de pluie) et un spectropluviomètre (distribution de taille des gouttes, distribution de leur vitesse, énergie cinétique). Les pluies générées ont une variabilité spatiale de 10 % pour la surface maximale de 10m². Elle est inférieure pour des surfaces pluie petite. La variabilité temporelle est très faible, de l’ordre de 1 %. Les gouttes générées ont une vitesse très proche de leur vitesse terminale.

Distribution de taille et de vitesse © INRA

Distribution de taille et de vitesse

Les dispositifs expérimentaux

Vos expériences peuvent être réalisées sur vos propres dispositifs.

Alternativement, nous pouvons utiliser les dispositifs existants ou fabriquer des dispositifs adaptés à vos besoins. En particulier, nous disposons de 2 bacs de 10 m² (divisible en deux) et de 3 bacs de 0,25 m². Conçus pour étudier le ruissellement et l’infiltration de l’eau sur les sols, ils ont un fond perméable, un exutoire de collecte et une pente ajustable.

(c) INRA

Bac de 10 m²

Bac de 0.25m² © INRA

Bac de 0.25m²

Mesures expérimentales

Le laboratoire dispose d’une large gamme d’instruments de mesures afin de collecter vos données expérimentales.

Ces mesures peuvent être réalisées en temps réel (suivi tensiométrie, flux ruisselé) ou en différé (collecte d’échantillons). Ce peut être des mesures physiques (rugosimétrie, granulométrie), chimiques (pH, ions, gaz) ou minéralogiques (Diffraction X).