Drainage agricole | EPFL Graph Search

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vignette|Drainage agricole. En agriculture, sylviculture et parfois dans le domaine de l'urbanisme, le drainage est une opération qui consiste à provoquer artificiellement l'évacuation de l'eau gravitaire présente dans la macro-porosité du sol à la suite de précipitations. Le drainage a été intensivement pratiqué dans presque tous les bassins hydrographiques d'Europe de l’Ouest, dans certaines zones d’Asie, puis d’Amérique du Nord, non sans impacts hydrologiques et écologiques. Cette évacuation des eaux superficielles peut s'effectuer grâce à des drains et, dans les zones plus humides, des fossés, voire des réseaux de petits canaux, éventuellement associés à des pompes ou à des moulins à vent chargés de relever les eaux (pompe à vent, tjasker dans les polders, dans certains « bas-champs » aussi). Les fossés, creusés dans le sol ou les tourbières, constituent une solution efficace et économique mais peu adaptée à l'agriculture mécanisée. Dans les zones très humides, ils sont plus larges et profonds (becques, watringues, watergangs et canaux du nord, de la Flandre maritime belge et des Pays-Bas par exemple). Les drains agricoles sont enterrés dans le sol à une profondeur et selon un écartement calculés. Ils étaient autrefois constitués d'éléments en terre cuite, emboîtés les uns dans les autres, remplacés par des tubes plastiques flexibles perforés et parfois recouverts d'une mousse synthétique (pour empêcher l'entrée des racines à l'intérieur du drain). La mise en place de grands réseaux de drainage représente une opération coûteuse, nécessitant une collaboration entre les agriculteurs, les organismes qui les représentent, les pouvoirs publics, les bureaux d'étude et riverains. Elle peut être réalisée à grande échelle dans le cadre de remembrements. Le drainage est préconisé en agriculture pour les sols hydromorphes. C’est aussi une technique de gestion des sels en excès dans les systèmes irrigués, où le drainage est un élément clé dans la durabilité du système.

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Inception of Regular Valley Spacing in Fluvial Landscapes: A Linear Stability Analysis

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Incipient valley formation in mountainous landscapes is often associated with their presence at a regular spacing under diverse hydroclimatic forcings. Here we provide a formal linear stability theory for a landscape evolution model (LEM) representing the action of tectonic uplift, diffusive soil creep, and detachment-limited fluvial erosion. For configurations dominated by only one horizontal length scale, a single dimensionless quantity characterizes the overall system dynamics based on model parameters and boundary conditions. The stability analysis is conducted for smooth and symmetric hillslopes along a long mountain ridge to study the impact of the erosion law form on regular first-order valley formation. The results provide the critical condition when smooth landscapes become unstable and give rise to a characteristic length scale for incipient valleys, which is related to the scaling exponents that couple fluvial erosion to the specific drainage area and the local slope. The valley spacing at first instability is uniquely related to the ratio of the scaling exponents and expands logarithmically with an increase in this ratio. We find compelling evidence of sediment transport by diffusive creep and fluvial erosion coupled with the specific drainage area equation as a sufficient mechanism for first-order valley formation. We finally show that the predictions of the linear stability analysis conform with the results of numerical simulations for different degrees of nonlinearity in the erosion law and agree well with topographic data from a natural landscape.

2022