ISO 11275-2004 Soil quality - Determination of unsaturated hydraulic conductivity and water-retention characteristic - Wind-s evaporation method《土质 不饱和液体渗导性和水保持.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 11275 Premire dition 2004-07-01 Numro de rfrence ISO 11275:2004(F) ISO 2004 Version corrige 2004-11-01 Qualit du sol Dtermination de la conductivit hydraulique en milieu non satur et de la caractristique de rtention en eau Mthode par vaporation de Wind Soil quality Determina

2、tion of unsaturated hydraulic conductivity and water-retention characteristic Winds evaporation methodISO 11275:2004(F) ii ISO 2004 Tous droits rservs PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, c

3、e fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celles-ci y soient installes. Lors du tlchargement de ce fichier, les parties concernes acceptent de fait la responsabilit d

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6、tral ladresse donne ci-dessous. ISO 2004 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccor

7、d crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en SuisseISO 11275:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs iii Sommaire

8、Page 1 Domaine dapplication . 1 2R frences normatives . 1 3 Termes et dfinitions . 1 4 Symboles 2 5 Principe . 3 6 Appareillage . 3 7 Mode opratoire . 4 8 Expression des rsultats 9 9 Domaine de validit . 9 10 Rapport dessai 10 Bibliographie 11ISO 11275:2004(F) iv ISO 2004 Tous droits rservs Avant-pr

9、opos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire p

10、artie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechn

11、ique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pou

12、r vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre t

13、enue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 11275 a t labore par le comit technique ISO/TC 190, Qualit du sol, sous-comit SC 5, Mthodes physiques. La prsente version corrige de lISO 11275:2004 incorpore les corrections suivantes doublis

14、involontaires: a) dans lquation (5): ajout dun signe moins au numrateur du deuxime membre de lquation; b) dans lquation (9): ajout dun quatrime terme, , au deuxime membre de lquation. i,j+1ISO 11275:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs v Introduction La teneur en eau du sol et la pression matricielle

15、 sont lies. Elles reprsentent les caractristiques de la rtention en eau dun sol. Leau du sol, qui est en quilibre avec leau saturante, est pression (ou succion) matricielle nulle et soit le sol est satur, soit la phase gazeuse nest plus constitue que de petites bulles. Au fur et mesure quun sol satu

16、r sassche, la pression matricielle diminue (cest-dire devient plus ngative) et les pores les plus grands se vident de leur eau. La diminution de la pression matricielle entrane les pores plus petits se vider leur tour, jusqu ce que seuls les plus troits contiennent encore de leau. Non seulement leau

17、 disparat de la porosit du sol, mais lpaisseur des films deau autour des particules du sol diminue. Ainsi, la baisse de la pression matricielle est lie la diminution de la teneur en eau du sol 8,9 . Des mesurages en laboratoire ou sur le terrain de ces deux paramtres peuvent tre raliss, et la relati

18、on, qui peut tre reprsente sous forme de graphique, de tableau ou ventuellement de formule, sappelle la courbe caractristique de rtention en eau du sol. Cette relation est valable du sol satur au sol sch en tuve (pression matricielle denviron environ). La courbe caractristique de rtention en eau du

19、sol diffre selon le type de sol. La forme et la position de la courbe par rapport aux axes dpendent des proprits du sol, telles que la texture, la densit et lhystrsis associes lhistorique de saturation et de schage. Des points individuels de la courbe caractristique de rtention en eau peuvent tre df

20、inis des fins spcifiques. La conductivit hydraulique est une mesure de la vitesse dcoulement de leau liquide dans un sol sous linfluence des variations de pression matricielle dun point un autre du sol. La conductivit hydraulique dun sol non satur dpend des mmes facteurs que la courbe caractristique

21、 de rtention en eau, qui prsente galement une hystrsis. Lorsquun sol satur sassche, la conductivit hydraulique diminue, et il est pratique dexprimer la conductivit hydraulique correspondant la caractristique de rtention en eau de ce sol en fonction de la diminution de sa pression matricielle. Les rs

22、ultats obtenus laide de ces mthodes peuvent tre utiliss, par exemple, dans les cas suivants: pour fournir une valuation de la distribution de la dimension de pores quivalents (par exemple lidentification de macropores et de micropores); pour dterminer les points caractristiques de leau disponible po

23、ur les plantes dans le sol et rpertorier les sols en consquence (par exemple des fins dirrigation); pour dterminer lespace poral efficace (par exemple pour la conception du drainage, lvaluation des risques de pollution); pour contrler les changements de structure dun sol (dus, par exemple, au labour

24、, au compactage ou ladjonction de matire organique ou de conditionneurs synthtiques de sol); pour confirmer la relation entre la pression matricielle ngative et dautres proprits physiques du sol (par exemple la conductivit hydraulique, la conductivit thermique); pour dterminer la teneur en eau des p

25、ressions matricielles ngatives spcifiques (par exemple pour des tudes de dgradation microbiologique); pour estimer dautres proprits physiques du sol considr. 0 kPa 10 6 kPa. vi NORME INTERNATIONALE ISO 11275:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs 1 Qualit du sol Dtermination de la conductivit hydrauliq

26、ue en milieu non satur et de la caractristique de rtention en eau Mthode par vaporation de Wind 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode de laboratoire pour la dtermination simultane de la conductivit hydraulique en milieu non satur et de la caractristique de rtentio

27、n en eau du sol. Elle est applicable uniquement au mesurage de la courbe de desschement ou de dsorption. Lapplication de cette mthode est limite des chantillons de sol qui sont, autant que possible, homognes. Cette mthode nest pas applicable aux sols prsentant un retrait dans la plage de charge matr

28、icielle comprise entre et . La plage de dtermination de la conductivit dpend du type de sol. Elle se situe entre des charges matricielles comprises environ entre et . La plage de dtermination de la caractristique de rtention en eau se situe environ entre et . NOTE 1 Une mthode infiltromtrique peut t

29、re utilise pour dterminer les conductivits hydrauliques proches de la saturation. NOTE 2 LISO 11274 indique des mthodes permettant de dterminer la caractristique de rtention en eau pour des charges matricielles comprises entre et . 2R frences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispe

30、nsables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 10381-1, Qualit du sol chantillonnage Partie1: Lignes directrices pour ltabli

31、ssement des programmes dchantillonnage ISO 10381-4, Qualit du sol chantillonnage Partie4: Lignes directrices pour les procdures dinvestigation des sites naturels, quasi naturels et cultivs ISO 11274, Qualit du sol D termination de la caractristique de la rtention en eau M thodes de laboratoire ISO 1

32、1276, Qualit du sol Dtermination de la pression deau dans les pores Mthode du tensiomtre ISO 11461, Qualit du sol D termination de la teneur en eau du sol en fraction volumique, laide de carottiers Mthode gravimtrique 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitio

33、ns suivants sappliquent. h m = 0cm h m =800 cm h m =50 cm h m =700 cm h m = 0cm h m =800 cm 0cm 15 000 cmISO 11275:2004(F) 2 ISO 2004 Tous droits rservs 3.1 conductivit hydraulique facteur de proportionnalit entre la densit de flux de leau du sol, , et le gradient hydraulique dans la formule de Darc

34、y, dans des conditions isotropes, cest-dire NOTE Pour les besoins de ce document, le terme conductivit est utilis comme synonyme de conductivit hydraulique en milieu non satur. 3.2 caractristique de rtention en eau du sol caractristique de rtention relation entre la teneur en eau et la charge matric

35、ielle pour un sol donn (chantillon) 3.3 charge gravitationnelle quantit de travail produire pour transporter, de manire rversible et isotherme, une quantit infinitsimale deau, de composition identique leau du sol, dun rservoir situ une altitude spcifie et soumis la pression atmosphrique, jusqu un rs

36、ervoir similaire se trouvant laltitude du point considr, divise par la masse de leau transporte 3.4 charge matricielle quantit de travail produire pour transporter, de manire rversible et isotherme, une quantit infinitsimale deau, de composition identique leau du sol, dun rservoir situ laltitude et

37、soumis la pression de gaz extrieure du point considr, jusqu leau du sol au point considr, divise par la masse de leau transporte 3.5 charge pneumatique quantit de travail produire pour transporter, de manire rversible et isotherme, une quantit infinitsimale deau, de composition identique leau du sol

38、, dun rservoir soumis la pression atmosphrique et situ laltitude du point considr, jusqu un rservoir similaire la pression de gaz extrieure du point considr, divise par la masse de leau transporte 3.6 charge de pression somme des charges matricielle et pneumatique NOTE La charge pneumatique est supp

39、ose tre nulle pour les besoins du prsent essai. Dans cette hypothse, la charge de pression est gale la charge matricielle. 3.7 charge hydraulique somme des charges matricielle, pneumatique et gravitationnelle 4 Symboles hauteur, en centimtres; charge pneumatique, en centimtres; charge hydraulique ,

40、en centimtres; charge gravitationnelle, en centimtres; charge matricielle, en centimtres; charge de pression = , en centimtres; K v h h v =Kh h a h a h h = h a +h g +h m h g h m h p h a +h mISO 11275:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs 3 indice propre au compartiment et au tensiomtre; indice propre

41、au temps et lintervalle; indice propre au compartiment; conductivit hydraulique en milieu non satur, en centimtres par jour ( ); masse, en kilogrammes; masse de lchantillon de sol la fin de lessai, en kilogrammes; temps, en jours ( ) densit de flux volumique de leau du sol, en centimtres par jour (

42、); volume, en mtres cubes; coordonne verticale, en centimtres; teneur en eau volumique; masse volumique de leau, en kilogrammes par mtre cube. 5P r i n c i p e Des chantillons de sol non perturbs sont prlevs sur le terrain conformment lISO10381-1. Au laboratoire, lchantillon de sol est dabord humidi

43、fi jusqu quasi-saturation. Puis on le dessche par vaporation partir de sa partie suprieure; pendant ce temps, des instants dtermins, les charges de pression sont mesures diffrents niveaux de lchantillon au moyen de tensiomtres, et la masse de lchantillon est mesure. Ces mesurages prennent fin lorsqu

44、e de lair pntre dans lun des tensiomtres. Ceci peut prendre quelques jours deux semaines, selon le type de sol. la fin de lessai, une fois ces mesurages effectus, on sche et on pse lchantillon, puis on calcule sa teneur en eau chacun des instants dtermins. Lchantillon est divis en deux compartiments

45、 (sous-chantillons) ou plus, raison de un par tensiomtre; chacun des instants dtermins, la teneur en eau de chaque compartiment est calcule partir de la teneur en eau de lensemble de lchantillon et des relevs tensiomtriques. partir de ces donnes, on calcule les points caractristiques de rtention en

46、eau du sol et la conductivit hydraulique en milieu non satur laide dune adaptation 1de la mthode par vaporation de Wind 2 . Lutilisation de cette mthode prsuppose que les proprits hydrauliques de lchantillon de sol sont homognes et part de lhypothse dun flux unidimensionnel. 6 Appareillage 6.1 Matri

47、el de prlvement dchantillons de sol non perturbs. On utilise gnralement des tubes cylindriques en mtal ou en plastique de dimensions dtermines, associs un matriel destin les pousser dans le sol. Ces cylindres de prlvement sont gnralement utiliss pour contenir lchantillon tout au long de lessai et il est donc ncessaire de forer p