2.3 Modèle volumique : loi des
mélanges
Une autre approche utilisée pour modéliser la
permittivité diélectrique d'un milieu est de la relier à
la permittivité effective de chacun de ses composants,
pondérés par leur fraction volumique. La matrice solide, l'espace
des pores et la teneur en eau volumique du sol sont les paramètres
d'entrée de base pour tous les modèles. La dépendance
fréquentielle n'est, quant à elle, pas prise en compte. De plus,
certaines hypothèses sur l'arrangement géométrique des
différents composants du milieu sont nécessaires au
développement de cette approche (forme des grains...).
La formule de CRIM (Complex Refractive Index Model) est
basée sur un modèle volumique dans lequel le matériau est
considéré comme un milieu essentiellement constitué de
grains solides de nature unique, de vide et d'eau. Dans le domaine des
fréquences étudiées, elle s'applique bien pour les sables.
Elle est valable pour des milieux à faible salinité et à
pertes faibles (BLPC n° 274, 2009), elle s'écrit comme suit:
?r
(29)
?w
Permittivité diélectrique relative réelle du
sol, : Permittivité diélectrique relative de l'eau,
12
Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception
Cheikh Diallo DIENE
UFR SI
: Permittivité diélectrique relative de la phase
solide, proche de 5 pour un grand nombre de
sols (Knoll, 1996).
La relation de CRIM faisant intervenir la densité humide
est :
(30)
2.4 Description des appareils utilisés par les
différents auteurs
La précision des données est fonction du type
d'appareil de mesure. C'est la raison pour laquelle il est nécessaire de
décrire les différents types d'appareils utilisés par les
chercheurs pour élaborer les différents modèles ci-dessus.
Le TDR (Time Domain Reflectometry) est une méthode qui nécessite
l'enfoncement des sondes dans le sol pour mesurer la teneur en eau. Les
chercheurs dans ce domaine utilisent différents appareils suivant le
type de sol.
Le TDR fonctionne sur le même principe que celui de la
méthode radar géophysique présentée au niveau du
chapitre 1. Le développement de la méthode avec les sondes
à tiges parallèles a débuté avec Topp et al. (1982)
qui ont montré que cette méthode était très commode
sur les chantiers.
2.4.1 Appareils
Parmi les appareils de mesures commercialisés, on peut
citer les divers appareils de la société TEKTRONIX (1502B ,1502C,
1503B, 1503C), le TRASE développé par Soil moisture Equipment
Corp. Et le TRIME développé par IMKO. Les deux dernières
sociétés fournissent des appareils qui donnent directement les
valeurs de teneur en eau. Les TEKTRONIX 1502B et 1502C sont les plus
utilisés. (Figure 4)
Figure 4 : Quelques appareils de mesure
commercialisés
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