Qu’est-ce que la perméabilité du sol ? (Tout ce que vous devez savoir)

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Que vous créiez un jardin pluvial ou que vous construisiez un étang à poissons, vous rencontrerez le terme perméabilité du sol. Et tandis qu’une recherche rapide sur Google apporte des explications très techniques, le concept lui-même est vraiment assez simple.

La perméabilité du sol est la vitesse à laquelle l’eau se déplace à travers le sol. Le sol est composé de différentes particules séparées par des poches ouvertes (pores). La perméabilité est déterminée par la bonne connexion de ces poches ouvertes les unes aux autres – plus elles sont bien connectées, plus l’eau s’écoule rapidement, plus la perméabilité est élevée. En plus de la porosité (la quantité d’espace libre entre les sols), la perméabilité détermine la durée pendant laquelle un sol peut s’accrocher à l’eau et à quelle vitesse il peut s’écouler.

Que signifie une perméabilité élevée dans le sol ?

Une perméabilité élevée dans le sol signifie que l’eau peut se déplacer rapidement et facilement, de sorte qu’elle s’écoule plus rapidement. Les sols à haute perméabilité contiennent beaucoup de sable. Les particules de sable n’absorbent pas d’eau, mais leur taille granulaire et leur incapacité à coller ensemble laissent de nombreux petits espaces (porosité élevée).

Les sols à haute perméabilité ont :

  • Taux d’infiltration élevés – l’eau peut s’infiltrer rapidement dans le sol et combler tous les vides, atteignant rapidement les racines profondes.
  • Vidange rapide – puisque l’eau peut se déplacer facilement, elle s’écoule plus rapidement. Si vos plantes aiment se dessécher entre les arrosages (comme le romarin) ou vivent dans une zone très pluvieuse, alors les sols à haute perméabilité sont fantastiques. C’est aussi une grande qualité lors de la création d’un fossé de drainage. Mais si vous construisez un étang, le sol ne pourra pas retenir l’eau de l’étang.
  • Faible capacité de rétention d’eau – parce que le sable n’absorbe pas l’eau mais la laisse passer rapidement, les sols sablonneux ne retiennent pas très bien l’eau. Pour les jardins, cela signifie que vous devez arroser plus fréquemment car le sol s’assèche rapidement.

Que signifie une faible perméabilité ?

La faible perméabilité du sol signifie que l’eau se déplace lentement. Les sols peu perméables contiennent beaucoup d’argile et de limon. L’argile est collante lorsqu’elle est mouillée, et c’est ce facteur qui rend l’argile utile pour la poterie. Le limon est soyeux et lisse lorsqu’il est mouillé car il absorbe l’eau. Parce que l’argile a une texture fine (contrairement au sable, qui a une texture grossière) qui devient collante et semblable à une plaque lorsqu’elle est mouillée, la privant de poches d’air, il faut beaucoup plus de temps pour que l’eau s’infiltre et s’écoule.

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Les sols peu perméables ont :

  • Faibles taux d’infiltration – l’eau s’infiltre lentement dans les sols argileux et limono-argileux. Plus le sol est lourd, plus il est probable que vous voyiez des flaques d’eau ou même des inondations.
  • Drainage lent – puisque l’eau ne peut pas se déplacer facilement à travers les sols limoneux et argileux, il faut beaucoup plus de temps pour que l’eau s’écoule. Un drainage plus lent signifie que vous devez arroser moins fréquemment, mais si votre sol reçoit trop d’eau, les plantes suffoqueront. Les racines des plantes ont besoin de l’air qui existe entre les particules du sol pour survivre. Si ces poches d’air sont inondées assez longtemps, les racines pourriront et la plante mourra. Ces sols conviennent mieux à la construction de bassins et de murs de soutènement.
  • Grande capacité de rétention d’eau – Parce que les sols limoneux et argileux se drainent lentement et absorbent l’eau, ils retiennent l’eau plus longtemps. Cela signifie que vous devez arroser moins fréquemment.

Le sol a-t-il une perméabilité constante ?

le sol peut avoir différentes couches avec différentes textures de sol

Votre sol peut avoir différentes couches avec différentes textures de sol. Par exemple, alors que votre couche supérieure de sol peut contenir plus de sable, une couche d’argile lourde peut se trouver à quelques centimètres en dessous. L’eau filtre rapidement à travers les couches supérieures, mais s’arrête ensuite à l’argile.

Si vous construisez quelque chose qui a besoin d’une perméabilité élevée (plus d’eau étant évacuée) – comme un drain – alors vous voudrez qu’il repose sur une couche hautement perméable afin que l’eau puisse s’infiltrer rapidement dans le sol et s’éloigner.

Si vous construisez quelque chose qui a besoin d’une faible perméabilité (l’eau reste plus longtemps) – comme un étang – alors vous voudrez qu’il repose sur une couche imperméable. (Vous pouvez patcher des couches plus perméables avec de l’argile.)

Comment mesure-t-on la perméabilité du sol ?

Bien qu’il existe plusieurs tests que vous pouvez utiliser pour déterminer la perméabilité du sol, ils reposent tous sur l’observation de la rapidité avec laquelle l’eau s’écoule d’un trou dans le sol. Le test que vous utilisez dépend de la précision d’un nombre (le coefficient de perméabilité) dont vous avez besoin pour d’autres calculs.

Le coefficient de perméabilité (K dans les équations) est le nombre de mètres ou de centimètres par seconde qu’il faut à l’eau pour se déplacer à travers le sol. Plus le nombre est élevé, plus le sol est perméable. L’argile pure aura un coefficient de 0,05 cm/heure tandis que le sable pur aura un coefficient de 5,0 cm/heure.

Les tests se répartissent en deux catégories en fonction de la pression de l’eau :

  • Test de tête constant. La pression de l’eau introduite dans le sol reste constante tout au long de l’essai. Donc, si vous versez de l’eau d’un réservoir dans le sol, vous continuez à remplir ce réservoir pour qu’il reste au même niveau du début à la fin. (C’est comme utiliser un tuyau d’arrosage.) Ce test est préférable pour les sols de sable ou de gravier, et même un peu d’argile, mais pas pour le limon.
  • Essai de chute de tête. La pression de l’eau introduite dans le sol diminue tout au long de l’essai. Lorsque vous versez de l’eau d’un réservoir dans le sol, vous laissez le réservoir se vider sans le remplir. (C’est comme utiliser un arrosoir pour arroser.) Ce test convient mieux aux sols à grains fins.
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Si vous n’avez besoin que d’une idée générale, il vous suffit de regarder la texture et la structure du sol. Utilisez la méthode du pot pour déterminer les différentes quantités de sable, de limon et d’argile, ou envoyer des échantillons de sol à un laboratoire. Creusez dans le sol pour savoir s’il y a différentes couches. Par exemple, votre couche supérieure de sol peut contenir plus de sable, mais si vous creusez quatre pouces, vous trouverez une couche d’argile.

L’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture dispose d’un excellent guide visuel des différentes méthodes de mesure de la perméabilité du sol (à différents degrés de précision) sans équipement sophistiqué. Si vous avez besoin d’un coefficient de perméabilité plus précis, vous devrez peut-être investir dans du matériel.

Facteurs qui affectent la perméabilité du sol

  • Composition du sol. Le sol est composé de différents éléments, comme le sable, l’argile, le limon et même la matière organique. Le sable a une perméabilité plus élevée, tandis que l’argile et le limon ont une perméabilité plus faible. Plus le pourcentage de sable est élevé, plus la perméabilité est élevée, tandis que plus le pourcentage d’argile et de limon est élevé, plus il est faible.
  • La taille des particules. Toutes les particules ne sont pas identiques, les particules plus petites offrant plus de voies de filtrage à l’eau. Les particules très granuleuses auront une perméabilité plus élevée, tandis que les particules en blocs auront une perméabilité plus faible.
  • Encore une fois, plus un sol a de pores, plus sa perméabilité est élevée. Donc, si le sol est très compact, ces pores disparaissent, ce qui rend beaucoup plus difficile la filtration de l’eau. Un sol très léger et aéré aura beaucoup plus de pores, permettant à l’eau de s’infiltrer rapidement.
  • Oui, le liquide lui-même peut affecter la perméabilité. Un liquide plus épais prendra plus de temps à s’imprégner qu’un liquide plus fin (comme de l’eau contaminée ou de l’eau lourde par rapport à de l’eau distillée).
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Pourquoi la perméabilité du sol est-elle si importante ?

Agriculture

La gestion de l’eau est un gros problème dans l’agriculture, trop ou trop peu d’eau pouvant décimer une culture. Les rizières ont besoin de sols à faible perméabilité sinon toute l’eau irriguée s’infiltrerait. D’autres cultures pourriraient dans de telles conditions. Mais si l’eau s’écoule trop rapidement, les plantes devront être constamment arrosées ou mourir de déshydratation. Ce n’est pas un problème dans les endroits où les précipitations annuelles sont élevées (auquel cas, vous avez besoin d’une perméabilité élevée), mais un gros problème dans les régions où les précipitations sont rares.

Construction de nouveaux étangs, canaux ou autres voies navigables

Lorsque vous essayez de construire un nouvel étang, que ce soit pour la conservation des poissons ou comme élément supplémentaire dans votre jardin, vous ne voulez pas que l’eau s’infiltre. Dans ces cas, les sols à faible perméabilité (ou imperméables) sont importants. De même, une faible perméabilité est importante pour les cultures comme le riz qui ont besoin que le champ soit inondé.

Travaux publics

La perméabilité affecte la stabilité des pentes, des structures de soutènement et des barrages en terre, donc lors de la conception, les ingénieurs civils doivent garder ces facteurs à l’esprit. Ces caractéristiques doivent résister aux infiltrations d’eau à l’intérieur et autour d’elles, car une perméabilité élevée pourrait fracturer ou même déplacer la structure lorsque l’eau se déplace et déstabilise le sol.

Gestion des inondations

La perméabilité joue un grand rôle dans les inondations. Les endroits à haute perméabilité sont moins susceptibles d’être inondés que ceux à faible perméabilité, car dans les endroits à faible perméabilité, l’eau n’a pas d’endroit où aller, surtout face à un déluge. À petite échelle, c’est pourquoi les flaques s’attardent sur les sols argileux lourds. Connaître la perméabilité du sol peut aider à élaborer de meilleurs plans de gestion des inondations en sachant quelles régions sont les plus à risque.

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