Drainage system (agriculture)An agricultural drainage system is a system by which water is drained on or in the soil to enhance agricultural production of crops. It may involve any combination of stormwater control, erosion control, and watertable control. While there are more than two types of drainage systems employed in agriculture, there are two main types: (1) surface drainage and (2) sub-surface drainage. Figure 1 classifies the various types of drainage systems. It shows the field (or internal) and the main (or external) systems.
Drainage agricolevignette|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.
DrainageLe terme « drainage » n’apparaît pas avant le en français. « Drainage », de même que « drainer », « drain », « draineur », sont empruntés à l'anglais au milieu (anglicismes). Le terme en français a d'abord eu une connotation agricole, d'assainissement des terres pour l'agriculture. Le mot provient du vieil anglais « dreahnian », « to drain, strain out » « égoutter », du proto-germanique *dreug-, à l'origine des mots « drought », sécheresse, ou « dry », sec, donnant au mot anglais « drainage » d'origine, le sens de « make dry », « sécher ».
Maîtrise de la salinitévignette|250px|Modélisation numérique avec le logiciel SegReg : production de grains de moutarde en fonction de la salinité du sol. Le contrôle de la salinité permet de préserver le potentiel d'un sol, essentiellement en vue de son exploitation agricole. De façon préventive, il permet de limiter la dégradation par excès de sels et de restaurer des sols comportant des éléments chimiques en excès quelle qu'en soit l'origine . On parle aussi d'amélioration, de remédiation ou de récupération des sols.
Agricultural hydrologyAgricultural hydrology is the study of water balance components intervening in agricultural water management, especially in irrigation and drainage. The water balance components can be grouped into components corresponding to zones in a vertical cross-section in the soil forming reservoirs with inflow, outflow and storage of water: the surface reservoir (S) the root zone or unsaturated (vadose zone) (R) with mainly vertical flows the aquifer (Q) with mainly horizontal flows a transition zone (T) in which vertical and horizontal flows are converted The general water balance reads: inflow = outflow + change of storage and it is applicable to each of the reservoirs or a combination thereof.
Fossé (infrastructure)Les fossés sont des structures linéaires initialement creusées pour drainer, collecter ou faire circuler des eaux. Les terres d'excavation rejetées sur les côtés forment les berges. Bien que de nature artificielle, ils peuvent jouer un rôle majeur comme éléments de la trame bleue. Le Dictionnaire de l'Académie française de 1835 définit le fossé comme une creusée en long pour clore, pour enfermer quelque espace de terre, ou pour faire écouler les eaux, ou pour la défense d'une place.
Salinisationthumb|upright=1.2|Un exemple de salinisation dans le Colorado La salinisation est l'accumulation des sels hydrosolubles (potassium, magnésium, calcium, chlore, sulfate, carbonate, bicarbonate) dans les sols à des niveaux toxiques pour la plupart des plantes, animaux et champignons. La sodification est l'augmentation dans les sols de sels à haute teneur en sodium. La salinisation et la sodification sont devenue une cause importante de désertification, d'érosion et de dégradation des sols et de l'agriculture et plus largement de la biodiversité.
Hydromorphievignette|196x196px|Sol hydromorphe. Lhydromorphie, appelée aussi hydromorphisme, est la qualité d'un sol qui montre des marques physiques de saturation régulière en eau, généralement durant l'hiver. L'hydromorphie occasionne l'asphyxie de la microfaune et de la microflore, provoque la disparition des bactéries aérobies au profit des bactéries anaérobies à l'origine de la production de nitrites (bactéries dénitrifiantes), de la déstructuration des argiles et du complexe argilo-humique qui entraîne la libération des cations Fe3+ et Al3+, substances toxiques et allélopathiques.
Well drainageWell drainage means drainage of agricultural lands by wells. Agricultural land is drained by pumped wells (vertical drainage) to improve the soils by controlling water table levels and soil salinity. Subsurface (groundwater) drainage for water table and soil salinity in agricultural land can be done by horizontal and vertical drainage systems. Horizontal drainage systems are drainage systems using open ditches (trenches) or buried pipe drains. Vertical drainage systems are drainage systems using pumped wells, either open dug wells or tube wells.
Recharge des aquifèresLa recharge des aquifères ou infiltration résulte naturellement d'un processus hydrologique par lequel les eaux de surface percolent à travers le sol et s'accumulent sur le premier horizon imperméable rencontré (banc d'argile ou de marne) ; elle peut aussi être assurée artificiellement par des puits filtrants. Ce processus s'amorce généralement à partir de la zone vadose, sous la pédosphère où les racines des végétaux captent encore l'essentiel de l'eau interstitielle.
Groundwater modelGroundwater models are computer models of groundwater flow systems, and are used by hydrologists and hydrogeologists. Groundwater models are used to simulate and predict aquifer conditions. An unambiguous definition of "groundwater model" is difficult to give, but there are many common characteristics. A groundwater model may be a scale model or an electric model of a groundwater situation or aquifer. Groundwater models are used to represent the natural groundwater flow in the environment.
SaltModSaltMod is computer program for the prediction of the salinity of soil moisture, groundwater and drainage water, the depth of the watertable, and the drain discharge (hydrology) in irrigated agricultural lands, using different (geo)hydrologic conditions, varying water management options, including the use of ground water for irrigation, and several cropping rotation schedules. The water management options include irrigation, drainage, and the use of subsurface drainage water from pipe drains, ditches or wells for irrigation.
Drainage equationA drainage equation is an equation describing the relation between depth and spacing of parallel subsurface drains, depth of the watertable, depth and hydraulic conductivity of the soils. It is used in drainage design. A well known steady-state drainage equation is the Hooghoudt drain spacing equation. Its original publication is in Dutch. The equation was introduced in the USA by van Schilfgaarde. Hooghoudt's equation can be written as:.
Eau souterrainevignette|LŒil du Néez (Rébénacq, Pyrénées-Atlantiques) est une émergence karstique captée par la ville de Pau. Les eaux souterraines sont toutes les eaux se trouvant sous la surface du sol, dans la zone de saturation et en contact direct avec le sol ou le sous-sol. En tant que ressource naturelle vitale et plus ou moins renouvelable et parfois transfrontalières, ces eaux posent des questions juridiques particulières. C'est parfois une source de conflit inter ethnique ou entre pays.
