National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture
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Physical properties and testing methods of greenhouse covering materials
No full textThe physical properties of interest for the greenhouse covering materials are rewiewed. These properties regard the radiometric properties (transmissivity, reflectivity and absorptivity) to several radiation bands and also the so called K value, (the overal heat transfer coefficient). Only few standard methods for testing the physical properties of covering materials of greenhouses exist. Usually, testing methods used for plastics, in general, are also applied to greenhouse covers despite important functional differences. The testing methods are rewiewed with regard to their suitability to be applied greenhouse covering materials. Also reported values of the most important physical properties of greenhouses covering materials are presented and reviewed. The values presented are found to vary considerably among the materials considered. These variations are attributed mainly to the testing method employed and also to the type of the material. Existing methods are used arbitrarily and technical information is presented in a rather confusing way. Modification of existing testing methods is required because, in most cases, they are insufficient for greenhouse coverings. Also new testing methods should be elaborated specially made for greenhouse coverings. / Les propriétés physiques des matériaux de couverture de serres sont revues. Peu de normes existent pour ces matériaux seulement des méthodes de tests sont utilisées pour déterminer les différences entre matériaux. Il apparaît que selon les méthodes de larges variations existent, entre les propriétés des matériaux. Ceci est attribué à la fois au matériau et la méthode. En conséquence de nouvelles méthodes doivent être élaborées pour tester les matériaux
Simulation de lignes de procédés en vinification : application aux aspects liés à l'environnement
No full textAs a first step toward resources optimization, modelling the operation of the winery is necessary. A model of the winery has been implemented for simulation of the winery, on the basis of a hierarchised model of objects. This simulator allows decision aiding for design and management of the winery. Research is emphasizing the integration of the simulator to a blackboard architecture, with a knowledge source specific of daily tasks planifications through soft constraints analysis, and knowledge sources for optimization and diagnoses. At present time, the main application of the simulator is the prediction of water and energy consumptions and of pollution rejection. / Un modèle de cave vinicole a été implémenté pour la simulation de son fonctionnement dynamique, sur la base d'un modèle objets hiérachisés. Ce simulateur permet une aide à la décision pour la conception et la gestion de la cave vinicole. La recherche continue sur l'intégration du simulateur à une architecture de type blackboard, avec une source de connaissances spécifique à l'ordonnancement de tâches journalières par satisfaction de contraintes flexibles, et avec des sources de connaissances pour l'optimisation et l'émission de diagnostics. Actuellement, l'application principale du simulateur est la prédiction des consommations en eau et en énergie de la cave vinicole et de sa charge polluante
Phénomènes érosifs et risques torrentiels en montagne
No full textThe need for mitigating torrential hazards in mountainous areas has increased in the recent years. As a consequence, a better knowledge of mountainous processes was needed and researches have been managed in the field of hydrology (rainfall of short duration, runoff generation), erosion (both localized and non-localized) and torrential hydraulics (hyperconcentrated flows and debris flows). / L'émergence d'un nouveau secteur de l'ingénierie en montagne, celui des risques torrentiels a suscité un besoin de connaissances sur les phénomènes érosifs qui se produisent en montagne. Les recherches ont porté sur l'hydrologie (pluie de courte durée, connaissance de la génération des débits de crue), sur l'érosion des sols (érosion généralisée ou localisée) et l'hydraulique torrentielle (charriage hypersoncentré et lave torrentielle)
Simulacion fisica y numerica de las avalanchas de nieve en Francia
No full textIn this paper are presented and described the main characteristics of the different kind of snow avalanches. We distinguishes two great families : dense and powder avalanches. Their releasing conditions are reminded and their dynamics and effects are described. A modelling based on Saint Venant equations (completed by a Bingham reological model) is proposed for the dense avalanches. Concerning powder avalanches their similarity with gravity currents allows to undertake a physical modelling. This physical modelling is succinctly described and the densimetric Froude similarity criterium is presented. The numerical modelling of this kind of avalanches (based on Navier-Stokes equations and on a turbulence model) is shown. The comparison between the two models is made in the case of flow (such height and velocity of the avalanches front) and allows especially to access to the internal variables (pressure, concentration, velocity and turbulence characteristics). / Dans cet article sont présentées et décrites les principales caractéristiques des différents types d'avalanches de neige. On distingue deux grandes familles d'avalanches de neige : les avalanches denses et les avalanches poudreuses. Leurs conditions de formation sont rappelées et leurs dynamiques ainsi que leurs effets sont décrits. Une modélisation basée sur les équations de Saint Venant complétée par un modèle rhéologique de type Bingham est proposé pour les avalanches denses. En ce qui concerne les avalanches poudreuses leurs similitudes avec les courants de turbidité permet d'entreprendre une modélisation physique de type courant de densité. La modélisation physique est décrite succinctement et la similitude basé sur le nombre de Froude densimétrique est présentée. La modélisation numérique de ce type d'avalanches basé sur les équations de Navier Stokes et sur un modèle de turbulence est en suite présentée. La comparaison entre les deux modélisation physique et numérique est présenté sur un cas d'écoulement. La modélisation numérique permet de trouver les caractéristiques globales de l'écoulement telles que la hauteur ou la vitesse du front et permet surtout d'accéder aux variables internes telles que la pression, la concentration, la vitesse et les grandeurs de la turbulence
Réfrigération avec brumisation des fraises fraîches
No full textWe studied influence of mist-chilling on shelf life of strawberries. Mist-chilling uses an air-water flow with small suspended droplets as a cooling medium. Strawberries from "Darestival" cultivar were chilled by three different treatments : a control treatment, with almost saturated air, and two different mist-chilling treatments : one with low water supply (9g/kg of strawberries), and one with high water supply (19g/kg of strawberries). They were stored for seven days at 6°C. During storage, their quality was assessed by weight losses, firmness, color, soluble sugar, titrable acidity and pH. None of these criteria show any effect of chilling treatment on strawberries quality. We also studied commercial losses and organoleptic quality. On the other hand, strawberries treated with high water supply show better commercial and organoleptic qualities than non-mist chilled strawberries or than strawberries chilled with low water supply. / Cet article présente l'étude de l'influence du refroidissement avec brumisation d'eau sur la conservation des fraises fraîches. La brumisation est un procédé de réfrigération qui utilise comme fluide de refroidissement un mélange d'air froid et de gouttelettes d'eau en suspension. Des fraises de la variété "Darestival" ont été réfrigérées au moyen de trois traitements différents : un traitement sans brumisation utilisant de l'air froid quasiment saturé, et deux traitements de brumisation utilisant l'un, un apport d'eau faible (9g/kg de fraises) et l'autre, un apport d'eau élevé (19g/kg de fraises). Elles ont ensuite été stockées pendant 7 jours à 6°C. Durant le stockage, leur qualité a été évaluée d'après les critères suivants : pertes de poids, fermeté, couleur, teneur en sucres solubles, teneur en acidité titrable, pH. Aucun de ces critères ne met en évidence d'effet du traitement de réfrigération sur la qualité des fraises. Nous avons également analysé les pertes commerciales et réalisé un test organoleptique de préférences. Ces deux tests montrent l'intérêt de la brumisation sur la conservation des fraises. En effet, les fraises brumisées avec un apport d'eau élevé (19g/kg de fraises) présentent moins de pertes commerciales et sont préférées, d'après leur aspect, aux fraises non brumisées ou brumisées avec un apport d'eau faible
Mesure des débits de perméation hydraulique dans les géomembranes
No full textAn experimental device has been developed to measure water flow rates in non-damaged geomembranes, in the context of product qualification. The goal is to distinguish geomembranes from less than 1mm thick films the permeating flow rates of which have been found much higher than those for geomembranes. Installing such thin films as part of landfill barriers would not guarantee the optimal protection of the surrounding aquifer against leachate pollution.The apparatus is based on a 20 cm (interior diameter) permeation cell and two digital pressure controllers monitoring the target water pressure on each side of the geomembrane sample as well as water flux through the liner. Temperature is measured at different points of the apparatus during a test, to integrate volume variations due to temperature fluctuations. The different phases of a test (calibration phase and measurement phase) are presented, as well as error computations which are very important because of the small volumes permeating through the membrane.Interlaboratory tests were conducted at the IRIGM, the CENG and the Cemagref on the same PVC-P geomembrane, and with comparable equipment. Results are compared and discussed. Results from a test conducted at the Cemagref on an EPDM geomembrane and a bituminous film are also presented. / Un dispositif expérimental de mesure des flux d'eau dans les géomembranes non endommagées a été conçu dans un but de qualification de ces produits. L'enjeu est de taille : cet appareillage devra permettre, entre autres, de distinguer les géomembranes de produits d'épaisseur inférieure à 1 mm, appelés films d'étanchéité. On a en effet constaté que les flux de perméation à travers ces produits sont nettement supérieurs à ceux qui traversent les géomembranes. La mise en place de ces films dans les systèmes d'étanchéité-drainage des fonds de centre de stockage de déchets ne garantirait donc pas une protection optimale des nappes et des sols environnants contre la pollution par les lixiviats issus de la percolation de l'eau dans les déchets.On présentera le dispositif de mesure, constitué d'une cellule en inox de 20 cm de diamètre intérieur, de contrôleurs numériques de pression, qui permettront outre la mesure précise du gradient de pression imposé entre les deux faces de la géomembrane, la mesure en continu des volumes la traversant. La température des différents composants de l'appareillage est également mesurée en continu au cours de l'essai, ceci afin de s'affranchir des variations de volumes liées à la température. On explicitera les différentes phases d'un essai (étapes de calibration puis mesure), ainsi que les calculs d'incertitude effectués, qui revêtent une importance considérable compte-tenu de la petitesse des flux mesurés (quelques litres par jour et par hectare).Des essais interlaboratoires ont été conduits à l'IRIGM, au CENG et au Cemagref sur une même géomembrane en PVC-P, avec des appareillages voisins. Les résultats obtenus seront exposés et comparés. On présentera également des résultats obtenus au Cemagref sur une géomembrane EPDM et un film bitumineu
Drainage and environment : the need for an integrated approach
No full textDuring the last decade, the annual rate of drainage construction has dramatically decreased in most of the western european countries which is explained by changes in the Common Agricultural Policy and by the increased concerns regarding the detrimental effects of drainage on the environment. The paper describes these evolutions in the French context and, after a presentation of the main impacts of subsurface drainage, discusses the reasons why subsurface drainage impacts are not easy to measure and quantify. The problems are critical in areas where several stakeholders with divergent interests interact. Communication which is a very crucial issue in that case needs to be enhanced and institutionalized. Technical solutions to mitigate the impacts are under development, but their implementation remains rather limited. The progress regarding these aspects in France are presented and discussed. / Le rythme annuel du drainage a baissé dans la plupart des pays d'Europe de l'Ouest sous le double effet de la réforme de la Politique Agricole Commune et de l'importance grandissante des préoccupations relatives à l'environnement. Les impacts du drainage souterrain, pourtant relativement contrastés, sont dans l'ensemble perçus négativement en une période où l'agriculture, excédentaire en produits de base, doit passer d'une logique productiviste à une logique de gestion de l'espace et de productions de qualité. La mise en évidence " scientifique " des impacts du drainage reste difficile. A l'échelle de la parcelle agricole, les modifications induites par le drainage sont difficilement dissociables des modifications des pratiques agricoles. Se pose également la question de l'état de référence qui sert à évaluer l'impact, qui peut être soit l'état antérieur de terres engorgées non drainées, soit l'état de terres saines cultivées par ailleurs. A l'échelle du bassin-versant, le résultat des multiples effets locaux reste extrêmement difficile à prédire et à mesurer en raison de la grande variabilité spatiale et temporelle des phénomènes. Les solutions à la crise actuelle doivent être développées par l'ensemble des acteurs concernés en tenant compte du fait que les problèmes liés au drainage peuvent rarement être isolés des questions plus générales de gestion des ressources en eau au sein des bassins-versants. Une approche intégrée doit donc être développée dans laquelle doivent être prises en compte, non seulement ces questions de gestion de l'eau mais plus généralement les questions de développement économique des régions concernées. Des exemples constituant les prémisses d'une telle approche sont tirés de l'expérience française de ces dernières années
Barrages en terre munis d'une géomembrane
No full textThe watertightness of some ten fill dams less than 20 metres in height, carried out between 1968 et 1994, was performed using a geomembrane. Their performance is satisfactory. The major choices in design and implementation, such as the presence or absence of protection of the geomembrane, together with certain incidents and remedies, are presented. / Une dizaine de barrages en remblai de hauteur inférieure à 20 mètres, réalisés entre 1968 et 1994, ont été étanchés à l'aide d'une géomembrane. Leur comportement est satisfaisant. Les choix importants de conception et de mise en oeuvre tels que la protection ou non de la géomembrane ainsi que certains incidents et les remèdes apportés sont présentés
Instruments de gestion de l'eau en France : exemple de la Charente
No full textIn France, water pricing and quota systems are the two economic instruments used to manage irrigation water. For example, one water company (Compagnie du Bas-Rhône-Languedoc) bases its tariffs on user demand, another (Compagnie d'Aménagement des Coteaux de Gascogne) combines quotas with water pricing, while a third (Société du Canal de Provence) uses long term marginal cost pricing. A French research institute (Cemagref) is attempting to define the economic instruments best suited to achieve efficient water resources management. In the case of La Charente, a decision has been take to build a new dam in order to increase the water supply (particularly during summer): the institute is seeking an incentive which will induce farmers to continue to use water sparingly, allowing for the physical and social constraints of this catchment area. / En France, la tarification et les quotas sont les deux instruments économiques utilisés pour la gestion de l'eau en irrigation. Ainsi, la compagnie du Bas-Rhône-languedoc prend particulièrement en compte la demande des usagers, la compagnie d'aménagement des Côteaux de Gascogne combine quotas et tarification, enfin la société du Canal de Provence utilise une tarification de l'eau au coût marginal de long terme. Pour une gestion efficace de la ressource en eau, le Cemagref recherche les instruments économiques les mieux adaptés.Dans le cas de la Charente, suite à la décision de construction d'un nouveau barrage, il s'intéresse à l'outil incitatif qui permet aux agriculteurs de continuer à avoir un com-portement économe en eau, tout en prenant en compte les contraintes physiques et sociales de ce bassin versant
Contribution à la modélisation du transport éolien de particules. Mesures de profils de concentration en soufflerie diphasique
No full textThis work deals with both physical and empirical modelling techniques that contribute significantly towards a better understanding of the phenomena of various particles aeolian movement. Physical modelling in a wind-tunnel allows the experiments to be performed in realistic movement conditions. The phenomena can then be studied using the turbulent boundary layer theory. Using this approach, we constructed and installed experimental tools consisting of optical methods of visualisation, in conjunction with a system of image capture and processing, in order to determine the profile of bulk concentrations of particle flow. The transitionary phase leading to saturation is studied. The influence of various particle characteristics (diameter, density, etc.) on the concentration profiles were also analysed from the point of view of fall velocity, friction threshold velocity and flow rate. This transparent measurement method yielded encouraging results, vis-a-vis theoretical expectations, and has allowed us to perform several significant measurements without disturbing the flow. Numerical simulation based on the laws of fluid mechanics has been developed using the Flow3D code (developed by CFDS, AEA Technology, England, based on the SIMPLE algorithm). The interaction between the flow and the particle bed is studied via a mass flux determined experimentally using an optical device (laser diode) which allows the evolution of the particle bed thickness to be measured. A ripple formation has been observed during measurement of the temporal evolution of the bed thickness. Comparison between numerical simulations and experimental data shows excellent correlation for the reproduction of the velocity field, and gives an idea of the concentration profiles. However, the numerical model simulates the profiles of vertically slightly diffused mass concentration. A second numerical approach allows to solve the solid mass conservation equation in the suspension layer. It gives a spatial distribution of the concentration very close to the experimental one. / Ce travail traite de l'utilisation des outils de modélisation physique et numérique dans le domaine du transport éolien de différentes particules. La modélisation physique en soufflerie diphasique et la théorie de la couche limite turbulente ont permis de reproduire les conditions de transport in situ. Dans le cadre de cette approche, nous avons conçu et mis en place un dispositif optique de visualisation laser, et une chaîne de prise et de traitement d'images pour la détermination des profils de concentration massique de l'écoulement chargé. La phase transitoire qui mène vers la saturation est étudiée. L'influence des caractéristiques des particules sur les profils de concentration est aussi analysée. Cette technique de mesure non intrusive donne des résultats très encourageants par rapport aux profils prévus par la théorie, et permet d'obtenir un nombre de points de mesure très important. Une simulation numérique basée sur les lois de conservation de la mécanique des fluides est présentée. L'interaction entre l'écoulement et le lit de particules est prise en compte par l'intermédiaire d'un flux massique déterminé expérimentalement, grâce à un dispositif optique (diode laser) qui permet de mesurer l'évolution de l'épaisseur du lit de particules. Ces observations expérimentales donnent lieu à une analyse du phénomène de "ripples" observé lors de l'évolution temporelle de l'épaisseur du lit. Une première simulation par le code Flow3D (CFDS-AEA Technology, Angleterre) indique une bonne reproduction des champs de vitesses. Cependant, même si les ordres de grandeur pour les profils de concentration sont corrects dans les premiers millimètres, ce code numérique ne permet pas d'obtenir une diffusion verticale suffisante des particules. Une seconde approche numérique permet de résoudre l'équation de conservation de la masse solide dans la zone de suspension, et donne une distribution spatiale de la concentration très proche de la distribution expérimentale