Calcul du bilan hydrique

Le calcul du bilan hydrique implique :

  • La caractérisation, pour chaque maille, d’une valeur de la réserve utile (RU, mm). Le Réservoir en Eau Utilisable d’un sol (RU), souvent appelé « Réserve Utile », représente la quantité d’eau maximale que le sol peut contenir et restituer aux racines pour la culture.
  • La définition d’une réserve d’eau facilement utilisable RAW par la détermination d’un coefficient p (avec 0 < p ≤1) qui dépend de la culture avec : $$RAW = p * RU$$
  • Le calcul d’un coefficient cultural :      kc avec kc > 0      qui dépend de la culture et qui varie dans le temps en fonction du stade de développement de la culture.

Au 1er janvier de la période de calcul, la teneur en eau du sol et la réserve utile (RU) est initialisée avec la valeur de l’humidité à la capacité au champ de la maille (Cf. la liste des mailles avec leurs attributs dans l’ archive ZIP). Ensuite, pour chaque jour j, l’équation du bilan hydrique est la suivante :

$$Sⱼ₊₁ = Sⱼ + Pⱼ - kₛ * k_{c} * ETPⱼ$$

avec :

  • Sⱼ₊₁ = stock d’eau au jour j+1 (mm)
  • Sⱼ = stock d’eau au jour j (mm)
  • Pⱼ = précipitations du jour j (mm)
  • ETPⱼ = évapotranspiration potentielle au jour j (mm) (voir la note sur calcul ETP selon Penman-Monteith)
  • Si Sⱼ₊₁ > RU alors Sⱼ₊₁ = RU, ressuyage eau en excès
  • Calcul de l’indice de stress kₛ :
    • si Sⱼ ≥ RAW alors kₛ = 1
    • si Sⱼ < RAW alors kₛ = Sⱼ / (RU - RAW)

Sur sol nu (avant semis ou débourrement et après récolte) :

Tableau stades phénologiques - Modèle de bilan hydrique

Plante s0 s1 s2 s3 s4 Culture sur deux ans
Blé et blé dur Semis = 1er octobre Levée Épi 1 cm Floraison Maturité physiologique Oui
Maïs Semis = 10 avril Levée Croissance maximale de la végétation Floraison Maturité physiologique Non
Pomme de terre Plantation Levée Début de tubérisation Début de grossissement des tubercules Maturité des tubercules
Vigne Entrée en dormance = 1er août Sortie de dormance Débourrement Floraison Véraison Oui