Évaluation du modèle RZ-SHAW pour la simulation du ruissellement de surface et du drainage par des canalisations souterraines dans des conditions de drainage conventionnel et de drainage contrôlé avec irrigation souterraine dans le sud de l’Ontario

© 2020, Elsevier B.V. Le ruissellement de surface et le drainage souterrain découlant des pratiques de gestion de la nappe phréatique dans les champs drainés par canalisations sont peu documentés. Largement utilisé pour simuler les effets de la gestion sur la production agricole et la qualité de l’eau, le modèle RZWQM2 (Root Zone Water Quality Model 2) a récemment été doté d’une composante d’irrigation souterraine. Couplé au modèle SHAW (Simultaneous Heat and Water) pour améliorer ses réponses hydrologiques aux climats froids, le modèle hybride RZ-SHAW n’a jamais été mis à l’essai pour simuler le ruissellement de surface et le drainage souterrain dans un système de drainage contrôlé avec irrigation souterraine. L’objectif de cette étude était d’évaluer pour la première fois la performance du modèle en ce qui concerne la prédiction du ruissellement de surface, du drainage par des canalisations souterraines et du rendement des cultures dans des conditions de drainage conventionnel (DC) et de drainage contrôlé avec irrigation souterraine (DCI). Le modèle RZ-SHAW a été étalonné et validé en fonction de données de drainage par canalisations, de ruissellement de surface et de rendement des cultures recueillies dans un champ drainé par canalisations à Harrow, en Ontario, soumis à des traitements de DC et de DCI de juin 2008 à décembre 2011. Malgré quelques sous-estimations en hiver et quelques surestimations en été, le modèle simulait généralement de manière satisfaisante l’accumulation des eaux de drainage souterrain et de ruissellement tant pour le traitement de DC que pour celui de DCI, avec un pourcentage de biais (PBIAIS) de ± 15 %, un coefficient d’efficacité du modèle de Nash-Sutcliffe (ENS) > 0,5 et un indice de concordance (IdC) > 0,75. Dans l’ensemble, le RZ-SHAW a permis de prédire le drainage souterrain et le ruissellement de surface tant pour le traitement de DC que pour celui de DCI, et il a fourni une estimation fiable de l’impact des pratiques de gestion de la nappe phréatique sur l’évapotranspiration et le rendement des cultures, mais son exactitude pour simuler les épisodes de débit de pointe n’était pas aussi bonne pour le traitement de DCI que pour celui de DC.