28
L'IRRIGATION GRAVITAIRE AMELIOREE L'irrigation gravitaire est une technique: exigeante en main d'œuvre généralement qualifiée coûteuse consommatrice en eau par pertes Pour cela les chercheurs se sont toujours appliqués dans la recherche pour trouver des solutions permettant: De mieux améliorer la production des cultures Mieux maîtriser les application de l'eau d'arrosage Diminuer les charges de la main d'œuvre . Différents moyens d'application de l'irrigation de surface sont utilisés: Les siphons La gaine souple Le tube à vannettes 1

Irrigation gravitaire

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Irrigation gravitaire

L'IRRIGATION GRAVITAIRE AMELIOREE

L'irrigation gravitaire est une technique: exigeante en main d'œuvre généralement qualifiée coûteuse consommatrice en eau par pertes

Pour cela les chercheurs se sont toujours appliqués dans la recherche pour trouver des solutions permettant:

De mieux améliorer la production des cultures Mieux maîtriser les application de l'eau d'arrosage Diminuer les charges de la main d'œuvre .

Différents moyens d'application de l'irrigation de surface sont utilisés:

Les siphons

La gaine souple

Le tube à vannettes

Le tuyau enterre avec cannes

La transirrigation

1

Page 2: Irrigation gravitaire

LES SIPHONS

DESCRIPTION

A partir d'un portau ou d'un canal arroseur, on alimente les raies ou les planches par le système de siphonage à l'aide de tuyaux mobile déplacés de poste en poste.

Le portau doit avoir une section suffisante et une pente régulière.

ALIMENATION DES RAIES PAR SIPHONS

DESTINATION

Cette technique est destinée pour toutes les cultures irriguées à la raie ou en planche où il n'est pas nécessaire d'intervenir avec des outils agricoles pendant la période d'irrigation.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les tuyau sont de petit diamètre (inférieur à 60 mm). Ils sont constitué avec des matériaux rigides ou semi-rigides.

La majorité des siphons est réalisée avec du PVC rigide de 1,5 mm d'épaisseur, dans une gamme de diamètre qui va de 20 à 43 mm.

2

Page 3: Irrigation gravitaire

On peut utiliser des tuyaux semi-rigides, du tuyau annelé ou gaine armée, qui se courbent sans s'aplatir.

Le poids moyen d'un siphon est d'environ 300 g pour une longueur comprise entre 1 m et 1,5 m.

FABRICATION

Avec les matériaux semi-rigides il s'agit uniquement de découper des éléments de longueur adéquate.

Avec du PVC rigides, le cintrage à chaud est préférable à l'utilisation des coudes qui provoquent des pertes de charges singulières. Il faut remplir le tuyau avec du sable ou y introduire un boudin gonflable pour éviter qu'il s'aplatisse lors du cintrage.

Il vaut mieux que l'extrémité du siphon qui plonge dans le portau soit biseautée, avec une coupe à peu près parallèle au plan d'eau.

UTILISATION

Débit d'un siphon de diamètre 43 mm (l/s)

Diamètre (mm) Charge (cm)5 10 15 20

Avec limiteur 20 23 26 30

0,250,350,450,60

0,400,500,650,85

0,450,600,80

1,05

0,55 0,70 0,90 1,20

Sans limiteur 43 1,00 1,40 1,70 2,00

Le débit d'un siphon est fonction de son diamètre et de la charge motrice.

3

Page 4: Irrigation gravitaire

Après mise en charge du portau avec une tôle en demi-lune ou un barrage, les siphons sont amorcés manuellement

Procédure d'amorçage manuel du siphon

Pour que le siphon fonctionne normalement, il faut qu'il soit vide d'air; pour cela on le remplit d'eau pour chasser l'air. C'est ce qu'on appelle l'amorçage du siphon.

Une extrémité du siphon est noyée dans l'eau, l'autre est bouchée à la main pour empêcher l'entrée d'air dans le siphon.

Ensuite, le siphon est posé sur la diguette du canal d'amenée, et l'autre extrémité est placée dans le fossé.

Le plan d'eau dans le fossé va monter et l'eau se déverse dans les rais ou dans les planches.

Une charge de 10 cm est suffisante pour travailler dans de bonnes conditions.

AMORCAGE D'UN SIPHON

4

Page 5: Irrigation gravitaire

On réalise facilement un arrosage à deux débits:

En jouant sur le nombre de siphons; En utilisant des diamètres différents; En plaçant des bouchons percés à la sortie (limiteur de

débit).

Qualités essentielles

Investissement négligeable; Bonne répartition du débit.

Défauts majeurs

Pendant les arrosages

Manutention des siphons: transport et amorçage Risque de désamorçage; Risque de rupture du portau

Entre les arrosages

Enherbement et apparition de fentes dans le portau

5

Page 6: Irrigation gravitaire

GAINE SOUPLE

DESCRIPTION

Sur une manche souple qui sert au transport de l'eau, on fixe des manchettes de dérivation aux emplacements désirés. Elles permettent de répartir l'eau entre les différentes raies d'un poste d'irrigation

IRRIGATION PAR GAINE SOUPLE

GAINES APLATIES AU SOL (à l'arrêt)

6

Page 7: Irrigation gravitaire

DESTINATION

Toutes cultures, mais en particulier celles où l'on doit intervenir pendant la période d'irrigation.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les parties souples (gaine et dérivations) sont en PVC plastifié de couleur jaune, traité contre les rayons ultra-violets.

Les pièces de raccordement gaine / manchette et le limiteur de débit sont en polyéthylène.

Caractéristiques techniques des gaines souples

Dimensions(épaisseur: 1 mm)

Diamètre(mm)

Longueur(mm)

Gaine 205150

3050

Dérivation 50 0,50

7

Page 8: Irrigation gravitaire

MONTAGE

La gaine est perforée à l'écartement souhaité avec un emporte pièce à frapper.

Les raccords sont insérés dans chaque perforation et fixés par serrage d'un écrou.

Ce travail est réalisé en atelier. Si on prévoit une utilisation sur plusieurs cultures avec des écartements différents, il est préférable de monter les manchettes à l'espacement le plus faible.

Gaine souple de raccord² avant montage

Schéma du raccord par écrou

8

Page 9: Irrigation gravitaire

UTILISATION

La gaine est posée dans une rigole préalablement aménagée au ras des lignes de culture. Le raccordement des tronçons de gaine entre eux est réalisé avec des manchons en PVC de 200 mm de diamètre.

Pour une utilisation correcte, il faut travailler avec une charge disponible comprise entre 40 cm et 1 m. D'autre part, à titre indicatif, le débit à pleine ouverture d'une dérivation est de 2 l/s pour une charge résiduelle sur la sortie de 50 cm.

On condamne une dérivation inutilisée en la pliant et en la coinçant sous la gaine.

En fin de saison, une chasse permet d'évacuer les dépôts qui se sont accumulés quand on utilise des eaux chargées.

Qualités essentielles

Franchissement aisé Installation rapide

Défauts majeurs

Réglage du débit peu précis Stockage à l'abri des rongeurs Sensibilité au bouchage.

9

Page 10: Irrigation gravitaire

TUBE A VANNETTES

DESCRIPTION

Sur des tuyaux rigides qu'on assemble facilement, on fixe des vannettes coulissantes, à l'écartement souhaité, qui permettent de répartir équitablement le débit entre les différentes raies ou planches en service.

TUBE A VANNETTES

DESTINATION

Toutes les cultures nécessitant peu de passage (pour les façons culturales, les traitements, etc.).

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les tuyaux en PVC de couleur blanche, traité anti-ultraviolet.Ils font 6 m de longueur, 200 mm de diamètre et 3 mm d'épaisseur.

10

Page 11: Irrigation gravitaire

MONTAGE

On découpe des fenêtres rectangulaires de 32 mm x 67 mm dans le tube, sur lesquelles on fixe les vanettes. Ceci est réalisable avec une scie sauteuse ou un gabarit et une défonceuse.

Vue éclatée d'une vanette

On prendra trois précautions:

Alignement des vanettes; Même nombre de vanettes par tube, quitte à ne pas utiliser

certaines d'entre elles en les laissant fermées; Fabrication de fenêtres régulières et nettes.

MONTAGE DE LA VANNETTE SUR TUBE D'ARRIVEE D'EAU

11

Page 12: Irrigation gravitaire

UTILISATION

Les tubes sont posés au ras de la culture, en alignant toutes le vanettes, sur un sol qui aura été régalé au préalable. En maraîchage, on peut aussi installer les tubes en haut de tournière pour laisser un passage aux engins, en prolongeant les têtes de raies ( à la pelle le plus souvent).

Le raccordement des tubes au canal arroseur ou à la pompe est réalisé avec des pièces en PVC, de la gaine souple ou des raccords en acier.

Pour gagner un peu de charge et diminuer l'érosion à l'endroit où retombe le jet, on peut enterrer le tube jusqu'au niveau des vanettes.

On peut envisager l'équipement d'une parcelle à partir d'une charge disponible de 30 cm. La charge maximale n'est pas limitée car les joints sont étanches jusqu'à 1 kg de pression.

Une charge résiduelle au-dessus des vannettes de 20 cm facilite le réglage des débits.

Débit d'une vannette (en l/s)

Ouverturemm

Charge (cm)10 20 30 40 50 100

10203040

0,350,650,951,20

0,500,951,351,75

0,601,151,652,10

0,701,301,902,45

0,801,452,102,75

1,102,103,003,85

Qualités essentielles Précision et fiabilité du réglage des

débits; Facilité de pose et de dépose.

Défauts majeurs Difficilement franchissable Organisation du stockage

12

Page 13: Irrigation gravitaire

TUYAU ENTERRE AVEC CANNES

DESCRIPTION

Sur un tuyau en PVC rigide enterré, on fixe des cheminées verticales (les cannes) qui alimentent les raies ou les planches, en les plaçant dans l'alignement des rangées d'arbres.

En fonction des situations, les cheminées sont équipées de dispositifs qui permettent de régler ou d'orienter le débit.

On trouve différents types de sorties. Les sorties à orifices sont conseillées car on obtient une meilleure répartition des débits.

SORTIES A ORIFICES DU TUYAU ENTERRE

DESTINATION

Ce système concerne surtout l'arboriculture. Il est aussi appelé système californien.

Il ne gêne pas pour intervenir dans la parcelle pendant la période d'irrigation.

Il peut être utilisé pour irriguer à la raie ou à la planche.

13

Page 14: Irrigation gravitaire

TUYAU ENTERRE AVEC CANNECARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Ces installations sont réalisées en PVC rigide. Il faut faire une étude pour les dimensionner correctement.

CARACTERISTIQUES DES TUYAUX ENTERRES AVEC CANNES

Dimensions Épaisseur (mm) Diamètre (mm)Tuyau enterré

Cannes3,5 à 4,9

1160 à 30070 à 100

REALISATION

Le tuyau enterré, avec joints à coller ou à lèvre, est posé au fond d'une tranchée creusée par un tracto-pelle.

MISE EN PLACE DU TUYAU ENTERRÉ

UTILISATION

Irrigation à débit unique

Si la parcelle est arrosée en une seule fois, il s'agit simplement de manœuvrer une martelière en début et en fin d'irrigation.

14

Page 15: Irrigation gravitaire

Quand il y a plusieurs postes, les sorties qui ne fonctionnent pas doivent être étanches, car elles restent en charge et il est important que les collages soient bien faits.

Irrigation à double débit

On arrose avec un débit fort pendant l'avancement et faible en entretien. Ceci suppose de pouvoir faire varier la section des orifices en obturant avec un cache coulissant. Si on se contente de diminuer la charge et le débit en fermant un peu la martelière, la répartition des débits est mauvaise.

Qualité essentielles

Aucune gêne pour les travaux agricoles; Facilité d'utilisation.

Défaut majeur

Étude hydraulique nécessaire pour dimensionner l'installation.

15

Page 16: Irrigation gravitaire

TRANSIRRIGATION DE SURFACE

DESCRIPTION

Un tuyau rigide, posé selon une pente régulière, est percé d'orifices calibrés en face de chaque raie d'irrigation.

Le déplacement d'un piston à l'intérieur du tube entraîne automatiquement le déplacement de la main d'eau sur l'ensemble de la parcelle.

TRANSIRRIGATION DE SURFACE

16

Page 17: Irrigation gravitaire

DESTINATION

Cultures ne nécessitant pas de passage (pour les façons culturales, les traitements, etc.) pendant la période d'irrigation.

Parcelle suffisamment grande (au moins 6 ha) avec des raies assez longues (au moins 200 m).

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Le tuyau: en PVC rigide traité anti-ultraviolet, 250 (épaisseur: 4,9,mm).

La pente: comprise entre 2,5 et 6 mm/m (soit 25 à 60 cm pour 100 m), elle doit être d'autant plus régulière qu'elle est faible.

Les orifices: leur diamètre est calculé selon le débit que l'on souhaite obtenir. Ils sont alignés et seront orientés à la pose des tubes avec un angle de 30° par rapport à la verticale.

Le dispositif de commande: il existe une version où l'avancement du piston est contrôlé par un micro-ordinateur et des balises qui détectent le déroulement de l'irrigation. Dans sa version simple, une minuterie permet de régler manuellement l'avancement du piston.

L'énergie : elle est fournie par une batterie qui assure une autonomie pour plusieurs irrigations.

Le débit: selon la pente, ces installations débitent entre 30 et 50 l/s.

DISPOSITIF DE COMMANDE DU TRANSIRRIGATION DE SURFACE

17

Page 18: Irrigation gravitaire

INSTALLATION

Le perçage des tuyaux est facile avec une scie-cloche. Il est préférable de faire des tuyaux identiques et de condamner les orifices inutilisés avec du ruban adhésif.

Une lame guidée par laser permet de planer rapidement et précisément la butte où l'on pose la conduite, mais on peut faire un travail correct avec un simple niveau de géomètre.

Après la pose du bac d'alimentation de tête, les tubes sont emboîtés en respectant l'inclinaison des trous. Quand la butte est surélevée, il faut avant la pose des tuyaux, la protéger avec un film plastique pour éviter son érosion.

MISE EN PLACE DE LA CONDUITE

UTILISATION

En fonctionnement, le nombre de trous alimentés est toujours le même, et le débit décroît (jusqu'à s'annuler) quand on s'éloigne du piston. Ceci oblige à faire une temporisation (piston en position fixe) en début et en fin d'installation, entre ces deux positions, c'est la vitesse d'avancement du piston qui influence la qualité de l'arrosage.

Dans un premier temps, on peut faire un réglage en fonction de la dose brute que l'on souhaite apporter. Après vérification, on

18

Page 19: Irrigation gravitaire

le modifiera de telle sorte que la proportion des raies en service qui coulent en colature à un moment donné soit égale à 1/2 ou 1/3.

Après avoir coupé l'eau, on récupère le piston au bout de l'installation et on le ramène en tête. On rembobine la drisse et on y attache le piston. Le système est prêt pour le prochain arrosage.

Qualités essentielles peu de travail pendant la période d'irrigation; permet une bonne maîtrise de la dose apportée; modulation des débits automatique (peu de pertes en

colature).

Défauts majeurs nécessite une étude hydraulique préalable; technique pointue qui ne laisse pas de place à

l'improvisation; justifiable seulement en grandes cultures compte tenu du

coût.

19

Page 20: Irrigation gravitaire

TRANSIRRIGATION ENTERRÉ

DESCRIPTION

Ce système correspond à une installation du type enterré avec cannes, mais conçue comme un transirrigation de surface.

SYSTEME DE TRANSIRRIGATION ENTERRÉ

Les orifices sur les sorties sont percés selon une ligne de pente qui remplace la butte inclinée où l'on installe un transirrigation de surface.

20

Page 21: Irrigation gravitaire

A l'intérieur du tuyau enterré, on fait passer un piston qui a le même rôle et les mêmes caractéristiques que celui d'un système de surface.

DESTINATION

Principalement les vergers irrigués à la raie, d'une surface suffisante (6 ha) avec des raies assez longues (200 m), et les vergers irrigués au calan, à condition que les caractéristiques du site permettent d'obtenir des débits adaptés.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Tuyau enterré : PVC rigide 250 mm (épaisseur: 6,1 mm).

Sortie : PVC rigide 100 mm épaisseur : 1 mm).

L'emploi d'autres diamètres est possible. L'important est de choisir une épaisseur qui offre une certaine résistance à l'écrasement des tubes.

Le dispositif de régulation fonctionne sur le même principe que le transirrigation de surface, mais ses dimensions sont plus importantes car il doit résister à une poussée de 150 kg.

REALISATION

La réalisation est comparable à celle d'un système avec cannes, mais on prévoit en t^te d'installation un regard pour supporter le mécanisme de commande, qui permet aussi d'engager le piston dans le tuyau.

L'idéal est que la conduite débouche dans un émissaire. Sinon, il faut prévoir un puits perdu et un regard pour récupérer le piston. Il est important de réaliser une filtration pour éviter l'entrée de cailloux dans la canalisation.

21

Page 22: Irrigation gravitaire

MECANISME DE COMMANDE DE TRANSIRRIGATION ENTERRÉE

Avant de remblayer la tranchée, on doit recouvrir les tuyaux avec du sable et faire un remblai hydraulique.

Les orifices sont percés avec une scie-cloche. Si on veut obtenir un débit d'attaque important, il est astucieux de percer deux orifices superposés.

UTILISATION

L'utilisation est la même que celle d'un transirrigation de surface (problème du calage de la vitesse d'avancement du piston, c'est à dire du choix de la temporisation).

Si le système arrose plusieurs parcelles ayant des besoins distinct (variétés ou âges de plantation différents), on peut envisager d'adapter le réglage de l'avancement du piston à chacune des parcelles.

Qualités essentielles peu exigeant en main d'œuvre; bon contrôle de la qualité de l'irrigation

réalisée

Défauts majeurs technique pointue, adaptée seulement aux

grandes unités de production; nécessite une étude hydraulique préalable; demande une installation munitieuse.

22

Page 23: Irrigation gravitaire

23