Introduction
:
Diverses
méthodes et installations d’irrigation par aspersion, aussi bien fixes que mobiles, ont été expérimentées au
cours des dernières décennies pour
satisfaire les besoins des exploitants. Le système le plus largement utilisé et
le moins coûteux pour irriguer les fermes de petite et moyenne dimensions est le système d'aspersion à
rampes mobiles ou fixe avec une pression de fonctionnement basse à moyenne
(2–3,5 bars).
Les
asperseurs sont disposés à intervalles égaux (17m) sur les conduites Intégré sur le champ à des intervalles prédéterminés
(nommés positions des conduites Secondaires) 17 m , de façon que l’eau
d’irrigation soit répartie uniformément sur toute la zone couverte (figure 1).
Dans ce
système, les lignes intégré d’aspersion sont disposées de manière pour avoir à un grand écartement, jusqu’à 17 m ..
Comme les
asperseurs fonctionnent à basse ou moyenne pression, le système peut être
classifié comme une installation à basse ou moyenne pression. Il est recommandé
pour l’irrigation de cultures à couverture totale tels la luzerne, le maïs, le coton,
la pomme de terre, la carotte et l'arachide. Il doit être noté que ce système
TRAME DU SYSTEME ET
COMPOSANTES
La trame du
système est standard et comprend un ouvrage de tête, un réseau de distribution en conduites
(principales, secondaires, le cas échéant).
L’ouvrage de tête est simple, incluant
seulement les vannes de réglage
(sectionnement, , purgeurs d’air, etc.).
Les
conduites principales et secondaires sont en général des tuyaux rigides en PVC
de 63 à 90 mm de diamètre, ou des tuyaux
en PEHD de 63 à 90 mm
de diamètre, enterré à la surface du
sol.
Les bornes
(2 ou 3 pouces )
sont implantées le long des adducteurs (
secondaires), à un intervalle identique à celui des conduites d’aspersion.
LES
ASPERSEURS
L’eau
débitée par les dispositifs d'aspersion est projetée en l’air et retombe sur le
sol en arrosant un cercle autour de l’asperseur.
La plupart
des asperseurs agricoles sont dotés d’un mécanisme à rotation lente, avec un
battant, ou tournant (batteur en forme de coin et ressort, ou batteur et
balancier à contre-poids) et fonctionnent avec une pression basse à moyenne (2
à 4 bars).
Ils sont munis de deux buses de projection de
l’eau: la principale de longue portée, de plus gros diamètre, couvre la zone
éloignée de l’asperseur, tout en activant le mécanisme de rotation de
l’asperseur; la buse secondaire pulvérise l’eau à proximité de l’asperseur. Les
buses sont interchangeables pour permettre des variations de performance en
fonction des besoins.
Les
asperseurs sont en laiton ou en plastique à haute résistance; la plupart
comportent plusieurs pièces en laiton et d’autres en plastique. L’axe et le
ressort sont faits d’acier inoxydable. Les principales caractéristiques des
asperseurs utilisés par les systèmes à tuyaux flexibles sont les suivantes: •
deux buses: 3–6 mm (longue portée) x 2,5–4,2 mm (proximité);
• basse à
moyenne pression de fonctionnement: 1,8–3,5 bars;
• débit
hydraulique: 0,85
- 3,43 m3/h
• diamètre
de couverture (arrosé): 14,5 - 19,3 m ;
•
Pluviométrie : 3,2 à 15, 9 mm/h
• angle du
jet: 20°–30° (sauf lorsqu'un angle très faible est requis, par
exemple en
cas de vents forts, ou d'eaux traitées);
• type de
raccord: fileté interne ou externe 0,5–1 pouce.
Afin
d’assurer une aspersion satisfaisante avec des asperseurs rotatifs
conventionnels,
la pression minimale de fonctionnement doit être au moins de 2 bars.
CRITERES ET CONSIDERATIONS
DE CONCEPTION
L’eau projetée par un simple asperseur
n’est pas uniformément distribuée sur la
totalité de la surface; une plus grande quantité d’eau tombe à proximité de
l’asperseur, alors que la périphérie en reçoit moins.
Afin d’assurer une pluviométrie
uniforme sur toute la surface irriguée, les asperseurs sont toujours placés de
façon à ce que les cercles irrigués se superposent les uns aux autres dans les
deux directions. Cette disposition s'appelle l'espacement d’aspersion.
L’espacement des asperseurs le long des lignes latérales est symbolisé par SL,
et l’espacement entre deux lignes par Sm. La trame est carrée, rectangulaire ou
triangulaire, avec SL = Sm.
Afin d’obtenir une bonne uniformité de
distribution par superposition,l’espacement des asperseurs (Sm) ne doit pas
excéder 65 % du diamètre de couverture
de l’asperseur dans des conditions de vent léger ou modéré dans les
dispositions carrées ou rectangulaires. Dans le cas de la disposition
triangulaire, l’espacement peut être accru jusqu’à 70 % du diamètre de
couverture. Dans des conditions de vent fort, l’espacement ne dépassera pas 50
pour cent du diamètre de couverture, et il faudra placer les conduites latérales
perpendiculairement à la direction du vent.
Quand la force du vent dépasse 3,5 m/s, l’aspersion n’est pas recommandée (figure 2).
Le
taux moyen d’application (pluviométrie) est fonction du débit de l’asperseur et
de l'espacement des asperseurs:
Pluviométrie (mm/heure) = débit
de l’asperseur (l/h) ÷ SL x Sm (m)
La
pluviométrie ne doit pas excéder le taux d’infiltration du sol (25 mm/h dans
les sols légers, 8 à 16 mm/h dans les limons et 2 à 8 mm/h pour les argiles).
REGIME
DES VENTS
La direction et la vitesse du vent doivent être
enregistrées et catégorisées (0-0,7 m/s: vent nul, 0,7-2,5 m/s: vent léger,
2,5-3,5 m/s: vent modéré à fort, et >3,5 m/s vent très fort). L'aspersion
est déconseillée lorsque les vents sont forts.
Type
|
pression / Bar
|
Consommation M3/H
|
Porté /M
|
Ecartement /M
|
Pluviometre MM/H
|
|||||
Du
|
à
|
Du
|
à
|
Du
|
à
|
Du
|
à
|
Du
|
à
|
|
Asperseur A60
|
2
|
4
|
0,85
|
3,43
|
14,5
|
19,3
|
12x12
|
18x18
|
3,2
|
15,9
|
PROGRAMMATION
DE L’IRRIGATION
Avec l’irrigation par aspersion, la
totalité de la surface est arrosée et ainsi,des intervalles de deux semaines
entre les irrigations sont courantes un plus grand volume de sol est humidifié.
Ceci permet de maintenir une teneur en eau du sol plus élevée que dans le cas
des méthodes localisées, accroissant ainsi l’intervalle entre deux irrigations.
Plus le volume de sol humidifié est élevé, plus tard la culture souffrira de
déficit hydrique.
La préparation du programme d’irrigation suit
la procédure standard, c'est-à-dire prend en considération la capacité du sol à
retenir l’humidité, la physiologie de la plante (profondeur d’enracinement,
stade de croissance, coefficient cultural, etc.), ainsi que le climat.
L’efficience d’irrigation est d’environ 75 % .
En général, la profondeur d’application
de la dose d’irrigation pour les cultures de plein champ à enracinement profond
sous aspersion varie de 40 à 100
mm . Avec une pluviométrie d’environ 14 mm/h, le temps de
fonctionnement à chaque position est d’environ 3 à 7 heures. En aspersion,
COUTS
Le coût
total de l’installation du système sur 04 ha (comme dans l’exemple ci-après) est de 1.712.646,00 DA
, soit moins de 285.441,00 /ha.
Les conduites en plastique, PVC , PEBD, PEHD , du réseau de distribution
constituent la partie la plus coûteuse, qui s’élève soit 70 % du coût total
Schéma d’irrigation d’un parcelle de 01 Ha
AVANTAGE
S
•
Efficience d’irrigation élevée: 75 %
• Conception simple, installation et
fonctionnement simplifiés
• Adaptabilité à tous les types de
sols, à de nombreuses espèces de cultures et à de petites parcelles
irrégulières.
• Moindre coût par rapport à bien
d’autres systèmes modernes d’irrigation
• Ne nécessite pas de main-d'oeuvre
qualifiée
Superficie
et cultures
Une
superficie carrée et nivelée d’environ 04
ha, Pour culture de Légumineuses ,
betterave,choux , carottes , salade vertes , pomme de terre
Sol,
eau et climat
Sol de
texture moyenne de bonne structure, avec une infiltration et un drainage
interne favorables. L’humidité disponible du sol est de 110 mm/m de profondeur.
L’eau est
de bonne qualité sans risque de salinité ni de toxicité; elle provient d’un
forage équipé avec une unité de pompage fournissant 36 m3/h.
La période
de pointe pour l’irrigation, au milieu de la période de croissance de la
culture.
Besoins
en eau et programme d’irrigation
La valeur
de l’évaporation en bac en octobre est de 5,6 mm/jour. Cette dernière
multipliée par 0,66 (facteur de correction de l'évaporation en bac) donne une
ETo de 3,7 mm/jour. A ce stade, le coefficient cultural du culture maraîcher est de 1,05, la profondeur d’enracinement de
1m et la baisse d’humidité de 50 % .
Par
conséquent, ETc maraîchers = 3,7 x 1,05 = 3,88
mm/jour. La profondeur nette d’application est de Sa: 110 mm x 1 m de profondeur
d'enracinement x 0,5 de tarissement de l'humidité = 55 mm . L’intervalle maximum
admissible d’irrigation en octobre est de 55 mm ÷ 3,88 mm/jour = 14 jours. La fréquence
d’irrigation dépend de plusieurs facteurs, mais en aucun cas elle ne doit
excéder l’intervalle maximum d’irrigation admissible.
L’efficience
d’application du système étant de 75 % , la profondeur brute d’application en
pointe est de 55 mm
÷ 0,75 = 73,3 mm .
La dose brute d’irrigation est de: 73,3 mm x 10 x 2 ha = 1 466 m3
Capacité de rétention en eau pour différentes textures de sol
selon leur contenu en matière organique
Type de sol
|
Sol sans
matière organique
Millimètre d’eau retenu par mètre de profondeur de sol (mm/m) pour un sol à capacité au champ
|
Sol avec 4 % à 6 %
de matière organique
Millimètre d’eau retenu par mètre de profondeur de sol (mm/m) pour un sol à capacité au champ
|
Sable
|
45
|
161
|
Sable loameux
|
70
|
147
|
Loam sableux
|
98
|
146
|
Loam
|
137
|
165
|
Loam limoneux
|
206
|
230
|
Loam argileux
|
253
|
294
|
Argile sableuse
|
218
|
270
|
Argile
|
202
|
252
|
Trame
du réseau, performances et caractéristiques hydrauliques
Une conduite principale en PVC rigide
de 90 mm
de diamètre . Six conduites secondaire en PEHD de 63 mm sont implantées
perpendiculairement à la conduite principale, 6 asperseurs sont branchés sur une chaque ligne secondaire. A l’autre extrémité du tuyau
• caractéristiques et performances des
asperseurs: basse pression,asperseurs à deux buses; débit 1,5 m3 /h à 2,5 bars de
pression nominale, diamètre du cercle arrosé: 22 m ;
• espacement des asperseurs: 17 x 17 m ;
• pluviométrie: 10,4 mm/h;
• nombre d’asperseurs par trame : 06;
• nombre de conduites secondaire : 6;
• nombre total d’asperseurs: 360
• débit total du système: 306 m3/h;
• durée d’application par rotation: 73,3 mm ÷ 10,4 = 7 heures;