Aspersion Couverture Integrale

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;