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Complément de cours
IRRIGATION

Caractérisations des paramètres de l’irrigation
1. les caractéristiques de l’eau d’irrigation
Parmi les sources d’eau utilisées, on distingue les puits, les forages, les
rivières, les lacs et les bornes d’irrigation de périmètres irrigués. Les
eaux provenant d’une ou de plusieurs sources peuvent être stockées
dans un bassin d’accumulation.

Les paramètres physico-chimiques
Ces paramètre permettent d'apprécier l'aptitude d'une eau à I 'utilisation
agricole.
• La température de l’eau joue un rôle important par exemple en ce qui
concerne la solubilité des sels et des gaz comme l’oxygène nécessaire à
l’équilibre de la vie aquatique. Par ailleurs, la température
accroît les vitesses des réactions chimiques et biochimique
• La Turbidité de l’eau est due à la présence de matériaux solides
en suspension qui réduisent sa transparence. Elle peut être
également provoquée par la présence d’algues, de plancton,
de matière organique et plein d’autres substances comme le zinc, le fer, le
manganèse et le sable, résultant du processus
naturel d’érosion ou de rejets domestiques et industriels.
• Le pH (potentiel hydrogène) d’une eau représente son acidité ou son
alcalinité c’est-à-dire de la concentration en ions d’hydrogène (H+)

• L'alcalinité de l’eau se définit comme sa capacité à absorber des ions H⁺
libérés par un acide fort durant un titrage jusqu’à un point
déterminé. L'alcalinité totale de l'eau est donnée par la somme des
différentes formes d'alcalinité existantes, soit, par la concentration
des hydroxydes, des carbonates et des bicarbonates, exprimée
en termes de carbonate de calcium.
• La dureté totale est calculée comme la somme des concentrations des ions
calcium et magnésium dans l'eau, exprimés
en carbonate de calcium.
• Métaux lourds Le suivi des concentrations en métaux lourds (cuivre nickel,
chrome, plomb, zinc et cadmium,
est particulièrement important vu leur
toxicité et leur capacité de bioaccumulation le long des chaînes
alimentaires

La teneur en sels totaux
• La salinité de I‘ eau est mesurée de deux façons : soit après pesée du
résidu sec après dissecation soit par conductivité électrique
• Conductivité électrique (EC) est une expression numérique de la capacité
d’une solution à conduire le courant électrique. La plupart des sels
minéraux en solution sont de bons conducteurs. Par contre, les composés
organiques sont de mauvais conducteurs. La conductivité électrique
standard s’exprime généralement en millisiemens par mètre (mS/ m) à
20 °C.
• les chlorures sont présents dans eaux à l’état brut
et transformés à des concentrations allant de petites traces
jusqu'à plusieurs centaines de mg/l. Ils sont présents sous la
forme de chlorures de sodium, de calcium et de magnésium.
La mer a une forte concentration de chlorure qui est d'environ de 26.000
mg/l

Les paramètres microbiologiques
Les analyses microbiologiques sont fondées sur la recherche des bactéries
considérées comme des indicateurs microbiologique de la qualité de l’eau :
 Escherichia coli
 streptocoques
 salmonelle
 Coliformes totaux
 Shigella sp
L'objectif de l’examen microbiologique de l’eau est de fournir des informations
quant à la potabilité, c'est à dire sans risque d'ingestion de micro-organismes
qui causent des maladies.

2. les facteurs climatiques liés à l’irrigation
a. Température
C’est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et
étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux
sensations de froid et de chaud.En général la température de l’air est bien
connue de tous et il est facile d’en avoir une valeur assez précise par des
thermomètres.
Il existe de nombreux appareils pour mesurer la
température de l’air, notamment :
un thermomètre classique;
un thermomètre mécanique ;
un thermomètre électronique ;

b. Humidité de l’air
l’humidité relative (HR, %) Il correspond donc au
rapport entre la quantité de vapeur d’eau dans l’air
et la quantité maximale de vapeur d’eau que l’air
peut accepter à cette température.
L’objectif est d’arriver à une humidité relative
comprise idéalement entre 40% et 60% à des
températures de l’air de confort entre 18 et 25 °C.
L’humidité de l’air peut se mesurer au moyen d’un
hygromètre :
On mesure l'humidité relative de l'air en pourcentage
par rapport à la concentration (maximale) de la
vapeur d'eau dans l'air saturé
Hygromètre

c. Relation climat –Irrigation
Évaporation
L’évaporation est le processus par lequel de l’eau passe de l’état liquide ou
solide, à l’état gazeux par un transfert d’énergie thermique
La transpiration est le processus physiologique
naturel par lequel l’eau stockée sous forme
d’humidité du sol est extraite par les racines des
plantes, passe à travers leur corps et est évaporée
par les stomates de leurs feuilles.
L'évapotranspiration (ET) est la quantité d'eau
transférée vers l'atmosphère, par l'évaporation au
niveau du sol et au niveau de l'interception des
précipitations, et par la transpiration des plantes
ET = Evaporation + Transpiration

ETR : Evapotranspiration réelle
C'est la quantité d'eau réellement perdue sous forme de vapeur d'eau par
une surface ou un couvert végétal dans des conditions hydriques réelles. On
l'exprime de manière usuelle en mm/j.
L'ETR dépend :
- de la culture considérée,
- du stade phénologique de cette culture,
- du contenu en eau du sol,
- des conditions météorologiques observées.
ET0 : Evapotranspiration de référence :
Taux d’évapotranspiration d'une surface de référence dans des conditions
hydriques réelles, la plante de référence le plus utilisé c’est le gazon

ETM : Evapotranspiration maximale
C'est la valeur de l'évapotranspiration réelle (ETR), dans le cas d'une bonne
alimentation en eau de la plante. Lorsque l'eau n'est plus un facteur limitant
au niveau de l'absorption des racines, la régulation stomatique est minimale
et l'évapotranspiration maximale.
ETP : Evapotranspiration potentielle
Il s'agit d'une valeur d'évapotranspiration maximale de référence pouvant
représenter la demande climatique. On la définit comme l'évapotranspiration
d'un couvert végétal bas, continu et homogène dont l'alimentation en eau
n'est pas limitante et qui n'est soumis à aucune limitation d'ordre
nutritionnel, physiologique ou pathologique

Coefficients culturaux
L'évapotranspiration réelle d'une culture peut être affectée par l'état de
son système aérien et racinaire, par son stade de développement
physiologique (croissance active, floraison, maturation).
C'est pourquoi, les agronomes ont cherché à comparer, dans des
conditions similaires de bonne alimentation en eau,
l'évapotranspiration maximale d'une culture donnée, à un stade
phénologique donné, avec l'évapotranspiration potentielle d'un gazon
Fétuque Manade maintenu en condition de croissance active.
Ainsi, est apparue la notion de coefficient cultural kc tel que:
ETM= kc.ETP
Donc
Le coefficient cultural varie suivant le type de culture, son stade de
développement, le type de climat...
Besoin net = Kc x ETo

Sept. Oct. Nov. Dec. Jan. Fev. Mars Avr. Mai Juin Jui. Aout
4,47 3,72 2,96 2,45 2,34 2,64 3,09 3,44 4,07 4,59 5,04 4,89
OLIVIER Kc 0,50 0,5 0 0,5 0 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,70 0,70
Maîs Kc 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,60 0,80 0,90 0,80
maraichage d'été Kc 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,60 0,60 0,80 0,80 0,00 0,00
maraichage Kc 0,60 0,60 0,80 1,00 0,80 0,60 0,60 0,60 0,80 0,80 1,00 0,60
rosasé vigne Kc 0,30 0,30 0,00 0,00 0,00 0,30 0,50 0,50 0,50 0,50 0,70 0,50
luzerne Kc 0,95 0,90 0,70 0,00 0,00 0,70 0,95 0,95 0,95 0,95 1,00 1,00
agrume Kc 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,80 0,60
Palmier Kc 0,70 0,60 0,60 0,50 0,50 0,50 0,50 0,60 0,60 0,70 1,00 1,00
Tableau des besoins en eau des cultures et bilan ressources-besoins
Désignation
Et0 (mm/jour)
Calculer le besoin brut (Bb) en eau d’irrigation pour l’olivier en mois d’Aout?

3. Identification des humidités caractéristiques du sol
Constituants du sol
• une fraction solide composée de :
- éléments minéraux qui proviennent généralement de la dégradation et de
l’altération de la roche mère
- éléments organiques provenant d’organismes surtout végétaux développés
dans le sol ou apportés par l’homme
• une fraction liquide (solution du sol) composée de l’eau dans laquelle sont
dissoutes des substances solubles émanant à la fois de l’altération des roches,
de la décomposition de la matière organique et des apports d’engrais.
• une fraction gazeuse composée des mêmes gaz que ceux trouvés dans l’air
plus ceux provenant de la dégradation des matières organiques du sol.

Humidité du sol :
l’humidité du sol est la quantité d’eau contenue dans le sol. Elle s’exprime
communément comme la quantité d’eau (hauteur d’eau en mm) présente sur
une profondeur d’un mètre de sol. L’humidité peut être exprimée en % de
volume. Une humidité du sol de 100 mm/m correspond à une humidité du sol
de 10% en volume. La quantité d’eau stockée dans le sol n’est pas une
constante mais peut varier dans le temps.

Teneur en eau
La pesée (M1) La séchage (105°C) (M2)
Teneur en eau = M1- M2

l’eau peut se trouver dans plusieurs états à l’intérieur d’un sol, ces états se
distinguent essentiellement par l’intensité des forces qui lient l’eau et les
grains.On distingue classiquement :
•l’eau liée à la surface des grains, qui est solidaire des grains ;
•l’eau capillaire qui est retenue par les pores les plus fins du sol
•l’eau libre qui peut circuler dans les pores du sol sous l’effet des forces de
pesanteur

• l’eau de gravité occupe la macroporosité du sol
• l’eau utilisable par la plante est essentiellement capillaire
• l’eau inutilisable par la plante adhère très énergiquement aux
particules du sol sous forme de films très minces.

Etat de l’eau dans le sol
L’eau du sol est soumise à trois types de forces qui le lient plus ou moins
fortement aux particules solides :
 la pesanteur P
 l’attraction par les solides F
 la succion par les racines S
F > S < P
Flétrissement
↓ ↓
drainage

 L’irrigation agricole consiste en un apport artificiel d’eau sur des terres
agricoles, dans le but d’augmenter leurs rendements,
l’agriculture irriguée consomme environ 70% des ressources mondiales en
eau. Au Maroc l’agriculture consomme entre 80 à 90% des ressources en eau.
 Cette technique vise à couvrir le manque d’eau d’origine naturelle
(pluie), surtout dans les zones désertiques ou au climat très sec. L’irrigation
agricole est également appliquée dans le cas des cultures qui demandent plus
d’eau qu’elles ne peuvent en trouver sur place,
4. les différents systèmes d’irrigation

Les systèmes d’irrigation peuvent être classés en deux grandes catégories :
l’irrigation gravitaire et l’irrigation sous pression. Dans la pratique, on
distingue l’irrigation gravitaire, l’irrigation goutte à goute et l’irrigation par
aspersion.
2.1 Irrigation gravitaire
C’est la technique la plus ancienne d’irrigation. Elle consiste à amener
l'eau au point le plus haut du terrain et à la laisser s'écouler par gravité. Cette
méthode d’irrigation a une efficience de 20 à 60%.

• Cout d’investissement faible;
• Alimentation des nappes phréatiques;
• Augmentation de la biodiversité;
• Technique ne nécessitant pas beaucoup de moyens et matériels;
• L’eau n’atteint pas les tiges des plantes, ce qui évite les maladies des
plantes.
• Frais réduits d’aménagement du sol;
• Insensibilité au vent;
• Besoins en énergie faibles.
Avantages

• Temps de main d’œuvre pour la répartition et la surveillance important;
• Pertes d’eau important;
• Nécessite un terrain plat (ou nivellement);
• Efficience d’utilisation de l’eau est faible;
Inconvénients

Les planches sont des bandes de terrain, aménagées en pente douce et
séparées par des diguettes. Elles sont aussi appelées calants ou planches
d'arrosage.
IRRIGATION PAR PLANCHES

Les bassins sont constitués de cuvettes en terre, à fond à peu près plat,
entourées de diguettes, cette technique d'irrigation s'applique à toutes les
cultures qui peuvent tolérer la submersion par les eaux pour une longue durée
IRRIGATION PAR BASSINS

Les sillons sont des petites rigoles en terre, aménagées dans le sens de la
pente du terrain, pour transporter l'eau entre les rangées de cultures.
IRRIGATION PAR SILLONS/A LA RAIE

4.2 Irrigation par aspersion
Elle consiste à fournir l'eau nécessaire aux cultures sous une forme analogue à
la pluie naturelle. L'eau est mise sous pression, généralement par pompage,
pour être ensuite distribuée au moyen d'un réseau de canalisations. La
distribution d'eau est faite au moyen de rampes d'arrosage équipées
d'asperseurs.

• Applicable dans la plupart des terrains
• Bien adaptée au grande culture;
• Moins de main-d’œuvre nécessaire par rapport aux méthodes d’irrigation
gravitaire;
• pas de pertes d'eau dans les conduites de transport (si entretien régulier) ;
• parcellaire non figé;
Avantages
4.2 Irrigation par aspersion
• Trop affectée par le vent
• Moins adaptée à l’eau saline
• Coût d’installation et d’entretien plus élevé par rapport aux méthodes
d’irrigation gravitaire
• Technicité élevée
Inconvénients

4.3 Irrigation au goutte à goutte
Elle consiste à délivrer l'eau en gouttes à la surface du sol avec une faible
dose (2-20 litres par heure). L'eau est canalisée dans des tuyaux en plastique
munis d'orifices appelés goutteurs (émetteurs, distributeurs, jets d'eau, etc.).

• Applicable dans la plupart des cultures et terrains et à tout type de sol
• Moins de main-d’œuvre nécessaire par rapport aux méthodes d’irrigation
gravitaire
• pas de pertes d'eau dans les conduites de transport (si entretien régulier);
• très bonne efficience pour l'irrigation localisée;
• Possibilité de fertiliser la culture;
• Un accès facile aux parcelles pour la réalisation des différentes opérations
culturales,
Avantages
2.3 Irrigation au goutte à goutte
• Coût d’installation et d’entretien plus élevé
• Technicité élevée
• Le risque de remontée de sels accumulés à la périphérie du bulbe
d’humectation
• Le risque de colmatage ou de bouchage de distributeurs
Inconvénients

5. les réserves d’eau d’un sol
5.1 Potentiel de l’eau dans le sol
• Le potentiel de l’eau dans le sol exprime l’intensité des forces qui
retiennent l’eau dans le sol ou bien l’importance du travail qu’il faut
fournir pour extraire cette eau.
• Plus le sol est humide plus le potentiel de l’eau est faible donc plus l’eau
est libre
• Au fur et à mesure que le sol se dessèche, les forces de rétention
augmentent, donc le potentiel de l’eau s’accroit ; l’eau devient de moins
en moins disponible.
• Ce potentiel peut être exprimé en bar, atmosphère, cm de colonnes
d’eau.
Préparation de l’irrigation

5.2. Valeurs de références
Porosité : C’est le volume des vides du sol exprimé en % du volume total. La
porosité d’un sol dépend de sa texture et sa structure. Elle est constituée de la
macroporosité et la microporosité.
Perméabilité : La perméabilité d’un sol, ou sa vitesse de percolation, c’est
l‘aptitude d'un sol à se laisser traverser par l’eau, dépend de sa texture et
surtout de sa structure. Elle est d’autant plus élevée que sa porosité est plus
forte.
L'eau peut, selon le type de roche,
pénétrer : c'est la porosité de la roche.
L'eau peut aussi traverser complètement
la roche : c'est la perméabilité de la roche.

Humidité à la capacité au champ (HCC) ou capacité de rétention :
La capacité au champ est la capacité de rétention maximale en eau du
sol. Elle correspond plus précisément à la quantité d'eau retenue, après
48 heures d'égouttement de l'eau libre vers la nappe phréatique, par un
sol préalablement gorgé d'eau (par des pluies ou un arrosage intensif).
La quantité totale d'eau retenue dépend essentiellement de la texture du
sol et de sa profondeur.
par exemple, un sol argilo-calcaire d'une profondeur de 400 mm, d'une
densité de 1,2 et d'une capacité de rétention de 30 g d'eau pour 100 g de
terre fine et sèche retiendra :
400 x 1,2 x 30 % = 144 mm

Humidité au point de flétrissement (HPf) :
• Elle correspond à la teneur en eau du sol en dessous de laquelle
l’absorption de l’eau par les racines est bloquée
• Dans ce cas, le potentiel de l’eau du sol est supérieur à celui de l’eau
dans la plante
• L’humidité à des potentiels du sol élevés varie très peu.
• Ce potentiel est assimilé à 15 atmosphères
• HPf représente la limite inférieure de l’eau utilisable par les plantes.

La réserve utile en eau d'un sol (RU) est la quantité d’eau que le sol peut
absorber et restituer à la plante. La RU est autrement dit la différence
entre l’humidité à la capacité au champ et l’humidité au point de
flétrissement permanent.
La RU est composée pour 2/3 de RFU (Réserve Facilement Utilisable) et
pour 1/3 de RDU (Réserve Difficilement Utilisable ou réserve de survie).
RU = (HCC - HPFP) * Da * Z
HCC = Humidité à la Capacité au Champ
HPFP = Humidité au Point de Flétrissement Permanent
Da = Densité Apparente du sol
Z = Profondeur d'enracinement en dm

Exercice
Sol d’un 0,5 ha et densité apparente de 1,2 g/cm3 et d'une capacité de
rétention maximale en eau de 40%.
flétrissement de la culture commence avec 10%
Profondeur racinaire de la culture est de 30 cm
Calculer :
Volume du sol exploité par les racines
Masse du sol
RU

6. les besoins en eau des cultures
6.1. Méthodes directes de détermination des besoins en eau des cultures
Des méthodes de mesure relativement précises de l’évaporation et de
l’évapotranspiration sont disponibles, mais leur mesure directe sur de très
grandes surfaces n’est pas possible actuellement.
Dans les réseaux de mesure, on utilise des :
 bacs d’évaporation
 lysimètres

Bac d’évaporation
est un évaporomètre constitué par un bassin ou un bac
d'eau où l'on mesure le changement du niveau de l'eau dû à
l'évaporation.
le niveau de l'eau est maintenu à faible distance au-dessous
du bord du bac. Les variations du niveau d'eau du bac,
mesurées à des intervalles fixes, sont le reflet de l'intensité
de l'évaporation.
La valeur de l’évaporation entre deux observations du niveau
de l’eau dans le bac est déterminée par:
E = P ± Δd
où P est la hauteur des précipitations pendant la période
entre les deux mesures et Δd est la hauteur d’eau ajoutée (+)
ou enlevée (–) au volume contenu dans le bac.

Sur base de Lysimetres
Le lysimètre est une cuve étanche enterrée,
à parois verticales, ouverte en surface et
remplie par une portion de terrain d'une
épaisseur de 0,5 à 2 mètres. La végétation et
les conditions à chaque niveau, surtout la
teneur en eau, sont maintenues
sensiblement identiques à celles du terrain
en place. Les variations de stock d'eau
peuvent alors être mesurées avec précision.

6.2. Méthodes indirectes de détermination des besoins en eau des cultures
Ce calcul est basé sur un bilan hydrique dans la zone racinaire sur une
période donnée. On compare la quantité d’eau disponible
naturellement et les prélèvements des végétaux placés dans des
conditions optimales d’approvisionnement en eau.
Eau disponible :
Pe : la pluie efficace, fraction des précipitations stockée dans la zone
racinaire
éventuelle réserve :R
Prélèvements :
- évapotranspiration maximale : ETM= kc.ETP
Kc : coefficient cultural
Besoins nets Bn = ETM – Pe – R
ETM= kc.ETP

Exercice
Calculer le Besoins nets du figuier
Supposant R = 0
ept. Oct. Nov. Dec. Jan. Fev. Mars Avr. Mai Juin
4,46 2,82 1,87 1,44 1,27 1,69 2,48 3,23 3,65 4,55
0,5 0,5 0 0 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
3,3 14,7 23,7 32,7 27,6 34,8 31,2 24,6 13,5 4,8

7. les composantes du système d’irrigation

DESCRIPTION DE LA STATION DE TETE
La station de tête se trouve à l’amont du système
d’irrigation. Dont l’objectif de centraliser les sources
en eau, améliorer leur qualité à l’injection par
filtration, injecter les engrais, piloter les programmes
des irrigations
 Filtration de l'eau aboutissant à une eau de bonne
qualité, ceci se fait par les filtres à sable, les filtres
à tamis ou à disques
 Injecteur d'engrais pour la réalisation d'une
irrigation fertilisante a l’aide d’un kit d’injection
 Les accessoires de la station de tête les vannes, le
compteur volumétrique, le régulateur de pression,
la purge d’air, le clapet de non retour, les
manomètres

Les pompes
• pompe à axe horizontal mono ou multicellulaire (Rivière, oued, bassin,
collinaire). Eau de surface
Avantages : matériel moins cher, facile à entretenir, …moteur diesel ou électrique,
• Electropompe immergée : pompe et moteur immergés et moteur
obligatoirement électrique (puits et forage).
Avantages : matériel simple, silencieux, entretien réduit, n’exige pas un forage
parfaitement rectiligne.
Inconvénient : l’eau doit être propre, matériel cher, protection contre la foudre.
• Pompe immergée à axe vertical et moteur de surface (pour puits et forages
peu profonds)
Avantages : possibilité d’un moteur diesel, moteur d’accès facile, pompe toujours
amorcée.

Pompe immergée pour forage
pompe à axe horizontal

Les pompes
Nécessité de tenir compte de ces données pour l’achat de la pompe
Diamètre du forage
tubé en pouces
Débit max pour HMT
de 100m
4’’ 10m3 /h (3 L/S)
6’’ 50-60m3 /h ( 14L/S )
8’’ 170m3 /h (47 L/S)
10’’ 200m3 /h (56 L/S)
12’’ 350m3 ou 100L/S
Diamètre d’un forage.

La Filtration
Améliore la qualité physique de l’eau et protège le réseau
contre le colmatage en arrêtant les matières en suspension :
argiles, sables, limons, algues,…
Types d’appareils :
Séparateurs : éliminant les particules lourdes par Centrifugation.
C’est un moyen de pré-filtration d’eau d’irrigation lorsque la
turbidité de l’eau de surface est importante

La Filtration
Filtres à sable :
Constitués par une cuve métallique résistant à une
forte pression (10 bars) que l’on remplit de sable.
La qualité de la filtration est fonction du débit,
autrement dit de la vitesse avec laquelle l’eau
traverse la couche de sable, celle-ci doit être
inférieure à 3-4 cm/S.
Une fois le filtre encrassé (chute de pression à la
sortie), jeu de vanne, contre lavage par inversion du
courant et élimination des impuretés accumulées
dans le filtre.
Le sable se dégrade, il doit être changé tous les 2-3
ans.

Le filtre à tamis :
Il est fait d’un tamis en plastique ou en acier enchâssée dans un corps
métallique cylindrique
Là aussi la vitesse de passage de l’eau doit être < 3-4 cm/s si l’on veut avoir
une filtration correcte
La Filtration

Filtres à lamelles ou à disques.
La filtration est assurée par un empilement de disques striés à stries radiantes, la
filtration se fait de l’extérieur vers l’intérieur.
Généralement dés que ΔP = 0.4 –0.5 bars, il faut déclencher le contre lavage.
La Filtration

La Filtration

Automatismes

La Fertigation
Pour la réalisation d'une irrigation fertilisante, (irrigation et injection d'engrais). Il
peut être installé, soit de façon permanente, soit simplement branché en cas de
besoins grâce à des prises de raccordement. Cet appareil aussi servira pour
injecter dans l'eau d'irrigation d'autres produits tels que de l’eau de Javel, de
l’acide nitrique, des produits phytosanitaires

La Fertigation
Réservoir d’engrais Ce sont des cuves
dans lesquels on met l’engrais. L’eau
d’irrigation passe à travers le réservoir
d’engrais dilue les engrais et entraîne
une solution nutritive vers l’extérieur du
réservoir en direction du système

La Fertigation
Les pompes doseuses d'injection proportionnelles fonctionnent par la pression de
l'eau du système de l'irrigation. L’autre type de pompe d’injection fonctionne à l’aide
d’une source électrique externe permettant l’obtention de la dilution désirée.

La Fertigation
Le Venturi est un injecteur installé autour d'un point de restriction tel qu'une vanne
régulatrice qui crée une pression différentielle, qui permet de créer un vide
responsable d'injecter de la solution dans le système

Exemple d’un dispositif artisanal d’injection de
la solution nutritive

La Fertigation
Solubilité des divers engrais (kg/100 L)
Engrais Kg/100 à 20 °C
Nitrate de chaux 122
Nitrate de potasse 31.6
Nitrate de magnésie 27.9
Sulfate d’ammoniaque 73
Urée 103.3
Ammonitrate 192
DAP 66.1
Chlorure de potasse 34
Sulfate de potasse 11.1
Bicarbonate de potasse 33
Phosphate mono potassique 23
Sulfate de magnésie 71

La Fertigation
Ce matériel d’injection peut être installé, soit de façon permanente, soit
simplement branché en cas de besoin.
 Venturi en cas de fertilisation localisée
Il est installé juste après la station de
filtration. A l’aval de ce matériel
d’injection, un filtre à tamis ou à
lamelles est placé en vue de filtrer la
solution nutritive qui sera injectée dans
le système. Celle-ci pourra contenir des
particules d’engrais ou de précipités
provenant d’une solution mère male
préparée.

DESCRIPTION DU RESEAU DE DISTRIBUTION
Réseau de distribution se trouve à l’aval de la station de tête. L’eau ou la solution
nutritive qui sort de la station de tête transite par la canalisation principale pour
arriver aux secteurs d’irrigation commandés chacun par une vanne:
La canalisation est composée de tuyaux fixes en P.V.C. ou polyéthylène (P.E).; son rôle
est d'acheminer l'eau filtrée de l'unité de tête à la parcelle de destination.
On utilise du P.V.C. pour la canalisation principale, secondaire et pour le porte-rampe,
et les rampes sont en polyéthylène (PE).
Les Canalisations principales et secondaires en P.V.C. du 90, 110, 125, 190, 160 et
200mm.
Les porte-rampes en P.V.C. du 32, 40, 50, 63, 75, et 90 mm.
Les rampes en P.E. du 14,5/17, 17/20, 22/25 mm.

marché calculé
110 103,60
90 84,40
75 70,40
63 59,00
50,00000 46,20

La conduite d’amenée transporte l’eau de la station de
tête aux entrées des secteurs d’irrigation ou des postes
d’arrosage, enterrée,
Le porte-rampe (ou antenne) reçoit l’eau de la conduite
d’amenée et le distribue aux rampes ou gaines
Les rampes ou gaines perforés sont en polyéthylène (PE).
Elles reçoivent l’eau du porte rampe et le distribuent aux
organes de distribution

Les accessoires du réseau de distribution: les vannes, les manomètres, les
tés, les coudes, les départs de rampes, les bouchons.
Ils sont utilisés dans le système pour la distribution de l’eau entre les
différentes conduites. On les trouve également au niveau de
l’emplacement de la vanne qui assure le passage de l’eau de la conduite
d’amenée au porte rampe

Les organes de distributions:
Un goutteur est un distributeur capable de délivrer un débit d’eau par
heur, généralement en matière plastique de couleur noire en vue
d’éviter le développement des algues et résister aux rayons Ultraviolets
Trois modes de fixation des goutteurs sur la rampe sont à considérer. Les
goutteurs montés en dérivation, les goutteurs en ligne et les goutteurs
intégrés

Les organes de distributions: les goutteurs, les gaines, Les mini-diffuseurs.
En fonction du mode de fonctionnement, il existe deux types de
goutteurs:
 Autorégulent ; débit fixée
 Turbulent ; débit est influencé par la pression

les gaines sont constituées de tuyaux en polyéthylène qui assurent à la fois
les fonctions de transport et de distribution de l'eau
On peut distinguer des gaines constituées d’une double paroi en
polyéthylène noir extrudée et perforée. L’eau arrive par la gaine intérieure
et passe dans la gaine extérieure à travers un ensemble de trous, puis l’eau
sort par des orifices pour alimenter la plante.
L’un des inconvénients des gaines perforées est que le débit n’est pas
régulier et l’apport n’est pas homogène. Elles sont sensibles au colmatage.
Elles sont généralement conçues pour une utilisation d’une à deux années.

Le débit des gaines est généralement compris entre 1 et 8 l/h par mètre
linéaire à une pression de service qui peut aller de 0,5 à 1,2 bars. En
maraîchage, on utilise des écartements entre orifices variant de 0,20 à
0,60 m. Le prix est généralement faible par rapport aux autres types de
distributeurs.

8. calendrier d’irrigation
Paramètre de base d’irrigation
Données sur la Région
 Pluviométrie
 Source d’eau
 …..
Caractéristiques du terrain de l'exploitation
 Superficie de l’exploitation
 Type de sol
 Pente
 Exposition
Caractéristiques de la source d'eau de l'exploitation
On présente les informations sur le débit de la source, la durée de fonctionnement de
la source, la pression à la source, l’origine de l’eau et sa qualité

Caractéristiques de la source d'eau de l'exploitation
 Le débit horaire est la quantité d’eau (Qs) qui sort de la source par unité de temps.
Il est exprimé en m3/h ou en l/s .
 Le volume d’eau, disponible pendant une journée (en m3/j), est égal à :
Vj = Qs x df
où
df = Durée maximale de fonctionnement de la source d’eau

la dose nette maximale (DNM) : la quantité d’eau que le sol pourra
emmagasiner et mettre à la disposition des plantes.
DNM = RU x f x Z x Prh
- RU : Réserve utile en mm par m de profondeur ;
- f : fraction pratique de la RU fonction type sol et de la plante f = 0,2 - 0,33
Pour un f = 0,33 qui affecte la RU, l’irrigation est déclenchée lorsque 33 %
de la RU est atteinte
- Z : Profondeur des racines actives,
- Prh: Proportion réellement humectée par rapport au secteur d’arrosage

Exercice
• Un source d’eau délivre une quantité de 10 litres pendant 5
seconde
• La moto-pompe est caractérisée par une durée maximale de
fonctionnement df=20 h/jour
• Besoins de la culture est de 6mm/j
• Superficie de l’exploitation est de 10 ha
• Question
• 1 Calculer le débit horaire en l/s puis en m³/h
• 2 Calculer le volume d’eau disponible pendant une journée
• 3 Calculer la superficie arroser par ce volume
SUITE
Pour arroser en période de pointe la superficie totale irrigable de
l’exploitation est de 1,5 Ha,
 4 Calculer le volume d’eau nécessaire par jour
 5 La durée du fonctionnement du puits nécessaire

La fréquence d’irrigation durant la période de besoins de pointe est
déterminée par la formule suivante:
I = DNM/Bbp
I = Intervalle qui sépare deux irrigations consécutives
DNM : La dose nette maximale (en mm)
Bbp : Les besoins en eau bruts de pointe de la culture (en mm/j)
Lorsque DNM > Bbp : I donne le nombre de jour entre deux irrigations
successives.
Lorsque DNM<Bbp : I<1 jour, les apports d’eau se feront chaque jour en
plusieurs fois par jour. Le nombre d’arrosage par jour
Naj = Bbp/DNM.

Exercice
• RU : Réserve utile en mm par m de profondeur = 82 mm/m;
• f : fraction pratique de la RU, f = 0,33 qui affecte la RU,
l’irrigation est déclenchée lorsque 33 % de la RU est atteinte ;
• Z : Profondeur des racines actives du clémentinier Z = 0,8 m ;
• Prh: Proportion réellement humectée par rapport au secteur
d’arrosage = 37 %
Calculer la dose maximale en mm à apporter à chaque arrosage
Calculer la fréquence d’irrigation (I) durant la période de besoins bruts de
pointe 6mm
Supposant que DNM = 3mm Calculer le nombre d’arrosage par jour

La pluviométrie fictive d'un distributeur c’est la quantité de l’eau délivré par
la superficie correspondante, elle est calculée par la formule suivante :
Pf = Dd/Sd
Pf : Pluviométrie fictive (mm/h)
Dd : Débit du distributeur
Sd : Superficie dominée par le goutteur = Ed x Er (Ed = écartement entre
goutteur sur la rampe et Er = écartement entre rampes).
En arboriculture on peut calculer la pluviométrie fictive par la formule
suivante :
𝐏f=𝐃a/𝐒a
Pf : Pluviométrie fictive (en mm/heure) ;
Sa = Superficie dominée par arbre (en m²);
Da: Débit déversé autour d’un arbre (l/h) = nombre de goutteurs/rampe x
nombre de rampes par ligne de plantation x débit du goutteur (l/h).

Exercice
Goutteur de 8 l/s
Écartement de plantation (6 – 4)
2 rampe par ligne de culture
Distance entre goutteur 2 m
Calculer la pluviométrie fictive du distributeur
Calculer la pluviométrie fictive par arbre

La durée maximale d’arrosage (en h/j) d’un poste d’irrigation en période de
pointe :
T = Bbp/Pf
Bbp : Besoins brut de pointe en eau d’irrigation (mm/jour)
Pf : Pluviométrie horaire (mm/heure)
En cas de fractionnement de l’apport d’eau journalier, on divise T par Naj
(nombre d’arrosages/j).

Exercice
la pluviométrie fictive du distributeur déjà calculé calculer La durée
maximale d’arrosage sachant que le besoin brut est 6mm

Le nombre de secteurs
Ns = df/T
Ns: Nombre minimum de secteurs d’irrigation
df : Durée maximale du fonctionnement de la source d’eau (h/j)
T : Durée maximale d’arrosage (heures/jour).
La taille maximale d’un secteur d’irrigation Ts
Ts= Si /Ns
Si = Surface irriguée (m²)
Ns = Nombre de secteurs

Calcul du nombre minimum de secteurs
d’irrigation sachant que la durée de
fonctionnement 14 h

Exercice
Un verger d’amandier couvre une superficie de 8 ha, dont 600 m2 occupé par les
constructions l’exploitation est de forme rectangulaire, sa longueur L=400m. Elle est
répartie en 2 parcelles carré de presque 4 ha qui sépare entre eux un piste de 4 mètre.
Besoins brute de l’amandier est de 3 mm/j - écartement (6 – 3) – 2ramps par ligne de
plantation ,distance entre goutteur 1,5 et débit de 8 l/h
Le débit horaire de puit Qs=40 m³/h
La moto-pompe est caractérisée par une durée maximale de fonctionnement df=20
h/jour
La dose nette maximale (en mm) à apporter à chaque arrosage DNM = 4 mm
1. le volume d’eau disponible pendant une journée
2. le volume d’eau nécessaire par jour pour arroser la superficie de l’exploitation et
déduire la durée du fonctionnement du puits nécessaire
3. La fréquence d’irrigation durant la période de besoins bruts de pointe
4. La pluviométrie fictive , la durée maximale d’arrosage et déduire le nombre
minimum de secteurs d’irrigation
5. la taille maximale d’un secteur d’irrigation

1. Un verger d’amandier couvre une superficie de 9 ha, dont 400 m2 occupé par
les constructions. Le besoin brute de l’amandier est de 3 mm/j
- écartement (6 – 4)
- 2ramps par ligne de plantation, distance entre goutteur 1,5 et débit de 8 l/h
Le débit horaire de puit Qs = 35 m³/h
La moto-pompe est caractérisée par une durée maximale de fonctionnement
df=20 h/jour
La dose nette maximale (en mm) à apporter à chaque arrosage DNM = 4 mm
1) Calculer la durée maximale d’arrosage ?
2) Calculer la durée maximale du fonctionnement du puits et déduire le
nombre minimum de secteurs d’irrigation ?

DELIMITATION ET DISPOSITION DES SECTEURS D’IRRIGATION
Un secteur d’irrigation reçoit un débit d’eau proche de celui de la source. Ce
secteur peut être composé de plusieurs postes d’arrosage. Ce qui permet le
partage du débit de la source sur plusieurs postes qui fonctionneront en
même temps.
La disposition des postes d’arrosage dans l’exploitation se fait selon plusieurs
critères :
 La configuration des parcelles : isoler les parcelles à forme irrégulières.
 Le type de sol : choisir des parcelles comprenant un type de sol
homogène.
 Le type de culture, l’assolement culturale, …
 La topographie : placer les postes d’arrosage selon les types de pentes, de
préférence installer les rangées des cultures et les rampes suivant les
courbes de niveau,

DELIMITATION ET DISPOSITION DES SECTEURS D’IRRIGATION
Selon la pente du terrain,
 on pourra placer le porte rampe à l’extrémité ou à l’intérieur du poste
d’arrosage. Ce porte rampe pourra alimenter des rampes ascendantes et
rampes descendantes de directions opposées et ayant des diamètres
différents.
 Les longueurs de ces rampes placées de part et d’autre du porte rampe
sont différentes selon la pente. Plus la pente augmente plus le porte
rampe sera placé vers la partie supérieure de la parcelle. Les paires de
rampes auront la même longueur dans les cas où le terrain est plat.

Pression dans les conduites d’eau
La pression est définie classiquement comme l'intensité de la force qu'exerce
un fluide par unité de surface.
La pression de fonctionnement du système est la pression hydraulique
maximale requise pour le fonctionnement normal du système, qui
comprend: a) les pertes de charge dans le réseau de conduites depuis
l’ouvrage de tête jusqu’à l’extrémité la plus lointaine du système; b) la
pression requise par les distributeurs; et c) la différence d’altitude (en plus
ou en moins).
On distingue trois classes de systèmes:
• les systèmes à basse pression, dans lesquels la pression requise est de
2 à 3,5 bars;
• les systèmes à moyenne pression, dans lesquels la pression requise est
de 3,5 à 5 bars;
• les systèmes à haute pression, dans lesquels la pression requise est
supérieure à 5 bars.
10 m d’eau = 1 bar = 1 kg/cm2

Pression dans les conduites d’eau
Il faut vérifier la pression en différentes point du réseau de façon périodique.
Il est préférable d’utiliser des manomètre à aiguille durant la visite de
contrôle.
Les points de contrôle de la pression:
• Contrôle la pression à l’entrée de la station de tête
• Contrôle da déférence de pression entre l’entrée et la sortie du filtre
• Contrôler la pression à la sortie de la station du tête
Si la pression n’est pas bonne, on cherche l’origine de l’anomalie

9. méthodes et Précision
Méthode de contrôle de débit et niveaux de contrôle
 Contrôle du débit de l’installation
Le débit de l’installation sous une pression donnée pourra être mesuré
régulièrement à l’aide d’un compteur monté en station de tète. Le volume
d’eau délivré au secteur d’irrigation par heure pourra nous permette de
s’apercevoir de la baisse des débits due au colmatage progressif des
distributeurs. Ce débit de l’installation pourra être estimé en mesurant le
débit d’un échantillon de goutteurs et le multiplier par le nombre de
goutteur par secteur.
Début moyen de goutteur : mètre sous le goutteur un récipient pour
collecter l’eau délivrer par le goutteur pendant une heur et puis calculer le
volume d’eau pour déduire le débit du goutteur
Débit (l/h) =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑙)
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 ℎ

9. méthodes et Précision
Méthode de contrôle de débit et niveaux de contrôle
 Contrôle du bouchage des goutteurs et de l’homogénéité de leur
débit
Pour contrôler le débit des goutteurs on calcule le coefficient d’uniformité.
Ce mesure porte sur 4 distributeurs par rampe pour 4 rampe ( 1er, 1/3, 2/3 et
dernier pour rampe et goutteur). On calcule la moyenne (q min) des 4
mesures de débit les plus faibles et la moyenne (q) de l’ensemble des débits
mesurés.
Le coefficient d’uniformité (CU) est égal à :
CU = (q min/q)*100
SI CU > 90 : pas d’intervention
Si CU entre 90 et 70 : nettoyage du réseau
Si CU < 70 : chercher les causes du colmatage
Ce type de mesure pourra se faire obligatoirement en début de compagne

10. état des éléments du réseau d’irrigation
10. 1 État du filtre
En fonctionnement normal, un filtre va se colmater au fil du temps. il faut
Le nettoyer quand il provoque une baisse de pression de plus de 0,5 bar. il
est donc impératif de prévoir des prises « manomètre » avant et après Le
filtre, et de contrôler La pression régulièrement lorsque l’installation est en
fonctionnement.
Si les nettoyages manuels d’un filtre deviennent trop fréquents (plus de 2 à 3
fois par semaine), il faut envisager leur automatisation.
Crépine
Elle empêche la pénétration de corps étrangers pouvant
obstruer les canalisations et faire des dégâts dans la pompe
Pilotage de l’irrigation

Filtre à sable
le contre-lavage
Le contre-lavage est le seul moyen pour nettoyer un
filtre à sable.
Le bon réglage de la vanne de contre-lavage doit être
vérifié avec l’installateur pour ne pas risquer d’entraîner
le sable à l’extérieur.
l’état du sable à surveiller
Il est recommandé de faire un contrôle visuel annuel de
l’état du sable.
Le changer environ tous les 3 à 5 ans ou plus
fréquemment s’il reste sale après un lavage ou s’il
s’agglomère en formant des « paquets ».
niveau du sable
De temps en temps, remettre, si nécessaire, du sable
jusqu’au niveau préconisé par le fabricant.
en contre-lavage

le filtre à tamis
Les filtres les plus simples sont à démonter pour être
nettoyés manuellement (brosse + jet d’eau).
Les filtres les plus sophistiqués sont équipés :
• d’une brosse qui tourne dans le tamis et d’une vanne de
réglage.
• et/ou d’un système d’aspiration des particules ,
L’ensemble peut être automatisable.
Quel que soit le mode de nettoyage, il faut démonter le
filtre complètement, au moins une fois pas an, pour
vérifier l’état du tamis. Lors d’un colmatage excessif, la
trop forte pression sur le tamis peut provoquer sa
déformation ou son déchirement.

le filtre à disques
L’empilement de disques (cartouche) est retiré de
son corps, les disques sont désolidarisés sur leur axe
pour les nettoyer au jet haute pression ou par trempage
(12 à 24 h) dans l’eau de javel
Le mouvement inverse de l’eau provoque le relâchement
des disques pour libérer les particules vers la vidange.
C’est plus efficace qu’un simple lavage manuel et
facilement automatisable pour les nettoyages fréquents.

11. l’entretien du réseau
• injection d’acide contre les dépôts de calcaire et d’engrais.
Pour effectuer les traitements appropriés, il est important de faire une analyse
d’eau pour connaître sa qualité chimique :
Si votre eau contient moins de 10 mg de calcium par litre : un traitement en fin de
saison suffit !
Si votre eau contient entre 10 et 50 mg de calcium par litre, il faut traiter 2 à 3
fois dans la saison.
Au-delà de 50 mg : il faut intervenir une fois par semaine !
on recherche une concentration de 0,2 % d’acide au distributeur. On injecte une
solution d’acide + eau. On vérifie au papier pH que l’acide est bien arrivé au
dernier distributeur. On peut alors arrêter l’installation, laisser agir au moins 15
min puis rincer abondamment (45 min à l’eau claire).
• injection de chlore contre les colmatages organiques : algues, bactéries,
champignons
Préparer une solution mère à 3% (concentration à adapter en fonction du degré
de colmatage) d’eau de Javel du commerce titrée à 36° chlorométrique. L’injecter
pendant 15 min

Densité de plantation de 4 m x 2 m,
1 goutteur de 1,6 l/h espacés de 0,75 m, en mono-rampe.
3333 goutteurs/ha
soit un débit total du réseau
de 5333 l/h/ha (5,33 m3/h/ha).
Objectif :
On veut distribuer aux goutteurs une solution à 0,2% d’acide nitrique pendant
15 mn soit :
(0,2/100) x 5333 x (15/60) ≈ 2,66 litres/ha d’acide nitrique.
NB : Dans le commerce, l’acide nitrique est dosé à 60% ou 90% ou 95% (à
vérifier sur l’étiquette !),
on a donc besoin de (2,66/60) x 100 = 4,43 l d’acide du commerce

Densité de plantation de 4 m x 2 m,
Réalisation
Préparer une solution mère à 20 %
Volume de la solution 2,66/20*100 = 13,3 litres (volume total)
Dans un bac on dilue 4,43 l d’acide du commerce dans (13,3 – 4,43) = 8,87 = 9
litres d’eau
Rapport d’injection = débit d’injection (l/h)/ débit du réseau (l/h)
Débit d‘injection de 13,3 litre de solution mere en 15 min
13,3 * (60/15) = 53,3 l/h
débit du réseau 5333 l/h/ha
Rapport d’injection : 53,3/5333 = 0;0999 = 1%

• Connaitre toutes les caractéristiques des matériels qui composent
l’installation,
• Réaliser les opérations de surveillance, nettoyage et entretien tout au long de
la saison,
• Disposer les moyens d’agir rapidement quand on a détecté un problème.
pour bien connaître son installation et pouvoir intervenir rapidement
 Avoir un plan précis de l’installation,
 Noter les caractéristiques techniques
 Toujours prévoir, dès l’achat du matériel, un stock

vérifier l’installation bien avant le début de la campagne d’irrigation
ou d’antigel.
à partir d’une station de pompage
• Vérifier le bon état apparent de l’armoire électrique et des câbles de la
station de tête.
• Contrôler l’état de la pompe .
• Vérifier tous les filtres et/ou les automatismes de contre lavage.
• Test d’uniformité
• Le compteur volumétrique permet de vérifier le volume d’eau passé. Ce
volume doit correspondre à celui attendu par le débit théorique de
l’installation
• Végétation surtout si les rampes sont enterrées ou sous paillage
• Injection d’aide et chlore
• purger les rampes,
en cours de campagne

les précautions à prendre contre le gel
Pour éviter les dégâts du gel et retrouver une installation en bon état la saison
suivante :
 nettoyer les filtres et les vidanger soigneusement,
 purger les rampes,
 vidanger complètement le réseau,
 s’assurer que les regards des vannes sont bien drainés
 laisser les vannes 1/4 de tour à moitié ouvertes
• Vidange et purge du réseau

12. remédier aux pannes
• Un bruit de gravier dans la pompe : il y a cavitation. Soit la hauteur
d’aspiration est trop grande et il faut baisser la pompe - soit le débit est
trop important et il faut réduire le débit.
• Un échauffement anormal du moteur électrique : il peut avoir 3
origines :
une mauvaise ventilation du local de pompage,
des démarrages trop fréquents,
une demande de débit à la pompe trop important.
• Une vibration anormale de la pompe : vérifier la fixation du socle et le
manchon d’accouplement qu’il faut changer quand il est usé.

13. l’uniformité du débit au réseau d’irrigation
Utilisation des Tensiomètres
Le tensiomètre mesure la tension de l’eau du sol ou la succion du sol.
Il est formé d’un tube remplie d’eau équipé d’une jauge à vacuum en haut et
une bougie céramique poreuse vers le bas.
L’eau se déplace du tube à travers la bougie vers le sol en réponse à la
succion du sol quand le sol est sec. Lorsque le sol est saturé, la tension est
nulle. Les valeurs mesurées par le manomètre indiqueront donc quand il est
nécessaire d'irriguer

13. l’uniformité du débit au réseau d’irrigation
Utilisation des sondes.
Les sondes mesurent de la conductivité électrique
entre deux électrodes, elles sont placées dans le sol.
Apres branchement sur une sonde le boitier de lecture
convertit la résistance en potentiel hydrique, ainsi on
mesure la disponibilité en eau du sol et non l'humidité,
l’unité de mesure est le Centibar
Sol Humide: forte conductivité Sol Sec: faible conductivité

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