Cours-irrigation_et_drainage_cours1.pptx

IRRIGATION A LA PARCELLE
Cours préparé et animé par:
Monsieur Mohamed OUZIDAN
Ingénieur d’état en Génie Rural
Année académique 2012- 2013

I. Importance de l’eau pour les plantes
 L’eau entre en jeu dans la réaction de la photosynthèse;
 L’eau va servir comme moyen de transport des éléments nutritif;
 Elle contribue à la turgescence (rigidité) de la plante. Quand une
plante manque d’eau, cela entraîne le flétrissement . On parle du
flétrissement permanent : c’est le point de non retour, ‘est à dire,
même si on irrigue, la plante n’en profite plus de l’eau.
 Régulation stomatique: la quantité d’eau dans la plante va
commander l’ouverture ou la fermeture stomatique.
 Teneur en eau des plantes: 80% à 90% du poids vert:
- Grains: 10% environ
- Feuille : 75 à 95%
- Tubercules : 95%
- Pour produire 1 g de Matière sèche, il faut 300 à 800 g d’eau.
INTRODUCTION

II. Origine de l’eau pour l’alimentation de la plante
 Précipitations: la pluie et la neige constituent les principales sources
d’eau pour les plantes. Pour que ces précipitations soient efficaces, il
faut quelles puissent satisfaire les conditions suivantes:
- Quantité suffisante ( en mm)
- Une bonne répartition dans le temps
- Intensité
 Eaux superficielles: Oued, cours d’eau, eaux de crue, etc…
 Eaux souterraines: Nappes, sources, etc…
 Irrigation
Faire attention aux unités:
Hauteur d’eau = lame d’eau : en mm
Volume : en m3
Débit : m3/h; l/s
Intensité : mm/heure
INTRODUCTION

III. Définition et objectifs de l’irrigation ?
• L’irrigation peut être définie comme étant l’apport artificiel d’eau au
sol en vue de fournir l’eau nécessaire au développement des plantes.
• D’une façon générale, l’irrigation est l’apport au sol pour réaliser
certains objectifs suivants:
 Fournir l’eau nécessaire au développement des plantes;
 Protéger les plantes contre les sécheresses de courtes durée:
(Irrigation pérenne: irriguer toute l’année)
(Irrigation de complément ou irrigation d’appoint: pratiquée
lors d’un période de sécheresse au cours d’une année;
exemple: dans les régions de Bour favorable où on pratique
l’agriculture pluvial; on apporte quelques irrigations
pendant les mois de mars ou Avril, ce qui permet d’accroitre
considérablement les rendements.
INTRODUCTION

❸Refroidir le sol et l’atmosphère rendant l’environnement de la
plante plus favorable à son développement.
(aspersion: évaporation de goutte d’eau avant arrivée au sol,
ce qui entraîne le refroidissement de l’atmosphère).
❹Réduire le risque de gel des plantes.
(exemple: en zone montagneuse, une fois il y’a une
diminution de température, on irrigue par aspersion, les
gouttelettes d’eau s’accumulent sous forme de glace autour
des feuilles de l’arbre, ce qui se traduit par le réchauffement
de l’atmosphère.
INTRODUCTION

INTRODUCTION
❺Lessiver les sels présents dans le sol. On majore la quantité
d’eau d’irrigation pour lessiver les sels par percolation profonde.
❻Retarder la maturité des plantes en apportant l’eau à la fin du
cycle de croissance, ce qui induit un prolongement du cycle
végétatif.

P
Comment Irriguer ?
Quand irriguer?
Faut – il irriguer?
Station de
pompage
Réseau d’irrigation
Réservoir
5 questions ?
Planification d’irrigation
Besoins d’irrigation
Techniques d’irrigation
QUESTIONS
Est – il possible d’irriguer ?
Combien ?

REPONSES
Question 1 : Faut-il irriguer?
Dépend du contexte climatique et du choix culturale.
Dans des zones à pluviométrie importante (exemple > 800 mm) et
bien répartie sur toute l’année, on aura pas besoin d’irriguer les
céréales, l’arboriculture, et autres Dans ce contexte on pas
besoin d’irriguer et on pratique ce qu’on appelle : irrigation
pluviale.
Par contre dans le cas des zones à pluviométrie moyenne à faible et
notamment caractérisée par l’irrégularité dans le temps (le cas de
notre pays): Dans ce cas on aura besoin de l’irrigation.

REPONSES
Question 2 : Combien apporter?
La réponse fera l’objet de l’étude des besoins en eau es cultures.
Question 3 : Comment irriguer?
Traiter les techniques d’irrigation et de la conception du système
d’irrigation.
Trois principaux systèmes d’irrigation sont pratiquées:
- Irrigation gravitaire
- Irrigation par aspersion
- Irrigation localisée (goutte à goutte)

REPONSES
Question 4 : Est – il possible d’irriguer ?
On doit prendre en considération:
- Disponibilité de la ressource en eau (quantité et qualité);
- Contraintes physiques;
- Problèmes techniques;
- Economiquement : Est-ce que l’irrigation est retable ou pas?
Question 5 : Planification d’irrigation?
- Gestion de l’irrigation

Chapitre 1: Besoins en
eau des cultures
 Pour déterminer les besoins en eau des cultures, il faut tenir compte de tous
les éléments ci après:
1. Climat;
2. Culture;
3. Intensité cultural;
4. Milieu et exposition;
5. Sol
6. Eau disponible dans le sol
7. Fertilité du sol
8. Méthode et pratique de culture
9. Méthode d’irrigation

eau des cultures
I. DEFINITIONS
i. Besoin en eau des culture
Selon la FAO, le besoin en eau d'une culture est "la quantité d'eau
nécessaire à couvrir les pertes en eau par évapotranspiration de la
culture d'une culture saine, cultivée en grande parcelle, sans contraintes
du sol (fertilité et humidité), et réalisant son potentiel de production sous
les conditions considérées« .
ii. Evapotranspiration :
Evapotranspiration = évaporation + transpiration
C’est le processus de vaporisation à travers lequel l’eau subit un
changement de phase en passant de la phase liquide à la phase vapeur.
Lorsque l’eau évapore à partir de la surface du végétal ou de la surface du
sol, le processus prend le nom d’évaporation. Et l’eau qui évapore à
l’intérieur des feuilles du végétal et qui se diffuse à travers les pores des
feuilles vers le milieu prend le nom de transpiration.
ii. Evapotranspiration de référence ETo:

eau des cultures
DEFINITIONS
iii. Evapotranspiration de la culture de référence ETo:
C’est le taux d’évapotranspiration d’une surface étendue du gazon vert
ayant une hauteur uniforme de 8 à 15 cm poussant activement ombrant
complètement le sol et ne manquant pas d’eau.
iv. Evapotranspiration maximale ETM
C’est le taux d’évapotranspiration maximale d’une culture lorsque sa
croissance et sa production ne sont pas limitées en eau et non limité en
eau.
vi. Le coefficient cultural Kc
C’est le rapport entre l’Eto et l’ETM, il est liée à la morphologie de la
culture à sa physiologie et à la gestion de l’irrigation.

eau des cultures
vi. Le coefficient cultural Kc
C’est le rapport entre l’ET0 et l’ETM, il est liée à la morphologie de la
culture à sa physiologie et à la gestion de l’irrigation.
Le coefficient cultural prend différentes valeurs selon le stade végétatif
de la culture.
Par exemple: Pour le maraîchage : il varie entre 0,3 à 1
I. Calcul de l’ET0
Plusieurs méthodes de calcul de calcul de l’ET0 on été proposés, on
peut distinguer: Blaney- Criddle, Penman, Brochet, Turc, etc…
La formule Blaney- Criddleest l’une des méthodes les plus utilisée car
elle exploite des données climatiques facilement accessibles.

eau des cultures
Cette formule est la suivante:
ETP ou Eto = Kt x (8.13+0,46 x T ) x p
Avec:
T : Température moyenne (en degrés Celsius) pendant le mois
considérée;
P: pourcentage journalier moyen des heures annuelles de lumière
diurne, qui est fonction dela latitude (Tableau n°2 , Bulletin FAO 24)
Kt : Coefficient climatique dépendant de la température calculée par
l’expression suivante:
Kt = 0,0311 T + 0,24

eau des cultures
II. Calcul de l’ETM
L’évapotranspiration maximale de la culture est calculé par la formule:
ETM = Kc x ET0
III. Calcul du besoins en eau B l’ETM
BI = Kc. ET0 – Pe
Avec:
BI : Besoin d’irrigation (mm) pour une culture donnée pendant une
durée considérée;
Pe: Pluie efficace ou effective (mm) qui est définie selon la FAO comme
la partie des précipitations qui contribue à satisfaire les besoins en
eau de la culture et/ou le besoin net d’eau. Pour simplification, on
prend Pe = 70% de la pluviométrie du mois considérée.

eau des cultures
IV. Exercice n°1:
Dans la région de Aïn Beni mathar, il est prévu de créer un verger d’olivier
qui sera irrigué à partir d’un débit de 15 l/s disponible 25 jours par mois
et à raison de 16 heures par jour.
Quelle surface peut-on raisonnablement planter ?
- Efficience d’irrigation: 90%;
- Données du Kc par mois;
- Température mensuelle moyenne;
- Tableau du pourcentage journalier moyen (p) des heures diurnes.

Chapitre 2: Irrigation goutte à
goutte
I. Présentation du système d’irrigation goutte à goutte
I.1. Définition:
L’irrigation goutte-à-goutte est un procédé qui consiste à appliquer l’eau à
faible débit et à intervalles fréquents au voisinage des plantes, l’eau est
appliquée séparément à chaque plante en quantités réduites, précises au
moyen d’un distributeur appelé goutteur. Il s’agit de la méthode
d’irrigation la plus avancée, avec l’efficience d’application la plus élevée.
L’eau est distribuée en continu au même endroit sous forme de gouttes et
s’infiltre dans le sol en humectant la zone racinaire. La zone plantée n’est
que partiellement humidifiée.
I.2. Avantages du système goutte à goutte:
- Chaque plante reçoit individuellement la quantité d’eau et les
substances nutritives qui lui sont nécessaires ( à condition de placer un
injecteur d’engrais en tête du réseau). Les espaces entre les rampes
restent secs, ce qui permet l’accès aux champs même en période
d’irrigation.

goutte
-L’irrigation goutte à goutte permet de maintenir l’humidité du sol à un
taux favorable pour la plante (proche de l’humidité à la capacité au
champs). Dans ces conditions , la dépense d’énergie fournie par le
végétal pour rechercher l’eau est minimale et la plante peut affecter
toute son énergie à sa croissance;
- Économie d’eau. La superficie plantée est partiellement humidifiée,
mais précisément et avec une quantité d’eau contrôlée. Ainsi, de
grandes quantités d’eau d’irrigation sont économisées et la superficie
irriguée peut être accrue avec le même volume mobilisé, ce qui permet
un revenu supérieur par unité de volume d’eau.
- La forme des parcelles ne constituent pas un obstacle: les parcelles de
forme quelconque peuvent être équipées facilement sans qu’il y ait
d’interférence sur les parcelles voisines;
-L’intervention humaine se limite au contrôle périodiques des
installations de filtrations, de fertigation, de régulation ainsi qu’au bon
fonctionnement des goutteurs;

goutte
-Le déficit en eau des zones non irriguées entrave la croissance des
mauvaises herbes;
-Augmentation des rendements et amélioration de la qualité des
production
I.3. Incontinents du système goutte à goutte:
-Risques d’obturation par des particules solides en suspensions, des
dépôts chimiques ou organiques;
-Les apports d’eau étant très localisées le développement spécial de la
zone radiculaire est limité;
-Les utilisateurs doivent être au bénéfice d’une bonne technicité pour
pouvoir profiter des avantages du système et éviter certains
incontinents: risques d’obturation, difficultés d’estimation des quantités
d’eau à apporter, etc…L’entretien du filtre et un contrôle systématique
des goutteurs sont indispensables;
-Coût élevé des installations.

goutte
- Accumulation des sels dissous dans l’eau d’irrigation à la périphérique
du bulbe d’humidification. Il est parfois nécessaire de prévoir des
arrosages complémentaires par aspersion ou par gravité pour assurer
un lessivage correct du sol;
-Impossibilité de lutter contre le gel.

INTRODUCTION
1.4. Besoin en eau des culture en irrigation localisée
L’irrigation localisée est utilisée principalement pour les vergers et les cultures en
ligne où une partie seulement de la surface est occupée par les plantes. Le
feuillage de ces plantes, quand elle sont jeunes et largement espacées,
n’interceptent qu’une partie de la radiation incidente. En irrigation de surface ou
par aspersion, toute surface non recouverte par le feuillage de la culture, si elle
humidifiée par l’irrigation, subit une perte en eau, du fait de l’évaporation par le
sol ou de la transpiration des adventices, sans aucun bénéfice pour la culture.
Les chiffres de besoins en eau , déterminés par les méthodes d’irrigation
traditionnelles comprennent cette perte.
On doit donc, pour calculer les besoins en eau d’irrigation localisée, appliquer à
ces chiffres un coefficient de réduction Kr ou coefficient de couverture.
Bien que l’estimation précise de ce coefficient nécessite une recherche
expérimentale plus approfondie, on utilise la formule de Decrois pour le
détermination de Kr à savoir:

INTRODUCTION
Kr = 0,1 + Cs ( Kr est plafonné à 1)
Avec:
Cs: Le taux de couverture du sol par la culture ( à un stade déterminé de son
cycle), il représente la fraction de la surface du sol réellement couverte par
le feuillage des plan
tes en projection verticale.
Ce coefficient est estimé à travers le rayon de frondaison de la plante
considérée: R
Cs = (R^2 x 3,14)/(Er x Ea)
Le calcul des besoins en eau en irrigation localisée se fera par la formule
suivante:
B(brutte) en mm = ((Kr x Kc x ET0) - Pe )/Efficience
-Pour estimer Pe on adopte les équations suivantes:
* Pe = 0,8 x P; si P> 75 mm /mois
* Pe = 0,6 x P; si P< 75 mm /mois

Exercice N°2
On considère une exploitation agricole dans la région de Berkane plantée en
agrume (adulte) et équipée en système d’irrigation goutte à goutte:
- La superficie nette de l’exploitation = 5 ha
- Densité de plantation : 6/6
- ET0 = 6 mm pendant le mois de pointe
- Kc = 0,65
- Pluviométrie négligeable pendant le mois de pointe
i) Calculer le coefficient de réduction Kr
ii) Calculer les besoins en eau de l’exploitation en m3 pendant le mois de pointe
(on prend nombre de jour pendant le mois de pointe = 30 jours)

goutte
I.4. Eléments d’un réseau goutte à goutte:
Un système intégral d’irrigation par goutte-à-goutte comprend:
- un ouvrage de tête: Il peut s’agir d’une borne d’irrigation, d’une prise
agricole ou d’une station de pompage;
-Une station de tête comprenant une pompe à axe horizontale, matériel
de filtration, matériel de fertigation, appareillage de régulation et de
contrôle;
-Conduites d'amenée et de distribution de l'eau d'irrigation;
- Tuyaux porteurs des distributeurs d'eau.

goutte

goutte
2. Les distributeurs
Selon la configuration de la surface mouillée, leur débit et leur principe
de fonctionnement, les organes de distributions se divisent en trois
principales catégories à Goutteurs, mini-diffuseurs, et ajutages calibrés.
2.1. Les goutteurs
C’est l’organe le plus important et le plus délicat du réseau, réalisé
généralement en PVC ou en matériaux dérivés du PVC, le goutteur assure
la distribution de l’eau qui diffuse ensuite dans le sol.
Ils sont montés à intervalle régulier sur de petits tuyaux flexibles en
polyéthylène PE.
L’eau pénètre dans les goutteurs sous une pression d'environ 1 bar et
ressort sans pression sous forme de gouttelettes continues avec un faible
débit de 1 à 25 litres/heure.
Les plus utilisés sont les goutteurs intégrés, les boutons et de moins en
moins les goutteurs en ligne et goutteur par capillaire de type
‘‘spaghetti’’.

goutte
a1.1. Type des goutteurs
Les goutteurs peuvent être autorégulant ou turbulents:
-Les goutteurs autorégulant ou compensés sont équipés de système de
régulation de pression de façon à assurer un débit relativement
constant pour des pressions variables;
-Goutteurs turbulent : le débit varie fortement avec la variation de la
pression.
a1.2. Choix des goutteurs des goutteurs
La sélection des goutteurs doit être adaptée à chaque situation
particulière. Le choix dépendra du type de culture, de la nature du sol,
du climat, de la topographie, de la qualité de l’eau, des disponibilités
financières, etc…
A1.2.1. Loi débit – pression
La loi générale qui lie le débit q (en l/h) d’un goutteur à la pression
P ( en mCE) est de la forme:

goutte
q = K x Px
Avec:
k = constante fournie par le constructeur du goutteur
L’exposant x varie fortement selon le régime d’écoulement au travaers
des orifices de distribution.
Cette équation montre qu’il y a intérêt à adopter une faible valeur de x
pour que les variations de pressions se traduisent par des variations de
débit aussi limitées que possible.
Les valeurs suivantes de x peuvent être retenues:
- goutteur à régime turbulent : x est de l’ordre de 0,5
- goutteurs autorégulant : x varie 0,001 à 0,2
A1.2.2. Contrôle de la qualité et des normes des goutteurs
Le service des Expérimentations, des Essais et de la Normalisations
(SEEN) relevant du Ministère de l’Agriculture et de la Pêche maritime se
charge de la caractérisation des performances des goutteurs et du
matériel d’irrigation.
Elle publie à cette effet des bulletins d’essai pour chaque type et
marque des goutteurs. Ci-dessous exemple de bulletin.

goutte
2.2. Les mini diffuseurs
Les mini diffuseurs fonctionnent comme de petits asperseurs statiques
qui pulvérisent l'eau sous forme de tache de 1 à 6 m de rayon sur une
partie de la surface du sol sous une pression voisine de 1 à 2 bar, leur
débit varie de 35 à 250 l/h selon les modèles.
Les mini-diffiseurs sont constitués d’une base comportant un orifice
calibré au travers lequel l’eau passe sous forme de jet.
La forme des surfaces arrosées varie selon le type de tête utilisé: Cercle
complet, ½ cercle, aile de papillon, pinceau
Le mode d'irrigation est intermédiaire entre l'aspersion et le goutte à
goutte. Il consiste à humecter le sol sur une profondeur de l'ordre de 40
cm. sur la partie de sol arrosée, ce qui conduit à irriguer une fois tous les
deux à cinq jours.

goutte
2.3. Les ajutages calibrés
Les ajutages sont constitués d'orifices calibrés fixés en dérivation sur la
rampe, tous les 2 à 8 m et recouverts d'un manchon brise-jet leur débit
varie de 35 à 100 l/h, sous une pression de 1 bar, suivant le diamètre de
l'ajutage (1,2 à 2,1 mm).
Le type d'irrigation est intermédiaire entre le goutte à goutte et
l'irrigation de surface, chaque ajutage apportant l'eau dans des micro-
bassins autour ou le long des arbres.

goutte
3. Les rampes
La plut part des rampes sont en tuyau polyéthylène noir de basse
densité (PE BD). Ce matériau est souple, ce qui facilite leur
manipulation. Elles doivent être opaques au rayonnement solaire afin
de présenter une bonne résistance au vieillissement et d’éviter le
développement d’algues dans le réseau.
Les diamètres intérieurs vont de 5 à 32 mm, mais les plus utilisés sont:
13 mm et 17 mm.
3.1. Installation des rampes:
L’installation des rampes est conditionnée par différents facteurs (type
de culture à irriguer, nature du sol, etc…). Les dispositions les plus
utilisées sont les suivantes:
-Rampes simple:
Chaque rangée de culture est desservie par une seule rampe rectiligne.
Ce type système est surtout utilisé pour les cultures à faible écartement
(cultures maraîchères, vignes, etc…)

goutte
-Rampes double:
Deux rampes sont disposées en parallèle. Il est possible de placer une
première rampe lorsque les arbres sont jeunes et d’en ajouter une
deuxième rampe lorsque les besoins en eau augmentent.
-Rampes à boucle:
Cette disposition extrêmement flexible permet de regrouper les
goutteurs autour des arbres. Il faut placer les goutteurs de telle sorte
que l’espacement soit maximum tout en assurant une humidité
continue de la zone racinaire.
Rampes à dérivations latérales:
Ce système permet d’augmenter la surface irriguée et la dose apportée
par addition des tuyaux latéraux sur une rampe simple.
Les trois dernières configurations conviennent spécialement à
l’irrigation des cultures arboricoles.

goutte
3.2. Ecartement des rampes:
Correspondra au moins à celui des rangs de plantation. Pour le cas de
double rampe par rangs (cas d’arboriculture), l’écartement entre
rampes double varient de 80 cm à 1 m. Dans le cas de culture serrée et
de terrain favorable (structure fine), on peut parfois irriguer plusieurs
rangées à l’aide d’une seule rampe.
3.3. Espacement entre les goutteurs:
Dépendra des caractéristiques du bulbe d’humectation. La dimension,
la forme et le taux d’humidité du bulbe sont fonction des propriétés
physiques et mécaniques du sol, de la teneur en eau initiale du sol, du
débit des goutteurs et du volume totale apporté.
L’objectif recherché est d’atteindre une humectation continue de la
zone racinaire.
Les espacement les plus utilisés sont: 0,25 m – 0,33 m – 0,40 m – 0,50
m – 0,75 m – 1 m

goutte
3.4. Nombre de goutteurs par plante
Un des plus importants facteurs à considérer dans le calcul d’une
installation d’irrigation goutte à goutte est la proportion de surface ou
de sol qui peut être humidifiée par rapport à la surface totale du sol qui
peut être exploré par les racines. Cette proportion est désignée par P
qui exprimée en pourcentage.
La valeur de P dépend du type du sol, du débit des goutteurs, de
l’espacement des distributeurs sur les rampes, du nombre de rampes
disposées sur une rangée de plantes.
On ne peut pas fixer à P une valeur minimale absolue. Un objectif
raisonnable pour le calcul d’un projet goutte à goutte, est d’humidifier
au minimum le tiers (p = 33%) de l’ensemble de la zone racinaire
potentielle dans le cas d’un verger dont les arbres sont largement
espacés. Si les plantes sont sérées, on peut être amené à humidifier
presque tout le volume de sol pour assurer à chaque plante une
alimentation satisfaisante.

goutte
Le tableau n°1 donne une estimation du pourcentage de sol humecté
par une rampe simple équipée de goutteurs équidistants, pour
différents types de sol, différents débits goutteurs et différents
espacements:

qg en l/h 1,5 1,5 1,5 2 2 2 4 4 4 8 8 8 12 12 12
texture du
sol G M F G M F G M F G M F G M F
ErEg 0,2 0,5 0,9 0,3 0,7 1 0,6 1 1,3 1 1,3 1,7 1,3 1,6 2
0,8 38 88 100 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
1,0 33 70 100 40 80 100 80 100 100 100 100 100 100 100 100
1,2
25 58 92 33 67 100 67 100 100 100 100 100 100 100 100
1,5
20 47 73 26 53 80 53 80 100 80 100 100 100 100 100
2,0 15 35 55 20 40 60 40 60 80 60 80 100 80 100 100
2,5 12 28 44 16 32 48 32 48 64 48 64 80 64 80 100
3,0 10 23 37 13 26 40 26 40 53 40 53 67 53 67 80
3,5 9 20 31 11 23 34 23 34 46 34 46 57 46 57 68
4,0 8 18 28 10 20 30 20 30 40 30 40 50 40 50 60
4,5 7 16 24 9 18 26 18 26 36 26 36 44 36 44 53
Tableau n°1 : Valeurs du pourcentage de sol humidifié par une rampe
simple en fonction de la texture, du débit et de l’espacement des goutteurs.

goutte
Exercice N°3:
Le propriétaire d’une exploitation située dans la commune rurale Aïn
Lahjar près de la ville de Layoune décide d’équiper son exploitation en
système d’irrigation goutte à goutte. Ci-dessous quelques données sur
le projet:
-Superficie = 1 ha
- Assolement: Prunier adulte
- Sol de texture moyenne
- Densité de plantation : 4 m /3 m
- Besoin net journalier pendant le mois de pointe = 3,6 mm
- Goutteur proposé : Goutteur intégré autorégulant GR PC
avec débit moyen = 4,03 l/h
-Dispositions proposée: une rampe par rangée d’arbres – Espacement
entre goutteur = 0,75 m

goutte
Questions:
1. Vérifier si la disposition proposée satisfait la condition du taux
d’humidification;
2. En supposant que l’exploitation sera équipée en un seul poste
d’irrigation, calculer la durée d’irrigation
(NB: Durée (en h)= Bb (en mm) /Pluviométrie (en mm/h))
Pluviométrie (mm/h) = Débit du goutteur) /
(Espacement rangée x Espacement entre goutteur)
3. Calculer le linéaire totale de la rampe nécessaire.
4. Calculer le nombre des goutteurs nécessaires;
5. Calculer le débit totale (en m3/h) nécessaire pour l’irrigation de
cette exploitation;

goutte
3.5. Calcul des pertes de charge sur les rampes
3.5.1. Perte de charge sur rampe non perforé
La formule classiquement utilisée pour le calcul des pertes de charge en
irrigation localisée pour les rampes non perforé est celle de Hazen-
Williams:
J = 1.1 x 1,21 x 10^10 x (Q/Cw)^1,852 x d^-4,87
DH (m) = J (m/m) x L (m)
Avec:
J : Perte de charge (m/m)
Q : Débit de la rampe en l/s
Cw : Coefficient de perte de charge ( pour les tuyaux à parois lisses :
Cw = 150)
d: Diamètre intérieur de la rampe mm
L : Longueur de la rampe en m
DH : Perte de charge totale en m

Coefficient de rugosité Valeur
Acier 120
Béton 100
Bois 120
Cuivre 150
Étain 130
Fonte 100
Matière plastique, PVC, PE 150
Plomb 130
Verre 140
goutte
Coefficient de perte de charge Cw pour différents matériaux

goutte
3.5.2. Perte de charge sur rampe équipée de goutteur
Dans une rampe de distribution, les goutteurs occasionnent des pertes
de charge supplémentaires et le débit diminue en cours de route.
Le calcul des perte de charge se fera par tronçon en fonction de
l’espacement des goutteurs, les pertes de charge occasionnées par les
goutteurs correspondent aux perte de charge singulières dans la rampe,
ils seront pris en en compte par la majoration des pertes de charge
linéaire par 10%.
Le calcul des pertes de charge par tronçon est donné par la formule
suivante (en appliquant la formule de hazen Wiliams):
DH = Σ [(Yi) ](i=1 à i=n)
Avec:
Yi = (1,21 x 10^10 x (Qi/Cw)^1,852 x di^-4,87 x Li) x 1.10
Qi : Débit du tronçon i (l/h) ;
di: Diamètre du tronçon i (mm) ;
Li: Longueur du tronçon i (m);

goutte
3.6. Répartition des pressions le long d’une rampe
La variation de pression dans la rampe ne provient pas que des pertes
de charges, il varie également en fonction de la topographie du terrain.
On doit alors tenir compte de la différence d’altitude des points de la
rampe.
Ainsi la variation totale de pression le long d’une rampe sera calculé en
additionnant les pertes de charge et la dénivelée en négative pour la
pente positive et ou en positif pour la pente négative.
La variation de pression le long d’une rampe se calcule par la formule
suivante:
DP= DH + DZ
Avec:
DP : Variation totale de pression le long de la rampe
DH : Perte de charge totale le long de la rampe
DZ : Dénivelée totale de la rampe

goutte
3.7. Calcul des diamètres des rampes
Le calcul des diamètres des rampes se fait en respectant la règle
suivante:
La vitesse maximale admissible dans la rampe ne doit pas dépasser
1 m/s.

goutte
Exercice N°4:
Soit une rampe de 20 m de longueur équipée de goutteur intégré
espacés de 1 m. Le débit moyen des goutteurs est de 8 l/h. La pente du
terrain dominée par cette rampe est uniforme (équidistance des
courbes de niveau = 5 m avec pente positive de 0,2 m entre deux
courbes de niveau.
1. Calculer le diamètre de la rampe.
2. Calculer les pertes de charge pour le premier tronçon de la rampe.
3 Calculer les pertes de charge totale dans la rampe.
4. Calculer la variation totale de pression dans la rampe.

goutte
4. Les portes rampes
Les portes rampes sont des conduites qui alimentent les rampes, ils
doivent être en matériau non corrodable en vue d’éviter que l’eau soit
contaminée par des impuretés. Ils sont en général enterrés pour ne pas
constituer d’obstacles aux opération culturales.
Les matériaux les plus utilisés sont le PVC et le PE.
A l’origine du porte rampe, il ya une vanne équipée ou non par un
régulateur de pression. La longueur du porte rampe est fonction du
nombre de rampes qu’il alimente et de leur espacement.
4.1. Les diamètres des portes rampes
Les diamètres nominaux les plus utilisés pour les portes rampes sont:
125 mm; 110 mm; 90 mm; 75 mm; 63 mm; 50 mm.
Etant donné que le débit diminue en alimentant les rampes en cours de
route, les portes rampes ont généralement ont une disposition
filiforme: Diamètre nominal diminue de l’amont en aval de la porte
rampe.

Diamètre extérieur
(DN) en mm
Epaisseur en mm Diamètre intérieur en mm
50 1,6 46,8
63 2,2 58,6
75 2,3 70,4
90 2,8 84,4
110 3,2 103,6
125 3,7 117,6
140 3,7 132,6
160 3,8 152,4
200 4,7 190,6
goutte
Epaisseurs moyennes des conduites en
PVC de pression nominal 6 bars

goutte
4.2. Tracé du porte-rampe
Sur les parcelles accidentées, il est souhaitable que les rangées des
cultures et les rampes suivant les courbes de niveau, les portes rampes
suivant les lignes de plus grande pente.
4.3. Calcul des portes rampe
Le calcul de porte rampe est identique à celui de la rampe, sauf que
l’espacement entre les orifices est plus important et que les débits sont
plus élevés.
4.4. Calcul des diamètres des portes rampes
Le calcul des diamètres des rampes se fait en respectant les deux règles
suivantes:
- La vitesse maximale admissible dans le porte rampe rampe ne doit
pas dépasser 1,5 m/s. (même vitesse admissible pour la conduite
principale)
- En respectant la règle de Christiansen sur la variation admissible de
pression qui limite la plage de variation du débit à 10% correspondante
à une variation de pression de :

goutte
P = Pmxq/q
________________________________
x
Pm : Pression nominale de fonctionnement du distributeur (mCE) ;
q/q : variation admissible du débit (10 %) ;
x : exposant dans la loi débit-pression du distributeur.

goutte
Exercice N°5:
Une parcelle de superficie 1600 m² (L = 40 m, L= 40 m) est desservie par
une porte rampe, les données de cette parcelles se présentent comme
suit:
- Culture olivier (6m/6m);
- Pente uniforme le long du sens du porte rampe; dénivelée = 2m
- Goutteur utilisé: goutteur intégré turbulent, débit moyen = 4,19
- Coef x de loi débit = 0.56
- Diamètre intérieur des rampes = 13 mm
1. Calculer la variation maximale de pression le long de la rampe;
2. Calculer les diamètres du porte rampe;
3. Calculer la variation de pression au niveau du porte rampe;
4. Calculer la variation maximale totale de pression au niveau de cette
unité d’irrigation.

goutte
5. Etapes à suivre pour le dimensionnement d’une installation
en irrigation localisée:
5.1. Caractéristiques de la parcelle à irriguer:
a. Dimensions, superficie, topographie (pente): Procéder à l’élaboration
d’un plan coté (plan topographique de la parcelle avec les courbes de
niveau);
b. Superficie totale et superficie nette à irriguer.
5.2. Culture à irriguer:
Types de cultures, Superficie par culture, Etat des culture (adulte, jeune,
en projet), Densité par culture: Er, Ea
5.3. Sol:
Texture, Perméabilité, etc..

goutte
5.4. Ressource en eau:
-Préciser la nature de la ressource (Réseau collectif, ressource
souterraines, autres)
-Préciser pour le cas du réseau collectif: (Nature de la prise,
Référence de la prise d’eau, débit ou main d’eau, dotation, tour
d’eau, qualité de l’eau, etc…)
-Préciser pour le cas de la ressource souterraine: (la profondeur
totale par puits/forage, les niveaux piézométriques et dynamiques, le
débit d’exploitation, la qualité d’eau, etc…)
5.5. Besoins en eau:
Calcul du besoins en eau brut, et du besoin nette par culture.
5.6. Calcul hydraulique
a. Distributeurs et écartements :
Type, Débit, Ecartement entre les distributeurs, Nombre de rampes par
ligne de culture, Pression de service du distributeur, Loi débit-pression.
b. Pluviométrie fictive (Pf) et durée d’irrigation par culture (T):

goutte
c Postes d’irrigation
Postes, unités, Cultures, superficie par poste, Débits par poste,
Durée d’irrigation par poste et totale
d. Calcul des Rampes, porte rampes, têtes d’unités et conduites principales
5.7. Groupe motopompe:
a. Pompe immergée:
Débit d’équipement; Hauteur dynamique, Hauteur de calage,,
Hauteur de refoulement au dessus du niveau du terrain naturel,
Perte de charge dans la colonne montante, Hauteur manométrique
totale. Choix de la pompe.
b. Pompe centrifuge ou à axe horizontal:
Débit max; Pression à l’aval immédiat de la station de tête; Pertes de
charge maximales au niveau de la station de tête; Hauteur
d’aspiration; Hauteur Manométrique Totale; choix de la pompe
(Puissance, rendement, etc…)

goutte
5.8. Bassin de stockage :
Besoin journalier pendant le mois de pointe; Nombre de jours d’autonomie
d’irrigation pendant le mois de pointe; Volume du bassin.
Bassin proposé : Bassin de forme rectangulaire ou trapézoïdale.
Pour le cas du bassin de forme trapézoïdale
Dimensions en gueule : …. m x ….. m.
Dimensions au radier : …. m x …. m.
Hauteur totale : …. m.
Capacité totale : ……… m3.
Quantité totale du revêtement : ….…. m2.
5.9. Devis estimatif (Coût du projet):
Etablir les devis par poste de dépense:
-Creusement et cuvelage de puits;
- Fourniture et pose des équipements de pompage;
-Fourniture et pose des équipements de pompage;
-Matériel de filtration, de fertigation et de chimigation (station de tête);
-Fourniture et pose des conduites d'amenée et de distribution de l'eau d'irrigation;
-Tuyaux porteurs des distributeurs

goutte
5.9. Devis estimatif (Coût du projet):
Modèle de devis:
DESIGNATION UNITE QUANTITE PT HT P.T. (DH-HT)
TOTAL (DH-HT)
T.V.A. (DH)
TOTAL (DH-TTC)

goutte
6. PROJET :
On se propose d’équiper une parcelle de superficie brute de 1,2 ha en irrigation
goutte à goutte, les données du projet se présentent comme suit:
Longueur = 100 m
Longueur
=
100
m
Forage
Bassin projeté
-Superficie nette à équiper = 1 ha
-Ressources en eau: Puits avec débit = 2 l/s; Niveau dynamique = 40 m
-Assolement : Oliver (6/6)
-Goutteur à utiliser : Goutteur intégré turbulent Ray, avec débit moyen = 4,19 l/h;
K = 4,2085; X = 0,2400
-Eto = 6 mm
-Sol de texture moyenne; Perméabilité = 7 mm/h
- Procéder à la conception et au dimensionnement de ce projet.

Cours-irrigation_et_drainage_cours1.pptx

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Similaire à Cours-irrigation_et_drainage_cours1.pptx

Similaire à Cours-irrigation_et_drainage_cours1.pptx (20)

Dernier

Dernier (20)

Cours-irrigation_et_drainage_cours1.pptx