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Aspersion
Aspersion
Aspersion
OPTION :
GESTION ET MAITRISE DE LEAU
Gravitaire
Submersion
Bassin
Aspersion
Classique
Couverture intgrale
Quadrillage total
Rais
Enrouleur
Calant
Pivot
Localise
Goutte Goutte
Micro Jet
Aspersion
OPTION :
GESTION ET MAITRISE DE LEAU
INTRODUCTION
L'irrigation par aspersion est une technique relativement rcente qui consiste
reproduire sur le sol le phnomne naturel de la pluie, avec toutefois le contrle de
l'intensit et de la hauteur de la verse.
Les facteurs limitant l'irrigation gravitaire traditionnelle ont pendant longtemps
considrablement rduit la fraction irrigable des sols vocation agricole, ils
concernent:
INTRODUCTION
Les facteurs limitant l'irrigation gravitaire traditionnelle sont :
1. La topographie des parcelles irrigables doit tre bien nivele, par
consquence le prix de revient des nivellements est trs onreux.
2. La nature du sol, sableuse ou argileuse, imposait des modules et des
longueurs des raies trs variables ainsi que des pertes trs importantes par
percolation ou par colatures.
3. Les structures de surfaces en canaux lourds et encombrantes.
4. Les contraintes de tour d'eau.
5. L'importance des besoins en eau d'irrigation estims grossirement en
correspondance de dbit 1l/s/ha.
6. La mobilisation d'une main d'uvre permanente pendant les heures
d'arrosage.
Canevas Hydraulique
Piste
Canal Primaire
Secondaire
Quaternaire
Pente
Colature
Tertiaire
missaire
Collecteur
AVANTAGES ET
INCONVENIENTS
DE LASPERSION
Avantages
1. L'aspersion ne ncessite en aucune manire le nivellement pralable des
sols.
2. Elle libre l'exploitation des structures superficielles de canaux et
rigoles.
3. Elle permet d'arroser avec la mme efficacit les sols les plus sableux et
argileux par le moyen d'un contrle systmatique de l'intensit de la
pluie.
4. Elle permet le contrle de la dose appliquer tant en qualit qu'en
uniformit.
Avantages (suite)
5. Elle vite les pertes par percolation et colature et augmente
considrablement le rendement de l'irrigation en diminuant par voie de
consquence les besoins en eau d'irrigation l'unit de surface.
6. Elle permet dans certains cas la protection antigel.
7. Elle peut se combiner avec des oprations de fertilisation.
8. Elle entrane des conomies trs importantes de mains d'uvre.
9. Elle est constitue de structures souples, mobiles, adaptables tous les
cas particuliers.
Inconvnients
1. Elle entrane au niveau de l'exploitation des dpenses, extrieure
d'investissements et d'exploitation, trs suprieures l'irrigation
traditionnelle.
2. Elle s'avre mal adapte aux rgions trs ventes.
3. Elle ne peut tre utilise avec des eaux sales.
4. Elle oblige la multiplication des traitements en raison du lavage des
appareils foliaires.
5. Elle peut favoriser le dveloppement de certaines maladies dans certaines
conditions.
6. Elle peut tre mal adapte certains sols de structure superficielle
fragiles.
MATEREILS DARROSAGE
MATERIELS DARROSAGE
Les arroseurs rotatifs
Les arroseurs rotatifs appels aussi asperseurs, sprinklers ou canon sont constitus
dun :
quipage mobile autour d'un axe vertical.
corps principal mont sur un pivot et portant une ou deux tuyres
munies de buses calibres.
levier battant avec ressort de rappel qui assure la rotation de l'appareil.
Marque: VERSA
PN
Modle: VYR 20
monobuse
3.57 mm
3.96 mm
4.36 mm
4.76 mm
5.15 mm
5.55 mm
bars
l/h
Pj
l/h
Pj
l/h
Pj
l/h
Pj
l/h
Pj
l/h
Pj
1.75
660
26.20
800
27.80
960
29.40
1140
30.00
1340
30.90
1550
31.20
2.10
720
27.00
870
28.80
1050
30.00
1250
30.60
1480
31.40
1720
32.00
2.46
770
27.60
940
29.40
1140
30.60
1360
31.20
1610
32.00
1880
33.00
3.16
870
28.40
1070
30.20
1290
31.40
1550
32.40
1880
33.20
2140
34.30
3.51
920
28.80
1130
30.60
1360
31.80
1630
32.60
1930
33.60
2240
36.60
4.21
990
29.40
1230
31.20
1490
32.40
1780
33.20
2990
34.30
2410
36.80
1- La porte du jet
Le trajet thorique d'une particule liquide, lance avec une vitesse initiale V dans une
direction faisant un angle avec l'horizontale et en ngligeant la rsistance de l'air, est
semblable au mouvement d'un projectile.
2- La pluviomtrie de l'eau
La pluviomtrie de l'eau est obtenue directement en provoquant l'aration et
l'clatement du jet et indirectement par l'interposition priodique de la cuillre de levier
battant devant la veine d'eau la sortie de la buse.
Il y'a antinomie entre une bonne porte et une bonne pluviomtrie. Les gouttes trop
fines ont une porte trs limite et sont par ailleurs trs sensible au moindre vent. Les
vritables brumisateurs ne sont utilisables qu'en zones d'atmosphre calme.
Les pulvrisateurs moyens donns par sprinklers M.P. rsistent bien jusqu' un vent
de 3 m/s, au-del, la sensibilit du jet engendre une mauvaise rpartition
3- La pluviomtrie horaire
La pluviomtrie horaire s'apprcie en tant que valeur moyenne et
distribution variable. La valeur moyenne de la pluviomtrie horaire s'exprime
par le rapport du dbit la surface mouille:
Pu
Pu : en mm/h
Q : en m3/h
S : en m2
1000 .Q
S
PLUVIOMETRE
Port du jet
COURBE PLUVIOMETRIQUE
Pu: mm/h
Pu = f(x)
m
Distance de larroseur
S4
S3
R4
S2
R3
S1
R1
R2
Dbit de larroseur
Pu : en mm/h
Q : en m3/h
S : en m2
1000.Q
S
Q = 5 m3/h
Surface arrose
Rayon du jet
Pluviomtrie de larroseur
Pj1 = 2m
S1 = 12.57 m2
Pj2 = 4m
S2 = 50.27 m2
Pj3 = 8m
S3 = 201.06 m2
Pj4 = 16m
S4 = 804.25 m2
Pu
Pj
Pu
Pour ces deux raisons essentielles, on est amen prvoir le recoupement des cercles
arross.
La pluviomtrie horaire et le volume d'eau appliqu en chaque point sont obtenus par la
somme des pluviomtries et des volumes d'eau apports par les jets qui couvrent le point
considr.
Au niveau des pluviomtries linaires, on fait la somme des ordonnes des courbes
pluviomtriques en chaque point.
Si on a plusieurs recoupements comme c'est le cas usuel, on procde de mme en faisant
en chaque point de la zone couverte par plusieurs arroseurs la somme des valeurs
relatives chaque arroseur.
Zone humide
Zone sche
cartement
e
cartement entre arroseurs
l
cartement entre rampes
I : Implantation : e x l
Dispositions usuelles
Disposition carre.
Disposition en rectangle.
Disposition en triangle.
DISPOSITION CARREE
e Pj 2
DISPOSITION CARREE
EXEMPLE
1000 q
S
Pu
1000 q 1000 3
2.95mm / h
R2
182
La pluviomtrie horaire moyenne d'une batterie d'arroseurs fonctionnant simultanment est de:
Pm
1000 q
e2
Pm
1000 3
24
5.21mm / h
DISPOSITION CARREE
En tout tat de cause, les tuyaux mobiles qui reoivent les arroseurs sont livrs en
lments de 6m, donc les espacements sont fixs en multiples de 6. Cependant pour les
installations fixes ralises souvent en tuyaux polythylnes continues, on peut choisir
un espacement quelconque.
Pour les arroseurs bas et moyen pression, les espacements les plus courant sont :
6 x 6 - 12 x 12 - 18 x 18 - 24 x 24.
Dans ce cas la pluviomtrie horaire moyenne de l'installation est obtenue par:
Pm
Pm : en mm/h
Q en m3/h
e en m
1000 q
e2
DISPOSITION EN TRIANGLE
3
2
e
rampe
SP
arroseurs
DISPOSITION EN RECTANGLE
Il s'agit d'un dispositif assez irrationnel en sol, en raison de la variabilit
systmatique de la pluviomtrie entrane par une distribution dsquilibre des
arroseurs.
Cette disposition est quelque fois employe dans des rgions vent dominant, les
rampes tant disposes perpendiculairement la direction du vent. L'effet du vent sur les
jets d'eau rtablit une certaine uniformit de la rpartition de l'eau
Les dispositions les plus courant sont : l = 1.3 1.5 e
( l : distance entre rampes et e distance entre arroseurs ).
Gnralement on prend e voisine de Pj ce qui donne pour l'implantation en
rectangle les valeurs suivantes:
Pj
l/e
14
12
18
1.50
18
18
24
1.33
23
24
30
1.33
28
24
36
1.50
Dure de la journe
Le nombre d'heures par jour doit aussi tre aussi grand que possible pour
minimiser le dbit d'quipement.
METHODE DU CALCUL
Pour faire ltude dun projet dirrigation par aspersion, les donnes de base sont :
Dtermination de la dose D
Caractristiques du sol
Prof
Da
Hcc
Hpf
0.30
1.17
18.33%
10.00%
0.50
1.22
18.48%
10.30%
0.60
1.30
18.91%
10.60%
Dure
Kc
Initial
30
0.35
Dveloppement
140
0.75
Mi-saison
40
1.15
Fin saison
30
0.45
Total
240
Climatologie
P
Tmax
Tmin
Nov
28
21
10
Dc
33
18
7
Janv
28
18
7
Fv
29
20
8
Mars
32
22
10
Avril
31
24
12
Mai
15
32
19.8
Juin
7
31
17
Juillet
2
36
20
Aot
3
36
20
Octobr
Sept
e
10
21
32
27
18
15
Calcul de la dose D
Da
Hcc
Hpf
RU
RU
0.30
1.17
18.33%
10.00%
0.30
292.38
292.38
0.50
1.22
18.48%
10.30%
0.20
199.59
491.98
0.60
1.30
18.91%
10.60%
0.10
108.03
600.01
RU = 600.01 m3/ha
RFU = RUx2/3 = 400 m3/ha
RU = 60 mm
RFU = 40 mm
La dose D = RFU = 40 mm
P
Tmax
Tmin
Tmoy
p%
Pe
Nov.
28
21
10
15.50
Avril
31
24
12
18.00
Mai
15
32
19.8
25.90
Juin
7
31
17
24.00
Juillet
2
36
20
28.00
Aot
3
36
20
28.00
Sept.
10
32
18
25.00
Octobr
e
21
27
15
21.00
24.00% 23.00% 24.00% 25.00% 27.00% 29.00% 31.00% 32.00% 31.00% 30.00% 28.00% 26.00%
6.80
9.80
6.80
7.40
9.20
8.60
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
2.60
Eto/j
3.63
3.16
3.30
3.61
4.15
4.72
6.17
6.09
6.47
6.26
5.46
4.59
Eto/m
ois
94.88 Dveloppement
99.00 108.30 124.42Mi-Saison
141.64 185.20Fin
182.78
187.92
163.80
137.75
Stade 108.94
Initial
saison194.18
Priod
e
45
65
80
40
Nb
jours
16 29 1
30
30
4 26
30
24 6
30
4
Kc/sta
de
0.45
0.80
1.15
0.80
Kc/moi
Etc/jou
s
0.45
0.46
0.80
0.80
1.10
1.15
1.08
0.80
0.80
r
1.63
1.46
2.64
2.89
4.58
5.43
6.67
4.87
5.18
Etc/mo
B.
is
49.02 43.80 79.20 86.64 137.27 162.88 200.02 146.23 155.35
Hyd.
-42.22 -34.00 -72.40 -79.24 128.07 154.28 200.02 146.23 155.35
METHODE DU CALCUL
Dimensions de la parcelle
Long : 228 m
Larg : 180 m
BEI : 200 mm
Donnes de bases
: 40 mm
: 7.50 mm/h
Nj : 20 j/mois
Organisation de lirrigation
Nh: 16 h/jour
I : 18x18
METHODE DU CALCUL
1. Le nombre de rotation
La culture recevra ses besoins en eau BEI du mois de pointe (BIP) par
parties successives (dose D ).
Le nombre de fois qu'on va irriguer pendant le mois de pointe est le nombre
de rotation donn par :
BEI
D
D : la dose en mm
BEI : Besoins en eau de mois de pointe en mm
Rotation
BEI : 200 mm
D : 40 mm
BEI
D
200
5
40
40
40
40
40
40
40
80
120
160
200
30j
METHODE DU CALCUL
Donc, la
priodicit Pd est :
BEI
Pd (Priodicit)
Pd
D : la dose en mm
BEI : Besoins en eau de mois de pointe en mm
30 D
BEI
Priodicit
BEI : 200 mm
D : 40 mm
Pd
30 xD
BEI
Pd
30 x 40
6j
200
1ier jour
7ime jour
6ime jour
METHODE DU CALCUL
3. Le Tour d'eau
C'est le nombre de jours effectifs d'arrosage pendant la priodicit, compte
tenu des journes o il n'est pas prvu d'arroser
BEI
Donc le tour
d'eau sera de:
W
DxNj
BEI
BEI : 200 mm
D : 40 mm
Nj : 20 j
priodicit
6j
BEI
D
Pd
200
5
40
Pd
3ime rotation
Tour deau
4j
Tour deau
4j
Tour deau
30 D
BEI
30 x 40
6j
200
6j
2ime rotation
Tour deau
Jours
darrosage
Priodicit
6j
1ire rotation
4j
Rotation
40 x20
4j
200
6j
6j
4ime rotation
5ime rotation
Tour deau
D Nj
BEI
4j
30j
Tour deau
Jours de
repos
4j
Rotation = 5
Priodicit = 6 j
Tour deau = 4 j
Repos = 2 j
Mois : Mai
Irrigation
8
Repos
10
11
Irrigation
15
16
17
Irrigation
29
24
Repos
30
Repos
18
14
Irrigation
19
Repos
23
13
Repos
Irrigation
22
12
Irrigation
20
21
Irrigation
25
26
27
Irrigation
28
Rotation = 5
Priodicit = 6 j
Tour deau = 4 j
Repos = 2 j
Mois : Mai
Irrigation
8
Repos
10
11
Irrigation
15
16
Irrigation
17
Irrigation
22
18
Irrigation
24
Irrigation
13
Repos
19
Irrigation
23
29
12
Repos
25
26
Repos
21
Irrigation
27
Repos
14
Irrigation
20
30
Repos
Irrigation
28
Irrigation
Rotation = 5
Priodicit = 6 j
Tour deau = 4 j
Repos = 2 j
Mois : Mai
Irrigation
Repos
13
14
Irrigation
Repos
20
21
Irrigation
Repos
27
28
Irrigation
Repos
Repos
8
Irrigation
9
10
Repos
15
16
17
Repos
18
19
Irrigation
23
Repos
29
12
Irrigation
Repos
22
11
24
25
Irrigation
30
26
METHODE DU CALCUL
4. Pluviomtrie horaire
Pour viter le ruissellement sur la surface et les pertes deau par
colatures, la pluviomtrie doit tre infrieure ou gale la permabilit du
sol.
En gnral, on prend
Pu
2
k
3
Pu : pluviomtrie horaire de
l'arroseur en mm/h
K : coefficient de permabilit en
mm/h
METHODE DU CALCUL
K : 7.50 mm/h
Pu
Pu
2
k
3
2
7.50 5mm / h
3
Pu : pluviomtrie horaire de
l'arroseur en mm/h
K : coefficient de permabilit en
mm/h
METHODE DU CALCUL
D
Pu
T : dure
d'un poste en h
D : dose
en mm
Pu:
pluviomtrie en mm/h
METHODE DU CALCUL
T : dure
d'un poste en h
D : dose
en mm
Pu:
pluviomtrie en mm/h
D
Pu
40
8h
5
METHODE DU CALCUL
Nh
T
METHODE DU CALCUL
Nombre de poste d'arrosage par jour
Nh : 16 h/j
T : 8h
Nh
T
16
2
8
METHODE DU CALCUL
Lo : longueur de la parcelle en m
L : cartement entre rampes en m
Lo
L
METHODE DU CALCUL
Long : 288 m
I
: e x l = 18 x 18
n'
n'
Lo : longueur de la parcelle en m
L : cartement entre rampes en m
Lo
L
288
16
18
Ecartement l
Rampe
Antenne
Ecartement l
Rampe
Antenne
METHODE DU CALCUL
n' NxmxW
n'
Wxm
METHODE DU CALCUL
n' NxmxW
n'
N
Wxm
16
2
4 x2
Ecartement l
Rampe
Antenne
METHODE DU CALCUL
n' NxmxW
n'
N
Wxm
2 16
4
4 x2
Ecartement l
Rampe
Antenne
METHODE DU CALCUL
La
2 xe
La
e
La : largeur de la parcelle en m
e : cartement entre asperseurs en m
METHODE DU CALCUL
La
2 xe
180
5
2 x18
La
e
180
10
18
La : largeur de la parcelle en m
e : cartement entre asperseurs en m
METHODE DU CALCUL
La
2 xe
180
5
2 x18
METHODE DU CALCUL
La
e
180
10
18
METHODE DU CALCUL
La surface du poste d'arrosage (appele unit d'arrosage) c'est la surface qui doit
tre arrose instantanment pour que l'ensemble de la surface irriguer reoive la
dose dans le temps prvu.
METHODE DU CALCUL
V Pu T U
T :h
3
m
h ha
m3
ha h
METHODE DU CALCUL
V m Pu T U
Comme on a dj vu : le nombre de poste :
On a:
Nh
T
V m Pu T U
V
Nh
Pu T U
T
V Nh Pu U
Si dans le mois de pointe on irrigue Nj, le volume d'eau apport sera gale
V Nj Pu U Nh
METHODE DU CALCUL
V S BEI
d
onc :
S BEI Pu U Nh Nj
S BEI
Nj Nh Pu
U nxA
METHODE DU CALCUL
Lo : 288 m
La : 180 m
BEI = 200 mm
Nj = 20
Nh = 16
Pu = 5mm/h
S BEI
Nj Nh Pu
288 180
5.1840ha
10000
5.1840 200
0.6490ha
20 16 5
METHODE DU CALCUL
U
el
METHODE DU CALCUL
Pu e l
1000
METHODE DU CALCUL
Pu = 5mm/h
e = 18 m
l = 18 m
Pu e l
1000
5 x18 x18
1.62 m 3 / h
1000
FORMULAIRE
1. Rotation :
BEI
D
2. Priodicit :
Pd
30 xD
BEI
3. Tour deau :
DxNj
BEI
4. Pluviomtrie Horaire :
Pu
2
k
3
D
Pu
Nh
T
n'
Lo
L
U
q
S BEI
Nj Nh Pu
Pu e l
1000
n'
Wxm
EXEMPLE
EXEMPLE
Soit :
une parcelle de 288m x 216m
Les besoins en eau sont de 1500m3/ha
La dose est de 50mm
Nombre de jours d'irrigation par mois est de 24 jours
Nombre d'heures d'arrosage par jour est de 14 heures
La permabilit du sol est de 10.50mm/h
L'implantation est de 18 x 18m
SOLUTION
BEI
D
150
3
50
1. Le nombre de rotation
2. Priodicit
Pd
30xD
BEI
Pd
30 x50
10 j
150
3. Le Tour d'eau
DxNj
BEI
50 x24
8j
150
4. Pluviomtrie horaire
Pu
2
k
3
D
Pu
2
Pu 10.5 7mm / h
3
T
n'
50
7.14h
7
Nh
T
Lo
L
14
1.96 2
7.14
n'
288
16
18
n'
Lo
L
n'
288
16
18
n'
Wxm
rampe
antenne
16
1
8x2
n'
Lo
L
n'
288
16
18
n' 16 x2 32
n'
Wxm
32
2
8x2
rampe
rampe
antenne
S BEI
Nj Nh Pu
U
el
Pu e2
1000
3967.35
12.25 12
18 18
7 182
2.27m 3 / h
1000
Exemple 1
Long
Larg
BEI
D
Nj
Nh
K
exl
:
:
:
:
480
234
180
45
m
m
mm
mm
jours
20 /mois
:
:
:
heures/jo
15 ur
9 mm/h
18x24 m
Exemple 1
1. Rotation :
BEI
D
180
4
45
2. Priodicit :
Pd
30xD
BEI
Pd
30x45
7.50
180
3. Tour deau :
DxNj
BEI
45 x20
5
180
Pu
2
k
3
Pu
2
9 6.00
3
D
Pu
Nh
T
n'
Lo
L
4. Pluviomtrie Horaire :
45
7.50h
6
15
m
2
7.50
n'
2 480
40
24
S BEI
Nj Nh Pu
Pu e l
1000
n'
Wm
40
4
52
3
6 18 24
2.59 m h
1000
Exemple 2
Long
Larg
BEI
D
Nj
Nh
K
exl
:
:
:
:
432
360
160
40
m
m
mm
mm
jours
24 /mois
:
:
:
heures/jo
20 ur
12 mm/h
18x18 m
Exemple 2
1. Rotation :
BEI
D
160
4
40
2. Priodicit :
Pd
30xD
BEI
Pd
30 x40
7.50
160
3. Tour deau :
DxNj
BEI
40 x24
6
160
4. Pluviomtrie Horaire :
Pu
2
k
3
Pu
2
12 8.00
3
D
Pu
Nh
T
n'
Lo
L
40
5.00h
8
20
m
4
5.00
n'
2 432
48
18
9. Unit darrosage :
Pu e l
q
1000
n'
Wm
3
8 18 18
2.59 m h
1000
48
2
6 4
Exemple 3
Long
Larg
BEI
D
Nj
Nh
K
exl
:
:
:
:
432
198
120
3
m
m
mm
mm
jours
24 /mois
:
:
:
heures/jo
20 ur
9 mm/h
18x18 m
Exemple 3
1. Rotation :
BEI
D
120
6
20
2. Priodicit :
Pd
30xD
BEI
Pd
20 x30
4
120
3. Tour deau :
DxNj
BEI
20 x24
4
120
4. Pluviomtrie Horaire :
Pu
2
k
3
Pu
D
Pu
Nh
T
n'
Lo
L
20
3.33h
6
20
m
6
3.33
T
n'
2 432
48
18
9. Unit darrosage :
Pu e l
q
1000
2
9 6.00
3
n'
Wm
3
6 18 18
1.94 m h
1000
48
2
46
LONGUEUR DU CALANT
Arroseur ou quaternaire
Sens de lc
o
ulement
Colature
Coefficient dinfiltration K.
Un dbit Q1.
Temps darrosage T1
Un dbit Q1.
Temps darrosage T2
Un dbit Q2.
Temps darrosage T3