Irrigation par aspersion

Parmi les techniques d’irrigation utilisées en Algérie, l’irrigation par aspersion est largement répandue dans plusieurs régions du pays. Grâce aux efforts consentis en matière de mobilisation des ressources en eau et aux projets d’aménagements hydro-agricoles, l’irrigation par aspersion ne cesse de   se développer surtout avec les encouragements financiers pour économiser l’eau d’irrigation. (Messaitfa M, 2007)
III.1 Définition :
Irrigation qui projette l’eau en l’air pour tomber à la surface du sol sous forme de fines gouttelettes). C’est un réseau de conduites sous pression portant des asperseurs ou des buses, conçu pour projeter des jets ou pulvériser de l’eau sous forme de fine gouttes à la surface du sol. (FAO, 2008).
III.2 Caractéristiques : parmi les caractéristiques de l’aspersion :

• Ne nécessite pas du nivellement de la surface irriguée ;
• Assure l’aération du sol (Oxygénation de l’eau)
• Elle exige une adaptation de la qualité microbiologique de l’eau ;
• Elle est pratiquée sur des parcelles à topographie irrégulière ;

III.3 Les éléments d’une couverture asperseurs :
Les éléments d’une couverture d’asperseurs sont les suivant :

• La conduite principale ;
• L’antenne ou porte-rampes, aussi dénommée secondaire ;
• La rampe qui porte les organes d’aspersion, aussi dénommée tertiaire ;
• Les asperseurs.

III.3.1 La conduite principale :
            Relie la station de pompage ou la borne d’irrigation aux porte-rampes. Enterrée, ou disposée en surface, la conduite a généralement un diamètre de 3 à 6 pouces
III.3.2 Le porte-rampe :
Est la canalisation qui relie le point d’alimentation en eau de la parcelle, aux différentes rampes disposées sur celle-ci. Ils sont constitués d’éléments de tuyaux rigides à raccord rapides, afin de faciliter leur manipulation. Leurs caractéristiques les plus courantes sont indiquées ci-après.
Tableau : les caractéristiques les plus courantes des porte rampes

Matière  de tube	Diamètre	Pression nominale (bar)	Longueur des éléments
Acier galvanisé	80, 100 mm 125, 150 mm	16 16	3m, 6m, 9m
Aluminium (alliage)	3, 4, 5, 6 mm	14	3m, 6m, 9m
Pvc (polychlorure de vinyle)	70,100 mm	6	3m, 6m, 9m

  Source : Cemagref, 2006
III.3.3 Les rampes : 
Sont constituées de tuyaux rigides à raccords rapides. Elles portent des prises qui permettent de brancher les asperseurs.
III.3.4 L’asperseur :
Est caractérisé par le diamètre de sa buse qui définit, pour une pression déterminée, le débit de l’asperseur, la portée de jet et la répartition de l’eau (pluviométrie) le long de jet. Il existe des asperseurs équipés d’une seule buse (monobuse), et des asperseurs équipés de deux buses       (double buse) de diamètre différent.

• Les monobuses comportent des buses de 4 × 4,8 mm, avec des débits allant de 1,2 à 1,7 m³ /h sous une pression de l’ordre de 3,5 bars.
• Les dobles buses comportent des buses de 4 × 2,4 mm, 4,4 × 2,4 mm, 4,8 × 2,4 mm de diamètre pour des débits de l’ordre de 1,5 m³ /h, 1,7 m³/h ou 2,1 m³/h sous une pression de

3,5 bars    (Cemagref, 2006).
 

 

III. 4  Avantage de l’aspersion :

• Elle s’adapte à n’importe quel type de terrain (accidenté, pente nulle…etc) ;
• Elle peut être employée quelque soit la nature du sol si ce dernier sera très perméable ;
• Elle permet une oxygénation de l’eau ;
• Elle présente une économie de l’eau, qui peut atteindre 50% ;
• Elle met à la disposition des exploitations des conditions d’arrosage très souples, en région aride, l’aspersion permet une protection antigel et fertilisante.

 III.5 Inconvénients de l’aspersion :

• Investissements initiaux élevés (manuel de la fao, 2008)
• Favorise l’apparition des problèmes phytosanitaires  en créant un milieu propice aux champignons, insectes et autres maladies ;
• Développement des mauvaises herbes ;
• Elle favorise l’évaporation qui est d’autant plus intense que les gouttelettes sont fines.
• Tassement progressif du sol ou érosion éventuel de celui-ci, le sol ne s’adapte pas bien à de sols ayant une vitesse d’infiltration inférieure à 3 mm/h ;
• Eau chargée provoque l’abrasion très rapide des buses d’aspersion.
• Un minimum de précaution doit être pris pour éviter le colmatage surtout avec la buse de petit diamètre.

III.6 Indicateurs de performance des asperseurs
III.6.1  facteurs déterminant les performances d’un arroseur :

1. Buse: Le débit d’arroseur est directement lié au diamètre de la buse dont il est équipé où le diamètre varie de 1 à 50 mm.
2. Pression : pour une même buse, le débit d’asperseur augmente avec la pression ou la portée commence à augmenter puis diminue avec la pression ;
3. Choix de l’arroseur: il dépend de plusieurs facteurs :

 

• Débit d’asperseur 

Où :
D : la dose en mm,
I : surface de l’implantation (du quadrillage) en (m²).
T : temps par position convenant le mieux à l’irrigation, la durée d’arrosage.
Q : le débit par arroseur en (m³ /h).
 

• Durée d’arrosage :

Où
D : dose d’arrosage
P : Pluviométrie horaire en mm/h
T_A : temps d’arrosage.
Q : débit de l’asperseur
A : écartement des asperseurs sur la sur les rampes
B : espacement entre les rampes.

1. D) L’uniformité de distribution UD :

En irrigation par aspersion, une mauvaise répartition, se traduit par des pertes d’eau et du rendement, de ce fait, nous constatant que sur une même parcelle, il y a des endroits gorgés d’eau (d’où asphyxie éventuelle des plantes) et d’autre largement déficitaires (stress hydrique). L’homogénéité de des apports d’eau n’est pas le seul facteur pour obtenir une bonne irrigation, on doit donc agir sur le pilotage. La répartition de l’eau sous les asperseurs a été évaluée en recueillant les hauteurs d’eau appliquée dans les récipients disposés suivant une grille de 3 x 3 m d’après la norme ISO 7749 /2 dans une maille de 4 asperseurs. Ces mesures ont servi pour le calcul d’uniformité de distribution (UD) qui est largement utilisée comme indicateur de performance des systèmes d’irrigation. Il varie, suivant les performances des systèmes d’irrigation, de 0 à 100 %, plus le coefficient est proche de 100%, plus l’uniformité est bonne.
Avec :
I_q : moyenne de la pluviométrie sur le quartile inférieur (mm /h).
I_m : Moyenne de la pluviométrie sur toute la surface (mm/h).
Le quartile inférieur représente le quart de la surface irriguée ayant reçu le moins d’eau. De faibles valeurs de (UD) indiquent que des pertes par percolation dues à une mauvaise uniformité peuvent être excessives si le déficit hydrique doit être comblé sur l’ensemble de la parcelle irriguée. Ces pertes peuvent être valablement estimée, en pourcentage, par :
PP (%) = 100 – Les hauteurs d’eau recueillies ont aussi permis la détermination de la dose d’irrigation.

1. E) Coefficient d’uniformité CU.

Le coefficient d’uniformité de Christiansen (CU) est largement utilisé comme indicateur de performance des systèmes d’irrigation.
Christiansen a proposé un coefficient d’uniformité (CU) s’appliquant à l’irrigation par aspersion est basé sur la somme des écarts absolus à la moyenne des diverses mesures. Il est calculé en utilisant l’équation suivante :

Avec :
N : nombre d’observations
: Hauteur d’eau au niveau du pluviomètre i (mm).
: Hauteur d’eau moyenne appliquée sur la zone arrosée (mm).