Les organes de distributions du système goutte à goutte

Les organes de distributions du système goutte à goutte
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Une gamme étendue de matériel ; goutteurs, mini-diffuseur ajutages calibrés, gaines, tubes poreux.                                               (RIEUL ; 1992).

En irrigation localisée. L’eau est transportée le long des rangs de culture et distribuée au voisinage des plantes. On distingue deux cas selon que deux fonctions, transport et distribution sont assurées par deux éléments différents ou par le même élément :

-l°-cas : le transport est assuré par des canalisations en plastique (polyéthylène en général) appelées rampes et la distribution par des appareils spéciaux appelés ; distributeurs, insérés dans les rampes à des intervalles généralement constant.

-2°- cas : le transport et la distribution sont assurés par le même organe.

On parle alors de gaines ou de tubes poreux.

Selon la dimension de la surface mouillée, leur débit et leur principe de fonctionnement, les distributeurs se divisent en ; goutteurs, mini-diffuseurs, ajutages calibrés.

(OLLIER et POIREE ; 1983).

1. les goutteurs :

Selon (MESSAHEL ; 1988), les goutteurs ou distributeurs constituent la partie essentielle d’une installation d’arrosage localisée.

Le goutteur est un petit organe destiné à délivré ponctuellement un débit lent et régulier de l’ordre de quelques litres à l’heure. C’est aussi un organe dissipateur d’énergie.

(LEONCE, 1976).

D’après (JEAN, 1981), les goutteurs sont fixés sur une conduite en polyéthylène noir appelée ; rampe, qui peut être posée sur le sol.

1.1. le débit des goutteurs:

Les goutteurs ont un faible débit compris entre 1 et 16 l/h sous une pression de 1 bar (charge de 10 m de colonne d’eau), la plus fréquemment utilisée.                                                                                         (NAHDI, 1985).

Dans la pratique, les débits les plus courants sont ;

  • 2 l/h ; pour les cultures maraîchères ou sous abri.
  • 4 l/h ; pour les cultures pérennes (arbres fruitières, vignes).

1.2. le type de fonctionnement hydraulique :

La pression de l’eau dans la rampe est consommée par le passage de l’eau à travers le goutteur.

(RIEUL ; 1992).

On distingue les goutteurs à circuit long et à circuit court.

1.2.1. les goutteurs à circuit long:

L’eau suit un cheminement de grande longueur (0,1 à lm) qui provoque la dissipation de la pression sous forme de perte de charge. Il existe des goutteurs à circuit long uniforme (les plus anciens) et des goutteurs à circuit long nom uniforme.

Dans les goutteurs à circuit long uniforme la section de passage de l’eau est constante tout le long du cheminement ; les pertes de charge sont dues aux frottements de l’eau le long des parois du goutteurs.

(OLLIER et POIREE ; 1983).

Alors que, dans les goutteurs à circuit long nom uniforme (dits à chicanes ou labyrinthe) les changements brusques de direction du filet liquide provoquent un effet de turbulence qui s’ajoute aux frottements le long des parois pour engendrer les pertes de charge. Les sections de passage sont plus importantes pour un même débit.

(RIEUL, 1992).

1.2.2.  les goutteurs à circuit court :

L’eau passe par un orifice de section réduite. La pression existant dans la rampe est transformée en vitesse. L’eau sort sous forme d’un jet très fin qui doit être brisé.

(FEYEN ; 1976).

Actuellement les goutteurs de ce type sont peu nombreux car très sensible à l’obstruction                                                      (OLLIER et POIREE ; 1983).

Fig. N°(5) : schéma d’un goutteur à circuit court.  Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)
Fig. N°(5) : schéma d’un goutteur à circuit court.
Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)

 

 

1.3.  le mode de fixation sur ta rampe :

Il existe trois modes de fixation des goutteurs sur la rampe ;

1.3.1. les goutteurs montés en dérivation :

Ils sont fixés sur la rampe par l’intermédiaire d’un embout appelé ; tettes de vipère. Selon les modèles, ils font plus ou moins saillie sur la rampe, le montage en dérivation des goutteurs sur la rampe s’effectue soit sur le terrain ; soit en usine.

(RIEUL ; 1992).

Fig. N°(6) : schéma d’un goutteur montés en dérivation.  Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)
Fig. N°(6) : schéma d’un goutteur montés en dérivation.
Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)

1.3.2. les goutteurs en ligne :

Constitués de deux éléments assemblés en usine, ils s’insèrent dans la rampe par l’intermédiaire de deux embouts cannelés.

Ce montage est effectué, après tronçonnage du tuyau, à des intervalles différents selon les cultures au quelles sont destinée les installations (écartement de 0,3 m à 2,5 m).

(RIEUL, 1992).

 

Fig. N°(7) : schéma du circuit de l’eau dans goutteur en ligne  Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)
Fig. N°(7) : schéma du circuit de l’eau dans goutteur en ligne
Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)

 

1.3.3. les goutteurs intégrés :

L’élément portant le cheminement est mis en place dans le tuyau lors de son extrusion. Le tuyau n’est pas tronçonné. Comme dans le cas des goutteurs en linge, les fabricants proposent aussi différents écartements. (RIEUL, 1992).

 

Fig. N°(8) : schéma d’un goutteur intégré.  Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)
Fig. N°(8) : schéma d’un goutteur intégré.
Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)

1.4.  la sensibilité aux  variation de pression :

   Selon (FATHALLAH ; 1985) ; la relation entre le débit d’un distributeur et la pression dans la rampe au niveau de celui-ci est de la forme :

Q= K . Hx  d’ou ;                    Q ; le débit de goutteur (en l/h)

K ; constante dimensionnelle

H ; pression s’exerçant dans la rampe (en m de         colonne d’eau).

X ; exposant caractéristique du goutteur.

 

En fonction de la sensibilité de leur débit aux variations de pression, on peut classer les distributeurs en deux groupes.

(FATHALLAH, 1985).

1.4.1. les distributeurs non auto-régulant :

Dont le débit varie en fonction de la pression dans la rampe. Us sont caractérisés par des valeurs de l’exposant X qui varient de 0,38 à 0,8 et sont d’autant moins sensible aux variations de pression que la valeur de X est faible.

Voir Figure n° 9.

                                                                             (OLLIER et POIREE ; l983).

Fig N°(9): Relation entre le débit et la pression distributeur non  auto- régulant (Source : C.E.M.A. G.R.E.F : 1992)
Fig N°(9): Relation entre le débit et la pression distributeur non
auto- régulant (Source : C.E.M.A. G.R.E.F : 1992)

 

V.1.4.2. les distributeurs auto-régulants :

 

Pour les quels le débit est pratiquement indépendant de la pression dans une certaine plage de valeurs. Dans la quelle la valeur de X est voisine de 0. La régulation est obtenue par une membrane élastique qui se déforme et enture plus ou moins le passage de l’eau sous pression.                     (FATHALLAH, 1985).

      Fig N°(10): Relation entre le débit et la pression distributeur autorégulant (Source : C.E.M.A. G.R.E.F : 1992)
Fig N°(10): Relation entre le débit et la pression distributeur autorégulant (Source : C.E.M.A. G.R.E.F : 1992)

1.5 .fidélité des goutteurs:

La fidélité technologique du goutteur doit être éprouvée sur deux plans, au plan de l’usinage tout d’abord, il est nécessaire de procéder au contrôle des appareils livrés en vue de s’assurer que les variations de caractéristique de débit restent dans des limites convenable.                                   (LEONCE ; 1976).

Il est certain que le polyéthylène dont sont constitues la plupart des appareils est un matériau souple dont l’usinage précis reste quelque peu aléatoire. Des contrôles systématiques sur le diamètre des tubes capillaires notamment ont révélé de larges variations. Mais c’est dans le temps qu’il convient de s’assurer du débit des appareils lent colmatage, ou déformation des sections avec la pression peuvent conduire à de sensible modification des caractéristiques qu’il faut connaître pour une bonne maîtrise des débits délivrés.

                                                                                             (ATHALLAH, 1985).

2. les mini-diffuseurs :

      Les mini- diffuseurs fonctionnent comme de petits asperseurs statiques placés à environ 0,30 à 0,50 m au dessous du sol, qui pulvérisent l’eau sous forme de tache sur une partie de la surface du sol au voisinage des cultures.

                                                                                                      (NAHDI ; 1985)

 

Fig. N°(11) : schéma d’un mini-diffuseur  Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)
Fig. N°(11) : schéma d’un mini-diffuseur
Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)

 2.1.  le débit d’arrosage de mini-diffuseur:

Il varie le plus couramment de 20 à 60 l/h , sous une pression de 1 bar, selon les modèles pour un même fabricant, les différents modèles sont repérés par des couleurs ; exemple de gamme de mini diffuseur.

Tableau n° :1

le débit d'arrosage de mini-diffuseur

Source : (CEMAGREF ; 1992).

2.2. la fonctionnement hydraulique de la mini-diffuseur:

Ils sont constitués d’une base comportant un orifice calibré, au travers du quel l’eau passe sous forme de jet, et d’une tête formant déflecteur, sur la quelle le jet vient se briser.                                                                (NAHDI, 1985).

2.3. le mode de fixation sur la rampe:

      Tous les mini-diffuseurs sont montés en dérivation, ils sont :

– Soit fixés directement sur la rampe ;

– Soit reliés à celle ci par un tube conducteur ou prolongateur.

     Dans ce cas, le mini-diffuseur est placé sur un support ou suspendu à la rampe par le prolongateur.                                                         (NAHDI ; 1985).

3.  les ajutages calibrés:

Les ajutages sont constitués d’orifices calibrés (1,2 à2, l mm de diamètre). Fixés en dérivation sur la rampe à intervalles réguliers (2,5 à 6,5 m) et recouverts d’un manchon brise-jet. L’eau distribuée par les ajutages ne s’infiltre pas ponctuellement, elle s’écoule dans une rigole cloisonnée constituant une série de petits bassins au fond de la quelle est placée la rampe. Selon le diamètre de l’ajutage, le débit varie de 35 à 100 l/h. sous une pression de 1 bar.

                                                                                                   (RIEUL, 1992).

 

 Fig. N°(12) : schéma en coupe  D’un ajutage  
Fig. N°(12) : schéma en coupe  D’un ajutage
      Fig. N°(13) : Dispositif d’irrigation par ajutage
Fig. N°(13) : Dispositif d’irrigation par ajutage

                                                                            Source (Léopold RIEUL, Pierre RUELLE, 2003)

 

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