Quel système d'irrigation ?

En bleu clair un trajet possible de la conduite d'irrigation

Dénivelé depuis le bord de route (à gauche du graphique) jusqu'au bout de la conduite (à droite du graphique) NB : les axes x et y ne sont pas à la même échelle !

Variante du projet d'aménagement du terrain

le tracé de la conduite ne passe plus par le point haut du terrain ce qui fait diminuer le dénivelé positif et le réduit à ~ 1,5 m !

Longueur du réseau : ~ 300 m (320 m selon le second tracé)

Dénivelé positif : ~ 2,5 m (~ 1,5 m selon le second tracé)

- Pression à l'entrée du terrain : 4 bars (indication du syndicat des eaux, si possible à vérifier par une mesure)
- Débit à l'entrée du réseau : 2,8 m3/h (indication du syndicat des eaux, si possible à vérifier par une mesure)
- diamètre de sortie du compteur : 15 mm
- la canalisation du réseau est en diamètre 25 mm (probablement 20 mm en intérieur d'après le technicien)

Pression nécessaire sur la parcelle : 

-> 2 bars pour du goutte à gouttes (source, p. 3)

-> 0,7 à 4,5 bar pour de la micro-aspersion (exemple de catalogue)

Le besoin en arrosage se raisonne en comparant les pertes aux réserves et aux besoins.

La réserve (RFU : Réserve Facilement Utilisable par la plante) dépend de la qualité (texture) du sol (et des pluies ou arrosages précédents).

Les pertes sont données par l'évapo-transpiration, donnée en mm/j, elle dépend de la chaleur et du vent.

ETM (Évapo-Transpiration Maximale) = ETref (max. : 8 mm/j en juillet dans le Sud-Est) × Kc (coefficient cultural, max : 1,3 - il s'agit de la culture de chou-fleur en fin de croissance)

D'où ETM = 8 × 1,3 = 10,4 mm/j

Le Béarn c'est pas le Sud-Est (!) mais à Mesplède le terrain est exposé au vent (sommet de coteau) et en juillet il fait quand même chaud !

Ensuite, certes, le Chou-fleur ne se cultive pas bien en plein été, mais la tomate en fin de croissance à un Kc de 1,2 ce qui n'est pas bien loin.

Donc c'est un ETM peut-être un peu surestimé, mais qui peut le plus, peut le moins.

Débit de pointe (débit maximum nécessaire) = ETM × surface

Dp = 10,4 mm/j × 0,42 ha (surface maximale cultivée à Mesplède)

pour rappel, 1 mm/ha = 10 000 L/ha = 10 m3/ha

Dp = 10,4 mm/j × 10 m3/ha × 0,42 ha = 43,68 m3/j

Si on arrose durant 10h dans la journée, alors Dp = 43,68 ÷ 10 = 4,4 m3/h

Pertes de pression dans le réseau et choix du diamètre des tuyaux

Références : https://chemin-de-paysan.blogspot.com/2020/02/formation-irrigation-par-ble-le-18.html et surtout la source : http://www.ardepi.fr/fileadmin/user_upload/Provence-Alpes-Cote_d_Azur/124_Eve-Ardepi/Interface/publications/eau_fertile/22Conduites.pdf

Pertes liées au dénivelé = 1 bar pour 10 m de dénivelé positif (équivalent à 10 m de colonne d'eau ou mCE)

Pd à Mesplède = 1 bar × 2,5 m (mon dénivelé) ÷ 10 m = 0.25 bars de perdus

Pertes de charges = pertes liées à la longueur du réseau, dépendent du diamètre du tuyau.

Pour un débit de 4,4 m3/h, un diamètre 50 mm a une perte de charge de 2,5mCE/100m linéaires, doit 7,5 mCE pour mes 300 m linéaires de réseau.

Pc à Mesplède = 1 bar × 7,5 mCE ÷ 10 = 0,75 bars de perdus.

Soit Pd + Pc = 0,25 + 0,75 = 1 bar de perdu

auquel il faut ajouter 10% de Pertes singulières (Ps) dues aux éléments ralentissants dans le réseau (coudes, T, réducteurs, vannes, etc.)

Soit Ps = 1 bar × 10% = 0,1 bar

Soit Pertes totales = 1,1 bar

Pression à la parcelle = pression en entrée du réseau - pertes totales de pression dans le réseau = 3 - 1,1 = 1,9 bar.

Ce n'est pas suffisant pour du goutte à goutte (2 bars minimum).

Donc on regarde le diamètre supérieur : 63 mm, pertes de charges de 0,5 mCE / 100 m linéaires soit 1,5 mCE pour mes 300 m de réseau, soit Pc = 1 bar × 1,5 mCE ÷ 10 = 0,15 bars de perdus.

Soit Pd + Pc = 0,25 + 0,15 = 0,4 bars + 10% = 0,44 bars de pertes totales, soit  3 - 0,44 = 2,56 bars : suffisant pour du goutte à goutte.

 Il faudra donc partir sur un diamètre de tuyaux de 63 mm minimum

NB : le diamètre suivant, 75 mm, donne une perte de charges de 0,1 mCE / 100 ml, soit 0,3 mCE pour mes 300 ml soit 0,03 bars de Pc, donc Pd + Pc = 0,28 bars + 10 % = 0,31 bars de pertes totales soit, 3 - 0,31 = 2,69 bars de pression à la parcelle : le gain de pression par rapport au diamètre 63 mm ne semble pas significatif (passage de 2,56 à 2,69 bars soit +0.13 bars)

Si c'est nécessaire, peut-être réfléchir à mettre un surpresseur ? 

 

Quantité d'eau nécessaire

Dans un sol limono-sablo-argileux (LSA) la RU est de 1,65 mm d'eau par cm de profondeur de sol. Donc si l'enracinement d'une plante dans ce type de sol se fait sur par exemple 20 cm, alors la plante accède à 1,65 x 20 = 33 mm de RU, ou 22 mm de RFU (RU x 2/3).

Avec un besoin en eau estimé à 10,4 mm/j, la RU permet donc de stocker l'eau pendant 3 jours. Passer ce délai, il sera nécessaire d'arroser pour compenser l'évapotranspiration.

Au total, pour mes 14 blocs soit 4200 m2, ce sont maximum entre 3000 à 4000 m3 qui sont nécessaires par an (soit en moyenne 250 à 330 m3 / mois, en été plutôt 380 m3 / mois).

Ce chiffre est une estimation haute (basé sur un besoin haut de 10,4 mm/j), la consommation réelle devrait probablement être inférieure.

Réserve ?

Quelle réserve ? pour quelle quantité d'eau ?

Un trou à l'air libre ? quelle surface ? 300 m2 par 2 m de fond = 600 m3

Une citerne souple (en pvc ou epdm) ? leur hauteur max est d'environ 1,6 m, il faut donc plus d'espace pour stocker le même volume d'eau.

Tout investissement doit se réfléchir au regard des économies escomptées.

Par exemple sur mon terrain le coût de l'eau agricole (hors taxe d'assainissement), est de 0,5 €/m3

 

Quelle capacité de récupération ?

Un hangar de 200 m2 + 2 serres de 270 m2 chacune = 740 m2 × 1,2 m de précipitation moyenne annuelle = 888 m3 MAX, donc inutile de prévoir plus de stockage. Comme l'eau ne tombe pas d'un seul coup mais tout au long de l'année, et qu'on l'utilise donc au fur et à mesure (et qu'en plus il y a de l'évaporation), on peut donc simplement compter les quantités qui tombe d'octobre à avril soit 800 mm, soit 592 m3, sachant que les surfaces de serre ne pourront peut-être pas être utilisées en entier (où placer les gouttières ?), ça risque de faire moins.

Bref. 600 m3 maximum pour récupérer l'eau de pluie dans la configuration de 740 m2 de toitures pour 1,2 m de pluviométrie annuelle semble largement suffisant.

Par rapport à 4000 m3 nécessaire, 600 m3 cela représente 15% des besoins.