Conception et planification pour un arrosage efficace en matière d’efficacité
Pour installer un système d’irrigation de manière judicieuse et fiable, il est nécessaire de procéder à une conception et à une planification permettant de sélectionner, de dimensionner et de positionner tous les éléments qui permettront de mettre en œuvre l’irrigation avec les niveaux d’uniformité d’irrigation et degré d’autonomie requis.
Les caractéristiques de la zone d’irrigation (taille, géométrie et topographie), les les avantages du design et le niveau d’investissement Ces paramètres conditionnent la répartition spatiale des valeurs de pression d’alimentation dans la zone d’irrigation, ce qui, conjointement avec le type d’émetteur choisi, détermine la uniformité de l’irrigation au champ (répartition spatiale des débits dans la zone d’irrigation).
Sur le plan agronomique, on considère que toute la matière végétale appartenant à un même secteur d’irrigation possède le même potentiel génétique et est soumise aux mêmes conditions édopclimatiques ; par conséquent, il est nécessaire, pour obtenir une réponse uniforme de la culture, de prendre en compte les critères de conception hydraulique permettant de fournir les mêmes volumes d’eau et de nutriments à l’ensemble des plantes appartenant à chacun des secteurs d’irrigation.
Rôle de la tête d’arrosage et de la filtration
La tête d’arrosage joue un un rôle essentiel dans la satisfaction des besoins en eau nécessaires pour chaque secteur d’irrigation. Pour cela, il est nécessaire de disposer d’une source d’alimentation capable de fournir les débits et les pressions requis, en tenant compte des équipements de filtration et des autres composants de la tête d’irrigation. La filtration joue un rôle crucial en retenant les particules présentes dans l’eau, ce qui permet d’éviter les obstructions dans les canalisations et de garantir un approvisionnement adéquat.
L’une des principales fonctions de la tête d’arrosage Il s’agit de répondre aux besoins hydrauliques (débit et pression) requis par chacun des secteurs d’irrigation. Pour ce faire, la source d’alimentation (installation de pompage, réseau de distribution sous pression ou conduite par gravité) doit satisfaire aux exigences hydrauliques requises par l’installation sur le terrain, auxquelles s’ajoutent les consommations prévues (débit et pression sous forme de différentiel) par l’équipement de filtration et les autres composants qui composent la tête d’irrigation.
La seule augmentation de la différence de pression qui se produit dans une tête d’irrigation et qui ne dépend pas directement des variations de la demande hydraulique du système requise par l’installation au champ est celle due au colmatage de l’élément filtrant. Ce phénomène résulte de la rétention d’une grande partie des particules en suspension dans l’eau, empêchant ainsi leur pénétration à l’intérieur des canalisations de transport et de distribution de l’eau jusqu’aux points de consommation, les émetteurs.
Pendant l’irrigation, la pression de service dans le réseau de champ correspond à la différence entre la pression fournie par le groupe de pompage et les pertes qui se produisent au niveau de la tête d’irrigation ; ce deuxième paramètre étant variable, il peut arriver que, pendant l’irrigation, des valeurs de fonctionnement situées en dehors de l’intervalle défini lors de la phase de conception soient atteintes.
Des conditions de fonctionnement s’écartant des valeurs prévues entraînent une perte d’uniformité et, par conséquent, un développement peu homogène de la culture, ce qui se traduit finalement par une baisse de la production et un allongement de la durée d’amortissement du capital investi dans le système d’irrigation.
Entretien pour un fonctionnement optimal
Un système d’irrigation localisée doit fonctionner conformément aux paramètres de conception, non seulement lors de la mise en place et de la mise en service du système, mais aussi tout au long de sa durée de vie ; pour cela, il est nécessaire de procéder aux travaux d’entretien qui garantissent son bon fonctionnement. L’entretien d’une installation est nécessaire pour optimiser la durée de vie des composants qui la composent et pour que l’uniformité de l’arrosage et l’efficacité du système ne diminuent pas avec le temps.
Un bon entretien implique la réalisation des tâches nécessaires avec l’intensité et la fréquence requises pour garantir la mise au point de tous les composants de l’installation avant et pendant la saison d’irrigation.
Avantages des systèmes de filtration automatiques
Les systèmes de filtration automatiques présentent un comportement prévisible en ce qui concerne la plage de différence de pression générée. La limite inférieure de cette plage est déterminée par la perte de charge générée dans l’équipement de filtration par le débit circulant requis par l’installation sur site lorsque les éléments filtrants sont parfaitement propres (cette donnée est fournie par les fabricants) et la limite supérieure de cette plage correspond à la valeur de la pression différentielle sélectionnée pour le déclenchement du cycle d’auto-nettoyage de l’équipement (on utilise généralement une valeur de 0,5 bar ou proche de celle-ci). Toute situation prévisible peut être prise en compte lors de la phase de conception, ce qui garantit que la pression d’alimentation de l’installation sur site ne sera à aucun moment compromise par l’équipement de filtration autonome.
Limites des systèmes de filtration manuels
Les systèmes de filtration manuels ne disposent pas de l’autonomie totale propre aux systèmes de filtration automatiques. Les valeurs minimales et maximales de la plage des différences de pression générées au cours du processus de filtration dépendent de facteurs difficilement contrôlables dès la phase de conception.
- La valeur de la différence de pression à l’extrémité inférieure Il dépend de la somme de la perte de charge générée dans le système de filtration par le débit circulant lorsque les éléments filtrants sont parfaitement propres, et de celle due au manque d’efficacité du nettoyage manuel, qui dépend lui-même de la qualification, du temps disponible et des moyens dont dispose le personnel d’exploitation.
- La valeur de la différence de pression à l’extrémité supérieure Elle dépend, pour chaque type de média filtrant, des facteurs suivants : la durée de fonctionnement écoulée depuis le dernier nettoyage, l’efficacité du processus de nettoyage, la qualité de l’eau disponible et le débit de fonctionnement attribué par filtre ou par unité de surface filtrante (litres par heure par cm2).
La variation de la différence de pression doit être visualisée, analysée et régulée par le personnel d’exploitation afin d’éviter de dépasser la valeur maximale de différence de pression prévue lors de la phase de conception. Cela signifie que, lorsque ces tâches d’inspection et de maintenance ne sont pas effectuées à la fréquence requise, des différences de pression supérieures à celles prévues peuvent être atteintes, ce qui entraîne des situations générant des conditions de travail et des résultats différents de ceux escomptés.
Principales différences entre la filtration automatique et la filtration manuelle
| Situation | Automatiques | Manuels |
| Nettoyage de l’élément filtrantAutonomie | Fonctionnement autonome : le processus d’auto-nettoyage se déclenche lorsque l’intervalle de temps ou la valeur de différence de pression programmés sont atteints. Ne dépend pas de la présence du personnel d’exploitation. | Manuellement, sans contrôle précis des intervalles de temps (fréquence variable) ni des valeurs de pression différentielle à partir desquelles chaque nettoyage est effectué (valeurs de pression différentielle variables à chaque nettoyage). Quand ? En fonction de la disponibilité du personnel d’exploitation. |
| Nettoyage de l’élément filtrantEfficacité | Exigences prévues lors de la phase de conception. Garantie de la fourniture des paramètres hydrauliques (débit et pression) nécessaires pour assurer un nettoyage efficace du milieu filtrant. | L’efficacité du nettoyage du milieu filtrant dépend des compétences, du temps disponible et des moyens dont dispose le personnel d’exploitation. |
| Nettoyage de l’élément filtrantFréquence | La fréquence des nettoyages dépend de la qualité de l’eau disponible et des critères de dimensionnement utilisés lors de la phase de conception. | La fréquence des nettoyages dépend de la qualité de l’eau disponible, des critères de dimensionnement utilisés lors de la phase de conception et de l’efficacité obtenue lors de chacun des nettoyages effectués par le personnel d’exploitation. Fréquence accrue des nettoyages. |
| Pression différentielleLargeur de l’intervalle | Valeurs comprises dans la plage prévue lors de la phase de conception. La valeur minimale de cette plage est déterminée par la valeur de la différence de pression correspondant au débit circulant lorsque les filtres sont parfaitement propres, et la valeur maximale par la valeur fixée pour le déclenchement du processus d’auto-nettoyage (généralement 0,5 bar). | Croissant jusqu’à quelle valeur ? La valeur minimale de l’intervalle dépend, entre autres, de l’efficacité avec laquelle le nettoyage manuel de l’élément filtrant est effectué, tandis que la valeur maximale pouvant être atteinte est déterminée par les caractéristiques du groupe de pompage et la fréquence des inspections. |
| Interaction hydrauliqueSystème de filtration en amont | Interaction hydraulique réduite, voire nulle, entre la source d’alimentation répondant aux besoins hydrauliques et l’équipement de filtration, en raison de la faible amplitude de la plage de pression différentielle maximale pouvant être atteinte ; celle-ci est toujours inférieure à 0,5 bar. | L’intensité de l’interaction hydraulique est conditionnée par les variations des valeurs de débit et de pression du groupe de pompage face à l’augmentation de la pression différentielle générée dans le groupe de filtration. Il est possible d’atteindre des valeurs de pression critiques susceptibles de compromettre la résistance et la durée de vie de certains composants. |
| Interaction hydrauliqueSystème de filtration en aval | Réponse aux besoins hydrauliques requis par l’installation sur site, sans incidence sur l’équipement de filtration. La valeur maximale de la différence de pression générée est prévue dès la phase de conception et correspond à celle fixée pour le déclenchement du processus d’auto-nettoyage. | Alimentation en eau de l’installation sur le terrain en fonction des besoins, en tenant compte des valeurs de différence de pression existantes à chaque instant. Des valeurs élevées de différence de pression réduisent considérablement les valeurs de pression d’alimentation de l’installation sur le terrain. |
| Interaction hydraulique – Uniformité période d’arrosage | L’uniformité temporelle de l’application de l’eau d’irrigation n’est pas compromise par l’amplitude réduite de l’écart maximal pouvant être atteint, qui est toujours inférieur à 0,5 bar. | L’uniformité temporelle de l’apport d’eau d’irrigation est compromise et dépend de la réalisation des opérations de nettoyage du média filtrant au moment opportun. |
| FiltrationConsommation d’énergie | – Faible consommation d’énergie grâce à des valeurs réduites des différences de pression moyenne et absolue. | – Une consommation d’énergie plus élevée liée à des valeurs élevées des différences de pression moyenne et absolue. |
| Élément filtrantDurée de vie | Indépendant. Aucun risque de rupture du média filtrant en raison des valeurs de pression différentielle générées et des conditions d’exposition pendant le processus de nettoyage autonome. | Attention. Des différences de pression élevées peuvent endommager certains types de médias filtrants. Le nettoyage manuel du média filtrant par le personnel d’exploitation peut l’endommager s’il n’est pas effectué correctement. |
En conclusion, l’installation de systèmes de filtration pour l’irrigation agricole est essentielle pour garantir un approvisionnement en eau optimal et uniforme. Les systèmes automatiques offrent des avantages significatifs en termes de prévisibilité et de garantie de la pression d’alimentation, tandis que les systèmes manuels présentent des limites susceptibles de compromettre l’efficacité de l’irrigation.
Chez AZUD, nous proposons une large gamme de systèmes de filtration automatiques et manuels, parmi lesquels se distinguent :
- Équipements de filtration dotés de la technologie à disques et d’un système de nettoyage automatique, tels que BARRAGE HELIX AUTOMATIQUE
- Équipements de filtration à disques et à nettoyage manuel, tels que AZUD HELIX SYSTEM
