Projet irrigation

Stage d’Etude Page 1

INTRODUCTION

Dans le pays soumis au climat semi–aride, l’irrigation est indispensable pour diversifier les cultures et accroître leur rendement Certaines cultures notamment celles dont la croissance a lieu pendant l’été ne peuvent être réaliser sans le secours de l’irrigation.

L’irrigation représente en un jeu considérable dont l’importance est accrue par une autre réalité tirée de l’expérience : En effet le développement de l’irrigation est certes lié à la conception et à la mise en place des équipements, mais également à la gestion et à la valorisation de l’eau d’irrigation . En effet par rapport aux surfaces que l’on doit consacrer à l’irrigation, l’eau est rare et son coût très élevée pour être efficace doit être opportune est économe grâce à une détermination aussi précise que possible des périodes et des volumes d’arrosages et l’amélioration des pratiques et méthodes d’irrigations.

Le présent projet, entre dans le cadre de la valorisation et l’exploitation rationnelle des ressources hydriques et pédologiques de la SMVDA EL KHIR (Société de Mise en Valeur de Développement Agricole) afin de permettre la transformation radicale du système de production et l’orientation vers un système intensif à haut rendement.


Cette étude comporte trois grandes parties :

1) La création d’un périmètre irrigué de superficie environ 600 hectares2) Equiper le périmètre par le système d’irrigation le plus adéquat.3) L’implantation ou la réutilisation d’une station de pompage pour subvenir au besoin en eau des cultures projetées « la grande culture » et la plantation existante « arboricultures ».

Ainsi la réalisation de cette étude s’est portée sur les étapes suivantes :

- Collecte des données de bases nécessaires à une étude préliminairede la zone

- Choix de mode d’irrigation suivi d’un calcul détaillé des besoins en eau et des paramètres d’irrigation.

- Calcul de l’installation du système pivot.- Conception des aménagements hydro-agricole pour les besoins de

mise en valeur.- Evaluation des coûts estimatifs des aménagements.


I- Données de base relative au milieu naturel :

L’élaboration des données de l’aménagement concernant le milieu naturel fait appel à un certain nombre de disciplines spécialisées en pédologie, climatologie, ressources en eau et orientation agricole le but de cette partie est d’essayer d’aboutir à un aménagement convenable et adéquat de notre périmètre.

I-1- Localisation et superficie :

La zone du projet du périmètre à irriguer est située dans la délégations

MHAMMDIA Gouvernerat de Ben Arous. Elle couvre une superficie de

1095, 81, ha

I-2- Topographie :

Le périmètre de SIDI FRAJ (MHAMMDIA ), zone à étudier, présente une

topographie stable (pente de 2 à 3 % ).

I-3- Etude climatologique

Pour piloter un projet d’hydraulique agricole à fin de déterminer les

besoins en eau d’irrigation pour les cultures, la connaissance des données

climatologiques est indispensable.


Ces données climatologique intéressent plus particulièrement la température, la

pluviométrie, le vent, l’humidité, l’insolation qui est prises à partir de la station

climatologique centrale de Tunis – Carthage pour une période allant (1995 à 99).

I-3-1- Température :

La région est caractérisée par des températures élevées en été et

relativement basse en hiver, en effet la moyenne annuelle est de l’ordre de 19 C°

avec une moyenne mensuelle minimale de 8 C° en janvier et une moyenne

mensuelle maximale de 34,3 C° en Août.

L’amplitude thermique moyenne annuelle (différence entre la température

moyenne du mois le plus chaud et celle du mois le plus froid) est de : 15,9 C°.

Le tableau N° 1 donne la répartition de la température moyenne (T) : Minimale ;

maximale durant la période (1995-99 )

TABLEAU N°1

Désignations J F M A M M Jt A S O N D MOYENNE

Température 12,3 13,4 13,7 16,3 20,7 24,9 21,7 28,2 24 20,9 16,1 13,3 19MoyenneTC°

Température 8,2 8 9,3 11,5 15,3 19,4 21,5 23,2 20,4 16,6 12,2 9,5 15min.moy.

Température 16,7 16,1 18,7 21,1 26,7 31,1 33,2 34,3 30,2 26 20,8 17,7 24max.moy


I-3-2 -PLUVIOMETRIE :

La pluviométrie moyenne annuelle enregistrée à la station de TUNIS-CARTHAGE est d’environ 440 mm/an. Cette pluviométrie importante se caractérise par une variabilité plus ou moins accentuée.Le nombre de jour de pluie par an est de 18 jours en moyenne sur une durée allant de 1995 à 1999. L’examen de la courbe pluviométrique montre que les moyennes pluviométriques mensuelles augmentent progressivement jusqu’à atteindre un maximum d’environ 73 mm durant le mois de janvier et un minimum d’environ 2 mm en juillet ( voir graphe 2 PMM ( mm ) = f ( mois ) ci-dessous )

TABLEAU N° 2PLUVIOMETIE MOYENNE MENSUELLE ( P.M.M.)

PERIODE ( 1995 – 1999 )

Désignations J F M A M J Jt A S O N D TOTAL

P.M.M.(mm) 73 60 30 32 18 10 2 8 41 45 71 50 440

Durée de Précipitationen heures

67 67 43 27 28 13 1 6 19 51 59 50 431


Cette variation mensuelle nous montre :

- Un hiver très pluvieux ( du septembre jusqu’à Février )

- Un été sec ( du Juin à Août )

TABLEAU N° 3VARIATION SAISONNIERE DE LA PLUIE

DESIGNATIONS AUTOMNE HIVER PRINTEMPS ETE ANNEE

Mois Sep. Oct. Nov. Dec Jan Fév Mar Av Mai. Jui. Jlet Aou Moyenne

P.M.M. 41 45 71 50 73 60 30 32 18 10 2 8 440

PluieSaisonnière En (mm) 157 183 80 20 440

PluieSaisonnière ( % ) 36 42 18 4 25

I-3-3- HUMIDITE RELATIVE :

L’humidité relative moyenne mensuelle oscille entre 72 % et 75 % pendant la saison froide et entre 51 % et 60 % pendant la saison chaude.En effet l’humidité mensuelle minimale est de 34 % en juillet et une moyenne mensuelle maximale de 92 % en Janvier.


Le tableau N ° 4 donne les humidités moyennes mensuelles pendant la période ( 1995 – 1999 )

TABLEAU N°4

Désignations J F M A M J Jt A S O N D

HumiditéRelative moy. 75 74 69 66 63 60 59 51 66 70 69 72

H.min. moy 54 52 51 42 38 35 34 36 42 45 46 51

H.max. moy 92 91 89 89 88 85 85 86 86 89 87 91


I-3-4- Etat bioclimatique :

Pour connaître la continentalité de la zone à étudier, la classification se fait soit à l’aide de la pluviométrie moyenne, soit en utilisant le quotient d’Emberger.

Classification suivant le quotient d’Emberger :

La classification de l’étage bioclimatique de la zone du projet suivant le quotient d’Emberger est donnée par la formule suivante :

2000 . P Q =

( M2 – m2 )

Avec : - P = pluviométrie moyenne annuelle en ( mm )- M = température moyenne du mois le plus chaud en degré Kelvin (°K )- M = Température moyenne du mois le plus froid en degré Kelvin (° K )

On à :- M = 307.3 (°K ) - P = 440 ( mm )- m = 281 ( °K )

La formule précédante nous donne Q = 46.87

D’après l’abaque d’ Emberger ( voir ANNEXE N° I ) on remarque que la zone d’étude se situe dans l’étage bioclimatique semi-aride.


* Classification suivant la pluviométrie :

TABLEAU N°5

PLUVIOMETRIE EN ( mm ) CLASSIFICATION

0 – 200 Zon

e aride

200 - 500 Z

one semi-aride

500 – 750 Zone sub-humide

750 Zo

ne humide

En se référant à ces classifications des régions, le périmètre de SIDI FRAG se situe à l’étage bioclimatique semi – aride avec une pluviométrie annuelle de 440 mm

I-3-4- Le Vent :

Le tableau N°6 donne la répartition mensuelle des vents ( vitesse moyenne mensuelle ainsi que la vitesse maximale instantanée ).

Désignations J F M A M J Jt A S O N D moy

Vitesse moy. (m/s ) 4.2 4.5 5.2 4.8 4.5 4.3 4.7 4.1 4.1 3.7 4.5 4.2 4.4

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Vitesse max. instantanée( m/s ) 23 23 21 20 23 21 23 21 19 20 21 21 21

La vitesse moyenne du vent est de l’ordre de 4.4 m/s . Le vent dominant et celui du W.N.W

I-3-6- Insolation :

Les mesures enregistrées à la station de TUNIS-CARTHAGE ( station principale ) nous donne les valeurs suivantes :

- La durée d’insolation mensuelle moyenne est de : 7.9 h/mois- La durée d’insolation mensuelle maximale est de : 11.5 h/mois ( juillet )- La durée d’insolation mensuelle minimale est de : 5.3 h/mois ( janvier )

Le tableau N°7 présente la durée d’insolation moyenne en ( heures/mois )

TABLEAU N° 7

Désignation J F M A M J JT A S O N D Moy

Insolation moyenne( durée en heures ) 5.3 6.8 7.5 7.3 9.7 10.1 11.5 10.1 8.3 7.4 5.6 5.4 7.9

I-3-7 Sirocco :

D’après le tableau N° 8 ( fréquence des jours de sirocco ) on relève un nombre moyen de 39 journées par an de sirocco elle sont réparties en générales entre les mois de juin, juillet, août, et septembre .Le sirocco a un effet néfaste sur la production il peut entraîner une chute de rendement


( brûlure des feuilles ) et une évaporation importante ( voir tableau )d’ou la nécessité de protéger le périmètre par des brises vent .

TABLEAU N° 8

Désignations J F M A M J JT A S O N D TotalNbre de jours de sirocco 0 0 0 0 7 8 9 9 2 3 1 0 39

Evaporation (mm) 71.1 74 106.4 123.9 163 202 241.5 203 158 126.6 109.6 95 139.5

I-4 Etude pédologique :

L’étude pédologique du périmètre à pour objectif :

- d’apprécier les potentialités des terres vis-à-vis de l’irrigation en mettant l’accent sur une hiérarchie d’aptitude des différentes zones et sur l’existence de contraintes éventuelles pour l’aménagement ( nécessité de drainage par exemple )

- de fournir aux spécialistes d’irrigation les données fondamentales caractérisant les relations entre le sol et l’eau .

I-4-1 Textures du sol :

La texture du sol à une grande influence sur la circulation de l’air et l’écoulement de l’eau dans le sol ainsi que le rythme des transformations chimiques au niveau de la plante .


Faute de mesures in – situe, on à été amené à adopter des données de la bibliographie qui donnent les caractéristiques approximatives de quelques sols ( voir TABLEAU N°1 ANNEXE N° I ) Les données bibliographiques ont montré que le sol est de type sablo- limoneux et de texture fine .

I-4-2 Comportement hydrique du sol :

Vue qu’on ne dispose pas des données sur les caractéristiques hydriques des sols, on est amené à adapter des valeurs qui dépendent de la texture du sol déduite de la bibliographie qui seront les suivant :

- Perméabilité = 2.5 ( cm / h )- Densité apparente da = 1.5- Capacité de rétention cr = 14 %- Point de fléchissement cf = 6 %- Capacité utile cr – cf = 8 %

I-4-3-Aptitude culturale du sol :

Le sol peut supporter des irrigations d’appoint si elles sont menées avec suffisamment de précaution pour un engorgement de surface On pourra y pratiquer des cultures annuelles et fourragères.

I-4-4-Ressources en eau :

Les ressources en eau d’irrigation du présent projet de la SMVDA EL KHIR seront constitués par les eaux du barrage de BIR MCHERGA.


La qualité en eau de se barrage est devenue acceptable pour l’utilisation agricole après la mise en place d’un système de drainage dans la zone salé.


I-5- Orientation Agronomique

I-5- Situation agricole actuelle :Comme il est déjà signalé au début, le but de ce projet est la création d’un périmètre irrigué de superficie environ 600 ha. L’occupation actuelle de périmètre est comme suit

Désignations Superficie ( ha ) Sup. en pourcentage ( % )

Terrain de cultures1098,81 94.73

Pommiers20,06 1.73

Grenadiers32.28 2.78

Figuiers

8.77

0.76

Superficies totales…………………………………………1159 ha. 95

I-5-2- choix et justification de cultures :

Le choix des types de cultures dépend essentiellement :

- Les aptitudes culturales du sol. - Des objectifs du projet.- Du système d’irrigation et de la qualité de l’eau.


En tenant compte de ces critères et afin d’assurer la continuité de mise en valeur de la zone avec une intensification de la production .On a opté pour le choix suivant :

- cultures fourragères (sorgho ; luzerne … )- Cultures céréalières ( blé ; orge vert )- Légumineuses.

I-5-3- Caractéristiques des cultures choisies :

Leur introduction permet d’équilibrer L’assolement et de constituer la ration du troupeau en verdure . Les cultures à préconiser sont l’orge en vert, la luzerne, le sorgho et le blé.

5-3-1- Cultures fourragères et céréalières : a-Blé :

Céréale à paille cultivée pour son grain on distingue deux espèces de blé :- Blé tendre :Dont le grain après broyage et tamisage fournit une farine panifiable.- Blé dur : Qui est essentiellement cultivé en vu de la fabrication des pâtes alimentaires, le blé dur et tendre appartiennent au genre Triticum, la période optimale de semis d’un blé d’hiver se situ du début d’octobreau débit de novembre. La profondeur d’enracinement est de l’ordre de 0.3 m.

b- Orge vert :

C’est un céréale à paille, cultivée principalement pour son grain, utilisé en alimentation animale et en alimentation humaine pour la fabrication de la


bière mais également pour sa paille et comme forage vert . Leur profondeur d’enracinement de l’ordre de 0.3 m.

c-Luzerne :

Légumineuse vivace, cultivée essentiellement pour la production de fourrage, en culture pure ou en mélange .Adoptée à la production de foin, la luzerne est une plante à forte racines enfoncées très profondément dans le sol (jusqu’à 2m de profondeur ).d- Sorgho :

Appartiennent à la tribu des andropogonées et ou genre Sorghum. Il sont soit vivaces, soit annuels leur particules, compacte ou plus ou mois lâche a une taille très variable leur profondeur d’enracinement peut aller jusqu’à 0.3 m I-5-4- Les assolements et l’occupation du sol :

la rotation des L’exploitation agricole est en générale partagée en plusieurs spéculation végétales, chacun impose des conditions physiques, chimiques et biologiques bien déterminées et de ce fait quelques unes appauvrissent le sol et d’autre l’enregistre en certains matériaux.

En effet les réductions de la multiplication des maladies des insectes et des mauvaises herbes, sont liés à l’assolement et à cultures .

5-4-1 Assolement : Compte tenu des potentialités en eau, de la situation actuelle de végétation dans le périmètre et des conditions techniques de rotation.. On a choisi un assolement biennal présenté comme suit :


CULTURES SURFACE OCCUPEE EN ( HA )

Céréales ( blé ) 60 %

360

9060* Cultures fourragères d’hivers 15

% Légumineuses 10 %

* Cultures fourragères d’été 15 %

90

5-4-2 Rotation des cultures :

En vue de pratiquer un système cultural adéquat et de favoriser une bonne succession des cultures, les rotations des cultures au cours de l’année se fera comme l’indique le TABLEAU N°2

( Assolement et répartition des cycles culturaux ) en ANNEXE N° I


II-CALCUL DES BESOINS EN EAU DES CULTURES :

II-1 – Définition :

La première étape de l’établissement d’un projet d’irrigation consiste à déterminer les besoins en eau des cultures .

En termes généraux , les besoins en eau d’une parcelle correspondent pratiquement à la quantité d’eau utilisée par celle-ci et qui satisfait au bon développement des cultures à savoir les besoin d’évapotranspiration et les doses de lessivage pour garder le sol à une salinité permettant le bon développement de la plante .

II-2 – Choix du système d’irrigation :

Les avantages d’un système d’irrigation sur un autre ne se jugent pas d’après les différences de la quantité d’eau fournie, mais d’après l’efficacité avec les quelles les besoins sont satisfaits en assurant une meilleure rentabilité .

C’est pourquoi les frais d’installation, d’équipement d’une part et les conditions locales ( sociales – naturelle ) d’autre part doivent entrer en jeu lors du choix de la technique d’arrosage à adopter.


En outre la taille assez importante de notre périmètre de l’ordre ( 1098.81 ha ) et la topographie assez plate mérite en faveur d’une irrigation par machine mécanisée . Néan – moins, chaque machine d’arrosage présente des avantages et des inconvénients dont une comparaison est donnée dans le tableau ci- dessous :

TABLEAU N° 1 DE COMPARAISON ENTRE LES DEUX SYSTEMES D’IRRIGATION PROPOSES

Désignations SYSTEME PIVOTASPERSIONCLASSIQUE

Superficie Irriguée

Possibilité d’arrosage de très grandes surfaces un seul pivot permet d’arroser jusqu’à 200 ha

La superficie irriguée par les asperseurs est modérée

Pression de service Pression moyenne de l’ordre de 1.7à 2.5

3 à 3.5

Main d’œuvre Système entièrement automatique, très fiable ne demande qu’une surveillance occasionnelle Offre une économie de main d’œuvre jusqu’à 70 %

Demande une grande surveillance ( perte de temps par déplacement de matériels )

Risque de panne Très réduit Réduit


Coût Modéré pour les grandesMachines

Plus chère pour la mêmesuperficie

Précision d’application 95 % 60 %

A la base de l’analyse de cette comparaison notre périmètre sera aménager uniquement par des pivots.

II-3-Détermination des paramètres climatologiques :

L’évapotranspiration potentielle est naturellement conditionnée par les phénomènes ( soleil, vent…) et les phénomènes biologiques .

En effet, l’ ETP dépend en premier lieu des :

* Echanges d’énergie radiante ( radiation solaires ) * Turbulences de l’atmosphère et des conditions climatiques (température, vent, humidité … ) .

Ces deux facteurs sont directement liés aux conditions climatiques . En second lieu, l’ ETP varie en fonction des conditions biologiques ( densité, type et cycle de développement ).

II-3-1 pluie utile :

C’est la quantité d’eau qui tombe n’est pas totalement mise à la disponibilité de la plante .

On appelle pluie efficace ou utile : La partie de pluie réellement utilisable par la plante évaluée à 80 %des pluies tombées, le reste est perdu par évaporation interceptée au niveau du feuillage, par ruissellement superficiel et par percolation en profondeur au de là de la zone radiculaire.


D’ou :

Avec : - Pu : Pluie utile - K : Coefficient d’efficacité variable qui dépend de topographie, Nature du sol et de l’intensité de pluie. - Pr : Pluie réelle mensuelle moyennes

Pour notre périmètre ce coefficient est pris égal à 0.8 d’où Pu = 0.8 . Pr

TABLEAU N° 1 Calcul de la pluie utile

Mois S O N D J F M A M J Jt A

P(mm) 41 45 71 50 73 60 30 32 18 10 2 8

Pu (mm) 32.8 36 56.8 40 58.4 48 24 25.6 14.4 8 1.6 6.4

3-2 Calcul de l’évapotranspiration potentielle :

L’évapotranspiration potentielle ( notée ETP ) est la consommation d’eau, sous l’action conjuguée de l’évaporation du sol et de la transpiration de la plante, d’un couvert végétale en plein développement occupant le sol en totalité et sous les conditions

Pu = K . Pr


optimum d’alimentation en eau sans l’influence d’aucuns facteurs limitant .

Plusieurs méthodes de calcul de ETP ont été proposées :

- Des méthodes résultant d’ajustement statiques : BLANEY – CRIDDLE, THORNWAITHE, TURC. - Des méthodes résultant d’une analyse de ETP en tant que processus énergétique : PENMAN, BROCHET et GERBIER. La détermination de besoin en eau d’irrigation dépend beaucoup de La nature des données climatiques disponible et de la précision de la méthode choisie pour estimer l’évapotranspiration . Dans des nombreux climats, la méthode de BLANEY – CRIDDLE est la meilleure pour des périodes d’un mois ou plus.

- ETP : Evaporation potentielle en mm / j- P : Pourcentage d’éclairement qui dépend de la latitude - T : Température moyenne mensuelle en C°

TABLEAU N° 2 Evapotranspiration de référence

MOIS S O N D J F M A M J Jt A

ETP ( mm/j ) = P ( 0.46 + 8.13 )


T.moy C° 24 19.9 16.6 13.3 12.3 13.4 13.7 16.3 20.7 24.9 21.7 28.2

P 0.28 0.25 0.23 0.22 0.24 0.24 0.27 0.30 0.32 0.33 0.32 0.30

ETO

(mm/ j) 5.36 4.43 3.57 3.13 3.31 3.43 3.9 4.70 5.64 6.46 5.80 6.33

ETP

(mm/mois) 166.2 132.9 10.7 93.9 102.6 103 121 141 169.2 200.3 180 190

2-3 Calcul de l’évapotranspiration maximale du culture (ETM) :

Les besoins en eau qui nécessitant une plante lors de son stade végétatif est le volume d’arrosage qu’il faut l’apporter à condition qu’on aura ni excès ni manque d’eau Pour déterminer ces besoins maximums en eau, on procède de la façon suivante :

- Calcul de ETP par la formule étudiée

- Appliquer un coefficient cultural Kc à l’ETP

Kc : Coefficient d’ajustement dépendant de la nature de culture, de son stade végétatif, et des conditions agro- climatiques

ETM ( mm / mois ) = Kc . ETP


A titre d’ordre de grandeur, on trouvera dans le tableau n° 2 ( ANNEXE N°II )

pour quelques types de cultures, l’amplitude dans la quelle varie le coefficient

cultural.

2-4-Besoin net :

Le besoin net d’une culture traduit la quantité d’eau qui doit être apporté à la parcelle en plus de la pluie utile et la quantité stockée, qui est considérée nulle dans notre calcul, pour compenser les pertes de l’ETP.

Le besoin net est calculé par la formule suivante :

Avec :

- B net : Besoin net en mm / mois - Kc . ETP : Besoin totale en mm / mois - Pu : Pluie utile en mm / mois - Stock : Réserve en eau du sol au début de chaque arrosage . Cette réserve est considérée comme nulle vu la variabilité de la pluviométrie dans la région 3 -5 Besoin de lessivage :

B net = Kc .ETP– Pu - stock


A fin de réduire les effets néfastes de la salinité sur la structure du sol et le développement des plantes, on doit fournir aux plantes un apport d’eau supplémentaire a fin de maintenir une humidité convenable assurant un entraînement des sels au- de là des racines .

La fraction de lessivage sera calculée par la formule suivante :

- Eciw : Conductivité électrique moyenne de l’eau d’irrigation en mm hos/cm

- Ece10 : Conductivité électrique causant une chute de rendement de la culture de 10 % ( mm hos/cm )

/ La détermination de Eciw se fait par la formule suivante :

Avec : - Cp : Résidu sec en g / l - Ece10 : Est égale à 4.68 mm hos/ cm dans le cas le plus défavorable.

/ La détermination de Ece10 se fait par la formule suivante :

Lr = Eciw / 5 Ece10 - Eciw

Eciw = Cp / 0.625 . 1 / 1.078

Y = 100 – b ( Ece10 – a )


Y : Rendement complémentaire à la chute de 10 % Y = 90 % donc Ece10 = a + 10 / ba et b sont deux coefficients propre à chaque culture

3-6 MODALITE DE LESSIVAGE :

Du fait que la salinité de l’eau du barrage de BIR MCHERGA utiliser pour l’arrosage du périmètre SIDI FRAG varie mensuellement de 2 à 3 g /l selon les saisons. Pour le calcul du volume d’eau de lessivage on se fixe une salinité moyenne de l’eau de 2.5 g/l.

Le calcul de la fraction de lessivage se fera pour les périodes dont la salinité de l’eau est la plus élevée ( mais, juin, juillet, août, septembre, octobre, novembre )

Pour ne pas sur dimensionner le réseau d’irrigation surtout que les besoins du mois de pointe sont importants, la dose de lessivage sera apportée en dehors des trois mois de pointe ( juin, juillet, août ) de préférence après une période pluvieuse pour profiter de la saturation complète du sol favorisant par suite la dissolution des sels et leur percolation.

Outre, le lessivage en période de pointe n’est pas efficace étant donné que l’évaporation pendant cette période est très importante et la quantité de l’eau est médiocre .

La fraction de lessivage correspondante pour chaque culture est donnée dans le tableau n° 3 ( ANNEXE N °II )

3-7 Efficience du système d’irrigation :

On désigne par efficience d’un système d’irrigation le rapport entre les quantités d’eau effectivement utilisées et les quantités dérivées en tête de


l’aménagement .Cette notion doit être clairement explicitée en précisant d’une part le niveau considéré du système et d’autre part la durée de la période sur la quelle porte l’appréciation .

Efficience à la parcelle E p :

L’efficience de l’irrigation à la parcelle représente le rapport des volumes d’eau effectivement utilisés par les plantes ( évapo transpiration ) aux volumes livrés en tête de parcelle .

Cette efficience sera en fonction de la technique d’irrigation utilisée, de son adéquation aux condition du milieu naturel et de la technicité de l’irrigation .

On admet généralement que l’efficience se situe entre 70 % et 90 % pour ce projet on fixe E p à 85 %

Efficience du réseau de distribution : E r

L’efficience du réseau collectif représente le rapport des volumes d’eau livrés aux prise d’irrigation, aux volumes d’eau prélevés sur les ouvrages principaux L’efficience du réseau est estimée à :

- 95 % pour conduite sous pression

- 85 %pour canaux

Efficience totale E t :

La formule donnant l’efficience totale est la suivante :

Et = Ep . Er


Pour notre cas, la distribution d’eau sera par la conduite sous pression et le système d’irrigation sera par aspersion mécanisée ( pivot )

L’efficience total est : E t = 0.95 . 0.85 = 0.8

3-8 Besoin total : Les besoins bruts du périmètre sont estimés à partir des besoins nets de chaque culture .Cette estimation dépend des paramètres suivantes :

- L’efficience du système d’irrigation - La répartition des différentes cultures adaptées

- La superficie irriguée .-

Elle est estimée d’après la formule suivante :

- B b : Besoin brut des cultures ( mm ) - B net : Besoin des cultures ( mm ) - E t : Efficience du système d’irrigation

Bb = B net / Et


Les résultats de calcul des besoins en eau de chaque culture figure dans la partie ANNEXE N° II

III- LES PARAMETRES FONDAMENTAUX DEL’IRRIGATION :III-1 Débit fictif continu :Le débit fictif continu représente le débit qu’il faut apporter à la parcelle 24 h sur 24 h pour couvrir les besoins en eau des plantes en tenant compte des pertes à la parcelle.

Il est donnée par la formule suivante :

Besoin total de mois de pointe ( m3/ha ) .1000 Qfc =

24 . 3600 . nj

Avec : - Qfc : Débit fictif continu - nj : Nombre des jours du mois de pointe - Le mois de pointe est Avril ( 30 jours )


A.N : Qfc = 0.32 l/s/ha

III-2 Débit effectif :

On supposera que l’agriculteur travaille x heures par jour et y jours par mois et ceci en tenant compte des jours libres et des occupations personnelles de l’agriculteur .

Nombre de jours de mois 24Qeff = Qfc . . Y X

On travail 20h / 24h et 30jours par mois

Avec : - Qeff : Débit effectif ou débit d’équipement . - X : Nombre d’heures de travail par jour . - Y : Nombre de jours de travail par mois .

A.N : Qeff. = 0.40 l/s/ha

III- 3 Module d’irrigation : Le module d’irrigation représente le débit déversé sur hectare, il doit être choisi de façon à ce que toute la quantité d’eau apportée soit infiltrée.Le module est définie par rapport à la limite supérieur (Qmax ) qui est donnée par la loi de DARCY.

Qmax = K. S. i

Avec : - i : Gradient hydraulique pris égale à 1 (max ) - K : Coefficient de perméabilité 1.5 10-6


( cas le plus défavorable )

Qmax = 107.KQmax = 15 l/s/ha Qeff Il n’y a pas de ruissellement

III-4 Main d’eau : La main d’eau représente le débit tel que l’irriguant qui l’utilise ne soit ni freiné, ni débordé dans son travail .Cette main d’eau dépend de deux facteurs :

- qualité de l’irrigation- pédologie de la terre

La main d’eau est calculée par la formule suivante :

Avec : M = S. Qeff

- M : Main d’eau ( l/s )- Qeff :Débit effectif ( l/s/ha )- S : Superficie ( ha )

A.N : M = 258 l/s

III-6 Débit d’équipement :Le débit d’équipement est le débit qui assure l’alimentation de toute la surface irrigable .C’est donc le volume d’eau disponible en tête du périmètre pour toute la culture .Ce débit est en fonction de la surface irriguée :

Qe = Sirr . Qeff


Avec : - Qe : Débit d’équipement ( l/s ) - Qeff : Débit effectif ( l/s/ha )

- Sirr : Surface irrigable ( ha )

III-7 Dose d’irrigation :La dose d’irrigation représente la quantité d’eau qu’il faut apporter à chaque irrigation pour remplir le réservoir sol jusqu’au sa capacité au champ .Elle représente la réserve facilement utilisable par la plante .C’ est R.F.U

( Hcc - Hpfp ) D ( m3 ) = R.F.U = 2 / 3 . Ru . . P . 104

100

- P : Profondeur d’enracinement - Hcc :Humidité à la capacité au champ en % de poids - Hpfp : Humidité au point de flétrissement permanent - D : Dose nette d’arrosage ( m3 /ha )

La dose d’arrosage sera calculée suivant la profondeur d’enracinement de chaque culture.( voir ANNEXE N°III )

III-8 Nombre d’arrosage :Afin d’éviter les pertes d’eau par infiltration, on fournit les besoins mensuels aux cultures par dose.

On définit alors le nombre d’arrosage :

Besoin d’irrigation pour le mois de pointe (m3/ha) Na = Dose d’irrigation .Ea ( m3/ha )


On retiendra la partie entière de Na.Avec : Ea : Représente l’efficience à la parcelle, pour notre système

d’irrigation

III-9 Période d’arrosage :La période d’arrosage est l’intervalle de temps séparent deux irrigatios successives.Elle est déterminer par la relation suivante :

Dose D (m3 / ha ) Pa ( j ) = = ETP ETP ( m3 / ha /j )

Au cours de ce temps toute la dose est épuisée . Avec :

- Pa : période d’arrosage- D : Dose d’irrigation pendant le mois de pointe - ETP : Evapotranspiration potentielle pendant le mois

de pointe-

III-10 Durée d’irrigation :La durée d’une irrigation est le temps qu’on met pour chaque arrosage de l’unité parcellaire.Elle est donnée par la formule suivante :

Dose d’irrigation ( m3 / ha ) Ta ( s ) = Module ( m3 / s / ha )

III-11 Dose réelle à apporter :


La dose réelle à apporter est la quantité d’eau exacte qu’il faut donner à la parcelle pour qu’il n’y ait ni excè ni manque d’eau

B Dr = ( Ea . Na )

Avec : - B : Besoin de mois de pointe ( m3 / ha )- Ea : Efficience à la parcelle

- Na : Nombre d’arrosage

Les paramètres de l’irrigation pour chaque culture proposée sont calculés suivant les formules ( VOIR ANNEXES N ° ).


IV-AMENAGEMENT HYDRAULIQUE :

IV-1TRACE DU RESEAU DE CANALISATION :

Dans le tracé du réseau d’irrigation on a essayé de tenir compte dans la mesure du possible des limites parcellaires pour permette d’une part un accès facile à la main d’œuvre, aux machines d’exécution et d’entretien, d’autre part pour éviter les problèmes que peut engendrer la traversée d’une parcelle privée pour le réseau .Le plan de bornage est le traçage du réseau sont présentés sur le plan d’aménagement hydraulique.

IV-2 CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DU RESEAU D’IRRIGATION :

2-1 SCHEMA DE FONCTIONNEMENT :

L’alimentation en eau du périmètre est faite à partir de deux variantes qui seront étudier en détaille par la suite .

LAPREMIERE VARIANTE : consiste à alimenter le périmètre directement de oued- Miliane

LA DEUXIEME VARIANTE :Implantation d’un bassin en amont du périmètre plus précisément au nord de la parcelle EJBEL ( dans la partie la plus culminante, soit à la côte 92 m )Ce bassin devra être en mesure de fournir l’eau à la borne la plus défavorable et de pouvoir alimenter la majorité des bornes du périmètre .


2-2 DIMENSIONNEMENT DU RESEAU : 2-2-1 ANCIENNE CONDUITE SONEDE :

La SMVDA EL KHIR a récupéré une conduite SONEDE à partir du lit de l’oeud de MILIANE jusqu’à la ferme sur une longueur de 11850 m . Le premier tronçon de cette conduite « Miliane /colline S 19 » est en bon état , le reste doit subir des tests de pression et sera récupérer par la suite pour servir au besoin de tout le périmètre .

2-2-2 HYPOTHESE DE CALCUL :

Le réseau d’irrigation sera constituer par des conduites en PVC sous pression et enterrés pour éviter les obstacles .Une prise d’eau d’irrigation sera aménager pour chaque pivot sur la conduite principale . Cette solution passe impérativement par une opération d’essai de réhabilitation du tronçon qui traverse le périmètre .Lors du calcul de dimensionnement, on essayera de tenir compte des critères suivant :

- être dans la gamme des diamètres commercialisables - assurer à chaque borne la côte piézométrique minimale - La vitesse d’écoulement doit être en cadrer entre 0.5 m/s et 1.5 m/s Pour le calcul de dimensionnement la loi de perte de charge employée et celle de Calmon et Lechapt, donnée par la formule suivante :

J = L ( QM / DN )

Avec : J = perte de charge unitaire en mm / m Q = Débit de la conduite en m3/ s D = Diamètre de la conduite en m


Les résultats sont présentés au tableau N° 1 ( dimensionnement du réseau et calcul de pression ) en ANNEXE IV

Sta ge d’Etude Page

IV-3 CALCUL DE L’INSTALATION PIVOT :3-1– Généralités :

Le pivot est une rampe d’aspersion géante . Ce système inventé dans les années 1950 aux ETATS - UNIS , a été une innovation importante qui a permis de faire un pas décisif dans l’irrigation automatique des grandes étendues avec un personnel d’exploitation réduit .Théoriquement, il suffit d’une seule personne qualifiée pour maîtriser une dizaine de pivots, ce qui représente une surface irriguée de 800 hectares . Se système déplaçable constitu un moyen souple et économique permettant à un grand nombre d’agriculteurs de profiter des avantages de l’irrigation mécanisée .

Cette machine permet d’irriguer des champs de 4 à 150 hectares facilement et économiquement ; une même machine peut irriguer 2 – 3 ou plus de parcelles et réduire ainsi les coûts par hectare .Les pivots déplaçables peuvent être déplacer d’un champ à l ‘autre en moins d’une heure .

3-2 Les éléments constitutifs d’un système pivot : 3-2-1 Les éléments d’aspersion :

* Les asperseurs rotatifs : * Les buses : qui sont très souvent placées plus prés du sol Que la conduite formant la rampe, à la base d’un tube Vertical branché sur celle- ci par l’intermédiaire d’une Carrosse. Ceci permet d’améliorer l’efficience de l’arrosage En cas de et aussi de réduire un peut la pression de service . * Le canon : Placé au bout de la rampe il intervient dans l’irrigation des parties de parcelles par les quelles la rampe ne peut pas passer. Il est impératif de préciser que le rayon du jet provoqué par le canon peut facilement atteindre une cinquantaine de mètre .


3-2-2 Les travées :Les travées sont formés par des tubes et des tirants qui sont galvanisés à chaud ( assurant la meilleure protection qui existe aujourd’hui contre la corrosion ). Ces tubes sont tendus en forme d’arche, leur disposition répartit parfaitement les contraintes et les charges subies lors d’un fonctionnement normal. De plus les emplacements des triangulations répartissent également ces charges sur chaque pivot. Ceci est particulièrement important lors du déplacement de la machine sur le travers d ‘une pente .

3-2-3 Le centre pivot :C’est le centre qui dirige le fonctionnement de tout le système . Il peut être dèplaçable ( à quatres roues, deux roues, sur ski ) ou fixe assurant une adaptation aux champs de surfaces variées. Le point pivot ( voir figure ANNEXE N°IV ) est formé par plusieurs appareils permettant le bon fonctionnement de système, qui sont principalement :- Panneau de commande : C’est un outil clef dans la gestion des besoins spécifiques d’irrigation, il permet de contrôler le débit d’eau , le déplacement de la rampe et l’application de pesticides. - Le collecteur électrique :Situé sur le dessus du point pivot. Il établit la transmission de l’énergie nécessaire aux tours motrices.- Conduite d’alimentation :L’alimentation en eau se fait soit par l’extrémité, soit par le milieu sous deux formes :L’eau est apportée soit par un tuyau flexible connecté à un réseau sous pression, soit directement par canal dont le groupe électrogène est directement couplé à la pompe qui sont installés sur le cart pour fournir l’électricité et la pression.


3-3- Principe et champ d’application :

Le pivot, est constitué de plusieurs travées articulées entre elles . La rampe tourne autour d’une de ses extrémités en décrivant, ainsi, un immense cercle dont la surface maximale peut atteindre 150 hectares . La ressource en eau est située au centre de rotation .

Dans notre cas elle est sous forme de bornes d’un réseau sous pression. Chaque travée, d’une langueur pouvant atteindre une cinquantaine de mètre, est porter par une tour à deux roues nues par un moteur électrique .L’alignement entre les différentes travées est obtenu généralement par un fil d’acier tendu d’un bout à l’autre du pivot .Des palpeurs détectent tout défaut d’alignement et le corrigent en envoyant l’information au moteur électrique situé sur chaque tour .

Les rampes d’une longueur supérieur à 300 m sont, généralement fixes et restent en place pendant toute la saison d’arrosage .Au – dessous de 300m, la rampe peut être déplacer . Après avoir fait pivoter toutes ses roues d’un quart de tour, de façon à les disposer parallèlement à elle – même, elle peut alors être tirée en long, par un tracteur, jusqu’à la bouche d’arrosage suivante .

3-4- Mode de propulsion :

Chaque tour comporte deux roues motrices qui peuvent être entraîner par un moteur hydraulique utilisant l’eau d’irrigation ou, plus souvent, pour un moteur électrique de 1 à 2 ch Alimenté en 24 v à partir du pivot de la rampe ( Voir schema ) . Cette deuxième solution, au fonctionnement plus précis et plus sûr, tend à remplacer l’entraînement hydraulique . En outre, le sens de rotation des moteurs électriques peut être très facilement inversé, si bien qu’en cas de besoin on n’arrose qu‘un secteur de cercle.


Les vitesses de chacune des tours sont différentes. Elle s’accroissent du pivot vers l’extrémité de la rampe . La synchronisation est obtenue de la façon suivante. La vitesse globale est réglée sur la tour la plus éloignée du pivot, à une valeur variable de 12 à 170 m / h correspondant à une rotation complète de la rampe tous les 2 à 5 jours . Cette tour démarre la première alors que les autres sont encore immobiles ; elle provoque donc une cassure angulaire au niveau de la tour voisine, cette cassure est enregistrée par un système de câbles qui ouvre la vanne d’alimentation du moteur hydraulique ou plus simplement établit le contact du moteur électrique ( voir figure ) .Cette seconde tour se met alors en marche jusqu’à son réalignement et ainsi de suit.

principe :

Le schéma suivant résume bien les différents stades par les quels passe la rampe pour effectuer un déplacement.


IV- 3-6 spécification technique : IV-3-6-1 Description :

Dans ce périmètre, on a pu occupé une superficie de 585.04 ha reparties comme suit :

Désignation longueur Superficie irrigué

Pivot N°I Existant Fixe Pivot N°II Existant FixePivot N°III Fixe Pivot N°IV FixePivot N°V FixePivot N° VI FixePivot N°VII Fixe Pivot N°VIII FixePivot N°IX Fixe

430.67 m398.67 m330.00 m588.98 m458.24 m606.20 m403.38 m381.02 m420.64 m

58.24 ha49.90 ha34.19 ha109.00 ha65.96 ha115.44 ha51.22 ha45.61 ha55.58 ha

Superficie Total irrigué 585.04ha

* Superficie totale projetée 600 ha* Superficie total irriguée 585 ha * Soit un taux d’occupation de 97.5 %.

IV-3-6-2 Dimensionnement des pivots :

Les caractéristiques des machines sont données dans le tableau suivant plus de détail voir les fiches de calcul du logiciel VAL VAL.( ANNEXE N°IV )

Désignation PIV PV PVI PVII PVIII PIXNombre de TR 54,86m 8 8 1 7 0 5Nombre de TR 60,63m 0 0 0 0 5 2Longueur du P à F 2.74 19..36 2.74 19.36 2.74 25.08Longueur du système 589.31 458.57 603.79 403.71 322.84 420.97Nombre de position du système 1 1 1 1 1 1Superficie irrigué (Ha) 109.03 66.03 115.3 51.18 45.34 55.39Débit de la machine (l/S 42.63 25.91 44.68 20.08 12..93 21.60Pression de service (bars) 2.21 1.78 2.3 1.7 2.31 1.71Vitesse d’avancement Max (m/h) 270.66 270.66 270.66 270.66 270.66 270.66Application Min/Rev (mm) 1.91 1.43 1.97 1.25 0.99 1.29Pluviométrie Max (mm) 101 101 101 101 101 101Demande d’amperrage (A) 13.20 10.35 17.20 12.82 10.63 8.82Puissance du G à G (kw) 10 7.5 12 10 7.5 7.5Application en bout de la machine (mm/h)

55.41 43.28 56.6 38.11 30.69 39..30

* TR : Travé


Il est à signaler que le choix des dimensions de la machine se base sur trois critères :

1. Taux d’occupation le plus important2. Application instantanée en bout de machine acceptable entre

45/60mm/h3. Sécurité et souplesse au niveau du programme d’irrigation.

IV-3-6-3Dimensionnement des conduites d’alimentation des machines :

Désignation PIV PV PVI PVII PVIII PIX

Superficie du système (ha) 109.00 65.96 115.44 51.12 45.61 55.58

Débit du système (l/s) 42.63 25.91 44.68 20.08 12.93 21.60

Diamètre de la conduite (mm) 200 140 200 140 125 140

Vitesse d’écoulement (m/s) 1.5 1.8 1.7 1.4 1.6 1.5

Longueur (m) 588.98 458.24 606.20 403.38 381.02 420.64

Perte de charge linéaire ( m/Km) 12.81 21.8 12.8 13.5 14.3 14.9

Perte de charge totale (m) 8.00 10.20 8.00 20.25 12.90 14.90

IV-3-6-4-Calcul de Pression nécessaire au niveau des nœuds :

Nœud A :

- Pression de service du Pivot III 17m- Perte de charge dans le TR PIII-PII 12,9m- Perte de charge dans le TR PII-A 3,4m- Pression au Nœud A 33,3m

Nœud C :

- Pression au niveau du bassin 10m- Perte de charge dans la conduite 0,12m

DN 500 ; J = 0,1m/km ; L = 1200m Q = 35l/s

- Pression au Nœud C 10,12


Nœud D :

- Pression de service du Pivot PIV 23m- Perte de charge dans la conduite 8m- Pression au nœud C 31mNœuds E :

- Pression de service du Pivot existant PI 23m- Perte de charge dans la conduite 9m- Pression au nœud E 29,5m

Nœud F :

- Pression de service du Pivot PVII 17m- Perte de charge dans la conduite 20,25m- Pression au nœud F 37,25m

Nœud G :

- Pression de service du Pivot PV 18m- Perte de charge dans la conduite 10,2m- Pression au nœud G 28,2m

Nœud H :

- Pression de service du Pivot PVI 23m- Perte de charge dans la conduite 8m- Pression au nœud H 31m

Nœud J :

- Pression de service du Pivot PIX 19,72m- Perte de charge dans la conduite 13,2m- Pression au nœud J 32,92m

IV-4 CARACTERISTIQUES DE GROUPE ELECTROPOMPE :

IV-4-1 VARIANTE N°1

IV-4-1-1 Dimensionnement de la ST de pompage

Le réseau d’irrigation sera mis en pression par une station de pompage implantée au bord de lit d’oued Miliane.


Les pompes devront refouler les eaux à partir de l’OUED et garantir la charge

nécessaire au bon fonctionnement des machines d’irrigation.

La station de pompage sera dimensionner pour le débit et la HMT suivants :

a/ Q : 262.38 l /s

b/ HMT :

La HMT est définie par le calcul de perte de charge dans le réseau suivant :

Pression nécessaire au Nœud A 33,3m

Perte de charge dans le tronçon A-B 1,96m

Q = 37,8+34,2 = 72 l / s

L = 700 ml

J = 2,8m/km

= 300 mm

Perte de charge dans le tronçon B-D 0,5m

Q = 72,00l/s

L = 1250ml

J = 0,4,m/km

= 500 mm

Perte de charge dans le tronçon D-E 0,12m

Q = 72,0+42,7 = 114,7 l/s

= 500 mm

J = 0,8m/km

L = 150ml

Perte de charge dans le tronçon E-F 0,53m

Q = 114,70+35,4 = 150,10 l / s

= 500 mm

J= 1,0m/km

L=530ml


Perte de charge dans le tronçon F-G 0,63m

Q = 150,10+20,10 = 170,2 l / s

= 500 mm

J = 1,5m/km

L = 420ml

Perte de charge dans le tronçon G-H 0,338m

Q = 170,2+25,9 = 196,1 l/s

= 500 mm

J = 2,6m/km

L = 130ml

Perte de charge dans le tronçon H-J 3,872m

Q = 196,1+44,68 = 240,78 l/s

= 500 mm

J = 3,2m/km

L = 1210ml

Perte de charge dans le tronçon J-L 0,2m

Q = 240,78+21,6 = 262,38 l/s

L = 50ml

Soit la pression nécessaire au point L (de PVIII L) 41,36m

Or la perte de charge entre L et 9 (Oued) 32m

Q = 262,38 l/s

= 500 mm

J = 4m/km

L = 8000ml

Dénivellation : -21,88m

Cote ST de Pompage 76,00 m

Cote centre Pivot P7 54,12 m

Pression nécessaire au niveau de la ST de pompage 51,48m


Ainsi la HMT = 51,48 x 1,15m = 59mOn prend une HMT = 60 m

L’utilisation de l’électro-pompe type VAB 127/3R (Q 60l/s ; HMT = 80m) peut

être utiliser après le rognage de la roue la pompe.

Lorsqu’une pompe centrifuge à des caractéristiques de débit et de hauteur

dépassant celles qui sont souhaitées ( n’excédant pas 25 % ), il est possible de

modifier ces caractéristiques en rognant la roue de la pompe. Cette opération

consiste à diminuer le diamètre de la roue par tournage ; elle à pour avantage de

diminuer la puissance demandée par la pompe à son moteur d’entraînement.

le reste du débit sera garantie par l’installation des 5 élctro-pompes centrifuges identiques existantes de type VAB 127/3R. ( Détaillé par la suite dans le tableau de la gestion de station de pompage ).

IV-4-2 VARIANTE N°2

IV-4-2-1 UTILITE DU BASSIN DE STCKAGE :

Le bassin de stockage telqu’il est permet de :- Evité le refoulement direct- Avoir une pression constante dans le réseau de distribution lorsque le

bassin reste plein.- Avoir un fonctionnement régulier ( remplissage régulier ) par un

système de commande.

IV-4-2-2 CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DE GROUPE ELECTROPOMPE :Le bon fonctionnement de la pompe est commandé par le débit de bassin de stockage.


Soit : - Qb : Débit de bassin - Qp : Débit de la pompe

*/ Si Qb Qp La pompe fonctionne normalement*/ Si Qb Qp La pompe s’arrête lorsque le bassin sera rempli

IV-4-2-3 VOLUME D’EAU DANS LE BASSIN :

Avant la distribution de l’eau dans le réseau, on le stocke dans un bassin de stockage dont le volume de l’eau est calculé comme suit :

Vb = S . h

S : surface de bassin de stockage qui est égale à 800m2.H : hauteur maximal de niveau d’eau qui est égale à 5 m

A .N . Vb = 4000 m3

IV-4-2-4 Dimensionnement de la ST de pompage N°1Le réseau d’irrigation sera mis en pression par une station de pompage

implantée au bord d’un bassin situé à l’amont de la parcelle (point L)et qui alimente cette dernière.Afin de garantir la charge nécessaire au bon fonctionnement des machines, la station de pompage aura un débit et un HMT les suivants :

a/ Q : 262,38l/s

b/ HMT :

La pression nécessaire au pt L 41,36m

Dénivellation -6,48m

Cote ST de Pompage 60,6 m

Cote centre Pivot P7 54,12 m



Ainsi la HMT = 34,88 x 1,15 = 40,20mSoit un HMT = 45 m

IV-4-2-5 Dimensionnement de la ST de pompage N°2L’eau de l’Oued est refoulée vers le bassin par l’intermédiaire d’une stationDe Pompage (N°2). Cette dernière aura les caractéristiques suivantes :

a/ Q : 262,38l/s

b/ HMT :

La détermination de la HMT est décrit dans le calcul suivant :La pression nécessaire au niveau du bassin 10m

Perte de charge dans le tronçon L – 9 32m

Q = 262,38 l/s

= 500 mm

J = 4m/km

L = 8000ml

Dénivellation -20,3m

Cote Aval (Bassin) 60,6 m

Cote Amont (S.T.P) 81,00 m


Ainsi la HMT = 21,7 x 1,15m = 24,9 m On prend une HMT = 30m


IV-4-3 PUISSANCE NECESSAIRE DE GROUPE ELECTRO-POMPE :

Q g HMT P ( KW ) =

( p .m )

- : masse volumique de l’eau (1000kg / m3 ) - g : accélération de la pesanteur = 9.81 m/ s2

- Q : débit de la pompe en l / s- HMT :Hauteur manométrique total de la pompe en ( m )- P : puissance absorbée par le groupe électro - pompe ( kw )- p :rendement de la pompe ( 0.85 )- m :rendement du moteur ( 0. 73 ) Les caractéristiques de deux groupes électro-pompes sont présentées dans le

tableau suivant :

TABLEAU N° 1 caractéristiques des groupes electro-pompes

DESIGNIATIONS VARIANTE 1

VARIANTE 2 POMPE 1 POMPE 2

DEBIT ( m3/s ) 262.38 262.38 262.38HMT ( m ) 60 45 30PUISSANCE ABSORBEE ( KW ) 249 186.66 124.44


IV-4-4 GESTION DE LA STATION DE POMPAGE : Un automate programmable à pression permet le démarrage et l’arrêt de l’un ou

de plusieurs pompe en fonction des exigences en eau d’irrigation selon le

programme proposé ci-dessous :

Débit demandé Pompe en fonctionnement

60l/s

120l/s

180l/s

240l/s

300l/s

P1 ou P2 ou P 3ou P 4ou P5

P1+P2

P3+P4+P5

P1 +P2+P3 +P4

P1+P2+P3 +P4+P5

IV-5-CARACTERISTIQUE ET EQUIPEMENT DU RESEAU D’IRRIGATION :

IV-5-1 CARACTERISTIQUES DES CONDUITES :Le réseau d’irrigation sera constitué par des conduites en PVC ( DN = 500 )qui présentent une résistance acceptable aux pressions de plus ils sont faisables à la manipulation et au transport.

IV-5-2 TRACE DU RESEAU :Dans le tracé du réseau , seront créés des pentes minimales.- 2 mm /m dans les parties montantes - 4 mm/m dans les parties descendantes

Ces pentes permettront :- La remontée des bulles d’air jusqu’aux points hauts pour être évacuer

par un dispositif approprié - La vidange du réseau en cas de nécessité à l’aide de vannes et des

bornes d’irrigation approprié .


La profondeur de pose des conduites variera de 0.8 à 1.3 m et ne peut en aucune cas dépasser 1.5 mIV-5-3 EQUIPEMENT DE RESEAU D’IRRIGATION : Le réseau d’irrigation sera équipé par des appareils en vue de protéger ou de contrôler la répartition de l’eau.

a)-OUVRAGE DE VIDANGE : La vidange du réseau se fera à l’aide des ouvrages de vidange installés aux points bas du réseau en vue de vider les conduites en cas de nécessité ( réparation … )

b)- BORNE D’IRRIGATION :

Le raccordement des exploitations agricoles sur le réseau collectif sous pression se fera au moyen des bornes d’irrigation.Les bornes d’irrigations sont destinées à assurer les fonctions suivantes : - La mise en eau - La régulation de la pression de telle sorte que cette dernière ait toujours

la même valeur contractuelle.

Chaque borne sera donc équipée de :- Un robinet vanne - Un limiteur de débit - Un régulateur de pression

c) Ventouse : Une ventouse à double effet permet le dégazage des poches d’air susceptibles de s’accumuler aux points hauts et à admettre de l’air en cas de vidange du réseau


IV-5-4 Protection Anti- belier : IV- 5- 4-1 Origine des coups de belier :

Le mode de fonctionnement choisi est le refoulement directe dans le réseau . Ce mode présente beaucoup de problèmes de gestion , lorsque l’on modifie le régime d’écoulement dans la conduite en charge , cette modification se propage , vers l’amont comme vers l’aval, sous forme d’une onde ( de pression et de débit ), formant des poches de cavitation qui peuvent engendrer des surpressions très dangereuses. IV- 5-4-2 protection contre les coups de bélier : l’importance des ondes de pression qui se produisent naturellement lors de manœuvres, volontaires ou accidentelles, oblige souvent, pour éviter la dépense supplémentaire qu’occasionneraient des tuyauteries capables de leur résister, à les atténuer au moyen de dispositifs appropriés ; c’est en cela que réside la protection contre les coups de bélier.IV-5-4-2-1 Soupape de décharge :C’est un organe qui s’ouvre, et laisse passer un certain débit, lorsque la pression intérieure dépasse une valeur prédéterminée ; elle peut protéger efficacement contre les ondes de pression, à condition d’être bien entretenue. IV-5-4-2-2 Volant d’inertie : On peut protéger une conduite contre l’arrêt intempestif de la pompe, en munissant celle-ci d’un volant d’inertie, qui lui permet en cas de panne de courant électrique ( ou du moteur ) de ralentir plus progressivement.IV-5-4-2-3 Cheminée d’équilibre :On évite la propagation d’ondes de pression importantes si l’on peut maintenir un point de la conduite à une pression peu variable ,en relation par exemple avec la pression atmosphérique. C’est ce qui réalise pratiquement une cheminée d’équilibre .Si ce réservoir vertical est correctement dimensionné, il peut aussi bien absorber l’eau en excès pour effacer une onde de pression positive, que fournir un certain volume d’eau pour combattre une onde de pression négative.


IV-5-4-2-4 Réservoir antibélier :

Dans un réservoir antibélier, c’est un matelas d’air sous pression qui assure une relative constance de la pression pour amortir le coup de bélier. On peut donc placer ce dispositif à proximité de la station de pompage, sans tenir compte du relief ; très efficace, c’est le système antibélier le plus répondu maintenant .

IV-6- PURAGEDU RESEAU D’IRRIGATION :

L’ensemble du réseau ( ligne principale ,pivot … ) doit être purgé :- Lors de la première mise en eau et systématiquement ; en fin de saison

pour évacuer les sédiments qui se sont déposés .- En début de saison pour éliminer les dépôts qui ont été collé sur les

parois pendant l’hiver.

Les purges sont réalisées par chasse d’eau, en ouvrant les extrémités des conduites laisser couler l’eau quelques minutes, jusqu’à ce quelle soit claire.


TABLEAU N° 1 DE COMPARAISON ENTRE LES DEUX SYSTEMES D’IRRIGATION PROPOSES

Désignations SYSTEME PIVOTASPERSIONCLASSIQUE

Superficie irriguée

Possibilité d’arrosage de très grandes surfaces unseul pivot permet d’arroser jusqu’à 200 ha

La superficie irriguée par les asperseurs est modéréé

Pression de service Pression moyenne de l’ordre de 1.7à 2.5

3 à 3.5

Main d’oeuvre Système entierement automatique, très fiable ne demande qu’une

Demande une grande surveillance ( perte de temps par déplacement


surveillance occasionnelle Offre une économie de main d’œuvre jusqu’à 70 %

de matériels )

Risque de panne Très réduit Réduit

Coût

Modéré pour les grandes machines

Plus chère pour la même superficie

Précision d’application 95 % 60 %

REMERCIEMENT

Dans un esprit d’équité de nature à rendre hommage à toutes les potentialités qu’ont eu la l peine de me soutenir énergiquement dans l’élaboration de cette étude. Je tiens à remercier de mon propre cœur et à mètre en relief leur laborieux soutien.

Le mérite revient à tous ceux qui sont animés de bonne foiet de bonne volonté en l’occurrence :

Mr. TRABELSI LOTFI : directeur de département ferti – irrigation (établissement Lookil ) pour l’accueil bien veillant qu’il ma réservé et pour les conseils et les critiques qu’il n’a cessé de me prodiguer tout au long


de mon stage avec beaucoup de gentillesse et de modestile.

Mr. HOUSSEM HABBESS, ingénieur en hydraulique et aménagement pour ses précieux conseils est ses critiques constructives.

En fin il n’est impossible de citer sans risque d’omission tous ceux qui ont contribué de prés ou de loin à la réalisation de cette étude qu’ils soient tous assurés que je ne les ai pas oublies et que chaque page de cette étude reste imprégnée de ma profonde reconnaissance.

Tableau n° Paramètres de lessivage de quelques cultures

Cultures

A b Tolérance en

Sel

Eciw

(mm/hos/cm )

Ece10 Lr %

Blé

6 7.1

Moyennement

Tolèrent

3.71 7.41 11

Fourrage 6 7.1 Moyennement 3.71 7.41 11


D’hiver Tolèrent

Sorgho

fourrager

2.8 4.3 Moyennement

Tolèrent

3.71 5.12 17

Betterave à

sucre

7 5.9 Tolèrent 3.71 8.70 9.3

TABLEAU N° Caractéristiques Hydrodynamiques De Quelques sols

Texture du Sol

Perméabilité( cm / h )

Densité apparente

Capacité de retention

Point de Fletr. Permanent

Réserve Utile %


% %

Sableux 5( 2.5-7.5 )

1.65(1.55-1.80)

9( 6-12 )

4( 2-6 )

5( 4-6 )

Sablo-limoneux

2.5( 1.3-7.6 )

1.5( 1.4-1.6 )

14( 10-18 )

6( 4-8 )

8( 6-10 )

Limoneux 1.3( 0.8-2.0 )

1.4(1.35-1.5 )

22

( 18-26 ) 10

( 8-12 )12

( 10-14 )

Argilo- Limoneux

0.8( 0.25-1.5 )

1.35(1.30-1.40 )

27( 23-31 )

13( 11-15 )

14( 12-16 )

Argileux 0.05( 0.01-1.0 )

1.25(1.20-1.30 )

35( 31-39 )

17( 15-19 )

18( 16-20 )


CONCLUSIONLobjectif d’une

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Projet irrigation