Etape de Realisation Du Projet d Irrigat

Projet irrigation localisée

Plan • • • • • • • •

Donn Donnée éess de de base base d‘un d‘un proj projet et d‘irr d‘irrig igat ation ion.. Description des équipements Calcul de base Dimensionnement du réseau principal Simulation sur EPANET Dimensionnement des rampes et portes rampes Mixage des diamètres Etude Etude d‘un d‘un vra vraii proj projet et d‘irr d‘irrig igat atio ionn local localis isée ée

Plan • • • • • • • •

Donn Donnée éess de de base base d‘un d‘un proj projet et d‘irr d‘irrig igat ation ion.. Description des équipements Calcul de base Dimensionnement du réseau principal Simulation sur EPANET Dimensionnement des rampes et portes rampes Mixage des diamètres Etude Etude d‘un d‘un vra vraii proj projet et d‘irr d‘irrig igat atio ionn local localis isée ée

Introduction : • L’objectif du projet est d’installer un système d’irrigation goutte à goutte sur une superficie déterminée. • La pla plant ntat atio ionn est est équi équipé péee d’un d’un pui puits ts à cot cotéé duquel sera aménagée une station de tête constituée de : fertiliseur, filtre à disque, régulateur de pression, clapet anti-retour, soupapes de décharge, compteurs et des accessoires .

DONNEES DE BASE DU PROJET  • • • • • • • •

Culture pratiquée Source d’eau : Puits (ND). Superficie totale. Interlignes. Espacement entre arbre. Type de sol. Besoin de pointe : mm/j. La topographie de l’exploitation.

DESCRIPTION DES EQUIPEMENTS La station de tête : La station de tête comprend les différents appareils nécessaires pour garantir le bon fonctionnement et la sécurité du réseau ainsi que la protection de l'environnement .Les différents fonctions assurées concernent le conditionnement hydraulique de l'eau, la filtration, la programmation et le comptage.

Les différents appareils d'une station de tête • •

filtre à disque : La filtration de l'eau est une fonction essentielle de la station de tête. Le choix du filtre est en fonction de la provenance de l’eau, pour une eau de nappe propre, un filtre à disque est largement suffisant.

fertiliseur : • un injecteur d’engrais

Organes de sécurité : Pour assurer un maximum de sécurité du système d’irrigation : -Clapet anti-retour -Soupape de sécurité

Organes de contrôle et de régulation : • Pour un contrôle optimal du débit total distribué par l’installation, et pour permettre de s’apercevoir de la baisse des débits due au colmatage éventuel des émetteurs, on prévoit l’installation d’un compteur de tête .

Autres équipements : • • • • • • • •

Manomètre Emetteurs Vannes Régulateurs de pression Rampes Portes rampes et conduites principales Dispositifs de raccordement Pompe

 

Calcul de base

% Sol humecté • Choix du débit moyen des goutteurs en l/h qui convient à % d´humectation=40%. • Soit une rampe ou doubles rampes. • Doubles rampes surtout pour les vergers. • Ecartement entre les goutteurs Eg.

Calcul de pluviométrie : • A l´aide de la formule suivante:

Plu = • • • • •

Qn * Nr / (Eg * EL)

Unité est: mm/h Avec Nr (m) : le nombre de rampes par rangée d’arbre, Qn (l/h) : le débit nominal d’un goutteur, Eg (m) : l’espacement entre goutteur EL (m) : l’interligne.

Débit en tête Qtête=S*P Avec Qtête en m^3/h S: la superficie P: la pluviométrie

La duré en poste d´irrigation • Par la formule suivante:

T=B/P B:Besoin de pointe. P: Pluviométrie.

en heure

 Nombre des goutteurs • Par la formule: ng= (2)*S*10000/(Eg*Era)

Tracé

choix des postes : • Par exemple: Poste 1: {parcelle 1 et parcelle 4} Poste 2:{ 2 et 5 } Poste 3:{ 3 et 6}

Dimensionnement du réseau principal

Les différents diamètres nominaux disponibles sur le marché avec leurs diamètres intérieurs :

Dint=DN-(2*Epaisseur)

calcul des pertes de charge • Par la formule de HAZEN WILLIAMS : ∆H = 1,21.10^10 *(Q/Chw)^1.852 * Di^( - 4,87) * L Avec Q: Débit dans la conduite. Chw: coef. De Hazen WILLIAMS. Di: Diamètre intérieur. L: Longueur de la conduite.

Calcul de la vitesse de l´écoulement • V=(4*Q*1000)/(Л*Di^2) avec Q en l/s Di en mm V en m/s.

Choix des diamètres • A partir des calculs des différents paramètres, on fait le choix des diamètres, en responctant la décision suivante: la vitesse de l´écoulement est dans les environs de 1 m/s.

Caractéristique de la pompe 1- HMT de la parcelle la plus loin . • HMT=Pr+PDC+PDS+ΔZ en MCE avec Pr: pression requise. PDC: pertes de charge linéaires. PDS: pertes de charge singulières. ΔZ : profondeur de la lame d´eau dans le forage.

• 2- Le débit maximal sortant de la pompe: • Est celui du poste le plus exigent. • Le débit est en m^3/h

Puissance de la pompe • • • • • •

P = ( * g * Q * HMT) / ŋ En Kw Avec Q: Débit en m3/s. HMT : Hauteur manométrique totale de la pompe en mCE. ŋ : Rendement de la pompe ŋ=0.75. : masse volumique de l’eau. g : Accélération de la pesanteur.

Puissance du moteur Pm =1,2 * P * ŋ en kw avec: • Pm : Puissance du moteur ; • P : Puissance absorbée par la pompe ; • ŋ : Rendement du moteur .

Simulation sur EPANET  : • EPANET est un logiciel de simulation du comportement hydraulique et de la qualité de l'eau sur de longues durées dans les réseaux sous pression. Un réseau est un ensemble de tuyaux, nœuds (jonctions de tuyau), pompes, vannes, bâches et réservoirs. EPANET calcule le débit dans chaque tuyau, la pression à chaque nœud, le niveau de l'eau dans les réservoirs, et la concentration en substances chimiques dans les différentes parties du réseau, au cours d'une durée de simulation divisée en plusieurs étapes. Le logiciel est également capable de calculer les temps de séjour de l'eau et de suivre l’origine de l’eau.

Dimensionnement des rampes et des portes rampes • Pertes de charge admissibles dans les rampes et portes rampes : • Tout d’abord, on doit déterminer les pertes de charges admissibles tout en respectant la règle de Christiansen . •  Si on limite la variation du débit à 10%, on aura : • D’après la courbe caractéristique Q=K*(H^x) • ∆Q/Q = 10 % ∆Q/Q = x * ∆H / H = 10 %  • Par exemple, on prend x =0,397 c.à.d ∆H/H = 25 %. Pour H=10 mCE • ∆H=2,5 mCE  Donc la plage de variation du débit de 10% correspond à une • variation de pression de 25%. •

Pertes de charge • La formule empirique la plus utilisée est celle de Hazen Williams : • ∆H = 1,21. 1010 * (Q/Chw) 1.852 * D - 4, 87* F* L • • • • • • • •

Où : - H : Perte de charge linéaire dans une conduite en mCE ; - Q : Débit d’écoulement en l/s ; - C : Coefficient de rugosité de Hazen Williams  dépendant de la nature de la conduite : Conduite en PVC = 150 Conduite en PE = 140 - D : Diamètre intérieur de la conduite en mm ; - L : Longueur de la conduite en m ;

Pertes de charge •  F : Coefficient de réduction de Christiansen dépendant du nombre de sorties dans la conduite est calculé par la formule suivante : •  F= (2n/2n-1) x [(1/b+1) + ((b-1)1/2 /6n²)] • Avec : • n le nombre de sorties sur la conduite. •  b l’exposant du débit dans la formule de perte de charge de Hazen Williams (b = 1,852). • En général F=0.36

Détermination de la pression maximale et minimale : •  En réalité, il a été montré que 77% de la perte de charge dans la rampe à lieu avant 40 à 50% de sa longueur. • En pratique, on prend une charge à l’entrée Hmax = Hnom + 77%.∆H comme charge du goutteur en tête de la rampe; et une charge minimale Hmin = Hnom - 23%.∆H comme charge du goutteur en aval de la rampe.

Dimensionnement des rampes • le dimensionnement des rampes est selon la rampe la plus défavorisée, • les débits Qr max et Qr min sont déterminés par l’équation caractéristique du goutteur.

• Ensuite on peut calculer l’uniformité par la formule : EU = 100 x (1- 1,27 x V/e^(1/2)) x (Q min / Q nom)

• Avec : V = coefficient de variation des goutteurs (fourni par le fabricant) • Q min = le débit correspondant à la charge minimale sur la parcelle. • Q nom = le débit nominal du goutteur. • e = nombre de goutteurs par arbre.

Dimensionnement des  portes rampes • Le calcul des pertes de charges s’effectue de la même manière que celui des rampes. Seulement ici la charge minimale du porte rampe est égale à la charge maximale de la rampe : Hpr min = Hr max Hpr max = Hpr min + Hpr • Calcul de l´Uniformité.

Mixage des diamètres

L1= 0,4 * L

L2= 0,6 * L

∆H= ∆HgL+ ∆HpL2 - ∆HgL2