REPUBLIQUE DU SENEGAL SECRETARIAT D'ETAT ...
REPUBLIQUE DU SENEGAL
SECRETARIAT D'ETAT
PRIMATURE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
1 - Caractérisation hydrodynamique d'un sol de Bambey
2 - Besoins en eau des oignons
3 - Technique dl irrigation goutte ,h gouttektest du
goutteur TIROSH.
Par
Médoune B E Y E
Ingénieur agronome sp. Génie Rural.
AoQt 1980
Centre National de Recherches Agronomiques
de BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS 06 RECHERCHES AGRICOLES
,- ,-% - n \\
Se tions ü exprimer ma gratitude à MM. T,M, DUC
(service d'hydraulique agricole) et DANCETTE (service de
Bioclimatologie),
du C.N.R.A. do Bambey, dont les conseils
et l'assistance matérielle ont été décisifs dans l'élaboration
do ce présent travail,
J'adresse mes remerciements h :
- Sitor NDour et Abdoulaye Faye (SR/Bio) pour le
suivi de l'essai do caractbrisation hydrodynamique (chap. 1).
- NDongo Ba (SR/Hydro) pour le suivi. de l'essai
sur les besoins on eau des oignons (chap.11)
i Mlle Delphine Lassey (Technicienne Supérieure de
SR/Patho) pour le suivi de lressai d'irrigation goutte B goutte
(chap. III),
- Mme Ndèye Faye pour la dactylographie.
A travers El Hadj Diop, Ibou Dièye et Bato Sknc, jo
remercie tout le porsonncl de la ferme dos cultures irriguocs
du CNRA de Bambcy.
2
REMERCIEMENTS
AVERTISSEMENTS
CHAPITRE 1
: Caraci;&risation hydrodynamique d'un sol do la
region de Bambcy (cf tire-à-part)
CHAPITRE II : Besoins en cau des oignons
1. Introduction
2 , T h é o r i e d e l a methodo
3. Demarche expérimentale
3.1, Les parcelles
3.2, Plesure de l'humidité
3 . 3 . Ncsure d e l a c h a r g e hydraulique
4 . Liethode do depouillcment
5. Comarqucs
6. Résultats et discussion
7. Conclusion
Annexe 2.1.
: protocole de l'essai
A n n e x e 2 . 2 . C a l c u l do l ’ e r r e u r rc:lativc de mesure
de l'humidité du sol par les sondes
PITMAN ot TROXLEF:.
0. Eli bli ographi c ,
CHAPITRE III
: Test du systgmc d'irrigation goutte à goutte TI;3IlSH
1. Introduction
2, Description technique genéralc du s.ystemc
2.1. L'unité do t5te
2.2. Los conduitos principales ct les conduitos
porto-rampes.
2.3. Les rampes d’arrosage
2.4, Les gouttours
3, Relation débit - prcssion
3 . 1 . Rappel thgoriquc
3.2. Ddmarchc expérimc ntalc
3.3, Résultats et discussion
4. DtStcrrnination des coefficients d'uniformité
4.1. Principe ot domarche expérimentale
4.2, Résultats et discussion
5. Forme du bubc hydriquo
5.1. Principe et dispositif expérimental
5.2.
RQsultats et discussion
C; , Rcc;...:ques
7. Conclusion
8. Annexas
Annexe 3.1.
: Protocole de l'essai
Annexa 3.2. : Tableau des charges hydrauliques H.
Y. Bibliographie
A N NEXE : Programme de stage.
4
Cc rapport est relatif à un stage do 6 mois effectué
au CNRA de Eambcy de Février à Juillet 1980, Les manipulations
pratiques se sont articulées autour de trois essais :
1 - Caractérisation hydrodynamique d'un sol du
CNRA do Bambcy,
Cet essai a dure un mois.
2- Dciitermination des bosoins on eau de l'oignon
IRAT 1. Cet essai a dure 4 mois (= dureo du
cycle des oignons)
3 - Test du systbmc d'irrigation goutte à goutte
TIROSH.
Cet essai a dur6 un mois.
COiJptcl? tenu do iü duL\\6t' du stayc, l'objectif n'a pas
Cté de présenter dos résultats dofinitifs, mais plutbt do préscn-
ter une démarche scientifique ot d'atteindre des rgsultats par-
tiels qui devront Btre approfondis par le programme définitif do
recherche.
L'essai de caracterisation hydrodynamique a éte mon6
avec la collaboration de F. BARRET (VSN do SR/Oio),
. .
Lo rapport relatif à cet essai a été publié 5 part.
Le présent vclume reprend les doux derniers essais.
UJ-MJITI-X II
: F3ESOLNS EN i-A!? DES OIG"JONS
5
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stadr: do développement iie la plante.
Les besoins en eau dos cultures SLlilt influe,ncZs d 'une FZlr-t,
p a 1 162 t y p e r_le c u l t u r e ( m o r p h o l o g i e : r6partitio;l spat,ûie des raci-
nes p incide foliaire, couleur des fouilles etc...), d'au-kïe part par
le climat,
Les principaux parambtrcs du climat qui inf1ulnnce:l.t les
besoins en 53~ <tant : la dcmandc 6vaForative C!c l'atmosphère, 10
rayonncmerit s o l a i r e , la durGo d'insolaticn, la vitesse du vent 2-b 12
tempCraturu, Ls pri$sent essai vise rl, dEi;erminor 1 ‘évolution du cc:-!f-
fiui.:?nt culbural des oignons (vc!ri&tC Gal;ni ou 1RAT 1) tout au lGr,4
d u c y c l e de la culture y
Ic c3efricient cultural btant defini COIT~~~E
le i-apport entre 1 ‘cvapotranspiratiün maximun; (ETPI) et 1 zévay»ratioi~
à i;artir d'un bac de classe A. Cet essai fut suivi du 6/3/aO au ::
20/5/80 h l a fcrmo d e s c u l t u r e s i r r i g u é e s du CI,iRA de f3ambcy, si:r S 0 i.
de type DIO;) - [)El:K,
La comparaison antre, les resultat; de c e t e s s a i et ceux oCtc-
nus & TAiiNA (NIGER) sur I:CVCS lysimr3triquas,
a v e c la même vaïiZt5
ii 'oioncns, riou dijf-,rl~ïa ,JI~E id&c Su: 1 ~irjflLOnÇti d
u
.?::cteui- Cli:ii2tl-
q u c sur la valeur du coefficiènt ctiltural.
2 - ÏJ-IEWIE DE LA METHODE
;91 e t CI sl:jnt les p r o f i l s hydriqucs et de charge pris au L
temps T1
P2 et C2 sont les profils hydriqzas e-t de charg2 p r i s a u
t e r-n p s 1-2
ii; = 92 - tl = N jours
Pendantfit u n e i r r i g a t i o n I a etij- ap?ortGe au ~01
tien I ne s ‘infiltre pas en dess~~tis du L-........ de f
ETM=I - 1.
e i-1 ,n Ci
OU
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L e s o u c i s d t ? s e c o n f o r m e r à l ’ h y p o t h è s e FICJIJS o b l i g e a f i x e r
u n e d o s e d ’ i r r i g a t i o n m a x i m u m (I;Mx) en f o n c t i o n du; l a capacitf> de
r:>tention d u s o l ,
L ‘ e s s a i d e caract:?risation hydrodynamiqut3 ( c h a p i t r e ‘1 ) a mentré
q u e l e s o l a uno capacit6 dc r6tention d e 13 $ entre [] et 50 cm ; c c ;
c;u i r’ormc t dc? s toc k e r cl ~2 il :; cei;t;r: couche> u:,e ‘1~~3
.,31,,f-. d ) eau deJ 55 mm ,* L c s
premiers p r o f i l s hydriqucs rclnvbs mc,;tront q u e 1 :hum i d i. t Q ITI 0 y L:: fi ri 1. d 1.;
:scl d a n s l e s 50 p:omieru Cm c!r;t tic 1. ‘cr6rc df3 $3 .‘J ; ce Ci2-i nous per,:I&
dc fixf3r :JE~? d o s e d i i r r i g a t i o n IMA:: dc 2~; m m pour r a m e n e r 1:: s o l $1 ,c;u
capacita d e r é t e n t i o n , Chaqtie fr!i Y que l a d o s e d ‘irritation ci6pci.ssn
2 ri mm, o n i r r i g u e :2 o u ; fnis,
Le:s d e u x p a r c e l l e s avai.n;)t ro;~ u n e c u l t u r e ld ‘3rachicie or: hiver-
i 1 a '3 k?
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Fum.!erzj r> i= e t 150 kg/h3 c! 1 e n g r a i s 1 O-2’; - 2 1 ~ arro3z-
rj 2 d !.! 1 5 m Ïfl 9
l a b o u r SI 1;’ c m - 7:; c m , reprise
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& l a hereo zi: cieu); pas-
::ag~s croi.r;ds,
finjtiùn
trio la reqriro aux rateaux, a r r o s a g e 10 mm,
rcp.iquagc d ‘oignon IEAT î a v e c d u s Glants dc deux raois 0 ‘dgr 3ux t:caï-
t s IKIE? rl i; s 2 12 x ? 0 S U _I_ vi d ’ II II ar r o s a g e d e 1 8 mm
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l:abituclles (remplacemonl, di%h!zzlI,age 9 épandaile d ‘nngI:ais . . . ) ji:t
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L'utilisation de i:i a 6th faito dans le but de tûrnponn3r les
f ai b.i es va r ia t i G ns: du c ci in P ta 9 e 9 du e s $3 la ser~sibj.litd des circuit::
Clectroniqucs
et de la tension d'alimentation aux variations Lie kidm-
Peratures.
Pour la mBmo sonde (PïÏ/:~lfi!$)p
un etalaTna;Je de surface a ete
i7ffec%ué, dans les 30 premiers cm du soi, La relakion suivante a Cte
obtenue : & = 23.25 x ;-I(p f 5.517 avec r r: o.j3
[Zcs diverse= r e l a t i o n s surIt raprésentkes à l a figura 2 .2
L'equation R P ( R T ) ci-dessus u pQrrnis c l ‘G%ab:Lir 1~s r e l a t i o n s 9 (JT)
Pour i'utilisatiori de la TRCX[-ER :
P 0 " î les p r o f o n d e u r s :;ï. & 30 c m
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1,l 8 - 39.346 x GT - 5.585
tube
1.2 @ -I 35.627 x T:T - 5.669
tube 2.1 E3 = 35.135 x RT - 3.625
tube 2.2
6 = 31 ,665 x RT - 1.961;
a;3 a
procbdS h un étalonnage de surface (Z 4%. 30 cm> Pour la
sonde TRCXLE;:.
Cet étalonnage a et6 effectué sur sol sec et sur sol.
humide avec prise -IVechantillons to'rs
les 5 cm afin de multiplitir 11:
nombre do point de mesure. L'dquation de surface obtenue est :
Cj = 1rO.9 ::J- - '! ~ 7 6 '1 i-. VI?~.: i-l il C: 0 e f f ic: i 0 n-t r! e c CI L' ré 1 at is n r '- [] , 9 56 ,
Remarquons
que le miirnu etalonnage :je surfac- d.innait Pour la
i'IÏl~~?AN un coefficient de corr~~latiori nottemer.t Plus f:l.iblu (2 :: C.53)
Les meseres de Profils d 'humiditti ont et6 r6ali:;Fi!es GUI mGyenr-;e
une fois tuus les zrois jocrs, juste avant une irriga.Lion+
Y.3. cl-esurc des charqes
- - -
hydraulirqkres
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Ces meSurFs ont; f3tCj effect,r&es
au moyen de tensiomBt;:e du type
2131 du SCIL MOISTilRE Cquipzment cor>oratiün.
Tozt au long; do l'essai les tensiometres ,3nt Gt< purges le
;;~Oins souvent ,JOSSi. ble, afin de ne Pas augmenter exagCrémenL
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en eau du sol encontact avec les capsules poreuses, ce qui puurra.i.t
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z s “L o c k h y ri ri q LJ !:; dans 1 i! s ‘2’ ‘,
:2~;$5vé lors du SoCOnd FJrOf j-1 h}!dri.qLI!.:
tii: 1 = d 0 s $.) dlirrigation (mn) apportCkj
2 p r o f i l s h y d r i q u o s
K = rntcruallz cl..; temps ( c n j o u r s ) separant lès 2 profil;-:
h y d r i q !.J ‘3 s .
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la fOrmation cl'~~n plan da flux riul 5 30 cm,
deux hcuîi?v aprF:s la fin
(ii-j 1'irrigatiOn (t2 z 15;"j. La profondeur dc ce plan atigmentE :t :;E
rctabliera i( 5C cm, 2IJ hccres aprkr; 1~ fin dc l'i;-rigation, Ces profiLs
s 0 n t toi!t d fai.t classiques,
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H Au COURS DU
A UNE PROFONDEUR Z DETERMINEE
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R e p i q u a g e -
45e jour ! 0.6
!
0.6 !
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46e jour
-
75e jour
f 0.8
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0.78
i
I
76e jour
-
95e jour
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1
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1.06
I
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96e
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jour
-
12Oe jour
f 0.9
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.
0.86
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En arrondissant les valeurs de KB 2 une décimale prés on
obtient exactement les valeurs de Tarna, bien que les méthodes
expérimentales adoptées pour determiner KB et KT soient très diffe-
rentes.
6 4
. ...2- : Cependant, en toute rigueur, nous ne saurons conclure sans
passer à u n e critioue d e l a m é t h o d e u t i l i s é e .
D‘abord la méthade s u r e s t i m e l e s b e s o i n s e n e a u d e l a
plante. E n e f f e t , l a f i x a t i o n d’une d o s e d ’ i r r i g a t i o n m a x i m u m IiMXI
ne permet pas h l ’ e x p é r i m e n t a t e u r d’istre sQr qu'une partie de I n e
s’infiltre pas en-dessous du olan d e f l u x n u l . C e flua très faible,
cntraine une surestimation des besoins en eau de la plante. Ultérieu-
r e m e n t à la sortie de ce rapport, u n c a l c u l &I f l u x d e d r a i n a g e à
l a c ô t e 9 0 c m p e r m e t t r a d ’ a v o i r l’ordre d e g r a n d e u r d e c e t t e s u r e s t i -
mation. La figure ‘2 .20 représente, pour chaque parcelle, quatre
profils hydriques espacés d’un m o i s e t d e m i e n m o y e n n e . L e s p r o f i l s
d e s 6/3 tit 20/6 o n t é t é observus respectivement au début et à la
f i n d e l ’ e s s a i . C e t t e f i g u r e p e r m e t d e c o n s t a t e r u n e f o r t e humecta-
t i o n , en début d’essai, jusqu’a 1.50 m de profondeur (profils des
6/3 et 11/4). C e t t e h u m e c t a t i o n s e r a l e n t i t p a r l a s u i t e , l e s o l se
maintenant à sa capacité au champ,
L a f i g u r e 2 . 2 1 r e p r é s e n t e llBvo-
lution, au cours de l’essai, des charges hydrauliques relevées 3 la
côte 100 cm. Cette Figure nous confirme les variations de 1 ‘humidite
en début d’essai, suivies d’une stabilisation de la charge vers
145 mbars. Cette charge correspond d’après la courbe h(B) (cf chap.1)
c? une teneur en eau de 15 à 16 $, à la côte 1C:O cm.
U n e l i m i t a t i o n p l u s s é r i e u s e d e l a mbthode est le fait
qu’elle n e p e u t etre appliquee à l a d é t e r m i n a t i o n d e s b e s o i n s e n
e a u d e p l a n t e s d o n t l e s r a c i n e s s o n t p l u s p r o f o n d e s q u e l e plan de
f l u x n u l . En effet, la méthode ne comptabilise pas le volume d’eau
que pomperaient les racines en-dessous du plan de flux nul. Apoli-
qde à des plantes 51 e n r a c i n e m e n t p r o f o n d , l a methode sous-estime-
s a i t l e s b e s o i n s e n e a u .
” a;
Pour pallier ces deux types d'inco,Ivenients il faut pou-
voir estimer le débit d'eau en-dessous de la zone racinaire. Cette
estimation peut &tre faite en utilisant la relation :
Ii,s = (P+I
dans laquelle
4s =
variation du stock hydriguo dans la couche du sol.
comprise entre la surface et une cote Z quelconque,
pendant p&n intervalle de temPs connu, en mm
P
=
rlauteu; de pluie (mm)
I = Hauteur d'eau d'irrigation (mm)
9 =
Flux d'eau traversant la cote 2 considérée en mm.
75Y.F
26
CT:tte m6tnode prGcisc nllcessFtn :
- la connaissanc~z
C!C la rulation K(Q) caractbristic,ue du ty;:o
de sol
-
1 : in;:) la n t Gt i o ri
do 2 tenP.i~m?rtrcs on ~E;:SCILIS de la ZC~~W
racinair2,
- des mesures noutroniques,
27
2 E3
campagne, ï-tcic;s calculons dn/n
29
PROTOCOLE UE MESURE3 DES GESGIPJS NAXINA EN EAU D'UNE CULTURE
------1-----------.------------------------------------------
D '13IG1JOiJ I;iAT 1 REPIQUE
--------------II-------
1 - 03JET
.-- *"-
Nesursr in situ les ben;iins cil eau de l'nignon Ii'c(fT 1 i:epi-
q!I c 9 par la 7-l, Zthocfe d u bi-lan hydriquo, r a c c o r d e r ies rUsuitats trsuv.:.:
aux valeurs correspondantes de 1 ‘Evaporatinr: du bac c?ao~o r, et t?;l
d5duire les valeurs des ci,sffiCi.>nts culturatix.
1 T - !VjCTHODOLDGJE ET CISPOSITIF EXPEI~IMENTAL
- - - - . -s-u---.--. -l-....-_eI.
Sur 2 parcelles de 12;~ ;.: 12m, cultiv2es en oignor, ot irrFgui;s:l
par asnersior:, on mesurE 1°appr-7st dseau au m2yzt-t de IL pluviom&tres
ct 1 ' o n dtiterr;C ne l a Consom;nati.ori en e a u (CIT~Y) p a r les mesures rf3gu-
li&rvs d e 1 'humidj.ti-: et d e I.a tcnsinn capillaire ju sol, Los vur.iatiüp
des proÎl.ls
cl2 charge hy dra:ll;.quo
donnant le3 pesilio;-1s des zones de
Î lu x ix~ 3. u 1; les va. r iat io ns dos profils hydriqucs ralev6:; S. diff6relnttz:;
* d a t e s permettrI:r;t dc ch,.fPrer l e s ha:ltetjrs d'eau c;vcpotranupirLc:s
paï
lc s o l cul.tivr> e t l e vol:.j:nc! cl ‘eau infiltr6 ~17 p,rq3fo,7dcur,
~_&s~Jositi~? exycrimental
.-- +-.-,--L-I -I .
l/ FJarcelles Je culture
-w - - ‘ a - . . a-. --a -
Lss 2 p a r c e l l e s o11t rzcu une culture d’arachide en hivo:nage
5979 si; 7es façons culturales suivantos e n FtSvrior 7980 : &Fa,nda?c d o
10 T/ha fumier sec et 153 kgjha d ;angrais 10.2 1.21 p arrosagc ,] 5 mm,
l a b o u r 3 : S CI! - 12 C:~I. L;‘IT~.v’- 5 1.2. ‘2 12 r s 2 ,_I 17 2 7 2 s s a g c Y c r 0 i s C :; p
f i n i t i o n d e 1s rc:;risz aux rateai:x, a r r o s a g e ‘10 mm, repiquage d'oi-
qnon IRAI 1 avec CC~ l~lants
dz 2 rr,ois d'Bgc aux Sçartementz ZOcaxj0cm,
er$osage 'iis mm. Les teohniquva culturales habitcolles seront üdoptGt::-; .
2/ Irri&ion
. - .
-- ,.
mcLdL~u: c nc-?-
Cric irrigatio!; t9US .les 3 jo’.lrs
aprks l
a
mise es,
DOSE?
.--
: D&termin(>G en fonction ds la consommation en eau d;-
rant '0s :j j o u r s prticedant 1 ‘irrj.gatio;-1, p a r l a f o r -
mule suivante
avec
i3 = ci cl s c brute d ‘irriciation t:n mm d'eau
i( z cc,cï ‘icient cult!rpr:i dúfini 3 TAiji'JA (nigcr:
variant avec 1~1 st'jde de v&J6 tû.tI.CJll
.* / . .
-mm-
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32
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El 1 OL T 8 G y; A :-J H 1 t
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IiYkT
“?iger : Rapport de la ijta'i,iorl exp-yzinental d '!-lydr;l.ui.ique Agz:,.c~;?z
(S.E.H.A.) de 1363 ZI 1970 par CliA;;OY et GILLET. lY7Z.
Ti...C. CHILDS : A n lntroduc-kiol-, tu thrr ilhysica!. basis oi-' soil w,tcs ;jh!;p,~-
mena.
inlitey 1363
i, ,
I:rtL’:L 0 Sui.1 and wzteï,
phys ical prj.nciples a n d ~I~:OCZSS~~S.
Acadenic Press jYF17.
3 3
CH,iPITRC-III
I TEST DU SYSTEME D 'IR3IGATI~/'/
GOUTTE A G3UÏTL TIRIIÇH
s--111-
---.-_-_-^_I---_-_---_____________L_____L--------,-~--
1 - 1NTi:GUUCTIûti
.-p-w-
2 - g S i3 R 1 P T : I~N Tt CH N 11 4 UC GLi\\JEl':ILL' DE&t JYSTEPlE$
,--. --_-- - LI---_-I<-- Cd s-m u-b - - -.w--- -
,
3.1
: [e*unit6 dc tate (ci‘ fig. 3.1)
--.--.--.- -..-...
’
t_.___ .-..--
-,__-. P
---
3 5
- Le dispositif C;G perte CIE charge : on distingue :
a ) L e s goutteurs 2 cher;tiricment long cl? type cûnaliculo ,:tccjj,f;
c)u circuit t3r$uecx
0) L C S goutteurs 3 c h e m i n e m e n t c o u r t d u t,ype o r i f i c e e n rnin-
ce paroi ou 5 v o r t e x ( c a s de go:Jtteur Tirosh).
C ) LCS ra13pt>s pC?rfOrGes L p a r o i s i m p l e ou doubla et les :Ca;;!-
pes poreuses.
- LC risque d'obstruction ,321ll l@S particules en suspensioi-i
dans l'eau,
ddfi,li par la plus ;)etite dimension dc du la soctizn
t r a n s v e r s a l e d e 116coulcmont, 011 considere que Pisque d'obsti-tic:-
j
tzion est :
grand si JII s/ Yj.7 mm
moyen si Ci.7 $ <, 1.5 mm
faible si. $ > I ./ mm
3 - ;iir:LATIOi; DEBIT PRESSION : q (t!)
a-
3.1 : Rappel thdoriqke :
La l o i q(ti)es.t d;; ;Forme q z /.q-p
o u K = c o n s t a n t e caracteristique d u g o u t t e u r
11 = charge SUT 1~ goutteur
X = exposant déterminé par le regime d’écoulement
X =
109
(qllJ~)
-'
inente do l a d r o i t e lq := f (t-i) s u r un graphi-
Loy (“1/1!3j = c;UL lcg - log.
L a figure! 3 . 3 doni;E las v a r i a t i o n s d e pression pour divers
puttcürs s u i v a n t l’~2xposant x d o l a l o i q = f (11)
Le dlbit varic d ‘autarIt moj.rjs avec i
a
prt;ssiO~ quo
la valcil;:
d:-! x e s t faiklu, x v a u t 0 . 5 o n rogime ontilrement Lurbulont e t 1
en rcgirri! lami nairc, Pour les *zuuttcurs 2 0 ri fi c e o 1.1 2 a j CI t ag c , il c
comportant pas or: membrane
d G r 2 g .J 1 a t i o n d 1-1 d G b i t .f’ o rl ;; t i ,I n n a, ., t t o u -
JcurS en régimc t2rDulent, x = 0.5. pour les souttelurs 2. lorl,j cI-lr-,mi-
.
ncmcnt,
x e s t c o m p r i s cntro c1.5 ot 1. p o u r l e s gout teur:; .i r~guloti~~ri< I
p a r fa i t tz x = 3 .
3 3
.L 00 DemarChe. oxiI(l rimentalo
a----
;ifin [io detorminc:r l a relation q(!i) O u qouttcur Tirosil, r-1 o :J s
av-iris utiI!isG l e disqositif expGrimerita1 schCr,lat,isd A l a F.i.gure 7. 9,
I l s'agit d'une cor;du.ite 811 polySth!/l$ne trie cliam&tre = li; mr,1, munlç;
d'un gouktclJr Ti--
LI~Sti rrt d o n t 1 ‘extr:?mlte E?S~; ho~ch6u tier,-ili~ tiguom~,-it
p a r u.ie rnanombtre,
.:,- Y <CL
place à 53 C~I e n amkt d u goutteur, L :: il\\anor;iè tr.2
,’
-3til---.
..--.
--.-...-* 1_-<.-.- . . ..A..
3s
-2.t
--f$.
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40
----*-- 30
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de
P 4 r.51 ;C?if
-
a -
- Y
-
II-
L.-....... ..__ _ _____ _._._._ . . -...-__.-..- .-....__._._I._ _j
36
utilisd 2 une sansibilit& de I/I 6 Qme d'atmosphYra (53 cm de colrGnnu
d'eau), Afin d'smpôchcr des occlusions d'air au bout du tube, un pur-
geur a St& monté sur cette conduite, 11 ust con:stitué d'un robinet à
3 voir:; reli6 au tube par un cappillairc,
Le Gbit du goutteur est nesur par empattement. Le tEmps de
mesure a &tG de ci minutes et les mesures de volumes ont 6tu réal;soes
au moyen d'un GproI!wettc gradu6e de 5~0 ml.
Comme le dtibit varie sensiblement avec la tempgrature, nous avons
menfi l’essai entre 9H ct IOH 30 pendant quelques jours. Entre ces deux
heuros, la variation de la temperature est peu importante.
3.3 : ZfZsultûts et discussion
-/eu ---yY-.- . w.*.<--
~cs rosultnts sont repris sur le tableau suivant :
._<-
--.u---.-_.-..-,._-.--
I
-I--..%eI
-w-.-s
-w?.,w-.m
jq(l/h) '--~Li(kg/crn2~~
I q(l/h) :H(krj/cm2)f i q(l/h)
. .
.
~H(i<~/cmZ)~
.
I -^------- ----w--w-
1
I
2 m..------- --m.-m.-m--,
b
t e.-I...,.. -w..- I---------I
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:
0.13
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1
1
5.00
i
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; 2.82
;
0.16
1
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13 , Llj. 1
iJ.72
5.18
0
1.i3o
i
? 2.82
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il.21
1
;
4.20
i
1
1.38
;
;
5.25
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1.92
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1 2.08
;
0.22
3.28
;I
i
4.13
!
1.1
;
i
5.63
i
2.55 ,
! 3.00
;
1
6.43
,
1.26
;
,
5.63
!
2.56
;
1 3.11
i
T'30
._I .
,
i
JC.50
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1.30
;
;
5.74
0
2.99
;
;
3.08
; 3.49
I
f-j.32
i
3.38
!
4.58
;
1 ,40
f
;
5.78
!
3.09
I
,
Ci.47
!
1
4.65
;
1.46
;
;
6.36
i
3.40
1
; 3.30
p
,
I
4.UEI
;
1.58
,
,
G.38
!
3.50
i
i 3.45
;
O.ti.9
;
;
4.08
;
1.57
;
n
6 !!. f5
!
3.60
!
! 3.84
i
3.6b
.f
;
4.8
!
1.73
;
Ci3
.
1 .
!
3.80
I
!
!
!
!
!
!
?
i
!
.-
m-
-I.<-.a.-lli-I-L-
. .
,-
-,- -.-.-
ii, parti?? d e c e s valeurs1 u n e rbgression a ét& effectube entre
10 'r: q ot 103 H, donnant :
X
= 0.28
K = 4 . 3 0
r = coefficient de corrcllation z 0.73
Ainsi
q = 4.3 ,,o*28
q en l:/h
H en kg/cmZ
Les figures 3 . 5 et 3.5 roprosentent cetta r e l a t i o n ,
La faible valeur de l’exposant x caracteriso un gaut%eur 2
bonne régulation de débit. Caculons la chutte de pression nécessaire
pour obtenir uno diminution du débit de 13 ,$.
dq = G;.x, H '-' dH
$
w Y
37
C e t t e variation do prcssicn est i m p o r t a n t e ( 3 0 $) pour u n e v a r i a -
t i o n d u d:‘bit d e 711 $, CU typs do goutteur donne un ld6bi.t variant peu le
Long d e l a rampe d ’ a r r o s a g e . L o r s d u dimension7cment d u rCseau d ‘irri-
gation, la longueur optimum d e l a ramoed’arr~sage s e r a d ’ a u t a n t p l u s
grande que la valeur de x est petite. Ccpondant, dans le cas des gout-
teurs à faibles valeurs de x (cas du goutteur Tirosh), il est très dif-
ficile de limiter les risques de colmatage par augmentation de la
pression de service.
Calculons la pression des mesures.
L’erreur de mesure sur le volume dv = 5 ml
L’erreur do mesure sur lu temps dt = 3s
Le temps de mesure a et& 4 minutes. La valeur moyenne des
volumes d’eau mesurgs est de 230 ml. L’erreur relative do mesure
sur les volumes est
dv/v = 5/2 90 = 1 .72 ;“3
dt/t = 3/2u~ = 1 .2 5 j;
s o i t dq/q l ’ e r r e u r r e l a t i v e d e meslAre jBur l e debit :
dlq = & t dt = 3 p
q v
“t
4 - D[ITEFWINATIGN
DES CGl:FFICIENTS
D ‘t;IJIF’G~~~IITE
l-.ll_
w-I...-‘.
i,. . 1 : Princiyc et- d$narche cxp_6rimentalo
p....-
Îlous avons ztilis6 l a mni>thodEi d u iJ9S Soil Consorvatioil Serwicz
d4crite p a r Keller e t Karmeli p o u r determinor l e s c o e f f i c i e n t s U’uni-
forRit a u champ ( E t ! ‘ ) e t ubsolc (tua)
Dans une maille constituée do (Il rampes es,pacdes de 2 m et Bqui-
;J&~s c h a c u n e d o gcutteurs, o n chokit 16 g o u t t c u r s uniformCment r&-
partis
h t r a v e r s l a iriaillo ct reyresantaiifs ce l
a
repartition dos
d&bits d a n s c e l l e - c i , Su2 c h a q u e rami.:c, l e s 4 goutteurs suivantsont
<tG jaugés:
. lc premier goutteur
. le gout-tour situ6 h :; m du premier
. le goutteur s i t u é h -8 m d u premier
. l e d e r n i e r g o u t t e u r situ 312 m i:u pronier,
sous chacun de ccc gouttaurs a eté plac6 un bac en plastique.
:!c:lQ a v o n s f a i t p a s s e r u n c o u r a n t dleau dans les quatre rampes? :. ,<J 2 2
p r e s s i o n d e s e r v i c e c o n n u e ( manom4tre o n t@te des rampe), pondar-;t I;l
minutes. L O S d é b i t s C~OS goutteurs s o n t d6duits d e l a me:;~ire d u vo:i:!m!s
ri ‘eau rrcl*eilli. dans les bacs.
/
. . .*
3 ii
Lc calcul donne les valeurs de o
Fjn/4 min = moyentic de3 4 dobits les plus faibles
in = moyenne de tous les 16 i:ibito
in/8 max = moyenne des c!sux rlebits les nlus grands parmi. lc!; ,;j
On deduit les cacfficisnts d'unifornitC :au champ (wj et absol;:
(Wa)
EU' = IOC
,CLnJ' 4 mi n
q :1
EU' exprime 1’6cart relatif ,3ntre le d6b:i.t minimum r;t le dGbit
mayen des goutteurs EUa tient cnmpto, en plus,
l-i c i'dcart relatif
en%re le debit moyen ot 16: debit maximum des goutteurs.
Le dispositif exp&rimentalc etait constitut$ de 4 ramper, dont
l'tine Était Cquipee de 25 goutteurs espacés de 0.5 m ot les 3 autre:
comprenaient chacune 4 gcutteurs espacus de /I- m&tres, Sur la rampa
aux 25 gotitteurs, les goutteurs de rang suivants ont St? jauges :
Ier, 38me,
178me et :XQme, !-a maillr a 6t6 p.LacG en terrain naturel,
relativement plat,
Le schema d'i.mp1.entation en donna .G la figuzo 5.7
L'essai a et& renlj.se avec les pressions de servi.ces suivantes,
en kg/cm2 o 3.5 ; 13.8 ; 1 ; 1.2 ; '1.8 et 2.1
L’essai a ét$ lnen3,
antre 31-I et 1Ui-l 30 pour limiter l'cffot de
la tempcrature sur 10 ci6bi.t.
4.2 : p3u1tats
(3 t &iscussicn
.-.-.
LCS resultats de l'essai sont reljris 3ur le tableau 3.1 et -:
la figlJW 3.8,
Pour ce typa de gnutteur, les c: ci y f f i c L c n t :; d ( 9 n i t‘ u r r;l :i -
tc surit élevds CE? qu:~ denote une bonne repartitlon des debits i'~ tro-
vers la maille hydraulique , I-c U,J. SoiJ. Cdnser\\/ation :.;crv:icc rec~n-
mande, dans 1 s 0 t i.1 cl e d c 3 !.I r 0 j ~3 t c' 9 l'adoption de coofficiunts d!uniPoo-
.
m 1 cd a;! m;:, i n 9 C g au x Pi 9 13 :,- . [l a r; s r! 0 t r e c ü s 9 nous reCC+TtEÏ~I~d~~flS l'i.i't!.li-
satlon dos goutteurs Tirocl-1 6. des pression de service (i~ii tetc de ram-
pe j c~~mprises
entre CI.8 atin r:t l.i3 atm. De oJu;j, la valeur maximum
dos coefficients d'uniformitt:; correspondant à la prossjon de service
t!,i! atm, cette dernibrc d o i t 6tre cho.i sia de pr&fCre,ce.
-vJ% s 3, 8 ; EV~LU~ONS DES COEFFICIENTS D'UNIFDR~ITE
-
-
111111111
p AU CHAMPS(EU) ET ABSOLU (EUd EN FONCTION w
.a..w DE LA PRESSIDN DE SiRVICE H,
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t
p FlG.3.7 : DETERMINATIONS DES COEFFICIENTS D'UNIFORMITE.~
-1.y
Tableau 3.1
33
ESSAI PIHOSH
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I .CJEFFICIEQ,JTS D 'UIJiFC7RPlITE
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5 - _E_VOLUTION DE LA FORME DU EiiLDE IiYDRIQUE SOUS t.!! GDUTTtIUH.
5.1 v Principe et dispositif exp6riinentaA
Le but de ct3ttc manipulation était de suivre l’&volution des
profils de charges hydrauliques, dans un sol affect6 par le ddbit du
goutteur et en abSet-Ktf3 de total, autre apport d'eau. NO~S yourrons ainsi o
. tracer les courbes de m12me charge hydraulique (-lignes
Uquipo-
tentielles)
. en deduire les lignes de courant, visualisant l.es directions ct
sens de transfert de l'eau,
.traccr les courbes de ni&mc succion
, e n d é d u i r e l e s c o u r b e s do m6mn Lcneur E:n eau,
connaissant la
r e l a t i o n h (Et) caractgristique d u sol,
. suivre 1'Gvolution dz la teneur $21: eau, a la co.te do chaque tr>n-
cliom$trc,
La f i g u r e 3 . 9 m o n t r e le dispositif exp6rinental. filous a v o n s utili-
SU 3 j e u x d e 5 t e n s i o m è t r e s c h a c u n repartis de :La faCon s u i v a n t e d a n s
10 s o l :
. 6 Tensiomktres h - 10 cm
. 4 tcnsiam&tres i - 2 5 c m
. 3 tensionatres 5 - 4G c m
. 1 tensibetrc 2 - 55 cm
. 1 tensiom&tre ,A - 70 cm
LCS CapSu pzreures dos tC;riSio~,I~treS
s o n t toctks s1u.L‘ l e plan
v e r t i c a l tt s e rGpazt:i.sse,lt d a n s l’une de.5 moiti6 d u bdlbo hydrique,
i\\iulJu supposons le sol d'une homog6n6it6 suffisacte p o u r j u s t i f i e r :uni:
symi'trie fj axe werticalc iu bulbe hydriquc,
L ’ e s s a i consitait A I
. ri3glc,r l a p r e s s i o n (ïlo s e r v i c e à 1 kG/cmZ o n tete d e la r a m p e
. arroser pendant 21-f :;ntr2 9H i>h Ill+, au moyon du gouttour Tirosh
. li.re l e s tcnsio:nètres
c h a q u e h e u r e e n t r e at! 3i3 et ÎôH.
5.2 : Rdsultats et discussion
-.--
Cet essai,
rÉSalisé à Bambey s u r sol du type DIOA-DECK, a Bté rCp6tZ
cn 10 jours, Do ~0,s 10 sdrics
de buliue hydrique:s une seule a 6tG pu-
!ILiBcI dans ce rapport et c~?~ dniqueme;:t d a n s u n rwt do s y n t h è s e . I i
ssagit dlA b u l b e rele*,k l a ?3/06/SO.
. . / ‘.
L e s f i g u r e s 3; . 1 0 5 3.15 rcprSscntent l e s 1ignL:; equitentielle:
et les l i g n e s d e c o u r a n t j t a n d i s q u e l e s f i g 3 . 1 6 5 3 . 2 1 m o n t r e n t
1 ‘dvalution des courbes C]C? I?I&~~I: teneur e n eau ( d o n c d e m8me succion),
Ces graphiques sont trCs /‘arlant:; qcland 21 la qualit de Ic: rép~ri;.itin~;
d e l ’ e a u d a n s 1~ sol..
NOUS c o n s t a t o n s qu ’ cpr&s
l ’ i r r i g a t i o n ( p r o f i l s l?K, à 18H )9
1 E! s composantes verticales ot horizontales de l’infiltration ont SU:~-
siblcment l a m ê m e !:LLieur, ilendant l ‘irrigatian
1 ‘aliurc des lignes
de c o u r a n t dénote q u e 1 ‘bvaporati.on du sol est negligcable dans I.I,~
r a y o n d e 50 c m autoL:r d u gouttcur, l~ncl! h e u r e aores la fin 1’ irrigation,
1 ‘Qvaporat.~~on
ue rnanifesto s u r t o u t e l a s u r f a c e d u sol. S u r CC t):ps
d e s o l , o n c o n s t a t e q u e l e front h u m i d e n s desccnt p a s e n desssus d e
61-I C~I, lo debit d u cl;Jutteur etant d e 4 . l/heurc.
L a d o s e appliquéo (81) e s t 3 r e c o m m a n d e r dans l e cas d e c u l t u -
r e s maraicharcs
h erracinemcnt supzrficiclle. La forma des bulhcr8 hy-
drique s ‘avère tres intorssanto p o u r ces c u l t u r e s , En effet :
- l’evolution d a n s l e temps de la forme du bulbe hydriquo m:.;,n-
tre q u e l e f a c t e u r d r a i n a g e e n p r o f o n d e u r (z 3 6Ccm) est negligeable
- s e u l e s 1 ‘Gvaporatinn j o u e d ’ u n e f a ç o n s i g n i f i c a t i v e comme
facteur de perte d e l a d o s e d ’ i r r i g a t i o n ,
A i n s i , sur ce type de sol, l a d o s e d’irrigation est directement
mise B l a d i s p o s i t i o n d e l a p l a n t e e n v u e d e s a t i s f a i r e s a p r o p r e c o n -
sommation e t l’evaporation ti p a r t i r d u s o l .
6 - REMARQUES ET CRITIQUES
6.1 : Notre o b j e c t i f , d a n s c e t e s s a i c i - d e s s u s decrite a Esté d e p~ocb-
der à u n e é t u d e q u a l i t a t i v e d e l a r é p a r t i t i o n d e l’eau d a n s le sol,
s o u s l e goutteur. Après la sortie d e ce rapport, une etude quantita-
t i v e d e l a r é p a r t i t i o n d e c e t t e e a u v a ê t r e menee, C e t t e etude pormet-
-ira :
- d’B\\aluer 10s volumes d’eau d’bvaporation et de pcrcolation
profonde
- d’evaluer les stockes hydriyues
- d e f a i r e d u b i l a n h y d r i q u c
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6.2 : La relation h(H) du type de sol (DIOR-DEC/<) a dt2 déterminde
par la methodo du drainage interne, Dans le cas de l'étude des bulbes
hydriques, nous avons util isé c e t t e r e l a t i o n (pour c o n v e r t i r l e s c o u r -
bes h = çstc @j--f 8 Ez &a), en Londitions d"humi.dification. C'est donc
dira que nous avons neglige l'hysteresis, Des Gtudes anterieurs
(Vachaud..,) p'='
,zmcttent de penser que l’hystcresis est n8qligeabie
dans le cas des solo sableux.
El.3 : Lors du test du goutteux Tirosh, nous n’avons pas pu mener
l’etade d o l a v a r i a t i o n du ci.<i;ib d e s yotittcurs Le long cie la ramr;z
Ceci est dû aux raisons suivantes :
- 1 icxistance de fuitcs entre la rampe et .les gotitteurs
- le manque d'un materie !i
t&me de mesurer avec pr%c.Isi.on
les dimer,sio1ns dos goutteurs pour dISterminer leur cuuffi-
tient d e variabiliteq,
- Com?te tenu de la bonne-, regulation des debits des gouttauru,
il faudrait une longueur do rampe tri2s importante pour en-
traincr unc r6ductign de dbbit apor6ciabJ.s (10 II). L e c a l -
cul theorique permet de prdvoir ui7e :Longueur minimum do
72 m pour une perte de charge unitaire de 0.05 m/m a tsaver;
la ramps d f arrosago,
2 uno pression moyenne de service do
1 atm.
7
!Ine t e l l e Qtude s
'innosait puisqu'cllc devait pzrrnc4tzo ~"LI~~T
part de testsr 10s caracteristiques
hydrauliques du goutteur Tirosh
e t d ’ a u t r e par.k dt? v6rifior l'adequation de ce gouttcur 5 ncs concli-
ti uns de SOL ( f o r m e d u b u l b e hydriqua).
La loi d5bit
-
p~@ssiJn
dlJ
gouttaur
nous
a
per[nis
d,
co[‘ls’~a-
ter quf: l
e
:Joutteur ‘Tirosha une bonno r6gulati.on de debit. Avec ce
typa de goutteur, on peut a4;3ptoi-' C!R grandes longueurs de lampes :
7% m si on suposc t’~ns p e r t e d e c h a r g e , u n i t a i r e JE. C. C5 m/m e t u n e
rrjduction du cldbit d
u
10 ,Y:
L'Gtude de 3.a répartitition des dobits h travers uno maille hydrau-
lique a montre que le gouttsur a des coefficients d’uniformitd absolup
et auxchamps élevBs II Uas pressions de service
allant de 0.0 ù : .Ua:cl.
Le goutteur doit Rtr:: utilise 5 ces pressions,
L 'Etude de bulbe hydrique a rGv6lti une forma somisphCri.qu:; de
la répartition de l'eau dans Irz sol, qui est trQs peu affectée pa;: In
percolation en profondeur, (our la dose d’irrigation adopti!o (8 litres)
8 - &lNEXE : 31 PROTOLE DE L'ESÇA-I-
- -
- .-
PROTOCOLE D'ESSAI DU S'tSTEp!t D'IRRIGATION
GOUTTE A GOUTTE TIROSH
=~-“-t.aw.ll-
- 083ET
ï
..--
Tester lc système Tircsh en vuo do d6terminer :
- 10s variations da debit dos goutouru on fonction do la Pres-
sion dans
3.~~ conduite au niveau dos goutteuro
- les variations titi dobit des gouttours le lon2 do la Lamir,rii
d f ElSSOSCTCj9
- les variations dos Pertes da charges a7itüires on fonction
du débit dans 10 conduite d'arrosage,
- le coefficient d’zniformitu par la rnethode Kellcr-Karmeli
- les variations dos dobits rlc:s goutteurs on fonctiun du tempr
(Rusistance des goutteurs, ù l'ostruction)
- la ropartition de l'eau dans le sol o 6volution du btilbJ humi-
de en fontion du tomPs,
I I -,,,iïELATIGf\\! o :L f&&
l/ Principe Y Fai.ro passer un courant 0 ‘sau dans une conduite mur,.1 c:
_.-v... A, *
du
ypc Tirosh. Le débit
à la sortie du
outtcur
d'un goutteur es- mcsurfa p3r empotcmcn 1 et la Pression fi dans
/l
la Londuitc, à l'erltl?f?e du goutteur est indi.qu&e par un manom$tr::
connecte scr la conduite
2/ D~spositif~erimontl
-+a-. --.^-
- Une conduite en polyethyléno dc diam$trc: = 63 mm rncnio d'une
prise pour manc?,-nVtre
- Un goutteur TLrosh
3/ Remarque z Les variations dz la prossiun k; soni; obtnnucs en fai-
sant varier le ~iebit dans la ccnduite (4) a~! moyen d 'une vani-1;:
placBe en aua.; du réseau,
III - FELATIUN q(L)
1/ Principe : ?iesu:ccr les variations du dbbit. dos -5utiours le l.o,i~
dF\\-lnc rampa d 'a:rrcoaqe, On fait passer un dBbit ~1 'eau ;dendant ;:~,a
RICSUTG les hetitour:j
h
e
u
r
e
d
a
n
s
la rampe9
jpuis r‘Jn
d'eau lues fr!ans
fus pluviomètres plac0s sous l e s g o u t t e u r s .
2/ Dispositif expZrimenta$
- iJne rampe constitube d’Uri tuyau PE rie dianretre 76 mm, munio
de 25 goutteurv tirosh espac6s de rj.5 m.
- u n comptaur volumdtrique Flac6 c’n tête de l a rampa
- 9 p1uviométres3
- un terrain Sien plan6 et horizontal
44
3/ Jfemarqu-
A partir du d&bl_t QI en amont de la rampa, donne par le comptetiroi-:
déduit les diSbits Qi dans les divers .tronGgns do la rampe, compte
tenu des d&bits qi dYs yci~tteoru,
IV - fi$LATIOiu, .j(Q > etJ,';~~
i/ principe : La relation q(H) d&terminée au point II nous donncj, i?,
partir de la val-pur cl3 d6bi.t do chaque goutteur? la preesloii i+
dûns 12 conduite à l'entrbe du goutteur, Les pertes dri charges .j
9 0 n t d 6 :d u i t r? 02 do ces pressions pour chaque! tronçon de 0.5 m s$pa-
rant 2 goutteurrr:, Les pertes do charges unitaires J sont calculées
par Ii2 relation :
J=:j/l=j/O,
'-
5, J atant exprimé en m.
Les dgbit 47: dan1~ la contiuito Sor:t d6duits de la relation :
[j;-l = (41 - s-
7-- qi
QI - d6bit en amont de la rampe mesuré par le compteur
volum6triquo
qi = débit des goutteurs.
2/ I>ispositif expérimenta2
LO dispositif est le meme que pour le point III.
Ij Princiye Y Dans
..-- --
une maille constitu6e de ic rampes espacéos de 2 m
c t Equipées chacuno de goutteurs, on choisit 1; goutkcurs uni.f'or-
mément rkpartis 3 travers la maille et repr6suntatiPs dc la I:RpaT-
tition Cries d&bits dans celle-ci. Sur chaque rapme, 12s 4 gouttetirs
choisis sont u
. le premier goutteux
lr_. goutteur si.tu B /i m du premier
?
. le gcutteur sZtu6 21 8 .m du premier
. le dernier goktteur situ & 12 m du premier
SOUS chaque gouttcur choisi est plac;i un pluviom&trc,
I?n fait pûsscr un courant d'eau dans les qdatre rampes pendarli;
10 minute3 puis les LiSbits des goutteurs sont déduits de la lec-
ture des pluvigmètrcs, Le r:alcul donne les valuurs da :
. . /
. .
iqi-,/A min = moyenne des quatroa débits les plus faibles
in
= moyenne de tous les 16 débits da qoutteurs,
. .
Fjn/a m a x
.- moyenne des doux débits les plus grands parmi les 16
On d8duit les coeFficinnts d’uniformit6 au champ (EU') et absolu (EUa):
?jn/4 min
E!J ? =
lUIIl
4,
'Ti/ Dispositif exp6rimcntal
-..
- En plus du dispositif cit6 au point III, 3 rampes d'arrosage
~:n PET de diamètre 16 mm 6qcripBes de 4 Qgutteurs chacune
- 12 pluwiom&tres,
V 1 - J'A'lIATIi3N DES DEBIT5 OClUTTEURS AVEC LE TEp"IpS
--m--U_.
1/ P r i n c i p e D
Il s ‘ a g i t dr? mesure2 l a résistant:, SI 1 ‘obstruction
des goutteurs. On fait la meme maiiipula.kion qu'au p3int I]:I,
un mois et 2 mois plus tsrri et on détermine le pourcentage d,?
goutteurs bouchés total.c?mei-lt ou partiellement 3btu28s.
2/ Dispositif ypérimental
Le- -- s
: Le même qu'au point III.
\\III
-~:!EPAI'1TITIi~W D' L'Eau DAN LE SOL c Evolution (if? F(orme clu 531be :~y--
- ,&A -..u;.,,.-: .L".e,--..~. I a. -
-
il i q u k: 9 o IJ s u i-1 g 13 u .t te u r .
3/ But
.- : D&tcrmi.ne? la forme du bulbe hydriquc. Cette formo tradu;.t
la rGpzrtiti.on do l’eau dans le profil du sol et Flcrmct d'ap-
pr6cicr l ’ i m p o r t a n c e r e l a t i v e 4e l a p e r c o l a t i o n e t dc; l'infil-
tratior, latérale,
2/ m?rii-ici[:Je o Des tensiom3trcs sont placés dans le sol dans la
zone affoct&e par lc di;bi-t du goutteur, Ils permettant de tru-
ter les c o u r b e s de merne charge (= ligneo f$quipotenticlle:;), LGS
lignes de courant en So:~t déduites et visualissnt lez sens de
transfert de 1 r eau. La connaisscnco de Z.a rclatian h(B) succion-
I;eneur en eau, caract6zistiquc du type de sol, permet de tracer
les courbes de marne teneur en eau.
? ? ? ?
? ? ? ?
Dispositif expérimental :
--a s...
(voir plan d'implantation de:; tensiomètros ci-joii-ît), :; jeux
du! 5 tensiombtrt?s chacun,r&partis de 12 façon scivantc dans la
moitié du bulbe hydrique c
- C; tensionètres 21. - 10 cm dar;s le sol
- 4 tensiorabtres à - 25 cm dans le sol.
- 3 tonsiomktrcs à - 40 cm dans le soi.
- 1 tensiom&tre ?I - 55 cm dans 10 Sol.
- ,1 tonsion2tr.e a - 70 cm dans le Sol.,
47
Heuro :
.-Y* IM. -
dBbut irrigation : C?H 00
fin
irrigation : 11H Ofl
I
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; .j ,.'! H @ tr ; 212: 1141 80 ! 62 0
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dF.Sv?r t Conditions of high water and scil salinity. (Transacticr-;
of the ASAE) 1~70.
ASAE (Américan Saciety i?f. Agricultural Lngineerir~g)9 Lincoln, faebriska,
ilational Irrigatinn sympoSi.um, 7 r e p o r t s ori subscrfacc and trickï,:
i r r i g a t i o n , rjnwe:nbrz 197:j.
?? ? ? ? ? ?
CH A P L 1 N t Drip irrigati.orl in the !jnited States, I n t e r n a t i o n a l
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S p r i n k l e r Manufactcring Ccrp, Glcndora, Calif’ornin,
T.N. DUC : I r r i g a t i o n a u g o u t t e ti goutte,
Etude au champ du quolqucs
systGmcs d e g o u t t e u r s 1973.
PROGRAMME DE STRGL DE M.
M, BEYE
CHERCHEUR STAGIAIRE AU C.R.A. FLEUVE
I - DOMAINES D'INVESTIGATIONS :
- Agrométéorologio (axga sur le Fleuve)
- Etudes hydrodynamiques
- DBtermination des besoins en eau.
- Techniques d'irrigation.
Chacun de ces points est prdcédé d'une bibliograhie appliqu2e.
La préparation d'un programme de recherche définitif néces-
site une vue dIcnsemble :
- de la bibliographie régionale du Fleuve passant en revue
les propectians pédologiques effectuées, les études de projets, las
divers travaux de recherche men&c par l!IRAT, la FAO, 1'ORSTOM etc.,.
- des orientations de la recherche dans la région du Fleuve.
II - CONTENU
1. Agrométéorolcc$.e
““--““-“L-“-l “I : Rassembler les donn6es nétéo régionales
Durée prbvue : 1 semaine
2. Etudes des caractéristiques hxdriques ek hydrodynamiques
-------~--------"-I"--""-~---
--------"".mw.m-LII -"m-"-B-
des sols
-w-m----
Durée du 20 janvier à fin février.
2 . 1 . Qblioqraphie : Utilisation des divers appareils emplo 6s
(humidimètre à neutrons, tensionStro5 perméabilité Munts, etc.. . 1
2.2. Manipulation (à la Ferme irriguée)
- Choix des emplacements (caract6risation granulométrique)
- 2 infiltrations / ressuyages
- Dépouillement des rusultats
3. Besoins en eau
--v-"""----ew..
3.1, Biblioqraphie
3.2, Appareillage : passage en revue, pour mémoire, de l'humidi-
m&tre à neutrons, du tensiom&tre et de l’Qvaporam&tre.
3.3. Manipulation :
*-ri"rm-rerm
3.3.A. bpothèse lonque durée : manipulation sur la ferme irriguée
d'une durée de 4 mois, de mesure dos besoins en ,3au d’une culture
d'oignons,
Cette mesure nécessite :
- 2 Parcelles cultivées
- 4 tubes au total
- 1 sonde SOLO (sinon Pitman)
.. 1 observateur
. 4 pluviumètres AGHAM
Cette manipulation sera effectuée de début février à la fin
mai 1980.
I‘J,3.
: On raccordera les mesures d'ETM avec col.Los d'un bac normalis5,
classe A, a p l a c e r dans la ferme irriguée.
3 . 3 . 2 . : Hypothese courte durdo : Comparaison des bilans de
consommations hydriques en sole grillagée sur 10 systome mi.1 - niQb6
d6robé entre les mesures in-situ a v e c t u b e s d’accés et les mesures
avec évapotranomdrométre.
Durée : 3 semaines + rgdaction du chapitre.
4. Techniques d’irrigation
--LI-l”l--m--““-” ---mœl
4 . 1 . B i b l i o q r a p h i e :
- Description des modes d’irrigation,, des systèmes d’irri-
g a t i o n e t des paramotres d’irrigûti.on
- Principe de chaque système aux conditions écologiques
locales,
. R a p p e l d e l ’ a p p a r e i l l a g e d e m e s u r e : d é v e r s a i r e , parchall
plaques à
orifictis e t c . . ,
4.2. Manipulation
4.2.1. Hypothèse : Lieu de mesures : Bambe)
Etude de l’irrigation gautte à goutte système TIROSH :
- Variation des débits
le long d'une rampe en fonction
des pertes de charge et de la topographie,
- Variation des débits en fonction de la pression de
services
- Variation des débits au cours du temps (obstructions)
- Repartitilon de l’eau dans le sol : Gvglution du b u l l e
humide au cours du temps.
Durée prévue : 2 fois 2 semaines
4.2.2. Hypothèse Fleuve
Détermination do ltofficicnce du roseau d’irrigation du
papcm de Fanaye.
4.2.2.1, Cette é’zude nécessite les opératiçns s u i v a n t e s :
5 7
- Pose d’un compteur sur le refoulement de la pompe sinon
implantation d'un dévcrenir t échelle en t@to du réseau.
- Implantation d'un module à masques SI chaque sortie de
secondaire.
- Submersion par siphonnage dont on mesure le volume
- Pose d'une plaque 3 orifice ou d'un devorsuir sur la
colature.
4 . 2 . 2 . 2 . Vosures au cours d'uno irriqation test
- Compteur : locturcs de debut et de fin d’irrigation
- Module B masques : lectures au début et à la fin de
l'irrigation en s’assurant quo le masque soit ronstammcnt noy6.
- Siphonage 1) Jeaugoage au prealablc pour avoir la courbe
d'étalonnage Q = f (t-l)
2) Chronométrage de la durea de siphonnage et
mesure do la variation do niveau correspondante,
- Déversoir 1) Etalonnage prealable
2) Chronometser les temps dtécoulement et mesurer
l e s v a r i a t i o n s d e s h a u t e u r s d e l a l a m o d'eau.
- Plaque % orifice :
'l) Etalonnage prealable
2) Ch ronométrer les temps tcoulernent et mesurer
l e s v a r i a t i o n s do hautours d’eau.
4.2.2.3. Noyens nécessaires
- 1 compteur à volume sur le refoulement de la pompe (ou un
deversoir t r i a n g u l a i r e + é c h e l l e liminimetrique)
- 1 module ri masque (ddbit max. = ~OI/S)
- 1 parcelle sans culture
- 1 p l a q u e h orofocc -I- Gchclle limnimbt,riqtic
- 5 siphons
- 1 c h s o n o m é t r e
- 1 mhtre ruban
- 3 observateurs (2 pour la plaque à orifice, 1 pour le
siphonnage + 1 quatriemc o b s e r v a t e u r s i o n r e m p l a c e
le compteur par un déversoir)
4.2.2.4 : Ourée prévue : 3 semaines d e prép:-kration -t 3 j o u r s
do manipulation.
SECRETARIAT D'ETAT
PRIMATURE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
1 - Caractérisation hydrodynamique d'un sol de Bambey
2 - Besoins en eau des oignons
3 - Technique dl irrigation goutte ,h gouttektest du
goutteur TIROSH.
Par
Médoune B E Y E
Ingénieur agronome sp. Génie Rural.
AoQt 1980
Centre National de Recherches Agronomiques
de BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS 06 RECHERCHES AGRICOLES
,- ,-% - n \\
Se tions ü exprimer ma gratitude à MM. T,M, DUC
(service d'hydraulique agricole) et DANCETTE (service de
Bioclimatologie),
du C.N.R.A. do Bambey, dont les conseils
et l'assistance matérielle ont été décisifs dans l'élaboration
do ce présent travail,
J'adresse mes remerciements h :
- Sitor NDour et Abdoulaye Faye (SR/Bio) pour le
suivi de l'essai do caractbrisation hydrodynamique (chap. 1).
- NDongo Ba (SR/Hydro) pour le suivi. de l'essai
sur les besoins on eau des oignons (chap.11)
i Mlle Delphine Lassey (Technicienne Supérieure de
SR/Patho) pour le suivi de lressai d'irrigation goutte B goutte
(chap. III),
- Mme Ndèye Faye pour la dactylographie.
A travers El Hadj Diop, Ibou Dièye et Bato Sknc, jo
remercie tout le porsonncl de la ferme dos cultures irriguocs
du CNRA de Bambcy.
2
REMERCIEMENTS
AVERTISSEMENTS
CHAPITRE 1
: Caraci;&risation hydrodynamique d'un sol do la
region de Bambcy (cf tire-à-part)
CHAPITRE II : Besoins en cau des oignons
1. Introduction
2 , T h é o r i e d e l a methodo
3. Demarche expérimentale
3.1, Les parcelles
3.2, Plesure de l'humidité
3 . 3 . Ncsure d e l a c h a r g e hydraulique
4 . Liethode do depouillcment
5. Comarqucs
6. Résultats et discussion
7. Conclusion
Annexe 2.1.
: protocole de l'essai
A n n e x e 2 . 2 . C a l c u l do l ’ e r r e u r rc:lativc de mesure
de l'humidité du sol par les sondes
PITMAN ot TROXLEF:.
0. Eli bli ographi c ,
CHAPITRE III
: Test du systgmc d'irrigation goutte à goutte TI;3IlSH
1. Introduction
2, Description technique genéralc du s.ystemc
2.1. L'unité do t5te
2.2. Los conduitos principales ct les conduitos
porto-rampes.
2.3. Les rampes d’arrosage
2.4, Les gouttours
3, Relation débit - prcssion
3 . 1 . Rappel thgoriquc
3.2. Ddmarchc expérimc ntalc
3.3, Résultats et discussion
4. DtStcrrnination des coefficients d'uniformité
4.1. Principe ot domarche expérimentale
4.2, Résultats et discussion
5. Forme du bubc hydriquo
5.1. Principe et dispositif expérimental
5.2.
RQsultats et discussion
C; , Rcc;...:ques
7. Conclusion
8. Annexas
Annexe 3.1.
: Protocole de l'essai
Annexa 3.2. : Tableau des charges hydrauliques H.
Y. Bibliographie
A N NEXE : Programme de stage.
4
Cc rapport est relatif à un stage do 6 mois effectué
au CNRA de Eambcy de Février à Juillet 1980, Les manipulations
pratiques se sont articulées autour de trois essais :
1 - Caractérisation hydrodynamique d'un sol du
CNRA do Bambcy,
Cet essai a dure un mois.
2- Dciitermination des bosoins on eau de l'oignon
IRAT 1. Cet essai a dure 4 mois (= dureo du
cycle des oignons)
3 - Test du systbmc d'irrigation goutte à goutte
TIROSH.
Cet essai a dur6 un mois.
COiJptcl? tenu do iü duL\\6t' du stayc, l'objectif n'a pas
Cté de présenter dos résultats dofinitifs, mais plutbt do préscn-
ter une démarche scientifique ot d'atteindre des rgsultats par-
tiels qui devront Btre approfondis par le programme définitif do
recherche.
L'essai de caracterisation hydrodynamique a éte mon6
avec la collaboration de F. BARRET (VSN do SR/Oio),
. .
Lo rapport relatif à cet essai a été publié 5 part.
Le présent vclume reprend les doux derniers essais.
UJ-MJITI-X II
: F3ESOLNS EN i-A!? DES OIG"JONS
5
---------111-1,-,,,,,-L---
stadr: do développement iie la plante.
Les besoins en eau dos cultures SLlilt influe,ncZs d 'une FZlr-t,
p a 1 162 t y p e r_le c u l t u r e ( m o r p h o l o g i e : r6partitio;l spat,ûie des raci-
nes p incide foliaire, couleur des fouilles etc...), d'au-kïe part par
le climat,
Les principaux parambtrcs du climat qui inf1ulnnce:l.t les
besoins en 53~ <tant : la dcmandc 6vaForative C!c l'atmosphère, 10
rayonncmerit s o l a i r e , la durGo d'insolaticn, la vitesse du vent 2-b 12
tempCraturu, Ls pri$sent essai vise rl, dEi;erminor 1 ‘évolution du cc:-!f-
fiui.:?nt culbural des oignons (vc!ri&tC Gal;ni ou 1RAT 1) tout au lGr,4
d u c y c l e de la culture y
Ic c3efricient cultural btant defini COIT~~~E
le i-apport entre 1 ‘cvapotranspiratiün maximun; (ETPI) et 1 zévay»ratioi~
à i;artir d'un bac de classe A. Cet essai fut suivi du 6/3/aO au ::
20/5/80 h l a fcrmo d e s c u l t u r e s i r r i g u é e s du CI,iRA de f3ambcy, si:r S 0 i.
de type DIO;) - [)El:K,
La comparaison antre, les resultat; de c e t e s s a i et ceux oCtc-
nus & TAiiNA (NIGER) sur I:CVCS lysimr3triquas,
a v e c la même vaïiZt5
ii 'oioncns, riou dijf-,rl~ïa ,JI~E id&c Su: 1 ~irjflLOnÇti d
u
.?::cteui- Cli:ii2tl-
q u c sur la valeur du coefficiènt ctiltural.
2 - ÏJ-IEWIE DE LA METHODE
;91 e t CI sl:jnt les p r o f i l s hydriqucs et de charge pris au L
temps T1
P2 et C2 sont les profils hydriqzas e-t de charg2 p r i s a u
t e r-n p s 1-2
ii; = 92 - tl = N jours
Pendantfit u n e i r r i g a t i o n I a etij- ap?ortGe au ~01
tien I ne s ‘infiltre pas en dess~~tis du L-........ de f
ETM=I - 1.
e i-1 ,n Ci
OU
.., / .*
7
L e s o u c i s d t ? s e c o n f o r m e r à l ’ h y p o t h è s e FICJIJS o b l i g e a f i x e r
u n e d o s e d ’ i r r i g a t i o n m a x i m u m (I;Mx) en f o n c t i o n du; l a capacitf> de
r:>tention d u s o l ,
L ‘ e s s a i d e caract:?risation hydrodynamiqut3 ( c h a p i t r e ‘1 ) a mentré
q u e l e s o l a uno capacit6 dc r6tention d e 13 $ entre [] et 50 cm ; c c ;
c;u i r’ormc t dc? s toc k e r cl ~2 il :; cei;t;r: couche> u:,e ‘1~~3
.,31,,f-. d ) eau deJ 55 mm ,* L c s
premiers p r o f i l s hydriqucs rclnvbs mc,;tront q u e 1 :hum i d i. t Q ITI 0 y L:: fi ri 1. d 1.;
:scl d a n s l e s 50 p:omieru Cm c!r;t tic 1. ‘cr6rc df3 $3 .‘J ; ce Ci2-i nous per,:I&
dc fixf3r :JE~? d o s e d i i r r i g a t i o n IMA:: dc 2~; m m pour r a m e n e r 1:: s o l $1 ,c;u
capacita d e r é t e n t i o n , Chaqtie fr!i Y que l a d o s e d ‘irritation ci6pci.ssn
2 ri mm, o n i r r i g u e :2 o u ; fnis,
Le:s d e u x p a r c e l l e s avai.n;)t ro;~ u n e c u l t u r e ld ‘3rachicie or: hiver-
i 1 a '3 k?
1 '? '7?
E t
le S f %y J 1-1 S cu i t G ï: il 3. C s S u i. Van k es 6~ n f6 v r i a2 1.’ ‘1 ‘; 3 n : é pan -
i!aqo c!e ICI T/i7a d
e
Fum.!erzj r> i= e t 150 kg/h3 c! 1 e n g r a i s 1 O-2’; - 2 1 ~ arro3z-
rj 2 d !.! 1 5 m Ïfl 9
l a b o u r SI 1;’ c m - 7:; c m , reprise
.P-
& l a hereo zi: cieu); pas-
::ag~s croi.r;ds,
finjtiùn
trio la reqriro aux rateaux, a r r o s a g e 10 mm,
rcp.iquagc d ‘oignon IEAT î a v e c d u s Glants dc deux raois 0 ‘dgr 3ux t:caï-
t s IKIE? rl i; s 2 12 x ? 0 S U _I_ vi d ’ II II ar r o s a g e d e 1 8 mm
*
* L os t (2 ch ni q u r s c u ::. ,i; !J r a I (2 s
l:abituclles (remplacemonl, di%h!zzlI,age 9 épandaile d ‘nngI:ais . . . ) ji:t
é t é observ6cs.
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L'utilisation de i:i a 6th faito dans le but de tûrnponn3r les
f ai b.i es va r ia t i G ns: du c ci in P ta 9 e 9 du e s $3 la ser~sibj.litd des circuit::
Clectroniqucs
et de la tension d'alimentation aux variations Lie kidm-
Peratures.
Pour la mBmo sonde (PïÏ/:~lfi!$)p
un etalaTna;Je de surface a ete
i7ffec%ué, dans les 30 premiers cm du soi, La relakion suivante a Cte
obtenue : & = 23.25 x ;-I(p f 5.517 avec r r: o.j3
[Zcs diverse= r e l a t i o n s surIt raprésentkes à l a figura 2 .2
L'equation R P ( R T ) ci-dessus u pQrrnis c l ‘G%ab:Lir 1~s r e l a t i o n s 9 (JT)
Pour i'utilisatiori de la TRCX[-ER :
P 0 " î les p r o f o n d e u r s :;ï. & 30 c m
,tuGe
1,l 8 - 39.346 x GT - 5.585
tube
1.2 @ -I 35.627 x T:T - 5.669
tube 2.1 E3 = 35.135 x RT - 3.625
tube 2.2
6 = 31 ,665 x RT - 1.961;
a;3 a
procbdS h un étalonnage de surface (Z 4%. 30 cm> Pour la
sonde TRCXLE;:.
Cet étalonnage a et6 effectué sur sol sec et sur sol.
humide avec prise -IVechantillons to'rs
les 5 cm afin de multiplitir 11:
nombre do point de mesure. L'dquation de surface obtenue est :
Cj = 1rO.9 ::J- - '! ~ 7 6 '1 i-. VI?~.: i-l il C: 0 e f f ic: i 0 n-t r! e c CI L' ré 1 at is n r '- [] , 9 56 ,
Remarquons
que le miirnu etalonnage :je surfac- d.innait Pour la
i'IÏl~~?AN un coefficient de corr~~latiori nottemer.t Plus f:l.iblu (2 :: C.53)
Les meseres de Profils d 'humiditti ont et6 r6ali:;Fi!es GUI mGyenr-;e
une fois tuus les zrois jocrs, juste avant une irriga.Lion+
Y.3. cl-esurc des charqes
- - -
hydraulirqkres
--1-.
Ces meSurFs ont; f3tCj effect,r&es
au moyen de tensiomBt;:e du type
2131 du SCIL MOISTilRE Cquipzment cor>oratiün.
Tozt au long; do l'essai les tensiometres ,3nt Gt< purges le
;;~Oins souvent ,JOSSi. ble, afin de ne Pas augmenter exagCrémenL
l e ~;i:n~.;~~
en eau du sol encontact avec les capsules poreuses, ce qui puurra.i.t
? ? ? ? ? ? ?
?
11
si
‘O
= s t o c k hydriquz d a n s 1~:s Z0.p
2 0
rr;lc:vB L o r s du prcmit:r prof i l hydri.quo
Sf
7z (3
-.’ 0
z s “L o c k h y ri ri q LJ !:; dans 1 i! s ‘2’ ‘,
:2~;$5vé lors du SoCOnd FJrOf j-1 h}!dri.qLI!.:
tii: 1 = d 0 s $.) dlirrigation (mn) apportCkj
2 p r o f i l s h y d r i q u o s
K = rntcruallz cl..; temps ( c n j o u r s ) separant lès 2 profil;-:
h y d r i q !.J ‘3 s .
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1. POur la parca1.L:2 i2.1 (fil-i. 2 - 14)
Apré? 1~s prnfils du drzinagc aorri,spondz:nt à ~CI zt t? 9 c:n nctc
la fOrmation cl'~~n plan da flux riul 5 30 cm,
deux hcuîi?v aprF:s la fin
(ii-j 1'irrigatiOn (t2 z 15;"j. La profondeur dc ce plan atigmentE :t :;E
rctabliera i( 5C cm, 2IJ hccres aprkr; 1~ fin dc l'i;-rigation, Ces profiLs
s 0 n t toi!t d fai.t classiques,
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-PROFtLS DES CHARGES HYDRAULIQUES H-
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t =e f(r? (r* l’irrigation
80
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t i (i>o]-+ i heures apris la tin de l’irrigation
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-FIG. 2.15 : IRRIGATION - TEST-
PR’F!‘S DES CHARGES HYDRAULIQUES H,
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2 (cm 1
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2 (cm)
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FIG.2 .16
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1RRlGATlDN TEST
ii LA CHARGE HYDRALI~UE H Au COURS DU TEMI
H Au COURS DU
A UNE PROFONDEUR Z DETERMINEE
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Parcelie Pl
ta= 28/3/80 ii
ii 8H40
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14
.rableau 2 .I Y ESSAI DESClINS CY CAU OIGNC1iJS
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Pbriodu du ler au 45ejour
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7.66 mm/j
E: v bac -z 320.06 mm/29j
= ll.i!4 mm/j
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= G.70
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212 , 32 /2 1 j
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En arrondissant les valeurs de KB 2 une décimale prés on
obtient exactement les valeurs de Tarna, bien que les méthodes
expérimentales adoptées pour determiner KB et KT soient très diffe-
rentes.
6 4
. ...2- : Cependant, en toute rigueur, nous ne saurons conclure sans
passer à u n e critioue d e l a m é t h o d e u t i l i s é e .
D‘abord la méthade s u r e s t i m e l e s b e s o i n s e n e a u d e l a
plante. E n e f f e t , l a f i x a t i o n d’une d o s e d ’ i r r i g a t i o n m a x i m u m IiMXI
ne permet pas h l ’ e x p é r i m e n t a t e u r d’istre sQr qu'une partie de I n e
s’infiltre pas en-dessous du olan d e f l u x n u l . C e flua très faible,
cntraine une surestimation des besoins en eau de la plante. Ultérieu-
r e m e n t à la sortie de ce rapport, u n c a l c u l &I f l u x d e d r a i n a g e à
l a c ô t e 9 0 c m p e r m e t t r a d ’ a v o i r l’ordre d e g r a n d e u r d e c e t t e s u r e s t i -
mation. La figure ‘2 .20 représente, pour chaque parcelle, quatre
profils hydriques espacés d’un m o i s e t d e m i e n m o y e n n e . L e s p r o f i l s
d e s 6/3 tit 20/6 o n t é t é observus respectivement au début et à la
f i n d e l ’ e s s a i . C e t t e f i g u r e p e r m e t d e c o n s t a t e r u n e f o r t e humecta-
t i o n , en début d’essai, jusqu’a 1.50 m de profondeur (profils des
6/3 et 11/4). C e t t e h u m e c t a t i o n s e r a l e n t i t p a r l a s u i t e , l e s o l se
maintenant à sa capacité au champ,
L a f i g u r e 2 . 2 1 r e p r é s e n t e llBvo-
lution, au cours de l’essai, des charges hydrauliques relevées 3 la
côte 100 cm. Cette Figure nous confirme les variations de 1 ‘humidite
en début d’essai, suivies d’une stabilisation de la charge vers
145 mbars. Cette charge correspond d’après la courbe h(B) (cf chap.1)
c? une teneur en eau de 15 à 16 $, à la côte 1C:O cm.
U n e l i m i t a t i o n p l u s s é r i e u s e d e l a mbthode est le fait
qu’elle n e p e u t etre appliquee à l a d é t e r m i n a t i o n d e s b e s o i n s e n
e a u d e p l a n t e s d o n t l e s r a c i n e s s o n t p l u s p r o f o n d e s q u e l e plan de
f l u x n u l . En effet, la méthode ne comptabilise pas le volume d’eau
que pomperaient les racines en-dessous du plan de flux nul. Apoli-
qde à des plantes 51 e n r a c i n e m e n t p r o f o n d , l a methode sous-estime-
s a i t l e s b e s o i n s e n e a u .
” a;
Pour pallier ces deux types d'inco,Ivenients il faut pou-
voir estimer le débit d'eau en-dessous de la zone racinaire. Cette
estimation peut &tre faite en utilisant la relation :
Ii,s = (P+I
dans laquelle
4s =
variation du stock hydriguo dans la couche du sol.
comprise entre la surface et une cote Z quelconque,
pendant p&n intervalle de temPs connu, en mm
P
=
rlauteu; de pluie (mm)
I = Hauteur d'eau d'irrigation (mm)
9 =
Flux d'eau traversant la cote 2 considérée en mm.
75Y.F
26
CT:tte m6tnode prGcisc nllcessFtn :
- la connaissanc~z
C!C la rulation K(Q) caractbristic,ue du ty;:o
de sol
-
1 : in;:) la n t Gt i o ri
do 2 tenP.i~m?rtrcs on ~E;:SCILIS de la ZC~~W
racinair2,
- des mesures noutroniques,
27
2 E3
campagne, ï-tcic;s calculons dn/n
29
PROTOCOLE UE MESURE3 DES GESGIPJS NAXINA EN EAU D'UNE CULTURE
------1-----------.------------------------------------------
D '13IG1JOiJ I;iAT 1 REPIQUE
--------------II-------
1 - 03JET
.-- *"-
Nesursr in situ les ben;iins cil eau de l'nignon Ii'c(fT 1 i:epi-
q!I c 9 par la 7-l, Zthocfe d u bi-lan hydriquo, r a c c o r d e r ies rUsuitats trsuv.:.:
aux valeurs correspondantes de 1 ‘Evaporatinr: du bac c?ao~o r, et t?;l
d5duire les valeurs des ci,sffiCi.>nts culturatix.
1 T - !VjCTHODOLDGJE ET CISPOSITIF EXPEI~IMENTAL
- - - - . -s-u---.--. -l-....-_eI.
Sur 2 parcelles de 12;~ ;.: 12m, cultiv2es en oignor, ot irrFgui;s:l
par asnersior:, on mesurE 1°appr-7st dseau au m2yzt-t de IL pluviom&tres
ct 1 ' o n dtiterr;C ne l a Consom;nati.ori en e a u (CIT~Y) p a r les mesures rf3gu-
li&rvs d e 1 'humidj.ti-: et d e I.a tcnsinn capillaire ju sol, Los vur.iatiüp
des proÎl.ls
cl2 charge hy dra:ll;.quo
donnant le3 pesilio;-1s des zones de
Î lu x ix~ 3. u 1; les va. r iat io ns dos profils hydriqucs ralev6:; S. diff6relnttz:;
* d a t e s permettrI:r;t dc ch,.fPrer l e s ha:ltetjrs d'eau c;vcpotranupirLc:s
paï
lc s o l cul.tivr> e t l e vol:.j:nc! cl ‘eau infiltr6 ~17 p,rq3fo,7dcur,
~_&s~Jositi~? exycrimental
.-- +-.-,--L-I -I .
l/ FJarcelles Je culture
-w - - ‘ a - . . a-. --a -
Lss 2 p a r c e l l e s o11t rzcu une culture d’arachide en hivo:nage
5979 si; 7es façons culturales suivantos e n FtSvrior 7980 : &Fa,nda?c d o
10 T/ha fumier sec et 153 kgjha d ;angrais 10.2 1.21 p arrosagc ,] 5 mm,
l a b o u r 3 : S CI! - 12 C:~I. L;‘IT~.v’- 5 1.2. ‘2 12 r s 2 ,_I 17 2 7 2 s s a g c Y c r 0 i s C :; p
f i n i t i o n d e 1s rc:;risz aux rateai:x, a r r o s a g e ‘10 mm, repiquage d'oi-
qnon IRAI 1 avec CC~ l~lants
dz 2 rr,ois d'Bgc aux Sçartementz ZOcaxj0cm,
er$osage 'iis mm. Les teohniquva culturales habitcolles seront üdoptGt::-; .
2/ Irri&ion
. - .
-- ,.
mcLdL~u: c nc-?-
Cric irrigatio!; t9US .les 3 jo’.lrs
aprks l
a
mise es,
DOSE?
.--
: D&termin(>G en fonction ds la consommation en eau d;-
rant '0s :j j o u r s prticedant 1 ‘irrj.gatio;-1, p a r l a f o r -
mule suivante
avec
i3 = ci cl s c brute d ‘irriciation t:n mm d'eau
i( z cc,cï ‘icient cult!rpr:i dúfini 3 TAiji'JA (nigcr:
variant avec 1~1 st'jde de v&J6 tû.tI.CJll
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“?iger : Rapport de la ijta'i,iorl exp-yzinental d '!-lydr;l.ui.ique Agz:,.c~;?z
(S.E.H.A.) de 1363 ZI 1970 par CliA;;OY et GILLET. lY7Z.
Ti...C. CHILDS : A n lntroduc-kiol-, tu thrr ilhysica!. basis oi-' soil w,tcs ;jh!;p,~-
mena.
inlitey 1363
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I:rtL’:L 0 Sui.1 and wzteï,
phys ical prj.nciples a n d ~I~:OCZSS~~S.
Acadenic Press jYF17.
3 3
CH,iPITRC-III
I TEST DU SYSTEME D 'IR3IGATI~/'/
GOUTTE A G3UÏTL TIRIIÇH
s--111-
---.-_-_-^_I---_-_---_____________L_____L--------,-~--
1 - 1NTi:GUUCTIûti
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2 - g S i3 R 1 P T : I~N Tt CH N 11 4 UC GLi\\JEl':ILL' DE&t JYSTEPlE$
,--. --_-- - LI---_-I<-- Cd s-m u-b - - -.w--- -
,
3.1
: [e*unit6 dc tate (ci‘ fig. 3.1)
--.--.--.- -..-...
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t_.___ .-..--
-,__-. P
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3 5
- Le dispositif C;G perte CIE charge : on distingue :
a ) L e s goutteurs 2 cher;tiricment long cl? type cûnaliculo ,:tccjj,f;
c)u circuit t3r$uecx
0) L C S goutteurs 3 c h e m i n e m e n t c o u r t d u t,ype o r i f i c e e n rnin-
ce paroi ou 5 v o r t e x ( c a s de go:Jtteur Tirosh).
C ) LCS ra13pt>s pC?rfOrGes L p a r o i s i m p l e ou doubla et les :Ca;;!-
pes poreuses.
- LC risque d'obstruction ,321ll l@S particules en suspensioi-i
dans l'eau,
ddfi,li par la plus ;)etite dimension dc du la soctizn
t r a n s v e r s a l e d e 116coulcmont, 011 considere que Pisque d'obsti-tic:-
j
tzion est :
grand si JII s/ Yj.7 mm
moyen si Ci.7 $ <, 1.5 mm
faible si. $ > I ./ mm
3 - ;iir:LATIOi; DEBIT PRESSION : q (t!)
a-
3.1 : Rappel thdoriqke :
La l o i q(ti)es.t d;; ;Forme q z /.q-p
o u K = c o n s t a n t e caracteristique d u g o u t t e u r
11 = charge SUT 1~ goutteur
X = exposant déterminé par le regime d’écoulement
X =
109
(qllJ~)
-'
inente do l a d r o i t e lq := f (t-i) s u r un graphi-
Loy (“1/1!3j = c;UL lcg - log.
L a figure! 3 . 3 doni;E las v a r i a t i o n s d e pression pour divers
puttcürs s u i v a n t l’~2xposant x d o l a l o i q = f (11)
Le dlbit varic d ‘autarIt moj.rjs avec i
a
prt;ssiO~ quo
la valcil;:
d:-! x e s t faiklu, x v a u t 0 . 5 o n rogime ontilrement Lurbulont e t 1
en rcgirri! lami nairc, Pour les *zuuttcurs 2 0 ri fi c e o 1.1 2 a j CI t ag c , il c
comportant pas or: membrane
d G r 2 g .J 1 a t i o n d 1-1 d G b i t .f’ o rl ;; t i ,I n n a, ., t t o u -
JcurS en régimc t2rDulent, x = 0.5. pour les souttelurs 2. lorl,j cI-lr-,mi-
.
ncmcnt,
x e s t c o m p r i s cntro c1.5 ot 1. p o u r l e s gout teur:; .i r~guloti~~ri< I
p a r fa i t tz x = 3 .
3 3
.L 00 DemarChe. oxiI(l rimentalo
a----
;ifin [io detorminc:r l a relation q(!i) O u qouttcur Tirosil, r-1 o :J s
av-iris utiI!isG l e disqositif expGrimerita1 schCr,lat,isd A l a F.i.gure 7. 9,
I l s'agit d'une cor;du.ite 811 polySth!/l$ne trie cliam&tre = li; mr,1, munlç;
d'un gouktclJr Ti--
LI~Sti rrt d o n t 1 ‘extr:?mlte E?S~; ho~ch6u tier,-ili~ tiguom~,-it
p a r u.ie rnanombtre,
.:,- Y <CL
place à 53 C~I e n amkt d u goutteur, L :: il\\anor;iè tr.2
,’
-3til---.
..--.
--.-...-* 1_-<.-.- . . ..A..
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L.-....... ..__ _ _____ _._._._ . . -...-__.-..- .-....__._._I._ _j
36
utilisd 2 une sansibilit& de I/I 6 Qme d'atmosphYra (53 cm de colrGnnu
d'eau), Afin d'smpôchcr des occlusions d'air au bout du tube, un pur-
geur a St& monté sur cette conduite, 11 ust con:stitué d'un robinet à
3 voir:; reli6 au tube par un cappillairc,
Le Gbit du goutteur est nesur par empattement. Le tEmps de
mesure a &tG de ci minutes et les mesures de volumes ont 6tu réal;soes
au moyen d'un GproI!wettc gradu6e de 5~0 ml.
Comme le dtibit varie sensiblement avec la tempgrature, nous avons
menfi l’essai entre 9H ct IOH 30 pendant quelques jours. Entre ces deux
heuros, la variation de la temperature est peu importante.
3.3 : ZfZsultûts et discussion
-/eu ---yY-.- . w.*.<--
~cs rosultnts sont repris sur le tableau suivant :
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--.u---.-_.-..-,._-.--
I
-I--..%eI
-w-.-s
-w?.,w-.m
jq(l/h) '--~Li(kg/crn2~~
I q(l/h) :H(krj/cm2)f i q(l/h)
. .
.
~H(i<~/cmZ)~
.
I -^------- ----w--w-
1
I
2 m..------- --m.-m.-m--,
b
t e.-I...,.. -w..- I---------I
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1.i3o
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il.21
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0
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3.38
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1 ,40
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5.78
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6.36
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4.UEI
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3.50
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1.57
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n
6 !!. f5
!
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3.6b
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m-
-I.<-.a.-lli-I-L-
. .
,-
-,- -.-.-
ii, parti?? d e c e s valeurs1 u n e rbgression a ét& effectube entre
10 'r: q ot 103 H, donnant :
X
= 0.28
K = 4 . 3 0
r = coefficient de corrcllation z 0.73
Ainsi
q = 4.3 ,,o*28
q en l:/h
H en kg/cmZ
Les figures 3 . 5 et 3.5 roprosentent cetta r e l a t i o n ,
La faible valeur de l’exposant x caracteriso un gaut%eur 2
bonne régulation de débit. Caculons la chutte de pression nécessaire
pour obtenir uno diminution du débit de 13 ,$.
dq = G;.x, H '-' dH
$
w Y
37
C e t t e variation do prcssicn est i m p o r t a n t e ( 3 0 $) pour u n e v a r i a -
t i o n d u d:‘bit d e 711 $, CU typs do goutteur donne un ld6bi.t variant peu le
Long d e l a rampe d ’ a r r o s a g e . L o r s d u dimension7cment d u rCseau d ‘irri-
gation, la longueur optimum d e l a ramoed’arr~sage s e r a d ’ a u t a n t p l u s
grande que la valeur de x est petite. Ccpondant, dans le cas des gout-
teurs à faibles valeurs de x (cas du goutteur Tirosh), il est très dif-
ficile de limiter les risques de colmatage par augmentation de la
pression de service.
Calculons la pression des mesures.
L’erreur de mesure sur le volume dv = 5 ml
L’erreur do mesure sur lu temps dt = 3s
Le temps de mesure a et& 4 minutes. La valeur moyenne des
volumes d’eau mesurgs est de 230 ml. L’erreur relative do mesure
sur les volumes est
dv/v = 5/2 90 = 1 .72 ;“3
dt/t = 3/2u~ = 1 .2 5 j;
s o i t dq/q l ’ e r r e u r r e l a t i v e d e meslAre jBur l e debit :
dlq = & t dt = 3 p
q v
“t
4 - D[ITEFWINATIGN
DES CGl:FFICIENTS
D ‘t;IJIF’G~~~IITE
l-.ll_
w-I...-‘.
i,. . 1 : Princiyc et- d$narche cxp_6rimentalo
p....-
Îlous avons ztilis6 l a mni>thodEi d u iJ9S Soil Consorvatioil Serwicz
d4crite p a r Keller e t Karmeli p o u r determinor l e s c o e f f i c i e n t s U’uni-
forRit a u champ ( E t ! ‘ ) e t ubsolc (tua)
Dans une maille constituée do (Il rampes es,pacdes de 2 m et Bqui-
;J&~s c h a c u n e d o gcutteurs, o n chokit 16 g o u t t c u r s uniformCment r&-
partis
h t r a v e r s l a iriaillo ct reyresantaiifs ce l
a
repartition dos
d&bits d a n s c e l l e - c i , Su2 c h a q u e rami.:c, l e s 4 goutteurs suivantsont
<tG jaugés:
. lc premier goutteur
. le gout-tour situ6 h :; m du premier
. le goutteur s i t u é h -8 m d u premier
. l e d e r n i e r g o u t t e u r situ 312 m i:u pronier,
sous chacun de ccc gouttaurs a eté plac6 un bac en plastique.
:!c:lQ a v o n s f a i t p a s s e r u n c o u r a n t dleau dans les quatre rampes? :. ,<J 2 2
p r e s s i o n d e s e r v i c e c o n n u e ( manom4tre o n t@te des rampe), pondar-;t I;l
minutes. L O S d é b i t s C~OS goutteurs s o n t d6duits d e l a me:;~ire d u vo:i:!m!s
ri ‘eau rrcl*eilli. dans les bacs.
/
. . .*
3 ii
Lc calcul donne les valeurs de o
Fjn/4 min = moyentic de3 4 dobits les plus faibles
in = moyenne de tous les 16 i:ibito
in/8 max = moyenne des c!sux rlebits les nlus grands parmi. lc!; ,;j
On deduit les cacfficisnts d'unifornitC :au champ (wj et absol;:
(Wa)
EU' = IOC
,CLnJ' 4 mi n
q :1
EU' exprime 1’6cart relatif ,3ntre le d6b:i.t minimum r;t le dGbit
mayen des goutteurs EUa tient cnmpto, en plus,
l-i c i'dcart relatif
en%re le debit moyen ot 16: debit maximum des goutteurs.
Le dispositif exp&rimentalc etait constitut$ de 4 ramper, dont
l'tine Était Cquipee de 25 goutteurs espacés de 0.5 m ot les 3 autre:
comprenaient chacune 4 gcutteurs espacus de /I- m&tres, Sur la rampa
aux 25 gotitteurs, les goutteurs de rang suivants ont St? jauges :
Ier, 38me,
178me et :XQme, !-a maillr a 6t6 p.LacG en terrain naturel,
relativement plat,
Le schema d'i.mp1.entation en donna .G la figuzo 5.7
L'essai a et& renlj.se avec les pressions de servi.ces suivantes,
en kg/cm2 o 3.5 ; 13.8 ; 1 ; 1.2 ; '1.8 et 2.1
L’essai a ét$ lnen3,
antre 31-I et 1Ui-l 30 pour limiter l'cffot de
la tempcrature sur 10 ci6bi.t.
4.2 : p3u1tats
(3 t &iscussicn
.-.-.
LCS resultats de l'essai sont reljris 3ur le tableau 3.1 et -:
la figlJW 3.8,
Pour ce typa de gnutteur, les c: ci y f f i c L c n t :; d ( 9 n i t‘ u r r;l :i -
tc surit élevds CE? qu:~ denote une bonne repartitlon des debits i'~ tro-
vers la maille hydraulique , I-c U,J. SoiJ. Cdnser\\/ation :.;crv:icc rec~n-
mande, dans 1 s 0 t i.1 cl e d c 3 !.I r 0 j ~3 t c' 9 l'adoption de coofficiunts d!uniPoo-
.
m 1 cd a;! m;:, i n 9 C g au x Pi 9 13 :,- . [l a r; s r! 0 t r e c ü s 9 nous reCC+TtEÏ~I~d~~flS l'i.i't!.li-
satlon dos goutteurs Tirocl-1 6. des pression de service (i~ii tetc de ram-
pe j c~~mprises
entre CI.8 atin r:t l.i3 atm. De oJu;j, la valeur maximum
dos coefficients d'uniformitt:; correspondant à la prossjon de service
t!,i! atm, cette dernibrc d o i t 6tre cho.i sia de pr&fCre,ce.
-vJ% s 3, 8 ; EV~LU~ONS DES COEFFICIENTS D'UNIFDR~ITE
-
-
111111111
p AU CHAMPS(EU) ET ABSOLU (EUd EN FONCTION w
.a..w DE LA PRESSIDN DE SiRVICE H,
?
t
p FlG.3.7 : DETERMINATIONS DES COEFFICIENTS D'UNIFORMITE.~
-1.y
Tableau 3.1
33
ESSAI PIHOSH
-..-----------
I .CJEFFICIEQ,JTS D 'UIJiFC7RPlITE
*.w
I IlslllyY _el
-w...- _II
-..m - . .
! .‘-
{p=lJ.-
!
kg/cm2jP=U.8kg,/cm2i~~~~lkg/ci;!%
.
.
o ?=1 .2kg/cm2 i F)=I .Dk~/cn2j!r=2.lI:-,/c:;12~
o---------e-! ---- ~ ..-----! dB--- y .."'--!""- T-;-""i- ---- --d--*!-----p-ï---l
i d1b-d
i 7 ( e/l, 2
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1
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, -...---s.-----j -"'-'-"-"'I-'-'------~,-----~---~-~------~----,-----------~
1.47
!
2.19
I
3.24
!
3.9
4.22
I
!
!
1.50
3
0
L .!32
!
13.66
14. . 4 C!.
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3.(Io
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3.87
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4.68
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0
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F
3.96
i
4.68
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2.16
1
3.1.19
i
4 .04
?
4.68
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I
!
0
2.16
?
3.12
I
4 .u?J
0
4.71
? ? ? ? ?
2.16
!
3.15
I
4.08
!
4.77
5.22
!
I
.
2.16
!
3.15
!
4.03
!
4.33
5.25
2.1;
!
3.15
?
4.11
!
4.86
.5.? 5
!
0
!
2.16
I
3.18
1
f: .ll
!
4.92
i5.25
2.16
!
3.10
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c. . 1 1
t
4.92
5.31
2 ,1 ay
0
!
!
!
3.10
!
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E
4.92
5.31
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2.21
!
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2.22
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3.21
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5.01
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3.21
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92.4
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91.5
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1
40
5 - _E_VOLUTION DE LA FORME DU EiiLDE IiYDRIQUE SOUS t.!! GDUTTtIUH.
5.1 v Principe et dispositif exp6riinentaA
Le but de ct3ttc manipulation était de suivre l’&volution des
profils de charges hydrauliques, dans un sol affect6 par le ddbit du
goutteur et en abSet-Ktf3 de total, autre apport d'eau. NO~S yourrons ainsi o
. tracer les courbes de m12me charge hydraulique (-lignes
Uquipo-
tentielles)
. en deduire les lignes de courant, visualisant l.es directions ct
sens de transfert de l'eau,
.traccr les courbes de ni&mc succion
, e n d é d u i r e l e s c o u r b e s do m6mn Lcneur E:n eau,
connaissant la
r e l a t i o n h (Et) caractgristique d u sol,
. suivre 1'Gvolution dz la teneur $21: eau, a la co.te do chaque tr>n-
cliom$trc,
La f i g u r e 3 . 9 m o n t r e le dispositif exp6rinental. filous a v o n s utili-
SU 3 j e u x d e 5 t e n s i o m è t r e s c h a c u n repartis de :La faCon s u i v a n t e d a n s
10 s o l :
. 6 Tensiomktres h - 10 cm
. 4 tcnsiam&tres i - 2 5 c m
. 3 tensionatres 5 - 4G c m
. 1 tensibetrc 2 - 55 cm
. 1 tensiom&tre ,A - 70 cm
LCS CapSu pzreures dos tC;riSio~,I~treS
s o n t toctks s1u.L‘ l e plan
v e r t i c a l tt s e rGpazt:i.sse,lt d a n s l’une de.5 moiti6 d u bdlbo hydrique,
i\\iulJu supposons le sol d'une homog6n6it6 suffisacte p o u r j u s t i f i e r :uni:
symi'trie fj axe werticalc iu bulbe hydriquc,
L ’ e s s a i consitait A I
. ri3glc,r l a p r e s s i o n (ïlo s e r v i c e à 1 kG/cmZ o n tete d e la r a m p e
. arroser pendant 21-f :;ntr2 9H i>h Ill+, au moyon du gouttour Tirosh
. li.re l e s tcnsio:nètres
c h a q u e h e u r e e n t r e at! 3i3 et ÎôH.
5.2 : Rdsultats et discussion
-.--
Cet essai,
rÉSalisé à Bambey s u r sol du type DIOA-DECK, a Bté rCp6tZ
cn 10 jours, Do ~0,s 10 sdrics
de buliue hydrique:s une seule a 6tG pu-
!ILiBcI dans ce rapport et c~?~ dniqueme;:t d a n s u n rwt do s y n t h è s e . I i
ssagit dlA b u l b e rele*,k l a ?3/06/SO.
. . / ‘.
L e s f i g u r e s 3; . 1 0 5 3.15 rcprSscntent l e s 1ignL:; equitentielle:
et les l i g n e s d e c o u r a n t j t a n d i s q u e l e s f i g 3 . 1 6 5 3 . 2 1 m o n t r e n t
1 ‘dvalution des courbes C]C? I?I&~~I: teneur e n eau ( d o n c d e m8me succion),
Ces graphiques sont trCs /‘arlant:; qcland 21 la qualit de Ic: rép~ri;.itin~;
d e l ’ e a u d a n s 1~ sol..
NOUS c o n s t a t o n s qu ’ cpr&s
l ’ i r r i g a t i o n ( p r o f i l s l?K, à 18H )9
1 E! s composantes verticales ot horizontales de l’infiltration ont SU:~-
siblcment l a m ê m e !:LLieur, ilendant l ‘irrigatian
1 ‘aliurc des lignes
de c o u r a n t dénote q u e 1 ‘bvaporati.on du sol est negligcable dans I.I,~
r a y o n d e 50 c m autoL:r d u gouttcur, l~ncl! h e u r e aores la fin 1’ irrigation,
1 ‘Qvaporat.~~on
ue rnanifesto s u r t o u t e l a s u r f a c e d u sol. S u r CC t):ps
d e s o l , o n c o n s t a t e q u e l e front h u m i d e n s desccnt p a s e n desssus d e
61-I C~I, lo debit d u cl;Jutteur etant d e 4 . l/heurc.
L a d o s e appliquéo (81) e s t 3 r e c o m m a n d e r dans l e cas d e c u l t u -
r e s maraicharcs
h erracinemcnt supzrficiclle. La forma des bulhcr8 hy-
drique s ‘avère tres intorssanto p o u r ces c u l t u r e s , En effet :
- l’evolution d a n s l e temps de la forme du bulbe hydriquo m:.;,n-
tre q u e l e f a c t e u r d r a i n a g e e n p r o f o n d e u r (z 3 6Ccm) est negligeable
- s e u l e s 1 ‘Gvaporatinn j o u e d ’ u n e f a ç o n s i g n i f i c a t i v e comme
facteur de perte d e l a d o s e d ’ i r r i g a t i o n ,
A i n s i , sur ce type de sol, l a d o s e d’irrigation est directement
mise B l a d i s p o s i t i o n d e l a p l a n t e e n v u e d e s a t i s f a i r e s a p r o p r e c o n -
sommation e t l’evaporation ti p a r t i r d u s o l .
6 - REMARQUES ET CRITIQUES
6.1 : Notre o b j e c t i f , d a n s c e t e s s a i c i - d e s s u s decrite a Esté d e p~ocb-
der à u n e é t u d e q u a l i t a t i v e d e l a r é p a r t i t i o n d e l’eau d a n s le sol,
s o u s l e goutteur. Après la sortie d e ce rapport, une etude quantita-
t i v e d e l a r é p a r t i t i o n d e c e t t e e a u v a ê t r e menee, C e t t e etude pormet-
-ira :
- d’B\\aluer 10s volumes d’eau d’bvaporation et de pcrcolation
profonde
- d’evaluer les stockes hydriyues
- d e f a i r e d u b i l a n h y d r i q u c
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x 3
x \\p m
* 2
* ”
6.2 : La relation h(H) du type de sol (DIOR-DEC/<) a dt2 déterminde
par la methodo du drainage interne, Dans le cas de l'étude des bulbes
hydriques, nous avons util isé c e t t e r e l a t i o n (pour c o n v e r t i r l e s c o u r -
bes h = çstc @j--f 8 Ez &a), en Londitions d"humi.dification. C'est donc
dira que nous avons neglige l'hysteresis, Des Gtudes anterieurs
(Vachaud..,) p'='
,zmcttent de penser que l’hystcresis est n8qligeabie
dans le cas des solo sableux.
El.3 : Lors du test du goutteux Tirosh, nous n’avons pas pu mener
l’etade d o l a v a r i a t i o n du ci.<i;ib d e s yotittcurs Le long cie la ramr;z
Ceci est dû aux raisons suivantes :
- 1 icxistance de fuitcs entre la rampe et .les gotitteurs
- le manque d'un materie !i
t&me de mesurer avec pr%c.Isi.on
les dimer,sio1ns dos goutteurs pour dISterminer leur cuuffi-
tient d e variabiliteq,
- Com?te tenu de la bonne-, regulation des debits des gouttauru,
il faudrait une longueur do rampe tri2s importante pour en-
traincr unc r6ductign de dbbit apor6ciabJ.s (10 II). L e c a l -
cul theorique permet de prdvoir ui7e :Longueur minimum do
72 m pour une perte de charge unitaire de 0.05 m/m a tsaver;
la ramps d f arrosago,
2 uno pression moyenne de service do
1 atm.
7
!Ine t e l l e Qtude s
'innosait puisqu'cllc devait pzrrnc4tzo ~"LI~~T
part de testsr 10s caracteristiques
hydrauliques du goutteur Tirosh
e t d ’ a u t r e par.k dt? v6rifior l'adequation de ce gouttcur 5 ncs concli-
ti uns de SOL ( f o r m e d u b u l b e hydriqua).
La loi d5bit
-
p~@ssiJn
dlJ
gouttaur
nous
a
per[nis
d,
co[‘ls’~a-
ter quf: l
e
:Joutteur ‘Tirosha une bonno r6gulati.on de debit. Avec ce
typa de goutteur, on peut a4;3ptoi-' C!R grandes longueurs de lampes :
7% m si on suposc t’~ns p e r t e d e c h a r g e , u n i t a i r e JE. C. C5 m/m e t u n e
rrjduction du cldbit d
u
10 ,Y:
L'Gtude de 3.a répartitition des dobits h travers uno maille hydrau-
lique a montre que le gouttsur a des coefficients d’uniformitd absolup
et auxchamps élevBs II Uas pressions de service
allant de 0.0 ù : .Ua:cl.
Le goutteur doit Rtr:: utilise 5 ces pressions,
L 'Etude de bulbe hydrique a rGv6lti une forma somisphCri.qu:; de
la répartition de l'eau dans Irz sol, qui est trQs peu affectée pa;: In
percolation en profondeur, (our la dose d’irrigation adopti!o (8 litres)
8 - &lNEXE : 31 PROTOLE DE L'ESÇA-I-
- -
- .-
PROTOCOLE D'ESSAI DU S'tSTEp!t D'IRRIGATION
GOUTTE A GOUTTE TIROSH
=~-“-t.aw.ll-
- 083ET
ï
..--
Tester lc système Tircsh en vuo do d6terminer :
- 10s variations da debit dos goutouru on fonction do la Pres-
sion dans
3.~~ conduite au niveau dos goutteuro
- les variations titi dobit des gouttours le lon2 do la Lamir,rii
d f ElSSOSCTCj9
- les variations dos Pertes da charges a7itüires on fonction
du débit dans 10 conduite d'arrosage,
- le coefficient d’zniformitu par la rnethode Kellcr-Karmeli
- les variations dos dobits rlc:s goutteurs on fonctiun du tempr
(Rusistance des goutteurs, ù l'ostruction)
- la ropartition de l'eau dans le sol o 6volution du btilbJ humi-
de en fontion du tomPs,
I I -,,,iïELATIGf\\! o :L f&&
l/ Principe Y Fai.ro passer un courant 0 ‘sau dans une conduite mur,.1 c:
_.-v... A, *
du
ypc Tirosh. Le débit
à la sortie du
outtcur
d'un goutteur es- mcsurfa p3r empotcmcn 1 et la Pression fi dans
/l
la Londuitc, à l'erltl?f?e du goutteur est indi.qu&e par un manom$tr::
connecte scr la conduite
2/ D~spositif~erimontl
-+a-. --.^-
- Une conduite en polyethyléno dc diam$trc: = 63 mm rncnio d'une
prise pour manc?,-nVtre
- Un goutteur TLrosh
3/ Remarque z Les variations dz la prossiun k; soni; obtnnucs en fai-
sant varier le ~iebit dans la ccnduite (4) a~! moyen d 'une vani-1;:
placBe en aua.; du réseau,
III - FELATIUN q(L)
1/ Principe : ?iesu:ccr les variations du dbbit. dos -5utiours le l.o,i~
dF\\-lnc rampa d 'a:rrcoaqe, On fait passer un dBbit ~1 'eau ;dendant ;:~,a
RICSUTG les hetitour:j
h
e
u
r
e
d
a
n
s
la rampe9
jpuis r‘Jn
d'eau lues fr!ans
fus pluviomètres plac0s sous l e s g o u t t e u r s .
2/ Dispositif expZrimenta$
- iJne rampe constitube d’Uri tuyau PE rie dianretre 76 mm, munio
de 25 goutteurv tirosh espac6s de rj.5 m.
- u n comptaur volumdtrique Flac6 c’n tête de l a rampa
- 9 p1uviométres3
- un terrain Sien plan6 et horizontal
44
3/ Jfemarqu-
A partir du d&bl_t QI en amont de la rampa, donne par le comptetiroi-:
déduit les diSbits Qi dans les divers .tronGgns do la rampe, compte
tenu des d&bits qi dYs yci~tteoru,
IV - fi$LATIOiu, .j(Q > etJ,';~~
i/ principe : La relation q(H) d&terminée au point II nous donncj, i?,
partir de la val-pur cl3 d6bi.t do chaque goutteur? la preesloii i+
dûns 12 conduite à l'entrbe du goutteur, Les pertes dri charges .j
9 0 n t d 6 :d u i t r? 02 do ces pressions pour chaque! tronçon de 0.5 m s$pa-
rant 2 goutteurrr:, Les pertes do charges unitaires J sont calculées
par Ii2 relation :
J=:j/l=j/O,
'-
5, J atant exprimé en m.
Les dgbit 47: dan1~ la contiuito Sor:t d6duits de la relation :
[j;-l = (41 - s-
7-- qi
QI - d6bit en amont de la rampe mesuré par le compteur
volum6triquo
qi = débit des goutteurs.
2/ I>ispositif expérimenta2
LO dispositif est le meme que pour le point III.
Ij Princiye Y Dans
..-- --
une maille constitu6e de ic rampes espacéos de 2 m
c t Equipées chacuno de goutteurs, on choisit 1; goutkcurs uni.f'or-
mément rkpartis 3 travers la maille et repr6suntatiPs dc la I:RpaT-
tition Cries d&bits dans celle-ci. Sur chaque rapme, 12s 4 gouttetirs
choisis sont u
. le premier goutteux
lr_. goutteur si.tu B /i m du premier
?
. le gcutteur sZtu6 21 8 .m du premier
. le dernier goktteur situ & 12 m du premier
SOUS chaque gouttcur choisi est plac;i un pluviom&trc,
I?n fait pûsscr un courant d'eau dans les qdatre rampes pendarli;
10 minute3 puis les LiSbits des goutteurs sont déduits de la lec-
ture des pluvigmètrcs, Le r:alcul donne les valuurs da :
. . /
. .
iqi-,/A min = moyenne des quatroa débits les plus faibles
in
= moyenne de tous les 16 débits da qoutteurs,
. .
Fjn/a m a x
.- moyenne des doux débits les plus grands parmi les 16
On d8duit les coeFficinnts d’uniformit6 au champ (EU') et absolu (EUa):
?jn/4 min
E!J ? =
lUIIl
4,
'Ti/ Dispositif exp6rimcntal
-..
- En plus du dispositif cit6 au point III, 3 rampes d'arrosage
~:n PET de diamètre 16 mm 6qcripBes de 4 Qgutteurs chacune
- 12 pluwiom&tres,
V 1 - J'A'lIATIi3N DES DEBIT5 OClUTTEURS AVEC LE TEp"IpS
--m--U_.
1/ P r i n c i p e D
Il s ‘ a g i t dr? mesure2 l a résistant:, SI 1 ‘obstruction
des goutteurs. On fait la meme maiiipula.kion qu'au p3int I]:I,
un mois et 2 mois plus tsrri et on détermine le pourcentage d,?
goutteurs bouchés total.c?mei-lt ou partiellement 3btu28s.
2/ Dispositif ypérimental
Le- -- s
: Le même qu'au point III.
\\III
-~:!EPAI'1TITIi~W D' L'Eau DAN LE SOL c Evolution (if? F(orme clu 531be :~y--
- ,&A -..u;.,,.-: .L".e,--..~. I a. -
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il i q u k: 9 o IJ s u i-1 g 13 u .t te u r .
3/ But
.- : D&tcrmi.ne? la forme du bulbe hydriquc. Cette formo tradu;.t
la rGpzrtiti.on do l’eau dans le profil du sol et Flcrmct d'ap-
pr6cicr l ’ i m p o r t a n c e r e l a t i v e 4e l a p e r c o l a t i o n e t dc; l'infil-
tratior, latérale,
2/ m?rii-ici[:Je o Des tensiom3trcs sont placés dans le sol dans la
zone affoct&e par lc di;bi-t du goutteur, Ils permettant de tru-
ter les c o u r b e s de merne charge (= ligneo f$quipotenticlle:;), LGS
lignes de courant en So:~t déduites et visualissnt lez sens de
transfert de 1 r eau. La connaisscnco de Z.a rclatian h(B) succion-
I;eneur en eau, caract6zistiquc du type de sol, permet de tracer
les courbes de marne teneur en eau.
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Dispositif expérimental :
--a s...
(voir plan d'implantation de:; tensiomètros ci-joii-ît), :; jeux
du! 5 tensiombtrt?s chacun,r&partis de 12 façon scivantc dans la
moitié du bulbe hydrique c
- C; tensionètres 21. - 10 cm dar;s le sol
- 4 tensiorabtres à - 25 cm dans le sol.
- 3 tonsiomktrcs à - 40 cm dans le soi.
- 1 tensiom&tre ?I - 55 cm dans 10 Sol.
- ,1 tonsion2tr.e a - 70 cm dans le Sol.,
47
Heuro :
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dBbut irrigation : C?H 00
fin
irrigation : 11H Ofl
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Etude au champ du quolqucs
systGmcs d e g o u t t e u r s 1973.
PROGRAMME DE STRGL DE M.
M, BEYE
CHERCHEUR STAGIAIRE AU C.R.A. FLEUVE
I - DOMAINES D'INVESTIGATIONS :
- Agrométéorologio (axga sur le Fleuve)
- Etudes hydrodynamiques
- DBtermination des besoins en eau.
- Techniques d'irrigation.
Chacun de ces points est prdcédé d'une bibliograhie appliqu2e.
La préparation d'un programme de recherche définitif néces-
site une vue dIcnsemble :
- de la bibliographie régionale du Fleuve passant en revue
les propectians pédologiques effectuées, les études de projets, las
divers travaux de recherche men&c par l!IRAT, la FAO, 1'ORSTOM etc.,.
- des orientations de la recherche dans la région du Fleuve.
II - CONTENU
1. Agrométéorolcc$.e
““--““-“L-“-l “I : Rassembler les donn6es nétéo régionales
Durée prbvue : 1 semaine
2. Etudes des caractéristiques hxdriques ek hydrodynamiques
-------~--------"-I"--""-~---
--------"".mw.m-LII -"m-"-B-
des sols
-w-m----
Durée du 20 janvier à fin février.
2 . 1 . Qblioqraphie : Utilisation des divers appareils emplo 6s
(humidimètre à neutrons, tensionStro5 perméabilité Munts, etc.. . 1
2.2. Manipulation (à la Ferme irriguée)
- Choix des emplacements (caract6risation granulométrique)
- 2 infiltrations / ressuyages
- Dépouillement des rusultats
3. Besoins en eau
--v-"""----ew..
3.1, Biblioqraphie
3.2, Appareillage : passage en revue, pour mémoire, de l'humidi-
m&tre à neutrons, du tensiom&tre et de l’Qvaporam&tre.
3.3. Manipulation :
*-ri"rm-rerm
3.3.A. bpothèse lonque durée : manipulation sur la ferme irriguée
d'une durée de 4 mois, de mesure dos besoins en ,3au d’une culture
d'oignons,
Cette mesure nécessite :
- 2 Parcelles cultivées
- 4 tubes au total
- 1 sonde SOLO (sinon Pitman)
.. 1 observateur
. 4 pluviumètres AGHAM
Cette manipulation sera effectuée de début février à la fin
mai 1980.
I‘J,3.
: On raccordera les mesures d'ETM avec col.Los d'un bac normalis5,
classe A, a p l a c e r dans la ferme irriguée.
3 . 3 . 2 . : Hypothese courte durdo : Comparaison des bilans de
consommations hydriques en sole grillagée sur 10 systome mi.1 - niQb6
d6robé entre les mesures in-situ a v e c t u b e s d’accés et les mesures
avec évapotranomdrométre.
Durée : 3 semaines + rgdaction du chapitre.
4. Techniques d’irrigation
--LI-l”l--m--““-” ---mœl
4 . 1 . B i b l i o q r a p h i e :
- Description des modes d’irrigation,, des systèmes d’irri-
g a t i o n e t des paramotres d’irrigûti.on
- Principe de chaque système aux conditions écologiques
locales,
. R a p p e l d e l ’ a p p a r e i l l a g e d e m e s u r e : d é v e r s a i r e , parchall
plaques à
orifictis e t c . . ,
4.2. Manipulation
4.2.1. Hypothèse : Lieu de mesures : Bambe)
Etude de l’irrigation gautte à goutte système TIROSH :
- Variation des débits
le long d'une rampe en fonction
des pertes de charge et de la topographie,
- Variation des débits en fonction de la pression de
services
- Variation des débits au cours du temps (obstructions)
- Repartitilon de l’eau dans le sol : Gvglution du b u l l e
humide au cours du temps.
Durée prévue : 2 fois 2 semaines
4.2.2. Hypothèse Fleuve
Détermination do ltofficicnce du roseau d’irrigation du
papcm de Fanaye.
4.2.2.1, Cette é’zude nécessite les opératiçns s u i v a n t e s :
5 7
- Pose d’un compteur sur le refoulement de la pompe sinon
implantation d'un dévcrenir t échelle en t@to du réseau.
- Implantation d'un module à masques SI chaque sortie de
secondaire.
- Submersion par siphonnage dont on mesure le volume
- Pose d'une plaque 3 orifice ou d'un devorsuir sur la
colature.
4 . 2 . 2 . 2 . Vosures au cours d'uno irriqation test
- Compteur : locturcs de debut et de fin d’irrigation
- Module B masques : lectures au début et à la fin de
l'irrigation en s’assurant quo le masque soit ronstammcnt noy6.
- Siphonage 1) Jeaugoage au prealablc pour avoir la courbe
d'étalonnage Q = f (t-l)
2) Chronométrage de la durea de siphonnage et
mesure do la variation do niveau correspondante,
- Déversoir 1) Etalonnage prealable
2) Chronometser les temps dtécoulement et mesurer
l e s v a r i a t i o n s d e s h a u t e u r s d e l a l a m o d'eau.
- Plaque % orifice :
'l) Etalonnage prealable
2) Ch ronométrer les temps tcoulernent et mesurer
l e s v a r i a t i o n s do hautours d’eau.
4.2.2.3. Noyens nécessaires
- 1 compteur à volume sur le refoulement de la pompe (ou un
deversoir t r i a n g u l a i r e + é c h e l l e liminimetrique)
- 1 module ri masque (ddbit max. = ~OI/S)
- 1 parcelle sans culture
- 1 p l a q u e h orofocc -I- Gchclle limnimbt,riqtic
- 5 siphons
- 1 c h s o n o m é t r e
- 1 mhtre ruban
- 3 observateurs (2 pour la plaque à orifice, 1 pour le
siphonnage + 1 quatriemc o b s e r v a t e u r s i o n r e m p l a c e
le compteur par un déversoir)
4.2.2.4 : Ourée prévue : 3 semaines d e prép:-kration -t 3 j o u r s
do manipulation.