Régulation fiable de la pression pour l’irrigation goutte-à-goutte avec une eau à forte teneur en sédiments

Tal Ben-Yaakov

Expert en irrigation

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Contexte Cultiver des cultures en utilisant l’eau du fleuve Jaune à la ferme de Tiaoshan

Infrastructure d’irrigation utilisant l’eau de rivière chargée en sédiments

Le défi à la ferme de Tiaoshan commence à la source d’eau, bien avant que l’eau n’atteigne un goutteur. Située à Baiyin, dans la province du Gansu en Chine, cette exploitation dépend de l’eau pompée dans le fleuve Jaune pour un projet d’irrigation couvrant 68 000 mu (environ 4 533 ha). Elle dessert des vergers de poiriers, des pommes de terre, des oignons et d’autres cultures.

La teneur en sédiments de l’eau du fleuve varie de 0,5 % à plus de 4 %, selon l’emplacement et la saison. Le passage par les canaux, les bassins de décantation et les filtres réduit la charge en sédiments, mais de fines particules en suspension subsistent dans l’eau d’irrigation.
Ces conditions exigent une filtration et une régulation de pression fiables. Les filtres nécessitent un contre-lavage efficace, soutenu par une pression suffisante, tandis que les lignes de goutte-à-goutte en aval requièrent une pression régulée pour garantir une irrigation fiable sur le long terme.

Infrastructure d'irrigation utilisant l'eau de rivière chargée en sédiments

L’infrastructure d’irrigation qui alimente la ferme en eau comprend 16 réservoirs d’une capacité totale de 1,3 million de m³ et neuf stations de pompage. Le système d’irrigation goutte-à-goutte est en service depuis 2001 et a été développé entre 1997 et 2000 en collaboration avec Netafim et les agences provinciales. Cela a permis de créer un système intégré de traitement de l’eau, de pompage et d’irrigation des champs. La gestion d’un réseau aussi complexe nécessite une exploitation coordonnée et une alimentation priorisée entre les réservoirs et les stations de pompage. Des fonctions de contrôle hydraulique telles que la régulation du niveau, de la pression et du débit soutiennent cette gestion et font partie de la gamme de solutions BERMAD.

Le défi L’eau propre dépend de la pression

Maintien de la pression pour la filtration et l’irrigation

Une filtration efficace nécessite plus que le simple choix d’un filtre. Le système doit fournir la pression nécessaire pour le nettoyer. Les sédiments risquent en permanence d’obstruer les filtres et les goutteurs. Le contre-lavage automatique des filtres à disques exige une pression suffisante pour effectuer son cycle de nettoyage. Parallèlement, les lignes de goutte-à-goutte en aval nécessitent une pression contrôlée, car la demande en irrigation varie.

Le système présente deux exigences hydrauliques : maintenir la pression pour le contre-lavage des filtres tout en réduisant la pression en aval pour l’irrigation goutte-à-goutte.

Le fonctionnement de la pompe et les variations rapides de débit créent des besoins de protection supplémentaires, notamment la décharge de pression et le contrôle de l’air. L’exploitation d’une grande ferme éloignée implique que les équipements nécessitant une attention fréquente augmentent l’effort opérationnel. Pour les vergers de poiriers pérennes, une longue durée de vie du matériel est essentielle.

Maintien de la pression pour la filtration et l’irrigation

La solution Assurer un fonctionnement fiable dans chaque partie du système

Coordination de la filtration, de la régulation de pression et de la protection

La régulation de pression BERMAD soutient le système de micro-irrigation de l’exploitation à chaque étape, en maintenant la pression nécessaire à la filtration et en régulant la pression atteignant les lignes goutte à goutte.

Soutien au contre-lavage automatique des filtres

Le système de filtration d’irrigation de l’exploitation combine une filtration en 3 étapes, l’évacuation automatique du sable, le contre-lavage automatique des filtres à disques et des filtres de sécurité à tamis manuels. Au niveau de la tête de filtration, des vannes de réduction et de maintien de pression BERMAD 423 de 8″ maintiennent la pression amont requise pour le contre-lavage tout en empêchant la pression aval de dépasser son maximum préréglé. Ces deux fonctions répondent à des besoins distincts : garantir une pression suffisante pour un nettoyage efficace des filtres et réguler la pression du réseau aval.

Protection des composants du système contre les coups de pression

Les soupapes de décharge rapide de pression BERMAD 43Q s’ouvrent pour évacuer tout excès de pression dans la conduite dès que la pression dépasse le réglage du pilote de décharge. Des ventouses combinées de deux pouces sont installées pour un contrôle optimal de l’air, gérant l’accumulation d’air et les conditions de vide dans la canalisation. Ensemble, ces composants assurent une protection globale du système ainsi que la régulation de pression nécessaire à la filtration et à l’irrigation.

Régulation de la pression dans les zones d’irrigation

Les vannes de réduction de pression BERMAD Série 100 six pouces régulent la pression fournie à chaque zone d’irrigation en fonction des variations de débit. Cela permet d’étendre la régulation de la pression depuis la tête de filtration jusqu’au champ, garantissant ainsi les conditions requises par les lignes goutte-à-goutte. Le système du verger de poiriers utilise des lignes goutte-à-goutte non compensées en pression, rendant la régulation de la pression particulièrement pertinente pour leur fonctionnement.

Conçu pour répondre aux besoins d’irrigation à long terme

Après 25 ans de fonctionnement fiable, les vannes BERMAD Série 400 fonctionnent toujours parfaitement à la ferme de Tiaoshan. Installées en 2001, elles ont maintenu des performances élevées sans aucune défaillance ni panne, offrant ainsi aux opérateurs une grande confiance lors de l’irrigation courante. Leur longue durée de service démontre la durabilité de la solution de régulation et de protection de la pression fournie, même dans des conditions exigeantes d’eau chargée en sédiments.

Résultats du projet et avantages de l’irrigation

Ce projet illustre l’importance d’intégrer la filtration, la régulation de la pression et la protection des canalisations dans l’ensemble de l’infrastructure d’approvisionnement en eau d’irrigation ainsi que dans les systèmes de micro-irrigation qu’elle dessert, en particulier lorsque l’eau d’irrigation présente une forte teneur en sédiments.

Les chiffres fournis pour le projet indiquent des économies d’eau de 30 % à 50 % par rapport à l’irrigation par submersion traditionnelle, des économies d’engrais de 20 % à 30 %, une efficacité d’utilisation des engrais nettement améliorée grâce à la fertigation par rapport à l’application en plein champ, ainsi que des économies substantielles de main-d’œuvre. Un bénéfice brut d’environ 2 000 RMB par mu et par saison de culture a également été rapporté.

*Ces chiffres ont été fournis pour le projet et n’ont pas été vérifiés de manière indépendante. Ils décrivent l’ensemble de l’exploitation agricole et de l’irrigation, plutôt que les avantages attribuables uniquement aux solutions BERMAD.