SAAFA-76-MRRRCH
L’EAU D’IRRIGATION
EXPLOITATION DES RESEAUX D’IRRIGATION
Quelle que soit la technique d’irrigation utilisée, le but final est d’avoir une récolte de qualité supérieure et une productivité élevée. Pour cela la bonne conception du réseau, sa bonne exécution et la pratique judicieuse des irrigations sont de première importance. Les travaux d’entretien qui ont pour objectifs de garder l’infrastructure du réseau et les ouvrages en bon état de fonctionnement sont souvent négligés. Ce fait a toujours amené la baisse du rendement (efficience) de distribution d’eau et a conduit à la réduction du profit qu’on peut tirer des techniques d’irrigation. Les canaux, les ouvrages et les réseaux de distribution doivent faire l’objet d’un contrôle régulier. La réparation immédiate des ouvrages endommagés et le remplacement des équipements défectueux doivent être les premiers résultats de ce contrôle régulier. L’entretien des canaux et des ouvrages est expliqué dans les Volumes traitant ces composantes de l’infrastructure [https://www.lenntech.fr/…/irrigation/qualite/irrigation/qualite-eau-irrigation.html.]. 6.1. Matériels d’irrigation On peut distinguer deux catégories de matériels ou d’installations nécessaires à l’irrigation: Ceux servant à amener l’eau depuis les sources disponibles (cours d’eau, lacs ou retenues, nappe phréatique); Ceux servant à l’irrigation proprement dite, c’est-à-dire à distribuer l’eau aux plantes. Dans la première catégorie, on trouvera: les forages, les pompes, les réseaux d’irrigations, les canaux, les norias, etc. Dans la seconde catégorie: les asperseurs, les canons d’arrosage, les arroseurs automoteurs, les goutteurs. Il existe par exemple un système d’irrigation à pivot central [20]. Chapitre 1 Généralités sur l’eau et l’irrigation Les techniques d’irrigation utilisées dans la région d’Ain Témouchent 15 6.2. Intérêts et limite d’irrigation L’irrigation est une assurance de revenu pour de nombreux agriculteurs, en particulier pour des cultures spéciales (fruits, légumes…). Elle est alors une contrainte dans le processus de production. • Une irrigation inadaptée ou mal conçue peut être source de propagation de pathogènes (Pseudomonas, kystes d’amibes, larves d’anguillules et œufs de parasites (dont némathelminthes, plathelminthes, trichomonas, trichocéphales, etc.)), de polluants (résidus de médicaments, de biocides, etc.) dans les cultures; c’est le cas avec l’utilisation d’eaux grises ou résiduaires, en particulier dans certains pays arides. En zone aride, le risque de salinisation est élevé [https://www.aquaportail.com/definition-7160-eau-potable.html]. L’irrigation peut aussi affecter les écosystèmes, le paysage ou l’agriculture en amont ou en aval, à cause des volumes d’eau détournés des cours d’eau. On cite souvent l’exemple de la mer d’Aral polluée et en partie vidée à cause de l’irrigation du coton en amont. L’inconstance des ressources en eau météorique est l’une des caractéristiques les plus marquantes du climat méditerranéen. À un hiver relativement pluvieux succède la sècheresse d’un été torride. Comme les besoins des végétaux suivent une courbe inverse aggravée encore par les fortes températures estivales, l’eau intervient presque toujours comme facteur limite des rendements. Aucune parcelle ne devrait recevoir l’eau avant que ne soient entièrement résolus les trois problèmes suivants: Où l’irrigation est-elle opportune? Quand doit-on l’appliquer? Comment employer l’eau? Pour répondre, il est indispensable de procéder à des mesures sur le terrain, à des analyses au laboratoire, à des travaux sur plan, qui se traduisent finalement par des projets financiers. Le choix de la méthode d’irrigation se complique du fait de la liaison étroite existant entre ces facteurs de base. Dès que l’on tente de modifier l’un deux, tous les autres subissent par répercussion des changements plus ou moins profonds, qui peuvent imposer une nouvelle technique. • Une étude attentive des données théoriques sur lesquelles repose la détermination du meilleur mode d’arrosage et donc indispensable avant d’aborder cette question [https://www.aquaportail.com/definition-7160-eau-potable.html]. 6.2.1. Pérennité de l’irrigation Pour la pérennité de l’irrigation l’agriculture irriguée peut faire appel à: • De l’eau des rivières, lacs, réservoirs, terres humides, • De l’eau de pluie temporairement stockée dans le sol, • De l’eau non renouvelable ou lentement renouvelable (eaux souterraines des nappes phréatiques). • De l’eau recyclée et non potable
Facteurs d’irrigation
Parmi les facteurs élémentaires de l’irrigation, nous citons: 6.2.1.1. Le sol Le caractère d’ordre général qui doit retenir tout spécialement l’attention réside dans la grande hétérogénéité du sol, il est donc indispensable de chiffrer certaines propriétés de sol 6.2.1.2. Topographie Examiner la pente (facteur capital de l’irrigation) qui conditionne la vitesse de circulation de l’eau en surface, ainsi que le parcellement. Les parcelles à pente uniforme et de faible amplitude (zones desservies par les grands barrages, se prêtent bien à l’irrigation car elles réduisent les coûteux travaux de terrassement 6.2.1.3. Propriétés physiques a. Perméabilité et capacité du sol pour l’eau Plus la perméabilité est grande, plus la capacité du sol est faible b. Cohésion Le maintien des particules entre elle. La force d’érosion de l’eau est d’autant plus élevée que la vitesse du liquide est plus grande cohésion. En outre l’imbibition du sol réduit par elle-même la force de cohésion en dispersant les agrégats. Les terres lourdes, possèdent un degré de cohésion élevé, peuvent donc utiliser des masses d’eau importantes sur des pentes relativement prononcées. Les sols sablonneux se laissent volontiers, car ils sont peu cohérents, aussi de grandes précautions doivent être prises pour les mettre en eau. Les terres sableuses sont les plus difficiles à irriguer par l’eau La cohésion peut présenter, pour un même sol, d’importantes variations durant l’assolement, selon l’état d’ameublissement, la nature et l’âge des plantes cultivées [https://www.lenntech.fr/…/irrigation/qualite/irrigation/qualite-eau-irrigation.html.]. 6.2.1.4. Propriétés chimiques a. Matières organiques En apportant au sol une humidité permanente, elle réalise les conditions de milieu idéales pour une rapide transformation des matières organiques. En accélérant la décomposition de la matière organique, l’eau d’arrosage tend à gâter le sol b. Matières minérales L’excès d’eau entraine dans les couches profondes du sol où les substances sont définitivement perdues, il est évident qu’il ne serait guère avantageux d’appliquer des arrosages très suivis sur les terres maigres c. L’eau L’utilisateur doit se préoccuper de l’origine de l’eau, de ses qualités et de son débit. Les besoins en eau domestique étant prioritaires, et vu le rôle central de l’eau pour de nombreux autres secteurs d’activités (tourisme, industrie, hydroélectricité, refroidissement des centrales nucléaires), l’agriculture irriguée, même si elle reste la principale utilisatrice Chapitre 1 Généralités sur l’eau et l’irrigation Les techniques d’irrigation utilisées dans la région d’Ain Témouchent 17 de l’eau douce (70 % des volumes prélevés) doit respecter les dispositifs de contrôle pour l’accès à l’eau et les arbitrages entre les différents usages. Mais l’adéquation entre les demandes croissantes pour l’eau et la disponibilité des ressources en eau n’est pas toujours contrôlée 6.2.3. Critères de qualité de l’eau La qualité de l’eau utilisée pour l’irrigation est un paramètre essentiel pour le rendement des cultures, le maintien de la productivité du sol et la protection de l’environnement. Ainsi, les propriétés physiques et chimiques du sol, telles que sa structure (stabilité des agrégats) et sa perméabilité, sont très sensibles au type d’ions potentiellement échangeables présents dans les eaux d’irrigation. La qualité de l’eau d’irrigation peut être mieux déterminée par une analyse chimique en laboratoire. Les facteurs les plus importants pour déterminer la qualité requise de l’eau dans l’agriculture sont les suivants: • Le pH, • Le risque de Salinité, • Le risque de sodicité ou de Sodium (degré d’adsorption du sodium ou SAR), • Carbonates et Bicarbonates en relation avec les teneurs en Ca2+ et Mg2+ , • Autres traces d’éléments, • Anions toxiques, • Aliments. • Chlore libre
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Table des matières
REMERCIEMENTS
DEDICACES
RESUME
TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre 1 : GENERALITES SUR L’EAU D’IRRIGATION
I. CADRE GENERAL
1. OBJECTIF DE L’ETUDE
2. INTRODUCTION
II. GENERALITES
1. L’EAU POTABLE
1.1. Définition
1.2. Potabilité de l’eau
1.3. Caractéristiques d’une eau potable
1.3.1. Paramètres physiques et chimiques
1.3.1.1. La température
1.3.1.2. Conductivité
1.3.1.3. Le pH
1.3.1.4. Turbidité
1.3.1.5. Oxygène dissous
1.3.1.6. DBO5, DCO et Oxydabilité
1.3.2. Ions majeurs
1.3.2.1. Calcium et Magnésium
1.3.2.2. Sodium et potassium
1.3.2.3. Sulfate
1.3.2.4. Chlorures
1.3.3. Paramètres microbiologiques des eaux potables
1.3.3.1. Escherichia-Coli
1.3.3.2. Salmonella
1.3.3.3. Vibrio
1.3.3.4. Clostridium
1.3.3.5. Streptococcus
1.4. Qu’est-ce qu’une norme ?
III. L’EAU D’IRRIGATION
1. DEFINITIONS
2. QUALITE DE L’EAU D’IRRIGATION
2.1. Normes de qualité des eaux destinées à l’irrigation
3. CHOIX DES TECHNIQUES D’IRRIGATION
4. LES TYPES D’IRRIGATION
4.1. Irrigation de surface
4.2. Irrigation par bassins
4.3. Irrigation par sillons/a la raie
4.4. Irrigation par planches
4.5. Irrigation par aspersion
4.6. Irrigation par goutte à goutte (localisé)
4.7. La ferti-irrigation
5. POURQUOI IRRIGUER?
5.1. La maitrise de l’irrigation
5.1.1. Quand faut-il irriguer ?
5.1.2. Combien d’eau faut-il apporter?
5.1.3. Comment l’apporter ?
6. EXPLOITATION DES RESEAUX D’IRRIGATION
6.1. Matériels d’irrigation
6.2. Intérêts et limite d’irrigation
6.2.1. Pérennité de l’irrigation
6.2.2. Facteurs d’irrigation
6.2.1.1. Le sol
6.2.1.2. Topographie
6.2.1.3. Propriétés physiques
a. Perméabilité et capacité du sol pour l’eau
b. Cohésion
6.2.1.4. Propriétés chimiques
a. Matières organiques
b. Matières minérales
c. L’eau
6.2.3.
7. DETERMINATION DES BESOINS EN EAU
7.1. La disponibilité et la nature de la ressource en eau
8. CONCEPTION D’UN PROJET D’IRRIGATION
8.1. Dans le temps
8.2. En débit 18
8.3. En pression
8.4. Le type de sol et les caractéristiques des parcelles à irriguer
8.4.1. Le type de sol
8.4.2. Humidité du sol
8.4.3. Saturation
8.4.4. Capacité aux champs
8.4.5. Point de flétrissement permanent
8.4.6. Les caractéristiques des parcelles à irriguer
8.4.7. La pente
8.5. Les cultures
8.5.1. Nature des cultures
8.5.2. Besoins des plantes
8.5.3. Le type de cultures à irriguer et leurs besoins en eau.
8.5.3.1. Evapotranspiration (ETP)
8.5.3.2. La zone racinaire
IV. CONCLUSION 2
Chapitre 2 : CADRE GENERAL
Chapitre 3 : CHOIX D’UN SYSTEME D’IRRIGATION
I. INTRODUCTION 23
II. PRESENTATION DE LA WILAYA D’AIN TEMOUCHENT
1. SITUATION DE LA ZONE D’ETUDE
2. TOPOGRAPHIE ET RELIEF DE LA REGION D’ETUDE
2.1. Le climat
2.2. Le relief
2.2.1. Les plaines intérieures
2.2.2. La bande littorale
2.2.3. Zone montagneuse
2.2.4. Ressources Naturelles et humaines
2.2.4.1. Ressources Naturelles
2.2.4.2. Ressources Humaines
2.2.4.3. Les potentialités économiques de la wilaya
a/ Secteur de l’Agriculture
3. LES BESOIN D’EAU EN IRRIGATION
4. QUALITE D’EAU D’IRRIGATION
4.1. Analyse laboratoire de l’eau d’irrigation
4.2. Les nutriments essentiels pour les plantes
4.3. Les principaux critères pour évaluer la qualité d’eau
4.3.1. Le risque de salinité
4.3.1.1. La tolérance en sel des différentes récoltes
4.3.1.2. Les procédures de gestion pour irriguer des eaux salines
ou sodiques
4.3.2. Risque du sodium
4.3.2.1. Sodium et Récoltes
4.3.2.2. Qu’est ce que le SAR?
4.3.2.3. Relation entre le SAR et l’indice de salinité
4.3.2.4. Les solutions aux problèmes de SAR dans les sols
III. LES RESSOURCES EN EAU DE LA WILAYA D’AIN TEMOUCHENT
1. LES RESSOURCES SUPERFICIELLES
2. LES RESSOURCES SOUTERRAINES
3. L’UTILISATION DES EAUX USEES EPUREE POUR L’IRRIGATION
4. L’EXTENSION DE LA SUPERFICIE IRRIGUEE PAR POTENTIALITES
HYDRIQUE
5. LA PRECIPITATION ET L’IRRIGATION
IV. CONCLUSION
I. INTRODUCTION
II. CONCEPTION D’UN PROJET D’IRRIGATION D’APRES LA DSA
D’AIN TEMOUCHENT
1. IRRIGATION PAR GOUTTE A GOUTTE
1.1. Caractéristiques d’un système d’irrigation
1.2. Région concernée
1.3. Mise en œuvre
1.4. La répartition de l’eau dans le sol
Chapitre 4 : CHOIX D’UNE METHODE D’IRRIGATION POUR LA REGION D’AIN TEMOUCHENT
1.5. Les avantages de système d’irrigation goutte à goutte
2. L’IRRIGATION PAR ASPERSION
2.1. Conditions d’utilisation
2.1.1. Cultures recommandées
2.1.2 Pentes adéquates
2.1.3 Types de sol appropriés
2.1.4. Qualité de l’eau
2.2. Les avantages d’irrigation par aspersion
3. IRRIGATION GRAVITAIRE
3.1. Les différents modes d’irrigation gravitaire
3.1.1. Arrosage par ruissèlement (par planches ou par calant) 46
3.1.2. Arrosage par submersion (ou inondation)
3.1.3. Arrosage par infiltration (à la raie)
3.1.4. Arrosage par cuvette (ou bassin)
3.2. Les avantages d’irrigation par gravitaires
3.3. Inconvénients
III. CONCLUSION
I. INTRODUCTION
II. LES CONDITIONS DU MILIEU ET LE PILOTAGE DES IRRIGATIONS
III. LA MAITRISE DE L’IRRIGATION
1. LE BILAN HYDRIQUE
1.1. L’évapotranspiration potentielle «ETP»
1.2. Estimation des pluies
1.3. Estimation de la contribution du sol «R»
1.4. Exemple de calcul de la région d’Ain Témouchent pour le mois de
juillet (mois de pointe)
1.5. Pour quel système d’irrigation opter ?
1.6. Les cultures les plus adaptées en fonction des systèmes d’irrigation
1.7. Les techniques d’irrigation les plus adaptées en fonction de la
topographie du terrain
2. LES PRINCIPAUX SYSTEMES D’IRRIGATION ECONOMISATEURS D’EAU
2.1. Les systèmes d’irrigation par aspersion
2.1.1. L’aspersion classique 54
2.1.2. L’aspersion avec les machines d’arrosage
2.1.2.1. Les rampes pivotantes (systèmes pivot) et la rampe frontale
2.1.2.2. L’enrouleur
a/ Pluies
b/ Contribution du sol
c/ Les pertes
i. Consommation des plantes au mois de pointe
ii. Apport naturel par les pluies
iii. Contribution du sol
iv. Pertes
v. Débit d’équipement nécessaire
2.2. Les systèmes d’irrigation localisée existants en Algérie
2.2.1. Les gaines poreuses ou suinteuses
2.2.1.1. Les gaines poreuses ou suinteuses
2.2.1.2. Les gaines perforées
2.2.2. Les rampes
2.2.3. Avantages de l’irrigation localisée
2.2.3.1. L’efficience de l’eau
2.2.3.2. Avantages agronomiques
2.2.3.3. Avantages économiques
2.2.3.4. Avantages culturaux
2.2.4. Choix des techniques d’irrigation localisée
2.2.5. Comment choisir les distributeurs
2.2.5.1. Le milieu
i. Le type de sol
ii. La nature des cultures
iii. La qualité de l’eau
iv. La configuration de la parcelle
2.2.5.2. Caractéristiques des goutteurs
2.2.5.3. Cout de l’installation
2.2.6. Choix de variantes pour l’équipement d’une parcelle
2.2.6.1. Le choix du type de pompe
2.2.6.2. Gestion du réseau d’irrigation localisée
i. Filtration
ii. Traitement des eaux
iii. La surveillance
IV. CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
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