Maîtrise du calcul du débit et conception d'un arrosage automatique enterré pour pelouse

L'installation d'un système d'arrosage automatique enterré représente un investissement stratégique pour la santé de votre pelouse. Au-delà de l'aspect pratique, elle permet d'optimiser la consommation d'eau tout en garantissant une irrigation uniforme, essentielle pour que chaque plante puisse se développer de la même manière. La réussite d'un tel projet repose sur une compréhension rigoureuse des paramètres hydrauliques : le débit et la pression.

Schéma technique d'une installation d'arrosage enterré avec turbines et tuyères

Fondamentaux hydrauliques et calcul du débit

Le débit est un volume d'eau circulant par unité de temps, tandis que la pression est la force qui permet à cette eau de parcourir le réseau. Pour bien préparer votre projet d’arrosage automatique, commencez par réaliser un plan pour prendre en compte toutes les contraintes existantes : superficie, emplacement de l'arrivée d’eau, disposition, pression et débit de l’arrivée d’eau.

Comment calculer le débit de votre robinet d’arrivée d’eau ? Le calcul est le suivant : (contenance en litres / temps en secondes) x 3,6 = votre débit en m3 / h. Par exemple, si vous remplissez un seau de 18 litres en 21 secondes, divisez 18 par 21 et multipliez par 3600 (il y a 3600 secondes dans 1 heure !) pour obtenir votre débit horaire. Le débit est une information indispensable à toutes études techniques pour l’arrosage automatique.

Concernant la pression, elle doit idéalement se situer entre 2 et 3,5 bars. Attention à la pression d’eau, trop forte elle pourrait faire exploser vos tuyaux d'arrosage. On considère qu’au-delà de 5 bars, l’installation d’un réducteur de pression est indispensable. Vous connaîtrez la pression en contactant votre fournisseur, ou tout simplement en utilisant un manomètre.

Analyse des taux d’application des arroseurs

Une formule simple permet de calculer le taux d’application pour les arroseurs. L’un des multiplicateurs de la moitié supérieure de l’équation correspond aux gallons par minute appliqués par les arroseurs. Pour convertir cette valeur en gallons par heure, nous devons multiplier par 60 minutes. Pour intégrer cela à la constante, nous multiplions 1,604 x 60 minutes et nous obtenons 96,3 pour la formule.

Étudions un exemple de calcul du taux d’application pour quatre arroseurs à impact en cercle complet. Chaque arroseur présente une portée du jet de 12 m à 3 bar, avec un débit de 1 m³/h. Chaque arroseur en cercle complet délivre seulement 1/4 de son débit dans la zone située entre les quatre arroseurs. Les 3/4 restants du motif de rotation de chaque arroseur sont pulvérisés en dehors de la zone. Avec un total de 1 m³/h par arroseur, seul 0,25 m³/h est pulvérisé par chaque arroseur dans la zone située entre eux. Lorsque quatre arroseurs fournissant 0,25 m³/h sont réunis, ils équivalent à un arroseur en cercle complet de 1 m³/h.

La valeur de 2 m3/h a été déterminée en additionnant la part du débit de chaque arroseur ayant contribué à la zone. Lorsque chaque arroseur est configuré en demi-cercle, une moitié de son débit est pulvérisée dans le carré tandis que l’autre moitié est diffusée dans le motif voisin. Les arroseurs ont des secteurs de couverture fixes et certains disposent de débits proportionnels à la surface.

TUTO TECHNIQUE - Réglage du débit d'eau

Méthodologie d'espacement et conception des motifs

Calculer le taux d’application d’un espacement triangulaire est tout aussi simple que pour un espacement carré ou rectangulaire. Dans cet exemple, de grands arroseurs sont espacés de 21 m (d’une tuyère à l’autre) selon un motif triangulaire. Un bon exemple illustrant l’utilisation de la méthode de bascule des motifs est l’espacement des arroseurs souvent conçu pour le champ extérieur d’un terrain de baseball. Le concepteur doit commencer par un espacement rectangulaire derrière la troisième base, puis, en suivant la courbe extérieure de la zone non gazonnée des lignes de base, passer graduellement à des motifs de parallélogramme puis de triangle derrière la seconde base, et revenir à nouveau à des motifs rectangulaires derrière la première base.

Le moyen le plus simple de calculer le TA pour les motifs triangulaires est de les traiter comme des parallélogrammes, en utilisant quatre arroseurs au lieu de trois. Lorsque l'on examine le motif sous la forme d'un parallélogramme, on constate que deux des arroseurs contribuent moins au secteur (et diffusent donc une quantité moindre de leur débit dans la zone) que les deux autres.

Choix du matériel pour système enterré

L’arrosage enterré est ultra efficace et il ne nuit pas à l’esthétique de votre pelouse puisqu’il n’est pas visible. Son installation est par contre plus complexe, demandant même des compétences techniques lorsque la surface est importante et nécessitant le creusement de tranchées.

Les composants principaux incluent :

  • Les tuyères : Elles sont enterrées dans le sol et sortent partiellement grâce à la pression de l’eau. Elles arrosent des petites surfaces, jusqu’à 5 m².
  • Les turbines : Plus puissantes, elles arrosent jusqu’à 30 m autour d’elles et sont idéales pour les grandes surfaces.
  • Le programmateur : Branché sur l’arrivée d’eau, il permet de planifier l’arrosage. Il est judicieux d’associer le programmateur à un pluviomètre ou une sonde d’humidité pour éviter les arrosages inutiles.
  • L’électrovanne : Reliée au programmateur, elle ouvre et ferme l’arrivée d’eau de chaque zone.
  • Les tuyaux : Utilisez des tuyaux à haute densité (PEHD) de 25 à 32 mm, capables de supporter la pression nécessaire.

Mise en œuvre et maintenance de l'installation

La mise en place d’un arrosage automatique commence par la création d'un schéma de disposition. L’objectif est de créer un système d’arrosage qui va couvrir toutes les zones avec une distribution uniforme de l’eau. Installez les tuyaux en les découpant lorsque c’est nécessaire et assemblez-les grâce aux raccords en suivant le plan réalisé à l’échelle.

Les tranchées doivent être creusées à environ 25 cm de profondeur, avec un fond plat tapissé de 10 cm de gravier avant de poser le réseau. Après le raccordement, faites toujours un test pour vérifier que la totalité du gazon est couverte avant de recouvrir les tranchées.

Une fois bien installée, la pelouse réclame un arrosage à la fois suffisant en temps, pour offrir aux racines de la fraîcheur jusqu’à 10 cm de profondeur, et uniforme. La quantité d’eau moyenne nécessaire pour un gazon est de 4 mm par jour. Arrosez de préférence à la nuit tombée ou très tôt le matin pour limiter l’évaporation et éviter que le soleil ne brûle les feuilles. Durant les périodes chaudes, il est plus judicieux d’arroser en fin de soirée, ce qui laisse le temps à l’eau de s’infiltrer dans le sol avant que la température ne remonte.

Diagramme illustrant l'espacement triangulaire des arroseurs dans une zone paysagère

Pour les régions avec une pluviométrie faible en été, programmez l’arrosage tous les 3 jours, voire tous les 2 jours dans les régions chaudes, à raison de 5 l/m². N'oubliez pas que le vent accentue le dessèchement et qu'un gazon tondu haut garde mieux l'humidité qu'un gazon tondu ras. En adoptant ces règles, vous garantissez la pérennité de votre pelouse tout en optimisant l'usage de vos ressources en eau.

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