Guide technique

Les différents types de goutteurs

De façon générale, les goutteurs doivent libérer peu d'eau de façon homogène dans l'espace et le temps. C'est à dire que leurs caractèristiques doivent être uniformes partout et tout le temps. Le débit ne doit pas varier d'un endoit à l'autre du champ, ni entre le début de la saison et la fin des irrigations.

Les principaux facteurs de variation sont:

• la pression, qui diminue plus on s'éloigne de la source, et suis la pente des terrains
• le colmatage du à divers débris organiques ou minéraux, apportés soit par l'eau et les sables et minéraux quelle contient, soit par la fertilisation et les résidus d'engrais, soit par l'intrusion de racines ou de végétaux par les orifices.

Il existe trois familles de goutteurs: les goutteurs intégrés, en ligne et les goutteurs externes.

• Ces derniers, d'une grosseur d'une petite noix, se fixent manuellement sur le tuyau l'aide d'un tête de vipère. C'est pour cela qu'ils ne sont pas adaptés économiquement à une utilisation à grande échelle, comme pour une vigne ou un verger. Par contre ils sont bien appropriés pour un jardin ou un potager.
• Les goutteurs en ligne, sont ajoutés au bout du tube. Il est donc nécessaire de couper le tuyau à chaque fois que l'on désire un goutteur. Cette opération peut être effectuée à la fabrication.
• Les gouteurs internes ou intégrés, sont insérés à l'intérieur du tube en polyéthylène en usine à une distance prédeterminée régulière. Les fabricants proposent différents débits et espacements pour un même type de goutteur et de tuyau.

Afin d'éviter ces différents inconvénients, chaque goutteur doit diminuer la pression et réduire le débit, éviter les risques de colmatage et abaisser les coûts. Ces objectifs peuvent être atteints de différentes manières.

Les rampes latérales sont constituées la plupart du temps de polyéthylène basse densité ou LDPE. Mais leur épaisseur varie, de fine (entre 0,1 et 0,5 mm) à épaisse (entre 1 et 2 mm). Dans le premier cas la pression est limitée à 1 bar ( PN1 ), dans le second cas à 4 bars ( PN4 ).

Il est donc nécessaire, en fonction des besoins de chacun, de choisir la technologie la plus appropriée.

Les différents cheminements de l'eau

Les tubes poreux

Basiquement, les goutteurs sont de simples trous dans la paroi des tubes. Malheureusement cela ne fonctionne pas corectement, certains trous pouvant laisser passer plus d'eau que d'autres, se boucher, être sensible à la pression, ... De même leurs caractèristiques peuvent varier dans le temps, en particulier avec les eaux dures et calcaires. Les tubes poreux ou drip tapes, dont les trous ont été percés par des lasers, ou dont les propriétés poreuses proviennent des matériaux employés, bien que économiques, fonctionnent correctement peu de temps. Leur usage doit donc être limité à une saison.

Les parcours longs

Une première façon d'uniformiser le débit est d'ajouter un tube long et fin à l'orifice. La grande longueur de ce tube augmente l'encombrement d'un tel système. Les frottements de l'eau sur les parois et la friction des molécules d'eau entre elles, ralentissent l'écoulement et diminuent ainsi le débit. Cependant, ce type de goutteur, aussi appelé spaghetti, reste sensible aux variations de pression.

Les parcours courts

Les goutteurs à parcours court sont similaires aux précédents. Le tube est simplement plus court. Ils sont très économiques et peuvent fonctionner à très basse pression, comme la simple gravité. Ils se bouchent facilement et leur uniformité spatiale n'est pas garantie. Ils sont à réserver aux petits systèmes comme les jardins.

Le labyrinthe

L'eau s'écoule à l'intérieur d'un labyrinthe. Le flux change constamment de direction et butte sur des obstacles, ce qui dissipe son énergie. Le débit et la pression s'en trouvent donc diminués. Le passage étant plus large, ce type de goutteur est moins sensible au colmatage ainsi qu'aux différences de pression.

Le zigzag

Le principe est similaire au labyrinthe précédent. Cependant le passage est plus court et diminue davantage la pression, ce qui le rend encore moins sensible au colmatage. On parle alors souvent de flux turbulent.

Le vortex

Le but de ces goutteurs est de recréer un tourbillon afin de dissiper l'énergie de l'eau. L'eau est introduite tangentiellement dans un cylindre par le bas. Sa vitesse la met en rotation. La pression chute au centre du tourbillon. L'eau ressort en haut du cylindre par un petit orifice central. Un petit jet fin s'échappe du goutteur. Les vortex sont petits, de la taille d'un pois, et économiques. Mais la petite taille des orifices d'entrée et de sortie les rend sensibles au colmatage.

La membrane

Comme son nom l'indique, ce type de goutteur utilise une membrane pour réguler le flot. Cette membrane peut être percée de trous qui s'agrandissent ou se rétrécissent sous l'action de la pression. Ou bien elle peut se déplacer pour ouvrir ou fermer de nouveaux passages. Le mouvement de la membrane peut être une source de problème. En contrepartie le système est très précis.

Propriétés particulières

Variation de débit

Le débit de ces goutteurs peut être ajusté au besoin de chaque plante. La conception de ces goutteurs est similaire aux goutteurs à parcours court. Ils sont peu précis et dépendent beaucoup de la pression. Aussi leur usage doit être restreint aux jardins d'agrément.

Autorégulation – PC

La compensation de pression, Pressure Compensating en anglais, signifie pour les fabricants que les goutteurs fonctionnent uniformément de 1 à 4 bars. Ainsi, quelle que soit la longueur de la rampe latérale, le débit doit être le même. Il existe de nombreux systèmes et techniques pour achever un tel résultat. Cependant le plupart d'entre eux utilisent une membrane. Lorsque celle-ci est soumise à une augmentation de pression, elle resserre le passage de l'eau, provoquant une diminution de la pression et une baisse du débit. Une autre technique consiste à faire varier la longueur du labyrinthe. Plus la pression sera importante, plus le cheminement sera long; et inversement.

Anti-vidange

Lors de l'ouverture de la vanne d'arrosage, les goutteurs sont généralement ouverts et la rampe latérale se vide. Cela prend un certain temps pour remplir le tube, faire monter la pression et remettre la ligne en route. Les goutteurs amonts ont alors un débit plus important que ceux en aval. De même à la fermeture de la vanne. La pression diminue, les goutteurs s'ouvrent laissant passer un peu d'eau. Si l'eau contient quelques impuretées, elles peuvent alors boucher un orifice. Si l'agriculteur a choisi une fréquence des irrigations importante; un apport fréquent et régulier de quelques millimètres; alors cet inconvénient peut devenir un problème.

Les goutteurs anti vidange bloquent toute sortie d'eau. A l'arrêt de l'irrigation le tube reste plein. Les risques sont alors limités. Mais les animaux attirés par l'eau peuvent ronger les tubes.

Anti-siphon

Lors de l'arrêt de l'irrigation, des particules de terre peuvent rentrer dans le goutteur. De même, l'eau contenue dans les tubes enterrés, attire les racines qui peuvent pénétrer à l'intérieur du goutteur et l'obstruer. Le dispositif anti-siphon empèche cela.

Autonettoyant

Certains goutteurs profitent de la membrane pour se débarrasser des saletés obstruant leur orifice, grace au mouvement de la membrane sous l'effet de la pression.

Filtration intégrée

Sur les goutteurs de grande qualité, il est courrant de renconter une zone de filtration étendue afin de réduire les risques de colmatage et de garantir sur le long terme un bon fonctionnement des sytèmes d'autorégulation de la pression et d'anti-vidange. Les orifices d'entrée et de sortie peuvent également être doublés et triplés, dans le même but.

Critères de choix

Comme nous venons de le voir, les types de goutteur sont nombreux; et les variations multiples. Nous nous limitons ici au cas particulier de la vigne, chaque culture ayant ses propres besoins.

Pour une petite parcelle plate, et dont les rangées sont courtes, c'est à dire de moins de 150 mètres, un goutteur turbulent avec un labyrinthe est suffisant. Les goutteurs autorégulants ne sont nécessaires que pour des longueurs de conduites latérales supérieures ou bien dans la cas de terrains en pente. Dans les deux cas les pressions amont et aval sont trop différentes, soit par les pertes de charges à l'intérieur du tuyau, soit par la topographie; pour pouvoir utiliser un simple goutteur turbulent.

Pour les parcelles de grande longueur, de plus de 300 mètres, en plus de la compensation de pression, il devient nécessaire d'augmenter le diamètre du tuyau. La plupart du temps, le diamètre utilisé est 16mm. Il faut alors passer à la taille supérieure, 25mm, afin de limiter les vitesses et les pertes de charges à l'intérieur du latéral.

Sous nos climats méditerranéens, il n'aparait pas prudent d'arroser peu et très souvent. Au contraire, l'idée de simulation d'un orage mensuel est plus souhaitable. Aussi l'ouverture des vannes et le remplissage des conduites est moins problématique, ne necessitant pas l'usage d'un système anti-vidange.

Pour ceux qui souhaitent enterrer leur système pour plus de tranquilité, il leur faudra un tube aux parois épaisses équipé de goutteurs de grande qualité, anti-vidange, anti-siphon pour éviter la pénétration des racines et de la terre, autonettoyant ou résistant au colmatage.

Fabricants

Il existe de très nombreux fabricants de goutteurs, parmis lesquels: Azud, Metzerplas, NaanDan Jain, Netafim, Rain Bird, Rivulis, Toro, ...

Entretient

Tout réseau, aussi perfectionné soit il, s'il n'est pas entretenu correctement, fonctionnera mal. Prenez vos précautions en fin de saison et protégez votre réseau des rigueurs de l&aposhiver. De même, avant de le remettre en service faite les vérifications d'usage.