Points Clés
- Les eaux de surface riches en sédiments causent le colmatage des goutteurs d'irrigation
- La solution HJLYGL associe filtre à sable et gravier et filtre laminé performant
- Le lavage à contre-courant automatique réduit fortement la maintenance manuelle
- Cette transformation peu coûteuse améliore le rendement des pommes de terre
Contexte de la base de plantation de pommes de terre en Mongolie intérieure
La Mongolie intérieure est l'une des principales régions productrices de pommes de terre de la Chine, et la technologie de l'irrigation goutte à goutte est largement utilisée dans les bases de plantation à grande échelle pour optimiser la consommation d'eau et améliorer la régularité de l'apport hydrique aux cultures. La base concernée par cette étude s'étend sur 120 hectares, et produit plusieurs variétés de pommes de terre destinées à la transformation alimentaire et à la vente en frais. Son système d’irrigation original utilise exclusivement des eaux de surface prélevées dans un fleuve local, qui présentent une teneur élevée en sédiments minéraux, en matières organiques en suspension et en algues microscopiques, notamment pendant la période estivale de forte croissance des végétaux aquatiques.
Après que le système d'irrigation goutte à goutte ait fonctionné pendant deux campagnes culturales complètes, des problèmes tels que le colmatage partiel ou total des goutteurs et un débit d'eau inégal sur les différentes parcelles se produisent fréquemment. L'équipe d'entretien de la base devait alors réaliser des rinçages complets du réseau deux fois par semaine, et remplacer environ 15% des goutteurs chaque année pour maintenir un niveau d'irrigation satisfaisant. Ces opérations répétées consommaient beaucoup de temps et de ressources, et affectaient sérieusement l'efficacité de l'irrigation, avec des zones de culture qui recevaient moins d'eau que nécessaire et présentaient un retard de croissance.
Analyse des défis de filtration spécifiques à ce site
L'équipe technique HJLYGL a d'abord réalisé une analyse détaillée de la qualité de l'eau prélevée sur le site, sur une période de 7 jours consécutifs, pour mesurer les variations de teneur en sédiments, de turbidité et de concentration en matière organique. Les mesures ont montré que la turbidité de l'eau brute variait de 80 à 220 NTU selon les jours, avec des pics après les épisodes de pluie qui augmentent l'érosion des berges du fleuve. Les solutions de filtration simples, comme les filtres à tamis classiques, ne sont pas adaptées à ce type d'eau : elles ne retiennent pas les particules fines de moins de 100 microns et les fragments de matière organique qui sont à l'origine de la majorité des colmatages de goutteurs. Les filtres à disque classiques se colmatent également trop rapidement face à la charge de sédiments élevée, ce qui nécessite des lavages à contre-courant très fréquents qui gaspillent de grandes quantités d'eau.
L'objectif défini pour la rénovation était d'obtenir une eau filtrée avec une turbidité inférieure à 10 NTU et une finesse de filtration minimale de 120 mesh, pour éliminer l'ensemble des particules susceptibles de bloquer les passages des goutteurs, dont le diamètre nominal est de 1,2 mm. Il fallait également que le système ne nécessite pas d'intervention manuelle constante, pour réduire la charge de travail de l'équipe d'entretien de la base.
Présentation détaillée du système de filtration combiné HJLYGL déployé
En réponse aux conditions de qualité de l'eau de la base, l'équipe technique a formulé un plan de transformation de filtration combiné associant des filtres à sable et gravier et des filtres laminés. Les filtres à sable et gravier, de modèle HJLYGY-S12, effectuent une filtration en profondeur des eaux de surface pour éliminer la majorité des sédiments, les algues et les matières organiques de grande taille. Quatre unités de ce modèle sont installées en parallèle, pour traiter un débit total de 200 m³/h, adapté aux besoins de l'ensemble du réseau d'irrigation de la base. Chaque unité est remplie de plusieurs couches de média filtrant de granulométrie différente, pour retenir les particules de tailles variées au fur et à mesure que l'eau traverse la couche de sable.
En aval des filtres à sable et gravier, des filtres laminés de modèle HJLYGY-L8 effectuent une filtration fine pour garantir que l'effluent répond aux exigences strictes de l'irrigation goutte à goutte, avec une finesse de filtration de 120 mesh. Six unités de ce modèle sont installées en parallèle, pour garantir que le débit total reste stable même quand une unité est en phase de lavage à contre-courant. Le système est équipé d'un module de contrôle automatique du lavage à contre-courant de modèle HJLYGY-C2, qui peut nettoyer automatiquement chaque unité de filtre en fonction de la différence de pression mesurée entre l'entrée et la sortie du dispositif. Ce fonctionnement automatique réduit très fortement la maintenance manuelle nécessaire. Vous pouvez consulter l'ensemble des références de dispositifs de filtration adaptés à l'irrigation agricole sur notre page de produits.
Processus de mise en œuvre de la rénovation
La mise en place du nouveau système de filtration a été planifiée pour ne pas interrompre la campagne d'irrigation en cours sur la base. L'équipe technique HJLYGL a d'abord installé les nouvelles unités de filtration en parallèle de l'ancien système de filtration, pour pouvoir basculer progressivement d'un dispositif à l'autre sans couper l'alimentation en eau des parcelles. L'ensemble des travaux d'installation des tuyaux, des vannes et du module de contrôle automatique a duré 3 jours ouvrés. Une fois l'installation terminée, l'équipe a procédé à des tests de fonctionnement sur 48 heures, pour régler les paramètres de déclenchement du lavage à contre-courant et vérifier que la qualité de l'eau filtrée correspondait aux exigences définies.
Les opérateurs et les membres de l'équipe d'entretien de la base ont bénéficié d'une formation pratique de 4 heures sur le fonctionnement du système, les vérifications régulières à réaliser et les procédures de dépannage simple en cas de problème. Aucune compétence technique spécifique n'est nécessaire pour utiliser le système au quotidien, ce qui facilite sa prise en main par les équipes sur place.
Résultats observés 12 mois après la mise en service
Une fois la transformation terminée, le débit d'eau du système d'irrigation était stable et uniforme sur l'ensemble des 120 hectares de la base, et le problème de colmatage des goutteurs a été pratiquement éliminé. Les mesures réalisées régulièrement sur l'eau filtrée montrent que la turbidité reste systématiquement inférieure à 8 NTU, ce qui est conforme aux normes applicables pour l'eau d'irrigation goutte à goutte. Le nombre de rinçages manuels complets du réseau est passé de 2 fois par semaine à 1 fois par mois, et le taux de remplacement des goutteurs est descendu à moins de 2% par an, ce qui génère des économies importantes sur les coûts de maintenance.
La croissance des pommes de terre est plus régulière sur l'ensemble des parcelles, car chaque plant reçoit la même quantité d'eau et d'engrais distribué via le réseau d'irrigation. Le rendement mesuré à la récolte a augmenté de 18% par rapport à la campagne précédant la rénovation, et la qualité des tubercules est également plus homogène, ce qui améliore la valeur de la production. Ce cas montre que la transformation de la tête de filtre du système d'irrigation d'origine est une mesure efficace pour améliorer l'efficacité du fonctionnement du système et prolonger la durée de vie de l'équipement avec un faible investissement et des résultats rapides. Pour découvrir d'autres études de cas de rénovation de systèmes d'irrigation, rendez-vous sur notre page d'actualités et de retours d'expérience.
Conseils pour l'entretien régulier du système de filtration combiné
Pour garantir la durée de vie et la performance du système de filtration sur le long terme, quelques opérations d'entretien simples sont recommandées. Il est conseillé de vérifier l'épaisseur de la couche de média filtrant dans les filtres à sable et gravier tous les 6 mois, et de compléter la quantité de sable si une partie a été évacuée pendant les phases de lavage à contre-courant. Il faut également vérifier l'état des éléments filtrants des filtres laminés tous les 3 mois, et les remplacer si des traces d'usure ou de dégradation sont visibles.
Les capteurs de pression du module de contrôle automatique doivent être nettoyés légèrement tous les mois pour éviter que des dépôts de sédiments ne faussent leurs mesures. Il est aussi recommandé de réaliser une vérification complète de l'ensemble du système avant le début de chaque campagne d'irrigation, pour s'assurer que tous les éléments fonctionnent correctement avant la période d'utilisation intensive.
Questions Fréquentes
Quels problèmes causent les eaux de surface non traitées sur les systèmes d'irrigation goutte à goutte?
Les eaux de surface riches en sédiments et matières organiques bouchent progressivement les goutteurs. Cela provoque un débit d'eau inégal sur les parcelles et nécessite des entretiens répétés qui réduisent l'efficacité de l'irrigation et augmentent les coûts de fonctionnement.
En quoi consiste la solution de filtration proposée par HJLYGL pour les plantations de pommes de terre?
Elle associe un filtre à sable et gravier pour la filtration en profondeur qui retient la majorité des sédiments et des matières organiques, et un filtre laminé pour la filtration fine qui garantit une eau conforme aux exigences de l'irrigation goutte à goutte. Le système intègre un contrôle automatique du lavage à contre-courant qui s'active selon la différence de pression mesurée sur chaque unité.
Quels bénéfices apporte la mise en place de ce système de filtration combiné?
Le colmatage des goutteurs est quasiment éliminé, le débit d'eau est stable et uniforme sur l'ensemble des parcelles, et le rendement des pommes de terre augmente significativement. Ce dispositif à faible investissement permet aussi de réduire considérablement les coûts d'entretien de l'irrigation sur le long terme. Accueil du site HJLYGL