Brevet FR2387582A1 — publié le 19781117

la présente invention est relative à l'irrigation souterraine d'un terrain avec apport d'éléments nutritifs en solution, introduits dans des canalisations d'irrigation enterrées, pour favoriser la croissance des végétaux enracinés dans la couche superficielle et en assurer la sauvegarde, en particulier dans le cas où le terrain est engazonné et est utilisé pour le sport, c'est dire dans des conditions qui risquent de ddtériorer les végétaux. le but de l'invention est de proposer des moyens permettant de doser l'apport d'éléments nutritifs ou fertilisants, et par conséquent d'assurer de façon optimale la conservation et le développement de l'herbe ou autres végé taux portés par le terrain. De façon plus précise, l'invention a pour objet un procédé pour exécuter un apport d'éléments nutritifs en solution i une plantation portée par la couchesupport d'un terrain dans lequel sont enterrées des canalisations d'irrigation souterraine, caractérisé en ce qu'on détecte la concentration du terrain en élé- ments nutritifs pour mesurer un écart éventuel par rapport à une valeur de consigne, et suivant que cet écart représente une insuffisance ou un excès de concentration, on injecte dans les canalisations d'irrigation une solution d'éléments nutritifs ou de l'eau de dilution, pour annuler l'écart et rétablir la valeur de consigne. la dosage de l'apport d'éléments nutritifs qui est ainsi rendu possible et qui est avantageusement conjugué avec un centrale du niveau de la nappe d'eau dans le sol, permet de créer des conditions éminemment favorables à l'entretien des végétaux. Dans le cas particulier dtun terrain de sport, de football par exemple, ce terrain peut être soumis à un usage intensif, sans dommage pour le gazon, avec comme corollaire une valorisation optimale d'un équipement collez~ tif et des investissements correspondants. la détection de la concentration en éléments nutritifs est obtenue de préférence au moyen d'un ou plusieurs résistivlmètres qui sont immergés dans la nappe alimentée par les canalisations d'irrigation souterraine et sont reliés à des moyens indicateurs situés dans un poste de régulation, qui contient également le réservoir de solution nutritive, une pompe doseuse montée entre ce réservoir et un branchement relié aux canalisations d'irrigation, ainsi que les moyens de commande de l'alimentation en eau de ces canalisations. Pour le contrôle du niveau de la nappe il est Judicieux de prévoir dans le poste de régulation au moins un tube de niveau, relié à une prise de niveau de la nappe située en un point du terrain et muni de deux sondes espacées verticalement et réglables en hauteur, qui sont reliées aux moyens de commande d'une ou plusieurs canalisations d'irrigation correspondantes pour, respectivement, maintenir automatiquement le niveau de la nappe à une valeur égale ou supérieure à une valeur minimale déterminée, et pour interrompre automatiquement l'alimentation en eau lorsque le niveau de la nappe atteint une valeur maximale déterminée.Ces deux sondes sont, par exemple, des sondes à résistance reliées, par l'intermédiaire d'un relais, à une électrovanne commandant l'alimentation en eau de la canalisation d'irrigation, ou des canalisations d'irrigation, dans des conditions telles que lorsque le niveau s'établit au-dessous de la sonde basse 1 'électrovanne est ouverte, et que cette dernière se ferme dès que le niveau atteint la sonde haute. le contrôle de niveau est complété par des drains tubulaires dans chacun desquels est disposé un tube d'irrigation, perforé ou poreux, et qui sont reliés à un collecteur d'évacuation par l'intermédiaire d'un dispositif formant tropplein, qui règle le niveau maximal de la nappe et comporte une colonne tubulaire dont la partie basse, reliée à au moins une canalisation de drainage, est disposée dans une gaine ou fosse réceptrice reliée à une canalisation qui assure l'évacuation de l'eau en excès. Iwans les dispositifs de trop-plein connus de ce type le niveau maximal de la nappe est déterminé par le niveau de l'extrémité supérieure ouverte de la colonne qui forme un déversoir d'où l'eau s'échappe par débordement. Pour permettre de modifier le niveau maximal de la nappe, la colonne est, dans certains dispositifs, constituée par un tube fixé de façon amovible sur un raccord, de sorte qu'il est possible de définir deux niveaux de trop-plein, un niveau bas, pour lthiver, correspondant à l'orifice du raccord, et un niveau haut, pour les périodes sèches, déterminé par l'orifice de sortie supérieur du tube fixé au raccord. Suivant l'invention le dispositif de trop-plein est caractérisé en ce que la colonne tubulaire comporte plusieurs orifices de sortie décalés verticalement les uns par rapport aux autres et qui peuvent être mis sélectivement et individuellement en communication avec au moins une ouverture d'un fourreau cylindrique étanche monté rotatif autour de la colonne tubulaire. Grâce à cet agencement, chaque orifice de la colonne correspond à un niveau de trop-plein distinct et, pour exécuter un réglage, il suffit de donner au fourreau une position angulaire mettant en coincidence avec l'ouverture du fourreau ltorifice de la colonne qui définit le niveau maximal désiré pour la nappe. les orifices du fourreau sont de préférence décalés angulairement, de sorte qu'ils peuvent être répartis sur une hélice de la colonne, l'ouverture du fourreau formant alors avantageusement une fente verticale dont la largeur est égale au diamètre des orifices.Cette fente confère une certaine élasticité au fourreau dont l'étanchéité au contact de la colonne peut ainsi être améliorée par un ou plusieurs colliers de serrage disposés autour du fourreau, au droit d'intervalles séparant les orifices de la colonne. I1 est également possible de prévoir dans le fourreau plusieurs ouvertures constituant des orifices situés au niveau des orifices respectifs de la colonne et ayant le même diamètre que ces derniers, le calage angulaire des orifices, dans les deux groupes ainsi formés, étant évidemment différent. le nombre d'orifices dans la colonne peut être quelconque, mais il est rationnel de prévoir quatre orifices, qui correspondent aux quatre niveaux suivants - niveau extrême à -5 cm de la surface du sol, destiné à faciliter la germina tion ou la reprise des végétaux, qui ne doit entre maintenu que pendant ûne durée limitée, - niveau intermédiaire à -10cm, en cas de sécheresse prolongée ou de remontée capillaire difficile, - niveau optimum à -15cm, à maintenir durant toute la période de végétation normale, - niveau minimum à -50 cm, correspondant à la vidange complète du réseau en période hivernale. L'invention sera explicitée au cours de la description qui va suivre, en se référant au dessin annexé, dans lequel - la fig. 1 est une vue en plan schématique d'une installation suivant l'invention, appliquée à un terrain de football; - les fig. 2, 3 et 4 sont des vues en coupe suivant les lignes 2-2, 3-3 et 4-4, respectivement, de la figure 1; - la fig. 5 est une vue en plan, à plus grande échelle, de la partie d'extrémité aval d'un tube de drainage contenant une canalisation d'irrigation, avec prise de niveau; - la fig. 6 est un schéma du poste de régulation de l'installation; - la fig. 7 est une vue en coupe diamétrale, à plus grande échelle, du dispositif de trop-plein; - la fig. 8 est une vue en plan du dispositif de trop-plein. Le terrain de football représenté en plan à la figure 1 est formé par des couches de matériaux appropriés remplissant une enceinte étanche 1 (fig. 2 à 4) délimitée par une pellicule de matière plastique 2 et surmontée par une couche-support 3 engazonnée en 4. Suivant la direction longitudinale du terrain, le fond de l'enceinte 1 a un tracé irrégulier défini par une succession de profils 6 en forme de toit à double pente dont chaque versant s'incline vers une tranchée transversale 7 dans laquelle est posé un tube de drainage perforé 8 en matière plastique (fig. 4) qui présente une pente continue vers la droite (fig. 3).Chaque tranchée est remplie de gravillons 9 entourant le tube 8 et est recouverte par un tissu filtrant 11 constitué, par exemple, par une bande de EIDDM. les tranchées 7 sont régulièrement espacées, mais les drains forment des groupes, par exemple - comme représenté - des paires, dans chacune desquelles les drains 8 sont, à l'intérieur de l'enceinte 1, raccordés chacun à un élément tubulaire 10 non perforé, qui traverse de façon étanche la paroi étanche 12, à une certaine distance de son extrémité 13.En amont de cette ex trémité, et à l'intérieur de la paroi 12 les éléments tubulaires 10 sont raccordés l'un à l'autre par un conduit transversal trapézotdal 14, au centre duquel est branché un conduit 16 qui, à son extrémité, est relié par un coude 15 à une colonne tubulaire 17, verticale, formant trop-plein, d'où l'eau en excès est déversée dans une gaine 18, pour être évacuée par un collecteur 19. A son extrémité opposée chaque drain 8 est muni d'un regard de dégorgement 26 (fig. 1 et 3). Dens le massif perméable qui remplit l'enceinte I, une nappe d'eau 21 est formée par effet des pluies et/ou par une irrigation souterraine consistant à injecter de l'eau dans les tubes de drainage 8, par l'intermédiaire de canalisations 22, qui sont des tubes perforés en chlorure de polyvinyle insérés à l'intérieur des drains respectifs, à travers le tampon 24 obturant ltextré- mité 13 de l'élément tubulaire 10 correspondant, par l'intermédiaire d'un joint glissant 23 (fig. 5), chaque tube perforé 22 prolongeant un tube d'amenée 20 qui, à l'extérieur du tampon 24, n'est évidemment pas perforé. Suivant l'invention, des moyens sont prévus pour injecter dans les tubes d1 irrigation 22 une solution nutritive dosée en fonction des besoins de la plantation formée par le gazon 4. A cet effet l'installation de drainage et d' irri- gation comporte un poste de régulation 31 (fig. 1 et 6) dans lequel est disposé un réservoir 32 contenant la solution nutritive, dont la teneur en éléments à base de N, P, K, S, Mg, Ca, etc. est étudiée de manière à fournir au gazon une alimentation équilibrée.Une pompe doseuse 33 est reliée au réservoir 32 par un conduit d'aspiration 34 et, par son conduit de refoulement 36, au point 37 d'une conduite 38 d'eau sous pression qui peut alimenter les tubes d'irrigation 22 au moyen de trois conduites de distribution 35 desservant cha cune un groupe de tubes d'irrigation (fig. 1) situé dans une zone I, II ou III du terrain, par l'intermédiaire des tubes d'amenée 20. A l'amont du branchement 37 la conduite 38 comporte une vanne d'arrêt 39, un stabilisateur-réducteur de pression 40 et un compteur 41. Pour mesurer la concentration en solution nutritive de la nappe 21 dans les trois zones I, II, III du terrain irriguées à partir des conduites de distribution 35 respectives, trois résistivimètres 44 sont immergés dans la nappe. Ces résistivimètres sont des ohmmètres permettant de mesurer la conductibilité du milieu liquide, qui sont reliés par des conducteurs 46 å un appareil indicateur 47 installé dans le poste de régulation 31 et comprenant un commutateur 48 à trois positions, qui permet de connecter sélectivement l'appareil avec l'un des trois conducteurs 46, et un voyant 49 sur lequel staffiche la valeur relative, par rapport à une valeur de consigne, de la concentration détectée dans la zone du terrain correspondant A la position du commutateur. Dans le poste de régulation 31 sont également montés trois tubes de niveau transparents 61 qui sont reliés chacun par un conduit 62 à une prise de niveau 63 réalisée à partir d'un conduit 14 (fig. 5) interconnectant deux éléments tubulaires 10 associés à une paire de tubes de drainage 8, dans la zone correspondante I, II ou III du terrain. Dans chacun de ces tubes de niveau sont fixées deux sondes de niveau 64, 66, réglables en hauteur et espacées verticalement, qui définissent respectivement un niveau supérieur au-dessus duquel les tubes d'irrigation ne sont pas alimentés en eau et un niveau-limite inférieur à partir duquel la nappe est réalimentée dans la zone considérée.Ces sondes, du type å résistance, sont reliées par des conducteurs 67, 68 à un relais électronique 69 relié lui-même par un conducteur 71 à I'élec.trovanne 52 de la conduite de distribution 35 correspondante, dans des conditions telles que cette électrovanne est ouverte lorsque le niveau s'abaisse au-dessous de la sonde basse 66 et qu'elle se ferme dès que le niveau atteint la sonde haute 64. Iwans le cas où le réservoir 32 est épuisé, un interrupteur 76 relié à un conducteur 77 coupe le circuit de commande de la pompe doseuse 33. I1 est alors possible de mettre en service un autre réservoir 32A, tenu en réserve. la sonde supérieure 64 des tubes de niveau 61 ne définit pas une valeur absolue pour le niveau maximal de la nappe, en ce sens qu'en cas de pluies abondantes la coupure des électrovannes 52 ne peut empecher la montée de la nappe, jusqu'à ce que soit atteint le niveau du trop-plein de la colonne tubulaire 17.Pour que ce niveau maximal absolu puisse être réglé en fonction des besoins du gazon 4 la colonne tubulaire 14 comporte un certain nombre, quatre dans l'exemple représenté (fig. 7 et 8), d'orifices de trop-plein 78, 79, 80, 81 décalés les uns par rapport aux autres verticalement et angulairement, qui peuvent être mis sélectivement et individuellement en communication avec une fente verticale 83 d'un fourreau cylindrique 84 monté rotatif autour de la colonne 17 et appliqué de façon étanche à son contact. la section terminale inférieure 86 du fourreau 84 est en appui sur un collet adjacent 87 du coude 15 et l'extré- mité supérieure du fourreau est munie d'un bras de manoeuvre 88 dont l'une des extrémités forme un index 89 qui peut être mis sélectivement en cotncidence, pour définir le niveau de trop-plein voulu, avec des repères 91 situés à l'ex- trémité haute de la gaine ou fosse cylindrique 18 reliée au collecteur 19 qui est branché sur un réseau d'assainissement. DRns l'exemple représenté, le niveau du trop-plein est défini par l'ori- fice 80 qui correspond à un niveau maximal de la nappe 21 assurant un dévelop- pement normal du gazon 4 et situé à environ 15 cm au-dessous de la surface libre de la terre végétale 3. Ia référence 96 désigne des colliers de serrage entourant le fourreau 84 et assurant un contact étanche avec la colonne 17, en mettant A profit l'élas- ticité du fourreau due å la présence de la fente 83. Pour faciliter la rotation du fourreau au contact de la colonne, il peut être souhaitable d' interposer une couche de patate lubrifiante entre ces deux éléments. la gaine 18 est normalement recouverte par un couvercle ou tampon amovible 97. L'opérateur chargé de la conduite du poste de régulation 31 procède pé- riodiquement à un contrôle des concentrations au moyen de l'appareil indicateur 47. Si la valeur de consigne n'est pas atteinte dans une zone, il met en marche la pompe doseuse 33 au moyen de la boite de commande 51, ce qui a pour effet d'ouvrir l'électrovanne 52 commandant la conduite de distribution 35 correspondante, au moyen d'une ligne associée 53, et par conséquent d'alimenter en solution nutritive les tubes d'irrigation 22 desservis par cette conduite de distribution, la solution concentrée étant à la fois diluée et véhiculée par un courant d'eau provenant de la conduite 38.Si au contraire la lecture du voyant 49 révèle un excès de concentration, l'opérateur prend les mesures nécessaires pour abaisser la concentration, par un apport d'eau complémentaire. I1 s'agit normalement d'une manoeuvre du fourreau 84 de réglage de trop-plein assurant un niveau maximal plus élevé, complétée par un relèvement des deux sondes 64,66 dont l'effet immédiat est de provoquer une arrivée d'eau par la conduite 38, la conduite de distribution 35 correspondante et les tubes d'irrigation 22 desservis par cette conduite. Dans les deux cas l'injection tend à corriger l'écart constaté et å amener la concentration à la valeur de consigne. Dens l'exemple représenté l'enceinte étanche 1 est délimitée par une pellicule imperméable 2 en matière plastique. Il va de soi que dans le cas où l'ex- cavation dans laquelle l'enceinte 1 est formée est pratiquée dans un terrain naturellement imperméable, par exemple argileux, cette pellicule peut être supprimée. Si le sol est perméable, la pellicule de matière plastique peut évidem- ment être remplacée par un revêtement étanche équivalent, par exemple à base de bitume ou d'argile. - REVENDICATIONS 1 - Procédé pour exécuter un apport d'éléments nutritifs en solution à une plantation portée par la couche-support d'un terrain dans lequel sont enterrées des canalisations d'irrigation souterraine, caractérisé en ce qu'on détecte la concentration du terrain en éléments nutritifs pour mesurer un écart éventuel par rapport a une valeur de consigne, et, suivant que cet écart représente une insuffisance ou un excès de concentration, on injecte dans les canalisations d'irrigation une solution relativement concentrée d'éléments nutritifs ou de l'eau de dilution, pour annuler l'écart et rétablir la valeur de consigne. 2 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, dans un terrain comportant une couche-support pour une plantation et dans lequel est formée une nappe liquide susceptible d'entre alimentée par des canalisations d'irrigation enterrées, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un réservoir de solution nutritive relié par l'intermédiaire d'une pompe doseuse aux canalisations d'irrigation, au moins un détecteur de concentration en éléments nutritifs de la nappe, et des moyens indicateurs pour afficher cette concentration. 3 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le détecteur de concentration, ou chaque détecteur, est constitué par un résistivimètre, immergé dans la nappe, qui mesure la conductibilité du milieu liquide et est relié aux moyens indicateurs. 4 - Installation suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les moyens indicateurs sont disposés dans un poste de régulation, où se trouvent également les moyens de commande de la pompe doseuse et de l'alimentation en eau des canalisations d'irrigation. 5 - Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'il est prévu plusieurs résistivimètres reliés à un appareil indicateur comprenant un commutateur manuel auquel on peut donner sélectivement une position parmi plusieurs positions possibles, correspondant aux résistivimètres respectifs, pour provoquer l'affichage sur un écran, ou élément analogue, de la valeur relative, par rapport å une valeur de consigne, de la concentration mesurée par le résistivimètre qui correspond à la position choisie pour le commutateur. 6 - Installation suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'au poste de régulation estprévu au moins un tube de niveau relié b une prise de niveau de la nappe en un point du terrain. 7 - Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le tube de niveau, ou chaque tube de niveau, comporte une sonde (66), réglable en hauteur, reliée aux moyens de commande d'une ou plusieurs canalisations, pour maintenir automatiquement le niveau de la nappe à une valeur égale ou supérieure à une valeur minimale déterminée. 8 - Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le tube de niveau, ou chaque tube de niveau, comporte une seconde sonde (64) espacée verticalement de la première (66), dont la position est réglable en hauteur, et qui est reliée aux moyens de commande d'une ou plusieurs canalisations d'irrigation, pour interrompre automatiquement l'alimentation en eau lorsque le niveau de la nappe atteint une valeur maximale déterminée. 9 - Installation suivant l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la sonde, ou chaque sonde, est une sonde à résistance reliée, par l'intermédiaire d'un relais, à une électrovanne commandant l'alimentation en eau de la canalisatiop d'irrigation, ou des canalisations d'irrigation. 10 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que chaque canalisation d'irrigation est constituée par un tube perforé, ou poreux, disposé à l'intérieur d'un tube de drainage. 11 - Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que chaque tube d'irrigation traverse, par l'intermédiaire d'un joint coulissant, un tampon obturant l'une des extrémités d'un élément tubulaire, ni perforé, ni poreux prolongeant le tube de drainage. 12 - Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que, à proximité du tampon d'obturation, l'élément tubulaire prolongeant le tube de drainage est branché sur un conduit relié à un collecteur d'évacuation, par l'intermédiaire d'un dispositif formant trop-plein. 13 - Installation suivant l'une des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que l'extrémité du tube de drainage qui est opposée au tampon d'obturation forme un regard de dégorgement. 14 - Installation suivant l'une des revendications 10 à 13, dans laquelle le terrain est constitué par un massif relativement perméable remplissant une enceinte étanche, caractérisée en ce que chaque tube de drainage est disposé dans une tranchée vers laquelle s'inclinent les parties adjacentes du fond de l'enceinte qui, entre deux tranchées, a la forme d'un toit à double pente. 15 - Installation suivant les revendications 13 et 14, caractérisée en ce que chaque élément tubulaire prolongeant un tube de drainage traverse la paroi de l'enceinte étanche, ou bien est relié à cette paroi, à l'amont du branchement relié au collecteur d'évacuation. 16 - Installation suivant l'une des revendications 11 à 15, caractérisée en ce que chaque tube d'irrigation prolonge un tube d'amenée qui, à l'extérieur du tampon, n'est ni perforé ni poreux. 17 - Installation suivant la revendication 12, dans laquelle le disposi tif de trop-plein comporte une colonne tubulaire disposée dans une gaine ou fosse réceptrice reliée è une canalisation qui assure l'évacuation de l'eau en excès, caractérisée en ce que la colonne tubulaire comporte plusieurs orifices de sortie décalés verticalement les uns par rapport aux autres et qui peuvent être mis sélectivement et individuellement en communication avec au moins une ouverture d'un fourreau cylindrique étanche monté rotatif autour de la colonne tubulaire. 18 - Installation suivant la revendication 17, caractérisée en ce que le fourreau comporte des orifices disposés au niveau des orifices respectifs de la colonne. 19 - Installation suivant la revendication 17, caractérisée en ce que le fourreau comporte une ouverture unique en forme de fente. 20 - Installation suivant la revendication 19, caractérisée en ce que la fente est verticale et les orifices sont décalés angulairement les uns par rapport aux autres. 21 - Installation suivant l'une des revendications 17 à 20, caractérisée en ce qu'autour du fourreau sont prévus des colliers de serrage. 22 - Installation suivant ltune des revendications 17 à 21, caractérisée en ce qu'une pâte lubrifiante est interposée entre la colonne et le fourreau. 23 - Installation suivant l'une des revendications 17 à 22, caractérisée en ce que le fourreau comporte un index qui peut être mis sélectivement en coincidence avec des repères fixes pour définir le réglage de niveau voulu.