Brevet FR2407875A1 — publié le 19790601

L'invention concerne le captage des eaux de pluie et/ou de ruissellement, notamment pour la culture des végétaux en améliorant ou en créant un etat hygrometrique des sols permettant leur développement. Les procédés connus visant ces résultats sont de deux types - Le système traditionnel, largement employé,est l'irrigation; l'eau est prealablement stocks,et ensuite distribuée soit par des conduits ou canaux au pied des végétaux, soit par des moyens mécaniques (lances, tourniquets etc.. - Des systèmes utilisant la capillarité, des réservoirs, vessies, tuyaux ou autres,sont enfouis dans le sol pour y servir de réserve et sont remplis périodiquement . Ces systèmes ont pour principaux inconvénients - une perte considérable d'eau dans le sol par infiltration et dans l'air par évaporation, - une implantation de conduits et canaux importante et fragile, - un système de remplissage aléatoire, un potentiel d'humidification assez faible. Aucun de ces procédés ne s' avère suffisamment satisfaisant pour entreprendre des cultures dans des zônes désertiques ou semi-désertiques en creant dans le sol un état hygrométrique favorable au développement des vegetaux et à terme engendrant la reprise du cycle naturel. Le procédé selon l'invention permet d'éviter ces inconvenients. Dans celui-ci en effet, presque tous les moyens artificiels sont éliminés (reservoirs, bassins, tuyauteries, pompes, canalisations et canaux etc...). Les interventions périodiques de l'homme pour le remplissage, la mise en route, le contrôle, les réparations sont pratiquement éliminées. Le procedé objet de l'invention consiste à mettre en place dans le sols une profondeur pré-déterminée, un matériau en feuille étanche a l'eau (film plastique, en caoutchouc etc.) d'une longueur et d'une largeur fonction des cultures désirées. La mise en place du film peut s'effectuer à la main ou mécaniquement, après décapage du sol sur la profondeur désirée qui est fonction de la nature du sol, du climat, des précipitations annuelles moyennes et du type de végétaux à cultiver. Ce film imperméable a pour but de retenir les eaux de pluie et/ou de ruissellement,en évitant leur infiltration à grande profondeur dans le sol et en limitant considérablement leur evaporation dans les zOnes désertiques à très forte température. Le stockage de l'eau est alors réalise par le fait que les bords du film imperméable ont été relevés au moment de sa mise en place sur la hauteur désirée, en fonction de la nature des végétaux à cultiver. Le film introduit dans le sol crée une nappe d'eau au moment des pluies sans aucune autre intervention. Pour eviter l'évaporation de ces nappes, avant d'avoir compTètement recouvert les feuilles étanches, on dispose une seconde feuille étanche, mais percée de nombreux petits trous, qui est ensuite recouverte d'une couche de sable et/ou de terre sur une hauteur telle qu'elle soit hors de portée des socs de charrues. Cette seconde feuille a pour but de condenser les eaux d'évaporation à une hauteur qui la rend utilisable par les racines des végétaux sans aucune intervention humaine. Les matériaux pour réaliser de telles feuilles ou films etanches existent actuellement sur le marché et sont couramment utilises dans le b ti- ment et les travaux publics. Pour éviter des fuites éventuelles dans la retenue d'eau, on peut facilement compartimenter les nappes. L'irrigation s'effectue par en-dessous. On peut, en cas de grandes sécheresses, utiliser de l'eau d'appoint pour arroser et dans ce cas encore, le film étanche évite les pertes à la fois par infiltration et par evaporation. Le procédé selon l'invention permet de traiter rapidement de très grandes surfaces pour des durees tres longues dépassant tres largement la vingtaine d'annees, ce qui finalement s'avère tres peu onéreux par rapport aux procédés existants. Les zOnes de cultures ainsi définies peuvent être protégées des vents dominants au moyen de bordures d'arbres adaptés au climat et ayant également leur propre retenue d'eau effectuée dans des rigoles de profondeur correspondante au type d'arbre. On peut ainsi envisager de stopper l'avance des déserts et de regagner peu à peu sur eux en créant des oasis artificielles de surfaces de plus en plus étendues. En effet, les déserts ou zOnes semi-desertiques, pour la plupart recoivent de l'eau de pluie en quantité variabl e, qui s'évapore sur les zones argileuses ou est absorbée par infiltration et va grossir les nappes d'eau à grande profondeur, par exemple au Sahel à 300 mètres et où les pluies atteignent 350 à 600 mm/an. Le procédé selon l'invention permet également de capter les eaux de ruissellement avec très peu de mise en oeuvre en étendant de grandes surfaces de film étanche sur des zOnes en pente,en prenant la precaution de réaliser des ancrages au sol; les eaux collectées sont stockées de la même manière, mais dans des fosses qui seront préférablement recouvertes pour eviter l'évaporation. Ce mode de stockage permet d'obtenir des eaux d'appoint en cas de longues périodes de secheresse. Le procedé selon l'invention permet également de créer des rizieres artificielles en provoquant des retenues d'eau sur les sols permeables et en les distribuant sur des terrains étages. Le procédé selon l'invention offre aussi la possibilité de réaliser des puits de très faible profondeur en stockant l'eau à tres faible profondeur dans du sable alimentant les puits Le procédé selon l'invention trouve une autre application inverse en limitant la quantité d'eau présente au pied des végétaux dans les sols spongieux à fortes précipitations. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris a la lecture de la description qui suit, faite en reference aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente, en coupe transversale, un exemple de nappe d'eau de captage, - la figure 2 représente la coupe longitudinale d'un mode de captage compartimente, - la figure 3 représente un autre mode de mise en place du film étanche formant des vagues de retenue d'eau, au creux desquelles on a planté des arbres ayant besoin de beaucoup d'eau, - la figure 4 represente un mode de captage d'eau de ruissellement sur des zOnes pentues, - la figure 5 représente une variante de la figure 4 dans laquelle l'eau de ruissellement alimente une nappe d'irrigation souterraine de cultures ou permet de creer un étang artificiel. - la figure 6 montre un exemple de zOne de culture réalisée par juxtaposition de parcelles séparées, bordees,du coté des vents dominants, par un rideau d'arbres, - la figure 7 montre un exemple d'application à la réalisation d'une rizière, - la figure 8 montre un exemple d'application en zOne très humide pour limiter la quantité d'eau au pied des végétaux en drainant les parcelles cultivées, - la figure 9 montre un exemple de nappe de captage protégee par un film anti-évaporation, - la figure 10 montre un exemple de captage direct d'eau de pluie dans une fosse recevant au moins un puits protége par un film anti-evaporation. Tel qu'il est présenté en coupe transversale sur exemple de la figure 1, le procédé selon l'invention comporte les films étanches 1,2,3, 4...n, déroulés sur le terrain après avoir creusé les tranchees correspondantes avec des engins de chantier appropriés du type "Bulldozer" par exemple. Le film est déroulé soit mécaniquement, soit à la main, partir de grandes bobines analogues, à la largeur près, celles utilises pour les gros cibles électriques. La largeur peut atteindre la limite de la technologie actuelle, on peut egalement envisager de souder en continu les films au moment de leur dépose sur le terrain pour définir les largeurs désirées 5. Les bords des films étanches sont releves sur les cotés 6,7 formant talus, de façon à délimiter une hauteur de retenue d'eau 8. La hauteur 9 de terre ou sable située au-dessus du niveau de la nappe d'eau est fonction de la nature du terrain, du climat, du volume des pluies et du type de végétaux à cultiver. Lorsque les films sont mis en place, les engins de chantier les recouvrent de terre et/ou sable suivant les hauteurs pré-définies. Les matériaux utilisables peuvent être des matières plastiques par exemple thermoplastes (copolymere d'ethylene-bitume). Ils doivent préfBrable- ment être biologiquement neutres, résistant aux rayons ultra-violets, particulierement lorsqu'ils recouvrent les sols de pentes, résistant aux acides dilués, résistant aux racines pour les plantations d'arbres et résistant à la chaleur rayonnante. Ils doivent être thermo-soudables de façon étanche. Sur la figure 2, on a représente une coupe longitudinale d'une bande de film e que sur la figure 1, presentant des compartiments 10 obtenus en menageant des talus 11 sur lesquels repose le film étanche. La hauteur de ces talus est la meme que celle 8 des bords latéraux. La terre ou le sable 12 recouvre le tout et l'immobilise en position. On peut éventuellement ancrer les bords sur les talus pour eviter les glissements Cette disposition, en cas de fuite dans l'un des compartiments, evite l'infiltration progressive de toute une nappe. Sur la figure 3, on a représenté en coupe longitudinale un autre mode de réalisation de zOnes de culture dans lesquelles le film étanche 13 est déposé sur des rigoles parallèles définissant des reserves locales d'eau pour la plantation d'arbres/ecessitant beaucoup d'eau, tels des orangers par exemple. Comme pour la figure 2, la bordure du talus 15 est relevée au même niveau que les sommets 16 des talus de rigoles. La profondeur des rigoles est fonction du type d'arbres et de l'importance des pluies annuelles. La figure 4 montre un mode de captage d'eau de pluie par ruissellement sur au moins une pente 17, recouverte localement d'un film étanche 18 qui peut être ancré au sol par au moins une rigole 19 suffisamment profonde et remplie de terre et/ou sableX2p0ouvant récevoir des végétaux, arbres par exemple, qui retiendront convenablement la terre et seront alimentés par l'eau retenue dans le fond de la rigole d'ancrage. L'eau est recueillie dans une'fosse longitudinale 21, recouverte de préférence avec un matériau 22 réfléchissant le rayonnement solaire pour empêcher l'évaporation. La fosse 21 peut être située entre deux pentes équipées de la même façon pour collecter davantage d'eau avec un minimum de mise en oeuvre. Suivant un mode simplifié de mise en oeuvre du procede, on a represente sur la figure 5 a'aménagement à moindres frais d'une pente sur laquelle on a seulement creusé des rigoles de préférence perpendiculaires à la ligne de plus grande pente. Ces rigoles servent, comme sur la figure 4, à la fois à ancrer le film sur la pente, à collecter l'eau de ruissellement et à planter des arbres ou autres végétaux nécessitant de grandes quantites d'eau. Cette disposition est particulièrement indiquée dans les régions ou le volume des pluies est faible. La partie horizontale, en bas de pente, peut elle-meme être aménagée en zone de captage d'eau de ruissellement pour recevoir une culture nécessitant beaucoup d'eau répartie sur une plus grande surface, ou bien encore pour créer un bassin. Sur la figure 6, on a montré un mode de realisation de zônes cultivées 23 comportant un ensemble de parcelles 24 pouvant elles-mêmes être compartimentées, chaque parcelle pouvant faire par exemple un kilomètre carré de surface. Ces zOnes seront preférablement bordées, soit totalement, soit partiellement du cte des vents dominantes, par au moins une rangée d'arbres 25 plantés dans une rigole de captage et de retenue d'eau. Ces arbres seront choisis en fonction de leur capacite à résister aux conditions climatiques. Ils pourront ainsi protéger les plantations contre les vents et tempêtes. On peut également réaliser des talus de protection contre les vents, ces talus peuvent être conçus avec une armature quelconque. Sur la figure 7 on a montré un exemple de réalisation de rizière en créant en amont une réserve d'eau de ruissellement et en equipant en dessous différents niveaux étagés 26,27,28 permettant de retenir l'eau et dans lesquels on a mis de la terre et/ou du sabre pour les plantations. Sur la figure 8, à l'inverse, on a utilisé le procédé selon l'invention pour limiter la quantité d'eau résiduelle au pied des végétaux en disposant un film étanche 29, selon une forme présentant,dans la partie centrale de la parcelle traitée, au moins un point haut ou une double pente, de telle sorte qu'après avoir recouvert le film d'une hauteur de terre 30 dans laquelle sont plantés les végétaux, les eaux de pluie s'accumulant sur le film ruissel: lent vers les cOtés 31,32 équipés de murets de retenue de la terre, mais comportant des ouvertures de passage des eaux qui sont collectées dans les canaux de drainage 33,34. Cette disposition permet des cultures variees dans les terrains gorgés d'eau, dans les pays très humides. Sur la figure 9, on a montré un exemple de captage d'une nappe d'eau de pluie et/ou de ruissellement sur un film étanche 35 qui a été apres decapage à la profondeur voulue, recouvert de terre ou de sable jusqu'à une hauteur 36, puis on a déposé un second film mince 37 percé de nombreux trous et recouvert ensuite de terre ou sable sur une hauteur 38 qui le met hors d'atteinte des socs de charrue. Comme pour les autres cas, l'eau s'accumule sur le premier film 35 et va ensuite, sous l'action de la chaleur rayonnante du soleil, s'évaporer, mais elle se condensera sous la feuille étanche 37 qui ne laissera passer que des quantités infimes au travers des trous qui permettent aux racines des végétaux cultivés de passer au travers pour aller chercher l'eau dont ils ont besoin pour leur développement. Sur la figure 10, on a montre un exemple de réalisation d'un puits suivant le procede selon l'invention. On décape,avec des engins de chantier, une fosse de faible profondeur, mais de grande surface et dont le fond comporte une partiè basse 39 centrale/ La snurface est fonction, avec la profondeur, du volume d'eau à retenir, provenant de'la pluie et/ou de ruissellement. On dispose ensuite,sur le fond et les bords de la fosse, une feuille étanche en matériau biologiquement neutre 40. Au point bas qui peut être une 42 rigole assez large, on monte la carcasse d'un puits/sur une plaque de répar- tition de charge 47, ou de plusieurs puits suivant les besoins, équipés avec leur moyen de filtrage de l'eau qui remontera du sable avec lequel on comble ensuite la fosse. Avant d'avoir complètement remblayé, on dépose une seconde feuille en matériau étanche,également biologiquement neutre, de façon qu'elle présente un point central - ou une ligne de faite à double ou simple pente 45, de telle sorte qu'elle empêche l'évaporation en condensant l'eau sur sa face interne, celle-ci retombant ensuite dans la fosse. La partie supérieure de la feuille anti-évaporation permet le ruissellement des eaux captées vers la périphérie de la feuille qui est intérieure à la fosse. Cette feuille étanche est ensuite recouverte d'une faible couche de sable 46 qui en assure l'ancrage. On a intérêt à ce que le puit émerge suffisamment du niveau supérieur de la fosse, notamment dans les régions sahariennes, et qu'il soit recouvert d'un couvercle étanche aux poussieres ou d'un petit bâtiment équipe des moyens de pompage. L'intérêt d'un tel puits réside dans sa simplicité de mise en oeuvre puisqu'il ne nécessite pas de forage profond et tres onéreux, notamment pour les moyens de pompage et qu'il n'épuisera pas les nappes phréatiques. Dans les zOnes désertiques ou semi-desertiques,il peut représenter un moyen de survie aussi bien pour les hommes que pour les animaux. Ces puits peuvent être placés dans des zones de ruissellement oû, pendant la saison des pluies, il sera alimenté pour l'année suivante. Il peut egalement être placé dans un oued ou en bordure d'un oued avec une-derivation. Le procédé s'applique à la culture sur sols perméables, par exemple en France en Champagne pouilleuse, dans les zOnes à très fort ensoleillement et tres forte température, par exemple dans le Sahel, dans des zOnes desertiques ou semi-desertiques recevant des pluies et également dans les zones absolument sans pluie , mais comportant des nappes phréatiques où l'on peut prélever de l'eau par pompage. A l'inverse le procédé selon l'invention s'applique dans les zOnes très humides et pluvieuses où le sol est trop humide pour la culture de végétaux varies, en permettant de réaliser des drainages. Le procédé s'applique également pour la création de rizieres, de points d'eau pour les animaux, et de puits. REVENDICATIONS 1 - Procédé de captage et de stockage d'eau de pluie ou d'arrosage destiné a p-ermettre la culture dans les zônes climatiques difficiles en évitant les pertes par infiltration ou évaporation, caractérisé en ce qu'il comporte un film en matériau souple et étanche, préférablement soudable, possédant de bonnes qualités mécaniques, biologiquement neutre, résistant aux rayons ultra-violets et a la chaleur rayonnante ainsi qu'aux acides dilués et aux racines, ledit film est posé à méme le sol préalablement décapé sur une profondeur fonction de la nature dudit sol, du climat, des végétaux a cultiver, et présentant deux talus d'appui des bords latéraux du film qui sont relevés sur les talus définissant ainsi une largeur de parcelle cultivable et la hauteur de la nappe d'eau captée et stockiez après la pose manuelle ou mécanique du film, il est recouvert de terre ou sable sur la hauteur désirée. 2 - Procede selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parcelles traitées sont compartimentées (10) au moyen de talus de séparation (11) ménagés à un pas fonction de la largeur (5) des nappes de captageet à la même hauteur que les talus latéraux. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film est déposé sur un sol décapé présentant, par rapport aux bords latéraux, une succession de rigoles perpendiculaires ou parallèles aux dits bords, le film est ensuite recouvert de terre ou sable suivant une hauteur appropriée façon à recevoir des rangées d'arbres nécessitant beaucoup d'eau. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des rigoles parallèles sont ménagées sur desBrrains pentus, sensiblement perpendiculairement à la ligne de plus grande pente, le film étanche étant ensuite déposé dans les rigoles et sur la pente, lesdites rigoles sont ensuite remplies de sable ou de terre et reçoivent des arbres ou autres végétaux. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le captage de l'eau de ruissellement s'effectue en creusant au moins une rigole profonde d'ancrage sur au moins une pente, le film étanche est ensuite placé dans la rigole puis sur la pente même le sol en-dessous de rigole, jusqu'à une fosse située parallelement a la rigole au bas de la pente, ladite fosse est egalement recouverte d'un film étanche pour stocker liteau, la rigole est ensuite comble avec de la terre ou du sable et reçoit des arbres appropriés. 6 - Procéde selon les revendication; 1,2,3, caractérise en ce qu'une feuille mince (37) en matériau étanche à l'eau, perceede nombreux trous, est deposée sur le sol au moment du remblayage recouvrant le premier film étanche (35) destine à retenir l'eau, puis est eifé-même recouvertede terre ou sable sur une hauteur Ta mettant hors d'atteinte des socs de charrues. 7 - Procéde selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6, caractérisé en ce que de grandes zOnes de plantations sont réalisées en juxtaposant des parcelles traitees pour retenir l'eau et sont bordées totalement ou partiellement du côte des vents dominants, par au moins une rangee d'arbres appropries plantés dans une rigole correspondante équipée d'un film etanche de captage des eaux de pluie. 8 - Procédé selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les films de retenue d'eau sont disposés sur des pentes successives pour la création de rizières. 9 - Procédé selon a revendication 1, caractérise en ce que le film de retenue d'eau est dispose sur un sol décapé de façon à définir des parcelles cultivables dont la partie centrale est plus éievée,de maniere à créer un ruissellement vers le périmètre extérieur et collecter éventuellement les eaux de ruissellement dans des canaux de drainage ,le film est ensuite recouvert de terre jusqu'à la hauteur appropriée, la terre pouvant entre contenue par des murets comportant à leur base des ouvertures de passage des eaux de ruissellement. 10 - Procédé selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le captage de l'eau de pluie et/ou de ruissellement est réalisé en décapant le sol pour définir une fosse de faible profondeur , comportant de préférence un point bas (39), d'une surface importante fonction du volume d'eau à recueillir, recouverte sur le fond-et sur les bords par une feuille de matériau étanche et biologiquement neutre et ensuite comblée avec du sable et/ou de la terre après avoir, au point bas, monté la carcasse d'au moins un puits avec son moyen de filtrage, avant d'avoir atteint le niveau supérieur de remblayage, on dispose une autre feuille etanche (44) anti-évaporation avec un point haut central (45), de telle sorte qu'elle forme une zone de ruissellement vers sa périphérie qui se trouve intérieure à la fosse, cette feuille étanche est ensuite recouverte d'une faible couche de terre ou de sable qui en assure l'ancrage.