Brevet FR2591422A1 — publié le 19870619

Installation de traitement du sol, notamment de cultures, par injection d'eau au moyen d'un réseau enterré. L'invention concerne une installation pour le traitement du sol, et notamment des cultures, comprenant un réseau enterré propre à injecter de l'eau dans le sol. On connaît déjà de telles installations qui, par rapport aux installations d'arrosage en surface, présentent l'avantage d'éviter l'évaporation en surface et, par conséquent, l'augmentation de la concentration de salinité qui en résulte. Dans les installations connues, le réseau enterré est relié à une source d'alimentation en eau appropriée. Le réseau comprend des canalisations enterrées munies de moyens propres à assurer l'injection de l'eau dans le sol. Ces moyens peuvent être constitués par des gicleurs, des orifices d'injection, des goutteurs, des gaines poreuses, ou par d'autres organes du même genre. Ces installations connues sont prévues pour fonctionner généralement par intermittence, ce qui favorise la pénétration d'argiles ou la prolifération d'impuretés conduisant ensuite à des bouchages des gicleurs ou organes analogues. En outre, ces installations sont essentiellement limitées à l'irrigation des sols. En effet, si l'utilisation de l'eau d'injection permet théoriquement de véhiculer des fertilisants ou analogues, l'adjonction de tels agents est le plus souvent prohibée pour éviter là encore des problèmes de bouchage. L'un des buts de l'invention est de procurer une installation de traitement du sol, notamment de cultures, par injection d'eau au moyen d'un réseau enterré qui permet d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus. Un autre but de l'invention est de procurer une telle installation qui peut être utilisée aussi bien pour l'irrigation des sols, que pour leur fertilisation ou pour leur chauffage. Selon une des caractéristiques essentielles de l'invention, l'installation comprend des moyens pour assurer l'injection d'eau sous une pression variable, ainsi que des moyens pour recycler l'eau non injectée. Ceci permet de garantir le maintien en parfait état des gicleurs ou organes analogues du réseau enterré. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réseau enterré est relié en sortie à une boucle de recyclage dans laquelle sont montés une pompe de circulation et un filtre, ce pui permet de contrôler en permanence la qualité de l'eau qui est filtrée. Avantageusement, l'installation de l'invention comprend un groupe d'alimentation en eau filtrée, un régulateur étant prévu pour commander le maintien en pression variable de l'eau fournie par le groupe d'alimentation dans le réseau enterré. L'invention prévoit en outre que ce régulateur soit piloté par au moins un tensiomètre mesurant la tension d'humidité dans le sol. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'installation comprend au moins un bac propre à contenir un adjuvant propre à être envoyé vers le groupe d'alimenta- tion en eau. Cet adjuvant peut être un fertilisant ou encore un agent d'imperméabilisation du sol, tel que de l'argile colloidal. L'invention prévoit en outre que l'installation comprend des moyens pour assurer le chauffage de l'eau à injecter dans le sol, ce qui permet de traiter des espaces verts, comme des terrains de golf, de football, etc, afin de les mettre en condition hors gel. Dans la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel la figure unique représente le schéma d'une installation conforme à l'invention. L'installation, telle que représentée sur le dessin, comprend un groupe d'alimentation en eau filtrée, désigné dans son ensemble par la référence 10. Ce groupe comprend une canalisation 12 dont l'entrée est branchée sur une prise 14 d'alimentation et dont la sortie débouche dans un bassin 16. Sur la canalisation 12 sont montés successivement un filtre 18 et un compteur volumétrique 20. L'eau contenue dans le bassin 16 est maintenue à un niveau sensiblement constant grâce à un flotteur 22 agissant sur une vanne de distribution 24. En outre, un agitateur 26 est prévu pour assurer le mélange de l'eau et d'éventuels adjuvants à l'intérieur du bassin 16. L'eau contenue dans le bassin 16 est destinée à l'alimentation d'un réseau 28 propre à être enterré dans le sol dans une position sensiblement horizontale. Ce réseau 28 comprend une canalisation d'entrée 30 qui est alimentée par le bassin 16 au moyen d'une pompe 32, telle une pompe à piston. Une série de canalisations transversales 341 342, ... sont raccordées latéralement sur la canalisation d'entrée 30 et sont disposées dans une position sensiblement parallèle entre elles. Les canalisations transversales 341, 342 débouchent d'autre part sur une canalisation commune de sortie 36. Chacune des canalisations transversales comporte des orifices d'injection ou analogues tels 381, 382, etc, disposés à intervalles réguliers entre eux, de manière à constituer une pluralité d'orifices d'injection formant un maillage à l'intérieur du sol. Les canalisations précitées sont avantageusement réalisées en matière plastique, par exemple en polyéthylène, de manière à pouvoir subir les déformations éventuelles du sol dans lequel elles sont enterrées. La canalisation de sortie 36 débouche sur une boucle de recyclage 40 qui est reliée à la canalisation d'arrivée 30 en un point 42 placé en un endroit intermédiaire entre le groupe d'alimentation 10 et le réseau enterré 28. Sur cette boucle de recyclage 40 sont montés successivement, dans le sens de circulation de l'eau tel que représenté par la flèche F, une pompe de circulation 44 et un filtre 48. Cette pompe 44 est une pompe à faible débit, pouvant assurer par exemple un débit de l'ordre de 2 à 3 mètres cube par heure. Une pompe 50, ayant par exemple un débit dix fois supérieur à celui de la pompe 44, est prévue sur une branche de dérivation 52 reliée à la branche principale de la boucle 40, d'une part en amont de la pompe 44 et, d'autre part, en aval du filtre 48. Un régulateur 54 propre à commander la pression d'eau du réseau enterré 28 est relié à la pompe 32 précitée qui assure le maintien de la pression d'eau. Le régulateur est relié d'autre part à une vanne de décharge 56 montée dans la partie d'extrémité 58 de la canalisation 30, qui débouche au-dessus du bassin 16. Le régulateur 54 est en outre équilibré grâce à un ballon à membrane 60 dont la pression interne est contrôlée par un manomètre 62. Le régulateur 54 est piloté par au moins un tensiomètre 64 mesurant la tension d'humidité dans le sol, dans la région où est disposé le réseau enterré 28. De cette manière, l'eau recyclée par la pompe de circulation 44 est constamment clarifiée par le filtre 48 et maintenue sous une pression variable sous le contrôle du régulateur 54. Ce dernier agit sur la pompe 32 ou sur la vanne de décharge 56, respectivement pour fournir de l'eau du bassin 16 au réseau 28 ou pour retirer de l'eau de ce réseau et la retourner vers le bassin 16. On assure ainsi, grâce au réseau d'injection maillé, une irrigation à débit variable en fonction des indications données par le tensiomètre 64. On comprendra que le régulateur 54 est avantageusement doté d'un programmateur interne qui permet également de faire varier la pression d'injection d'eau en fonction d'autres paramètres, par exemple en fonction du temps, de l'ensoleillement, etc. La liaison fonctionnelle entre le régulateur 54 et le tensiomètre 64 est représentée schématiquement par la ligne 66 en trait interrompu. L'installation comporte en outre trois bacs 681, 682 et 683 munis respectivement d'un dispositif mélangeur 701, 702, 703, et respectivement d'une pompe, par exemple à piston, 721, 722 et 723. Les sorties de ces pompes débouchent sur une canalisation commune 74, qui débouche elle-même au-dessus du bassin 16. Les bacs précités sont propres à contenir un adjuvant approprié en mélange avec de l'eau et à envoyer ainsi ce ou ces adjuvants vers le bassin 16 du groupe dlalimenta- tion en eau 18. L'adjuvant peut être un fertilisant, par exemple de l'acide nitrique, de l'acide phosphorique, de la potasse, etc, ou encore un agent d'imperméabilisation du sol, tel que de l'argile colloidal. Dans tous les cas, il est indispensable d'assurer le mélange intime des adjuvants dans leurs bacs respectifs et également le brassage du mélange contenu dans le bassin 16. L'installation comprend par ailleurs des moyens pour assurer le chauffage de l'eau à injecter dans le sol. Ces moyens comprennent une chaudière 76 qui, avantageusement, est une chaudière à condensation du type à lavage de gaz au travers de corps de remplissage 78 -à grande surface. La chaudière 76 est reliée au réseau 28 par une canalisation 80 qui est raccordée en un point 82 sur la boucle 40, ce point 82 étant disposé entre le point 42 et le filtre 48. La chaudière 76 comporte un brûleur 84 qui est propre à réchauffer l'eau et à la diriger vers le bassin 16, grâce à une canalisation de sortie 86. L'eau chaude provenant du mélange de l'eau chauffée par la chaudière et de l'eau froide du bassin 16 est envoyée vers le réseau 28 par l'intermédiaire d'une pompe 88, à grand débit, montée sur une canalisation 90 reliée entre le fond du bassin 16 et la canalisation 30. Le point de raccordement 92 entre la canalisation 90 et la canalisation 30 est situé immédiatement en amont du point de raccordement 42. Entre les points de raccordement 92 et 42 est également prévu un autre filtre 94 destiné à retenir toute impureté éventuellement présente dans l'eau de distribution. Un régulateur 96 est relié par une liaison électrique 98 à un capteur de température 100 placé sur la boucle 40 Le régulateur 96 est prévu pour commander le réglage d'une vanne 102 montée sur la canalisation d'arrivée 80, le fonctionnement du brûleur 84 de la chaudière ainsi que la pompe 50 montée en dérivation sur la boucle de recyclage 40. La température de la boucle commande la chaudière qui est alors irriguée à travers la vanne 102. L'installation de l'invention permet ainsi dtirriguer et de fertiliser des cultures en plein champ, telles que des cultures de blé, de mais, etc. Dans ce cas, elle peut être également utilisée simplement pour l'irrigation, le tensiomètre assurant la régulation de la pression et donc l'irrigation souterraine. L'installation peut être également utilisée pour l'irrigation et la fertilisation de cultures sous petits tunnels, par exemple pour la culture des fraises, des asperges, etc, assurant ainsi la précocité grâce à la fertilisation et le chauffage. L'installation peut être également utilisée pour l'irrigation, la fertilisation et le chauffage des serres horticoles et maraîchères. Grâce à la variation de pression de l'eau d'injection, assurée par le dispositif de régulation, on surveille en pérmanence l'humidité du sol. Grâce au maillage fourni par le réseau enterré, on peut assurer en outre différents traitements, autres que ceux mentionnés précédemment. C'est ainsi que l'on peut réaliser l'imperméabilisation des sous-couches de terrains trop drainants pour obtenir un meilleur contrôle de la rétention d'eau, notamment dans les terrains arides, sablonneux, et cela principalement par injection d'argile colloidal. L'invention permet en outre le traitement des espaces verts, tels que les terrains de golf, de football, etc, par chauffage pour les mettre en condition hors gel. En outre, le réseau enterré peut être mis en place par des sous-soleuses à socle ou à fraise et peut être combiné à un maillage drainant mis en oeuvre par le même appareillage, le drainage placé sous le dispositif d'irrigation permettant de garantir des lessivages ou des traitements périodiques. L'installation de l'invention est ainsi propre à assurer un traitement des sols par irrigation, fertilisation ou chauffage, étant entendu qu'elle assure également une irrigation dans le cas du traitement par fertilisation ou chauffage. Les gicleurs ou analogues du réseau sous terrain doivent être choisis parmi des capillaires ou éléments poreux de faible débit, par exemple d'un débit inférieur à 0,1litre/heure sous une pression correspondant à 1 mètre de colonne d'eau, de manière que le débit total des gicleurs soit inférieur au débit d'eau dans le réseau et qu'il puisse y avoir un recyclage permanent. Dans le fonctionnement en mode chauffage, le débit dans le réseau sous terrain est beaucoup plus élevé que dans le fonctionnement en mode irrigation ou fertilisation, ce qui justifie l'utilisation des pompes 50 et 88 à grand débit qui sont mises en fonctionnement uniquement dans le mode chauffage. Revendications. 1. Installation de traitement du sol, notamment de cultures, par injection d'eau au moyen d'un réseau enterré, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (64, 54) pour assurer cette injection d'eau sous une pression variable et des moyens (40, 44) pour recycler l'eau non injectée. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réseau enterré (28) est relié en sortie à une boucle de recyclage (40) dans laquelle sont montés une pompe de circulation (44) et un filtre (48). 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un groupe d'alimentation. (10) en eau filtrée. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un régulateur (54) propre à commander la pression d'eau du réseau enterré (28) est relié, d'une part1 à une pompe (32) de maintien de pression montée entre le groupe d'alimentation (10) et le réseau enterré (28) et, d'autre part, à une vanne de décharge (56) propre à retourner de l'eau vers le groupe d'alimentation (10). 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le régulateur (54) est piloté par au moins un tensiomètre (64) mesurant la tension d'humidité dans le sol. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins un bac (681, 682, 683) propre à contenir un adjuvant est prévu pour envoyer cet adjuvant vers le groupe d'alimentation en eau (10). 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le bac (681, 682, 683) est prévu pour recevoir un adjuvant tel qu'un fertilisant, ou encore un agent d'imperméabilisation du sol, tel que de l'argile colloidal. 8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour assurer le chauffage de l'eau à injecter dans le sol. 9. Installation selon les revendications 3 et 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une chaudière (76) reliée au réseau enterré (28) par une canalisation d'arrivée (80) et au groupe d'alimentation en eau (10) par une canalisation de sortie (86), l'eau chaude provenant du mélange de l'eau chauffée par la chaudière et de l'eau froide du groupe d'alimentation (10) étant envoyée vers le réseau enterré par l'intermédiaire d'une pompe (88) à grand débit. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un régulateur (96) relié à un capteur de température (100) placé sur la boucle (40) est prévu paur cailander le réglage d'une vanne (102) montée sur la canalisation d'arrivée (80), pour commander le fonctionnement de la chaudière (76) et pour commander une pompe (50) montée en dérivation sur la boucle de recyclage (40) du réseau enterré (28).