Goutte à goutte enterré

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Bien implanté dans les pays où les ressources en eau sont limitées, le goutte à goutte enterré peine à se développer dans le secteur des espaces verts français. Cette technique a pourtant des atouts à faire valoir, notamment en matière d'économies d'eau et de réduction des interventions. Les produits, aujourd'hui arrivés à maturité, permettent de réaliser des installations durables, à condition de respecter certaines règles à l'installation.

 

L'invention du goutteur en plastique moderne est attribuée à l'Israélien Simcha Blass. Elle fût rapidement reprise par la société Netafim, qui commercialisa en 1965 les premiers tuyaux de goutte à goutte. Les gouetteurs, véritable coeur du système, n'ont depuis cessé d'évoluer pour répondre notamment aux problèmes de colmatage. Les premiers modèles enterrables sortent dans les années quatre-vingt-dix. Destinés avant tout au secteur agricole, ils trouvent aussi des applications dans l'arboriculture, les cultures légumières ou la vigne. Encore confidentiels dans les espaces verts français au début des années 2000, ils sortent petit à petit de l'ombre avec l'augmentation des prix de l'eau et la sensibilité croissante vis à vis de la préservation de la ressource. Sur le marché français, nous avons recensé trois solutions enterrables destinées aux espaces verts : l'Unitechline AS de Netafim, le DL2000 de Toro et, depuis le début de l'année, le XFS de Rain Bird. Tous trois se présentent sous la forme de tuyaux lisses en polyéthylène, de 16mm de diamètre et 1,2 mm d'épaisseur, à l'intérieur desquels sont disposés à intervalles réguliers (30 ou 50 cm) des goutteurs en plastique, dits "intégrés" ou "en ligne". Leur débit varie suivant les produits : 1,6 l/h pour l'Unitechline 16, 2 l/h pour le DL2000 et 2,3 l/h pour le XFS et l'Unitechline 20.

 

Des barrières antiracines dans les goutteurs

"Il est souhaitable d'avoir le débit le plus faible possible pour optimiser la diffusion par capillarité et éviter les pertes par percolation", explique Bruno Montagnon, le responsable de la branche espaces verts de Netafim pour la France. "Mais une barrière psychologique dans le secteur nous empêche de descendre au-dessous des 1,6 l/h comme sur nos produts agricoles." Pour atteindre ces faibles débits de sortie, la pression de l'eau doit être fortement dissipée à l'intérieur des goutteurs, tout en évitant leur colmatage par les particules ou les composés chimiques en suspension dans l'eau. Les fabricants ont donc abandonné les circuits à flux laminaire du début au profit de circuits en zigzag favorisant un écoulement turbulent. L'eau assure ainsi le nettoyage du goutteur, qui est alors dit "autonettoyany". Les modèles modernes sont également autorégulants : leur débit reste constant sur une plage de pression de fonctionnement allant habituellement de 0,5 à 4 bars. Ceci permet d'obtenir des débits homogènes sur toute la longueur du tuyau et dans les pentes.

A ces caractéristiques partagées par l'ensemble des goutteurs se rajoutent deux problématiques spécifiques aux systèmes enterrés : l'effet de succion à la fermeture de la vanne, qui aspire les particules de terre dans le tuyau, et l'intrusion des racines. Certains fabricants intègrent des dispositifs antisiphon dans leurs goutteurs, en complément de la vanne d'entrée d'air positionnée sur le réseau. En revanche, chaque fabricant a développé son propre dispositif antiracinaire. Netafim et Rain Bird ont opté pour les barrières physiques alors que Toro a choisi une barrière chimique. Le premier utilise une "pré-chambre de perte racinaire", qui joue sur une forte humidité et sur le géotropisme pour bloquer les racines. Le second utilise une puce de cuivre grâce à laquelle les acides organiques exsudés par les racines libèrent des ions Cu²+, qui endommagent les membranes cellulaires et perturbent la croissance des racines. De son côté, Toro imprègne ses goutteurs de Treflan, un herbicide à base de trifluraline (procédé Rootguard). Il paraît important de préciser que cette molécule n'est pas inscrite dans l'annexe 1 de la directive 91/414/CEE (qui autorise l'utilisation des molécules inscrites dans les produits phytosanitaires).

 

Quid de la durée de vie ?

Malgré l'amélioration technologique des goutteurs, la questin de la durée de vie des installations enterrées demeure cruciale.Malheureusement, les expériences sur le long terme manquent cruellement dans l'Hexagone. L'exemple de la mairie de Port-de-Bouc (voir témoignage ci-dessous) laisse supposer que de tels systèmes peuvent aisément fonctionner pendant plus de dix ans. Mais cette longévité n'est pas due uniquement à la seule fiabilité des tuyaux. La qualité de l'eau rentre également en compte. Le concentration de calcaire, contrairement aux installations de surface, ne pose pas de problème car l'absence d'évaporation évite toute minéralisation. En revanche, un fort taux de matières solides en suspension (MES) peut être problématique (voir la partie installation). Il vaut donc mieux confier la partie conception (filtration, dimensionnement) à un bureau d'études spécialisé.

 

Port-de-Bouc : des installations vieilles de quinze ans

La ville de Port-de-Bouc, dans les Bouches-du-Rhône, utilise l'Unitechline AS de Netafim depuis 1995. Elle possède aujourd'hui environ 13000 m² de pelouses et de massifs arrosés par la racine et fait figure de modèle dans le domaine. Alain Ramage, le responsable de l'arrosage sur la commune, est un fervent défenseur de la technique : "La durée de vie des réseaux enterrés est suffisante pour l'arrosage des pelouses, habituellement remplacées tous les dix ans. Nous avons même des systèmes de plus de quinze ans qui fonctionnent encore. Le coût d'installation  est souvent supérieur à un arrosage par aspersion, mais cette technique nous permet de diminuer nos interventions de 70 % par rapport aux installations en surface. Ainsi, sur certains secteurs, je ne suis intervenu que deux fois en dix ans. Enfin, si l'arrosage est démarré au bon moment dans la saison, sa fréquence peut être diminuée de moitié par rapport aux systèmes traditionnels, et on obtient un gazon plus compact et plus résistant à la sécheresse."

 

Les avantages par rapport aux systèmes de surface

Contrairement à l'arrosage par aspersion, cette technique de micro-irrigation (ou irrigation localisée) libère l'eau, en petites quantités, directement au niveau des racines. Les phénomènes de ruissellement, d'évaporation et de dérive sont donc considérablement réduits par rapport aux systèmes aériens. La percolation vers les nappes phréatiques est également moins importante car l'eau a plutôt tendance à se déplacer par capillarité et non par gravité. Les tuyaux souples s'adaptent par ailleurs à toutes les configurations et permettent de réaliser un arrosage de précision sur les surfaces étroites (bandes axiales entre les voies de circulation) ou particulièrement sinueuses (tours de bunkers). Fini les projections sur les zones passantes et la formation de flaques sur la chaussée. Cet arrosage linéaire offrirait par la même occasion une plus grande homogénéité que les systèmes rotatifs. Les économies d'eau par rapport aux arroseurs se situeraient ainsi dans une fourchette comprise entre 30 et 70 %.

Cette irrigation par la racine offre également plus de flexibilité de programmation sur les espaces fréquentés par du public. Les apports d'eau peuvent ainsi être effectués durant la journée, au plus près des besoins des plantes. Un autre argument fréquemment cité par les utilisateurs est la diminution du vandalisme et du vol, qui se révèlent importants sur les systèmes aériens. Ici, le système est entièrement caché à la vue et donc aux tentations. Si le gain en termes de fournitures est évident, cela génère par la même occasion des économies indirectes, liées à la baisse du nombre d'interventions et de la consommation d'eau. Ce paramètre peut se révéler essentiel sur les zones particulièrement fréquentées, comme le montre l'exemple de la ville de Toulouse (voir ci-dessous). Parmi les autres avantages de l'arrosage souterrain, les fabricants citent la moindre levée des adventices annuelles, la surface du sol restant sèche et la limitation des maladies induites par un excès d'humidité sur le feuillage. Cette technique permettrait également de diminuer les quantités d'engrais utilisées en les apportant avec l'eau au plus près des racines (fertigation). Mais cette pratique, courante en agriculture, est encore peu répandue dans le domaine des espaces verts.

 

Toulouse : une solution au vandalisme

En 2008, la mairie de Toulouse souhaitait rénover un epelouse de 1400 m² située sur la promenade Henri-Martin, en bordure de la Garonne. La question  s'est alors posée de repartir sur un arrosage par aspersion ou d'opter pour un arrosage par goutte à goutte enterré. Le site, très fréquenté de jour comme de nuit, était en effet sujet à un vandalisme important sur les asperseurs. "Nous avons ainsi eu à remplacer jusqu'à 75 arroseurs dans une même semaine", explique Vincent Deltrieu, chargé du projet au sein du bureau d'études de la direction des jardins et espaces verts de la ville. Un comparatif chiffré entre les deux techniques a donc été réalisé. Les frais engagés pour la mise en place du réseau de 38 arroseurs étaient de l'ordre de 22400 € contre 30350€ pour le système enterré. En revanche, avec la moyenne constatée de 135 remplacements d'asperseurs par an, les frais annuels d'entretien du premier se montaient à environ 7750 €, alors qu'ils se limitaient à 1197 € pour le second (remplacement des filtres tous les deux ans). Le surcoût lié à l'installation du goutte à goutte enterré a donc été rentabilisé en moins de deux ans.

 

De nombreuses autres applications

En plus de l'arrosage traditionnel, les tuyaux enterrables peuvent être utilisés pour des applications plus spécifiques. Des tuyaux de plus faible diamètre, avec des goutteurs tous les 15 cm, sont ainsi proposés pour l'arrosage des bacs et des suspensions. L'autorégulation des goutteurs diminue aussi les problèmes de gravitation pour l'arrosage des murs végétalisés. Netafim vient aussi de sortir le Covernet, un système destiné aux toitures végétalisées, qui intègre des lignes enterrables de faible épaisseur au sein de toiles non tissées. Ce produit devrait accélérer et simplifier la mise en place des couverts extensifs. Mais l'application la plus prometteuse reste l'utilisation des eaux usées dans ces systèmes enterrés. Selon une norme internationale, les tuyaux destinés à recevoir cette eau non potable sont de couleur violette. Cette pratique est autorisée en France à titre expérimental depuis 2010. La réglementation française ne fait pas de distinction entre les systèmes par aspersion et les systèmes enterrés, mais des études tendaient à démontrer que l'application souterraine des eaux usées diminuerait les risques vis à vis du public. Ce marché, encore balbutiant en France, est particulièrement développé chez nos voisins espagnols.

 

Quelques règles d'installation

Bien adapté à l'arrosage  des gazons et des massifs arbustifs, le goutte à goutte enterré est en revanche déconseillé pour les arbres, car ils risque de favoriser un système racinaire  superficiel.

 

L'espacement des goutteurs et des lignes

Il convient de choisir l'écartement des goutteurs (30 ou 50 cm) et d'adapter l'espacement des lignes en fonction de la végétation et de la nature du sol. En effet, plus la proportion de sable est forte, plus la vitesse d'infiltration augmente. Le profil d'humidité a ainsi tendance à s'allonger verticalement, ce qui nécessite de resserrer les lignes. De la même façon, plus la végétation est dense et plus il faut rapprocher les goutteurs. En règle générale, l'espacement intergoutteurs et interlignes est de 30/30 cm pour un gazon et de 50/50 cm pour des arbustes.

En ce qui concerne la profondeur d'enfouissement, les tuyaux doivent être placés dans la rhizosphère, idéalement en la surface et la zone racinaire. Pour le gazon, la profondeur conseillée varie entre 5 et 15 cm en fonction des espèces de graminées utilisées (5 cm sous du ray-grass anglais et 15 cm pour la fétuque). Sous des massifs arbustifs, elle va de 5 à 30 cm. Si des interventions mécaniques sont envisagées (binage, carottage), il faut veiller à positionner l'installation hors de portée des outils. En revanche, le décompactage, trop profond, est proscrit. 

 

La conception

Il faut séparer les réseaux  en fonction du type de végétation (gazon ou massifs) et veiller à ce que chaque secteur corresponde à un même besoin en eau (zone ensoleillée ou à l'ombre). Un programmateur se chargera d'ouvrir les différentes électrovannes du secteur. Un régulateur en amont du réseau évitera que la pression ne dépasse les 4 bars et n'endommage les tuyaux de goutte à goutte. Le débit nécessaire doit également être inférieur au débit d'entrée disponible, afin d'avoir une vitesse d'eau suffisante dans les tuyaux à l'ouverture de la vanne (0,4 m/sec au minimum). Cette "vague" assure le lavage des sédiments accumulés dans les tuyaux lors du précédent arrosage. la filtration de 130 microns, habituellement préconisée en amont du réseau, laisse en effet passer les argiles, les limons, la matière organique et les minéraux en suspension, qui peuvent, à terme, boucher les tuyaux. Pour les eaux chargées (fort taux de MES), propices au développement des bactéries, on peut avoir recours à un prétraitement aux UV ou à de la micro-oxygénation. En revanche, les eaux ferrugineuses nécessitent un coût de traitement rédhibitoire. Chaque secteur doit en plus comporter une vanne à air au point le plus haut et un collecteur avec une vanne de purge au point le plus éloigné. La longueur maximale des lignes latérales en fonction de la pression d'entrée et de l'espacement des goutteurs. Il faut se référer aux données fournies par chaque fabricants. Pour l'Unitechline AS avec une pression de 4 bars, la longueur maximale est par exemple de 140 mètres avec des goutteurs espacés de 30 cm et de 219 mètres en espacement de 50 cm. Pour les zones pentues, il est recommandé de disposer les lignes perpendiculairement à la pente, en espaçant légèrement plus les tuyaux situés sur la partie basse.

 

La pose

La pose peut se faire selon deux techniques. La plus simple et la plus efficace consiste à décaisser entièrement le site selon la profondeur définie en fonction du couvert. Il suffit ensuite de réaliser le maillage de tuyaux et de faire une mise en eau pour vérifier que toutes les lignes fonctionnent. On remblaie ensuite avec de la terre végétale de granulométrie 0/20, amendée de 30 % de sable et 15 % de terreau. Ce mélange conditionne une diffusion optimale de l'eau par la suite. Le gazon peut alors être semé ou plaqué. Il est aussi possible de conserver le couvert existant. Le passage des lignes se fait alors à l'aide d'une sous-soleuse (faiblement destructuant) ou d'une trancheuse (plus d'impact).

Le coût à l'installation reste 50 à 60 % plus cher que celui d'un système par aspersion, avec une moyenne par mètre carré de 12 à 13 € pour le premier contre 6,50 € pour le second. Par ailleurs, contrairement à un arrosage par aspersion, le prix d'un réseau souterrain augmente de façon quasi proportionnelle à la surface (plus c'est grand et plus il faut de tuyaux). En revanche, les 50 % d'économie d'eau réalisés avec un système enterré raccourcissent la durée d'amortissement. Des estimations effectuées sur des installations sans le sud de la France donnent un retour sur investissementcompris entre cinq et sept ans (sans prendre en compte les économies de maintenance.

 

 

 

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