ISO TR 8059-1986 Irrigation equipment Automatic irrigation systems Hydraulic control《灌溉设备 自动灌溉系统 液压控制》.pdf

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1、Publi 1986-07-15 INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEXAYHAPOfiHAR OPI-AHM3AlJMFl l-I0 CTAHAPTlrl3AMMORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Matriel dirrigation - Systmes dirrigation automatiques - Rgulation hydraulique frriga tion equipmen t - Au toma tic irrigation s ystems - Hydr

2、aulic con tro / LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire

3、 partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. La tche principale des comits techniques de IISO est dlaborer les Normes internationales. Exceptionnellement, un comit techniqu

4、e peut proposer la publication dun rapport technique de lun des types suivants: - type 1 : lorsque, en dpit de maints efforts au sein dun comit technique, laccord requis ne peut tre ralis en faveur de la publication dune Norme internationale; - type 2: lorsque le sujet en question est encore en cour

5、s de dveloppement technique et requiert une plus grande exprience; - type 3: lorsquun comit technique a runi des donnes de nature diffrente de celles qui sont normalement publies comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur ltat de la technique, par exemple). La publica

6、tion des rapports techniques dpend directement de lacceptation du Conseil de IISO. Les rapports techniques des types 1 et 2 font lobjet dun nouvel examen trois ans au plus tard aprs leur publication afin de dcider ventuellement de leur transformation en Normes internationales. Les rapports technique

7、s du type 3 ne doivent pas ncessairement tre rviss avant que les donnes fournies ne soient plus juges valables ou utiles. LISO/TR 8059 a t prpar par le comit technique ISO/TC 23, Tracteurs et matriels agricoles et forestiers. Les raisons justifiant la dcision de publier le prsent document sous forme

8、 de rapport technique du type 3 sont exposes dans lintroduction. 0 Introduction Les rseaux dirrigation automatiques sont un concept relativement nouveau qui a commenc se dvelopper dans la seconde moiti du 20e sicle. Une revue rapide du contexte dans lequel a eu lieu ce dveloppement est de ce fait nc

9、essaire. Si, dune part, la production alimentaire par lagriculture dans le monde dpend en premier lieu de la disponibilit en eau, la consom- mation alimentaire, dautre part, augmente avec laccroissement de la population mondiale. Les ressources en eau disponibles pour lagriculture sont limites. En c

10、onsquence, elles sont devenues un facteur limitant qui exige que toute nouvelle ressource en eau soit dveloppe et quun contrle strict des ressources existantes soit effectu. Une tude dtaille des besoins de croissance des plantes a montr a diverses reprises que lamlioration et laugmentation des rende

11、ments ne rsultent pas ncessairement de lutilisation de quantits deau plus importantes. En fait, les quantits deau peuvent dans de nombreux cas tre rduites, condition que leau soit applique dune manire scientifique et contrle. CDU 631.67 Descripteurs : irrigation, matriel agricole, automatisme, matri

12、el de commande, classification. 0 Organisation internationale de normalisation, 1986 l Imprim en Suisse Rf. no : ISO/TR 8059-1986 (F) Prix bas sur 7 pages ISO/TR 80594986 W-1 Ces exigences ont une influence directe sur ltendue et le caractre de lintervention de lhomme dans les techniques dirrigation

13、. Au fur et mesure que les mthodes dirrigation deviennent plus sophistiques, les exigences en matire dintervention humaine devien- nent plus complexes. Plus de travail doit tre consacr la surveillance des rseaux. Les responsabilits de lhomme augmentent pro- portionnellement et, de ce fait, il est di

14、fficile de trouver la main-doeuvre comptente ncessaire pour satisfaire ces exigences. La solution ces problmes tient en deux mots : rgulation et automatisation. Puisque les irrigations sont conduites pendant des temps dtermins, on peut penser que la rgulation de lirrigation peut tre ralise par une r

15、gulation du temps. Cette ide, exploite au dbut du dveloppement des dispositifs de rgulation automatique, a t aban- donne par la suite. Lutilisation du temps pour la rgulation quantitative des apports est une approche indirecte base sur deux hypo- thses : a) b) le dbit est connu; le dbit est constant

16、. Lhypothse a) repose sur les donnes fournies par les fabricants des autres composants du rseau, tels que les asperseurs, goutteurs, tubes, vannes. Ces donnes prsentent gnralement les dbits en fonction de la pression et de la perte de charge, lments qui ser- vent galement de base pour le calcul du r

17、seau hydraulique. Lhypothse b) rsulte, en fait, de la combinaison de deux hypothses spares et indpendantes, savoir : 1) 2) la pression dalimentation est constante; les caractristiques du rseau ne changent pas dans le temps. Ces hypothses ne se vrifient pas dans les rseaux dirrigation modernes. Le db

18、it varie tout moment en fonction de la pression dalimentation des pertes de charge dues la rsistance du rseau dirrigation. Tout changement de ces facteurs a une grande influence sur le dbit. Ainsi, les carts dans les quantits deau appliques peuvent atteindre des pourcentages levs lorsque la rgulatio

19、n repose sur la mesure de la dure de lirrigation. Plusieurs exemples de change- ments du dbit peuvent servir dillustration ces propos : le colmatage graduel des filtres entrane une diminution progressive du dbit; le colmatage graduel des distributeurs de faible dbit, tels que les goutteurs, entrane

20、une rduction du dbit; - - lusure des buses des asperseurs provoque une augmentation du dbit; le dpt de limon sur les parois intrieures des conduites provoque une rduction du dbit; - le remplacement capacit du rseau. de conduites ou dautres composants par des lments ayant des pertes de charge diffren

21、tes change la Dans le cas o lconomie deau est primordiale, on a montr que la rgulation des arrosages par mesure du temps ne sert pas et ne peut pas servir de critre satisfaisant. On doit, par consquent, conclure que la seule mthode susceptible de fournir des donnes exactes, tout moment, et de permet

22、tre lutilisation dune telle information pour la rgulation effective de lirrigation consiste mesu- rer directement les quantits deau appliques. Linterconnexion entre la ncessit de rguler par un mesurage 1 prcis des quantits deau et de rdui re I a dpendance du facteur humain li lintensification acclre

23、 de lirrigation moderne a conduit au dveloppement de moyens de rgulation automatiques. En premier lieu, les instruments de base ont t mis au point pour permettre la rgulation quantitative automatique en un point spcifi- que. Ces instruments sont une combinaison dun compteur, dune vanne hydraulique e

24、t dun dispositif de rglage ajustable. Tourner un bouton et choisir le volume deau dsir fait ouvrir la vanne, et leau qui traverse la vanne est mesure sans interruption. Quand le volume complet a t dlivr, la vanne est ferme par la pression du rseau, sans ncessiter de source extrieure dnergie. Ultrieu

25、rement, des accessoires spcialiss ont t mis au point, permettant linterconnexion de diverses vannes volumtriques pour constituer un systme squentiel automatique dans lequel le dmarrage de chaque vanne est provoqu par la vanne qui la prcde. Cette technique augmente le rendement du rseau en permettant

26、 lutilisation maximale du systme de distribution. Les systmes squentiels automatiques ont ouvert une importante phase nouvelle pour la rgulation effective des besoins en eau de lagriculture, tout en rduisant la dpendance envers le facteur main-doeuvre. Comme cela arrive si souvent, les outils mis au

27、 point et les opportunits quils ont cres ont provoqu de nouvelles conditions qui, leur tour, ont introduit de nouvelles exigences et de nouveaux dfis. 2 - lSO/TR 8059-1986 (FI Dautres paramtres ont t introduits dans le cadre de la rgulation : type dirrigation en fonction des exigences du rseau, irri

28、gation intermittente, dosage des fertilisants, rgulation du dbit, dtection des fuites dans le champ, etc. Ces systmes sont bass sur des dispositifs de rgulation lectroniques et feront lobjet dun rapport technique spar. Le prsent Rapport technique runit des donnes sur les connaissances techniques act

29、uelles relatives aux rseaux dirrigation automa- tiques contrls par rgulation hydraulique. Et cest du fait quil ne sagit que de la runion de donnes quil a t dcid de publier un rapport technique plutt quune Norme internationale. 1 Objet et domaine dapplication Le prsent Rapport technique traite des rs

30、eaux dirrigation automatiques bass sur des dispositifs hydrauliques utilisant lnergie hydraulique du rseau; il donne les principales dfinitions et tablit la classification relatives ces rseaux. seu lement Le prsent Rapport technique sapplique aux systmes de rgulation automatiques dans lesquels la rg

31、ulation de larrosage est obte- nue par le mesurage de la quantit deau. Les systmes de rgulation semi-automatiques sont utiliss avec des rseaux sous pression et capables de rguler la dlivrance dune quantit deau prdtermine pour un cycle dirrigation. Chaque nouveau cycle dirrigation ncessite une nouvel

32、le opration manuelle pour prrgler les quantits deau dsires. 2 Rfrence I S 0 7714, Ma thriel Nirriga tion - Vannes vohmt! triques - Exigences g b) la vanne hydraulique est une unit spare et recoit une commande du compteur deau. , 5.2 Systmes squentiels de vannes volumtriques 5.2.1 Gnralits Un systme

33、squentiel comprend les lments suivants : a) vannes volumtriques; b) vannes hydrauliques; c) tubes de commande. 5.2.2 Syst&mes sequentiels pour vannes volumtriques mcaniques 5.2.2.1 Modle A - Vannes hydrauliques installes sur la canalisation principale (voir figure 1) Au dbut du cycle dirrigation, to

34、ut ou partie des vannes volumtriques sont prrgles manuellement aux quantits deau quelles doivent dlivrer. Toutes les vannes hydrauliques de la conduite principale sont ouvertes, mais la vanne de tte est ferme. 4 ISO/TR 80594986 (FI Quand la vanne de tte est ouverte pour dmarrer le cycle dirrigation,

35、 leau coule de la conduite principale jusqu la Premiere srie de rampes en passant travers la vanne volumtrique qui est lentre de la rampe. Concurremment, la pression augmente dans la partie suprieure de la chambre de pression de la vanne et ferme la vanne hydraulique de la conduite principale. Quand

36、 la quantit deau prdtermine a t dlivre la premire srie de rampes, la vanne volumtrique se ferme automatiquement. La pression dans les rampes tombe pratiquement zro. La pression qui sexerce dans la chambre de pression de la vanne hydraulique disparait et la pression de leau dans la conduite principal

37、e ouvre la vanne hydraulique. II sensuit un coulement de leau jusqu la deuxime srie de rampes et la chambre de pression de la vanne hydraulique adjacente. Comme prcdemment, laugmentation de la pression ferme la vanne hydraulique dans la canalisation principale et la squence doprations est rpte jusqu

38、 ce que la quantit deau prdtermine ait t dlivre. De la mme manire, leau passe ainsi squentiellement dune tou tes les vannes vol umtriques prrgles aient fonctionn. srie de rampes la suivante et le processus continue jusqu ce que Ces systmes sont utiliss quand la distance entre les mande reliant les d

39、iffrents postes nest pas possible. postes dirrigation est trs importante et quand lutilisation dun tube de com- 5.2.2.2 Modle B - Vannes hydrauliques installes sur les rampes (voir figure 2) Ces systmes fonctionnent selon le mme principe que celui dcrit en 5.2.2.1 pour les systmes du modle A, les se

40、ules diffrences tant que les vannes hydrauliques sont installes sur les rampes et que la connexion entre les postes est ralise laide dun tube de commande. 5.2.3 5.2.3.1 Systmes squentiels pour vannes volumbtriques hydrauliques Modle C - Vannes volumtriques hydrauliques installes sur les rampes (voir

41、 figure 3) Au dbut du cycle dirrigation, la vanne de tte est ouverte et toutes les vannes volumtriques sont prrgles manuellement aux quantits deau quelles doivent dlivrer. Toutes les vannes volumtriques restent fermes, sauf la premire qui souvre lors du prr- glage. Le systme est concu de maniere que

42、 la pression de la premire vanne volumtrique soit transmise par le tube de commande pour maintenir la deuxime vanne volumtrique en position fermee. La deuxime vanne volumtrique maintient ensuite la troisime vanne ferme, et la mme action de fermeture se poursuit jusqu la dernire vanne volumtrique du

43、rseau. Quand la quantit deau prdtermine a t dlivre la premire rampe, la Premiere vanne volumtrique se ferme automatiquement. La pression disparat et la pression de leau de la canalisation principale ouvre la vanne de la rampe suivante. Leau coule dans la deuxime rampe et continue couler jusqu ce que

44、 toute la quantit deau prdtermine soit dlivre. De la mme manire, lorsque la pression disparat de la premire vanne volumtrique, la pression dans la canalisation principale ouvre la vanne suivante. Leau passe ainsi squentiellement dune rampe une autre et continue automatiquement jusquau complet ach- v

45、ement du cycle. 5.2.3.2 Modle D - Systmes squentiels vannes hydrauliques (voir figure 4) utilisant des vannes volumtriques hydrauliques commandant ne un groupe de Ces systmes sont conus pour des units dirrigation qui comprennent chacune plusieurs rampes arrosant en mme temps. Dans certains cas, il e

46、st ncessaire dappliquer un systme dirrigation squentiel plusieurs groupes de rampes a la fois. Linstallation dun seul systme squentiel la conduite principale est trs onreuse. De plus, linstallation dune vanne volumtrique sur chaque rampe prise individuellement nassure pas que lensemble du groupe de

47、rampes fonctionnera de concert pour transmettre la com- mande au poste suivant. Dans de tels cas, il est habituel dinstaller une vanne volumtrique hydraulique squentielle sur lune des rampes du groupe et seule- ment des vannes hydrauliques sur les autres rampes. Toutes les vannes hydrauliques du groupe sont relies les unes aux autres, au moyen de tubes de commande, et la vanne volumtrique du groupe, au moyen de tubes. La vanne volumtrique est relie squen- tiellement la vanne volumtrique du groupe de vannes