Turbines résidentielles - Pluviométrie proportionnelle

Le taux de précipitation correspond à la vitesse à laquelle l'eau est appliquée sur une zone spécifique. Si vous avez des zones excessivement humides ou sèches, vous pouvez changer la buse de l'arroseur pour augmenter ou diminuer le taux de précipitation. Pour les zones sèches, installez une buse plus grande. Pour les zones humides, installez une buse plus petite.

Les bases de la pluviométrie proportionnelle

Lorsque vous concevez un système d'arrosage, il est important de veiller à ce que la pluviométrie soit homogène sur toutes les zones couvertes. Pour ce faire, examinez la quantité d'eau appliquée sur chaque zone par tous les arroseurs qui l'alimentent. Ensuite, sélectionnez les buses appropriées ou regroupez par zone les arroseurs ayant un taux de précipitation identique.

En d'autres termes, les critères à prendre en compte sont le débit et les secteurs de couverture. L'illustration suivante montre trois arroseurs différents à pluviométrie proportionnelle .

360º = 4 GPM

180º = 2 GPM

90º   = 1 GPM

À première vue, il n'est pas toujours évident que les taux soient identiques. Cependant, dans chaque cas, un gallon par minute (GPM, soit 3,8 l/min) est appliqué à chaque quart de cercle (en supposant que la portée est la même pour chaque tête) ; la pluviométrie est donc proportionnelle.

Regardons les chiffres de cet exemple. Si la portée de l'arroseur à cercle complet est de 30 pieds (9 mètres), valeur typique d'un arroseur à moyenne portée, à l'aide de la formule permettant de trouver la surface d'un cercle (πR²), nous trouvons que la surface totale de couverture est de 2 827 pieds carrés :  = 3,1415 x 30² = 2827 (263 m²). Ensuite, en utilisant la formule du taux de précipitation (GPM x 96,3 ÷ surface), nous trouvons que le taux de précipitation moyen sur le cercle complet est de 0,136 pouce par heure (soit 3,5 mm/h) : 4 x 96,3 ÷ 2827 = 0,136.

La zone couverte par un arroseur à demi-cercle est exactement la moitié de celle d'un arroseur à cercle complet. Le débit est également la moitié de l'arroseur à cercle complet, soit 2 GPM (7,6 l/min). Par conséquent, le taux de précipitation sur la zone de l'arroseur à demi-cercle est de 0,136 pouces par heure (3,5 mm/h) : 2 x 96,3 x 1414 = 0,136.

De même, la surface couverte par l'arroseur à quart de cercle est la moitié de celle de l'arroseur à demi-cercle. Avec une buse de 1 GPM (3,8 l/min), le taux de précipitation sur le quart de cercle est également de 0,136 pouce par heure (3,5 mm/h).

Toutefois, si des buses avec le même débit (par exemple, 4 GPM (15,2 l/min)) ont été utilisées sur les trois arroseurs, les taux de précipitation seraient respectivement de 0,136, 0,273 et 0,0545 pouces par heure (soit 3,5, 6,9 et 13,8 mm/h). Dans ce cas, les angles d'une zone arrosée par des arroseurs à quart de cercle (0,545 po/hr (13,8 mm/h)) seraient inondées bien avant qu'une quantité suffisante d'eau puisse être appliquée aux zones couvertes par des arroseurs à cercle complet (0,136 po/hr (3,5 mm/h)).

 

Exemple 1 (Précipitations non identiques)

Pour mieux comprendre, examinons une section à neuf têtes d'un système d'arrosage, en supposant que des buses de 4 GPM (15,2 l/min) sont installées sur tous les arroseurs, qui sont espacés de 30 pieds (9 mètres) sur une grille carrée. La zone couverte par ces neuf arroseurs peut être considérée comme quatre sous-sections, marquées A, B, C et D, comme illustré.

Si vous regardes d'abord la zone A, vous pouvez voir qu'elle est arrosée par les arroseurs 1, 2, 4 et 5 : un arroseur à quart de cercle, deux arroseurs à demi-cercle et un arroseur à cercle complet, respectivement. La zone A reçoit 100 % du débit de l'arroseur à quart de cercle, 50 % de chacun des deux arroseurs à demi-cercle et 25 % du débit de l'arroseur à cercle complet. Si chaque tête fournit 4 GPM (15,2 l/min), le taux de précipitation sur la zone A est calculé comme suit :

SURFACE A

100 % de l'arroseur 1 (4 GPM)	= 4 GPM	Le taux moyen de précipitations sur la zone A est de : 9 GPM x 96,3 ÷ (30 pi x 30 pi) = 0,963 pouce par heure (soit 24,4 mm/h).
50 % de l'arroseur 2 (4 GPM)	= 2 GPM
50 % de l'arroseur 4 (4 GPM)	= 2 GPM
25 % de l'arroseur 5 (4 GPM)	= 1 GPM
	9 GPM

Ensuite, la zone B reçoit 50 % du débit des deux arroseurs à demi-cercle (arroseurs 2 et 3), et 25 % du débit des arroseurs 5 et 6, qui sont des arroseurs à cercle complet (notez que la taille de la zone D est équivalente à celle de la zone B).

SURFACE B

50 % de l'arroseur 2 (4 GPM)	= 2 GPM	Le taux moyen de précipitations sur la zone B est de : 6 GPM x 96,3 ÷ (30 pi)  x 30 pi) = 0,642 pouces par heure (soit 1,63 cm/h)
50 % de l'arroseur 3 (4 GPM)	= 2 GPM
25 % de l'arroseur 5 (4 GPM)	= 1 GPM
25 % de l'arroseur 6 (4 GPM)	= 1 GPM
	6 GPM

SURFACE C

Enfin, la zone C est affectée par quatre arroseurs à cercle complet (arroseurs 5, 6, 8 et 9). Chacun apporte 25 % de son débit dans cette zone, soit 1 GPM, pour un total de 4 GPM (15,2 l/min). Ainsi, le taux de précipitations pour la zone C est de : 4 GPM x 96,3 ÷ (30 pi.  x 30 pi) = 0,428 pouces par heure (soit 10,8 mm/h).

Ces taux de précipitations sont très différents. Si vous voulez utiliser des buses ayant le même débit sur des arroseurs à quart de cercle, à demi-cercle ou à cercle complet, il faudra répartir en zones chaque type d'arroseur séparément. En outre, il faudra faire fonctionner les arroseurs à différentes périodes afin d'obtenir des précipitations proportionnelles, sous peine de créer des zones d'inondation ou de stress.

 

Exemple 2 (Précipitations identiques)

Regardons maintenant la même section de neuf têtes d'un système configuré pour des précipitations identiques. Supposons que des buses de 4 GPM (15,2 l/min) sont installées dans les arroseurs à cercle complet, des buses de 2 GPM (7,6 l/min) dans les arroseurs à demi-cercle et des buses de 1 GPM (3,8 l/min) dans les arroseurs à quart de cercle. N'oubliez pas que lorsqu'on regarde les taux de précipitation, on comptabilise la quantité d'eau provenant de chaque arroseur dans la zone située entre les arroseurs.

SURFACE A

Les arroseurs 1, 2, 4 et 5 sont respectivement un arroseur à quart de cercle, deux arroseurs à demi-cercle et un arroseur à cercle complet. Le débit total de la zone est comme suit :

100 % de l'arroseur 1 (1 GPM)	= 1 GPM	Le taux de précipitations moyen dans la zone A est de : 4 gal/min x 96,3 ÷ (30 pi  x 30 pi) = 0,428 pouces par heure (soit 1,08 cm/h).
50 % de l'arroseur 2 (2 GPM)	= 2 GPM
50 % de l'arroseur 4 (2 GPM)	= 2 GPM
25 % de l'arroseur 5 (4 GPM)	= 1 GPM
	4 GPM

SURFACE B

La zone B est affectée par les arroseurs 2, 3, 5 et 6. Il s'agit de deux arroseurs à demi-cercle avec des buses de 2 GPM (7,6 l/min) et deux arroseurs à cercle complet avec des buses de 4 GPM (15,2 l/min). Le débit total est de :

50 % de l'arroseur 2 (2 GPM)	= 1 GPM	Le taux moyen de précipitations sur la zone B (et D) est de : 4 GPM x 96,3 ÷ (30 pi x 30 pi) = 0,428 pouces par heure (soit 10,8 mm/h)
50 % de l'arroseur 3 (2 GPM)	= 1 GPM
25 % de l'arroseur 5 (4 GPM)	= 1 GPM
25 % de l'arroseur 6 (4 GPM)	= 1 GPM
	4 GPM

SURFACE C

Enfin, la zone C est inchangée. Avec quatre arroseurs à cercle complet (arroseurs 5, 6, 8 et 9) apportant chacun 25 % de son débit de 4 GPM (15,2 l/min) à cette zone, le total pour la zone est de 4 GPM (15,2 l/min).

Le taux de précipitation moyen dans la zone C est de 4 GPM x 96,3 ÷ (30 pi  x 30 pi) = 0,428 pouces par heure (soit 1,08 cm/h).

Ainsi, les quatre zones recevront la même quantité d'eau par heure, et les différents types d'arrosage (quart de cercle, demi-cercle et cercle complet) peuvent être regroupés par zones. Si les arroseurs sont affectés à plusieurs zones, celles-ci peuvent être configurées pour fonctionner pendant la même durée, en fonction des besoins de l'aménagement paysager.

Comme vous pouvez le constater, il est important que les arroseurs soient équipés de buses et répartis en zones afin d'assurer une couverture uniforme. La conception et l'installation de systèmes tenant compte d'une pluviométrie proportionnelle réduiront les problèmes d'inondation et de stress, tout en permettant des économies d'eau.