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Laboratoire d'essais et de recherche des matériels d'irrigation / G-EAU

Localisé au Groupement d'Aix-en-Provence, le LERMI est lié scientifiquement à l'Unité de recherche Irrigation de Montpellier qui fait partie de l'UMR G-EAU.

L'équipe du LERMI conduit ses travaux dans le domaine des performances des matériels et des systèmes d'irrigation à des échelles croissantes de la parcelle jusqu'à la petite région agricole. Elle dispose pour cela d’un laboratoire d’hydraulique qui a été conçu pour répondre aux besoins spécifiques en matière de recherche et d’essais sur ces matériels. Elle dispose également de sites au champ pour l’étude de l’utilisation de ces matériels pour l’irrigation en conditions réelles, en lien avec la profession.

Le LERMI

  • Les normes et les recherches pré normatives

Objectifs

Les activités de l’équipe ont pour objectif une meilleure maîtrise de l'irrigation à l'échelle de la parcelle au travers d'une amélioration de la qualité des matériels, avec le souci d'une meilleure prise en compte de la protection de l'environnement. L'approche est conduite de la parcelle à la petite région agricole. Les travaux initialement centrés sur les seules eaux agricoles s'étendent maintenant aux eaux usées plus ou moins traitées et à leur réutilisation.

Pour atteindre cet objectif, des travaux de recherche sont conduits pour connaître et analyser les différents aspects du fonctionnement des systèmes d'irrigation, pour les faire progresser. Ces travaux de recherche font appel à des compétences spécifiques dans différents domaines scientifiques (hydraulique, mécanique des fluides y compris lorsque des particules et solutés sont transportés, agronomie, bioclimatologie).

Le progrès, en matière de techniques et pratiques d’irrigation, passe aussi par :

  •     des essais normalisés de fonctionnement au laboratoire pour caractériser les matériels neufs, et définir leurs qualités technologiques au moyen de protocoles normalisés ;
  •     des expérimentations ou observations au champ pour étudier et optimiser le comportement de ces matériels en conditions réelles, en particulier pour tenir compte des paramètres météorologiques ;
  •     des travaux de modélisation pour définir par simulation les implantations, les réglages et les conditions d’utilisation optimales des matériels en fonction des conditions météos ;   
  •     des approches territoriales de gestion de l'eau, tenant compte des contraintes locales et des structures technico-économiques des exploitations agricoles dans leur environnement ;
  •     des logiciels d'aide à la conduite des arrosages en conditions ventées, d'aide au dimensionnement et à la conception des installations de couverture intégrale, de pivots et de rampes frontales ;
  •     des normes d'essais ou de caractérisation de produits, pour aller vers une labellisation des matériels en fonction de critères de performances objectifs ;
  •     la recherche de méthodes nouvelles (agriculture irriguée de précision) ;
  •     le développement d'applications spécifiques à l'épandage d'eaux usées plus ou moins traitées en vue de leur valorisation.

Enfin, l’activité de coopération avec les pays méditerranéens (Maroc, Tunisie, Jordanie, Égypte,...) et la participation aux instances internationales (CIID, ISO, CEN) permettent de maintenir un lien fort avec les différents organismes qui contribuent à l’amélioration des techniques et des pratiques d’irrigation dans le monde. C’est grâce à ces échanges intenses que l’on a pu développer un réseau mondial de laboratoires d'irrigation : International Network of Irrigation Testing Laboratories.

Des équipements

Un laboratoire de métrologie des essais des matériels d'irrigation comprend :

  • des bancs d’essais pour la réalisation d’essais sous protocoles normalisés sur les asperseurs, canons, enrouleurs, canalisations et distributeurs de microirrigation ; l'ensemble de ces dispositifs est sous démarche qualité ;
  • des dispositifs expérimentaux utilisés à des fins de recherche ; (lien vers page présentation des outils de recherche)
  • l'accès à une ferme expérimentale où a été mis en place un banc d'essais au champ pour mesurer sur un hectare, au moyen de 400 impluviums, la répartition spatiale des apports d'eau en conditions réelles ; ces mesures ont permis de mettre au point le modèle de simulation de comportement des canons d'irrigation en conditions ventées ;
  • une grande variété de capteurs pour évaluer les caractéristiques mécaniques des écoulements dans et hors des dispositifs d'irrigation.

Des recherches tournées vers l'application

L'étude d'un système d'irrigation agricole ou de parcs et jardins suit une démarche scientifique en trois phases :

  • recueil de données à partir d'essais ;
  • modélisation des phénomènes observés à partir de données ;
  • simulation dans des conditions diverses.

Recueil de données à partir d'essais

  • Mesure de la répartition radiale des apports d'eau par aspersion en conditions contrôlées ou de laboratoire puis de la répartition spatiale en conditions ventées (essais en plein champ), (lien vers mesures asperseurs et irriparc)
  • Détermination de la distribution granulométrique des gouttes d'eau formées par un asperseur pour en comprendre le comportement en conditions climatiques réelles, ou les conséquences de la distribution sur le sol ou la plante ; (lien vers description des mesures de granulo)
  • Étude du fonctionnement d'un enrouleur (régularité de l'avancement, dose apportée), en particulier lors de l'adjonction d'une régulation électronique ; (lien vers description banc d'essai)
  • Étude au laboratoire de l'uniformité de fabrication des distributeurs d'irrigation localisée (loi débit-pression) ; (lien vers banc microirrigation) (lien vers exemple d'essais Irrigazette)
  • Étude de la sensibilité au colmatage des distributeurs de microirrigation pour estimer leur besoin en terme de filtration ; (lien vers essai colmatage)
  • Mesure des profils de vitesse dans le jet au moyen de sondes optiques ; (lien)
  • Amélioration des stratégies de pilotage en temps réel à partir de mesures ;
  • Tests en partenariat avec la revue Irrigazette.

 

Modélisation des phénomènes observés

 

Simulation du fonctionnement dans des conditions diverses
  • Couplage dans un modèle intégré des distributions spatiales des apports d'eau, des transferts d'eau et des solutés dans le sol, à l'échelle d'une parcelle agricole ;
  • On peut ainsi analyser, en simulant différents scénarios, les conséquences des choix techniques, des réglages des matériels ou du pilotage de l'irrigation, sur l'uniformité d'arrosage, et ses conséquences économiques et environnementales. Mipais, Expertise AESN et suites ;
  • Approche intégrée de la gestion de l'eau à l'échelle de la petite région en vue de définir de nouvelles politiques de gestion. Mipais et suites.

 

Les recherches réalisées se traduisent par
  • La mise au point de protocoles d'essais traduits ensuite sous forme de normes ; (normes en irrigation)
  •  des logiciels d'analyse de fonctionnement hydraulique des machines et installations d'arrosage, ou de simulation des pratiques d'irrigation sur une exploitation et par extension une petite région ;
  • des conseils pratiques pour une meilleure précision de l'irrigation, de façon à mettre en œuvre les techniques de fertigation et de chemigation en toute sécurité ;
  • des collaborations internationales, qui peuvent se traduire par des travaux en commun, par exemple avec les pays du Maghreb ou du sud de l'Europe (projet SIRMA, Wademed, Aquastress, Mipais, Precirieg, ISO, CEN).

 

Partenaires économiques
 
  • Les instituts techniques, les gestionnaires de périmètres irrigués et les industriels de l'irrigation ;
  • les régions confrontées à des problèmes de partage des ressources en eau, et les sociétés d'aménagement ;
  • les Agences de l'Eau, les Ministères de l'Agriculture et de la Pêche, de l'Écologie et du Développement durable et des Affaires étrangères ;
  • la Communauté Européenne, la Banque Mondiale, la FAO.

 

Partenaires scientifiques et techniques
 
  • L'IRPHE, M2P2, Le CEREGE, et le LMA ;
  • des laboratoires étrangers, en particulier dans le cadre de l'INITL (International Network of Irrigation Testing Laboratories) : 18 laboratoires de par le monde effectuant des tests ou des opérations de recherche et développement sur du matériel d'irrigation (INCTEI-Brésil, UCLM-Espagne, CIT-USA…) ;
  • des écoles supérieures : École Centrale de Marseille, ENSAM et ENGREF Montpellier ;
  • les compagnies d'aménagement : SCP, BRL, CACG ;
  • les Chambres d'Agriculture ;
  • les centres techniques ARVALIS, Institut du végétal ;
  • les industriels ;
  • magazine Irrigazette.

Composition de l'équipe

Animateur de l'équipe Scientifiques Doctorants Techniciens Personnels CDD

Bruno Molle

Assistante
Annie Bordaz
Pascal Di Maiolo 
Jacques Granier 
Carole Isbérie 
Séverine Tomas
Souha Gamri 
Christophe Stevenin
Mathieu Audouard 
Chantal Rosa
Julien Deborde

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