USE OF GRASSED BASINS TO FILTER RIVER WATER FOR SUBSURFACE IRRIGATION: SYSTEM DESIGN, CONSTRUCTION AND PERFORMANCE

Abstract

Previous research in the St. Lawrence Lowlands, in the province of Québec, has shown that subsurface irrigation using subsurface drainage systems, increases the yield of maize and soybean by as much as 30%. However, to reach this goal and maintain the productivity of the system, the irrigation water must be free of sediments which could block the subsurface drain pipes. This paper presents the results of research on an economical means of filtering water for subsurface irrigation. It was found that grass filter basins are very efficient in removing sediment from river water. Grass filter basins having drain pipes in trenches 300 mm wide and backfilled with sand resulted in more than 90% of sediments being removed from the river water. It was found that the filtration system need occupy less than 0.2% of the area to be irrigated. In addition, filtration rates per unit area of filter basin and per unit length of filter trench and drain pipe, were also determined. River water was also filtered in basins covered with geotextile. Due to the fast clogging of the geotextile, this method was found to be impractical and expensive compared to filtration using water-tolerant grasses as basin covers.

La recherche menée dans les basses-terres du St-Laurent, Québec, Canada, au cours des dernières années a montré que l’irrigation souterraine, utilisant les systèmes de drainage souterrain, augmente les rendements du maïs et du soja de 30% en moyenne (Drouet, 1989; Galganov, 1991). Toutefois, pour atteindre et maintenir une telle productivité, l’eau d’irrigation utilisée doit être exempte de sédiments qui pourraient bloquer les drains souterrains. Cet article présente les résultats d’une recherche entreprise en vue de mettre à la disposition des fermiers, une méthode économique de filtration de l’eau d’irrigation souterraine. Cette recherche a montré que les bassins filtrants couverts d’herbages retenaient les sédiments de l’eau de rivière d’une façon très efficace. Les bassins ayant des tuyaux de drainage placés dans des tranchées de 300 mm de largeur remplis de sable ont donné les meilleurs résultats. Ils ont retenu plus de 90% de sédiments contenus dans l’eau de la rivière. Les mesures de débit de l’effluent ont montré qu’il faudrait consacrer aux bassins filtrants moins de 0.2% de la superficie du terrain à irriguer. Les paramètres importants pour la conception de systèmes de filtration de l’eau d’irrigation ont été déterminés. Il s’agit du taux de filtration par mètre carré de bassin filtrant et par mètre de longueur de tranchée et de tuyau de drainage. Compte tenu du colmatage rapide du geotextile, il appert que la filtration à l’aide de géotextiles ne serait pas pratique et serait surtout plus dispendieuse que la filtration par des bassins couverts d’herbages tolérant l’inondation.