Mesurer le niveau d’une cuve, d’un forage ou d’un abreuvoir sans se déplacer
Cuve, forage et abreuvoir ne se mesurent pas de la même façon : capteur sans contact par le haut, sonde de pression immergée ou compteur d'eau. Les limites de chaque méthode, la réglementation des forages et le réglage des alertes.
Sommaire
En bref
- Une cuve se mesure par le haut, sans contact, avec un capteur à ultrasons, radar ou LiDAR fixé au-dessus de la surface.
- Un forage se mesure avec une sonde de pression descendue sous le niveau le plus bas, qui donne la hauteur d’eau au-dessus d’elle.
- Au pré, un compteur d’eau connecté sur l’alimentation des abreuvoirs signale un flotteur bloqué, une fuite ou un abreuvoir qui ne se remplit plus.
- Le capteur connecté ne remplace pas le compteur volumétrique et le registre demandés pour un forage déclaré.
Trois ouvrages, trois méthodes de mesure
Une cuve ou une citerne a un fond connu et une surface accessible par le dessus. Un forage ou un puits est un tube étroit et profond, où la surface de l’eau bouge avec le pompage. Un abreuvoir au pré est un petit volume rempli par un flotteur.
Pour la cuve, on mesure la distance entre le capteur et la surface. Pour le forage, on mesure la pression de l’eau au-dessus d’une sonde immergée. Pour l’abreuvoir, le niveau dit peu de chose : c’est le débit d’eau qui arrive qui renseigne le mieux.
Les capteurs décrits ici transmettent de deux façons. La première passe par une passerelle LoRaWAN installée à la ferme, sans abonnement opérateur obligatoire. La seconde passe par le réseau mobile en NB-IoT ou LTE-M, avec une carte SIM objets connectés à prendre auprès d’un opérateur. Tous les modèles cités existent dans les deux versions.
Cuve ou citerne, une mesure sans contact par le haut
Le capteur se fixe sur le couvercle ou sur une potence, face à la surface. La plateforme déduit le niveau puis le volume à partir des dimensions de la cuve.
Ultrasons
Le DDS75 mesure par ultrasons de 28 cm à 7,5 m, avec une précision de ±(1 cm + 0,3 % de la distance), selon sa fiche. Les 28 premiers centimètres forment une zone morte : le niveau le plus haut de la cuve doit rester sous cette limite. Le faisceau d’environ 40° doit rester dégagé des parois, des tuyaux et des échelles sur toute la hauteur.
Dragino indique que ce capteur n’est pas adapté aux ambiances avec condensation. Des gouttes sur la sonde faussent la mesure. Dans une cuve fermée où l’eau se condense sous le couvercle, il faut une installation ventilée ou une autre technologie.
Radar
Le MDS200 est un radar 24 GHz qui mesure de 0,5 à 20 m, avec une précision de ±0,1 m. Sa fiche annonce une lecture fiable malgré la condensation ou une poussière épaisse sur le capteur. C’est la technologie à retenir pour une cuve fermée, une réserve couverte ou un grand bassin.
Le MDS200 remonte deux distances à chaque mesure, ce qui aide à repérer un obstacle devant la surface, comme de la mousse. Son mode alarme rapproche les envois quand la distance sort de la plage réglée.
LiDAR
Un capteur LiDAR vise la surface avec un faisceau laser étroit. Il convient aux cuves étroites ou encombrées. Sa portée baisse sur une surface sombre et sa lentille doit rester propre.
Forage ou puits, une sonde de pression immergée
Dans un forage, un capteur posé en tête ne voit pas la surface au fond du tubage. On descend donc une sonde de pression sous le niveau de l’eau. Elle mesure le poids de la colonne d’eau au-dessus d’elle et en déduit cette hauteur.
La sonde PS-I est en inox 316, IP68, avec une précision de 0,2 % de la pleine échelle. La longueur de câble se choisit de 1 à 100 m et fixe la plage de mesure. Le boîtier émetteur reste au sec en tête de forage, seule la sonde est immergée.
La sonde se pose sous le niveau le plus bas attendu pendant le pompage, de préférence dans un tube guide. La profondeur de l’eau depuis la tête de forage se calcule ensuite : cote de pose de la sonde moins hauteur d’eau mesurée.
Niveau statique, niveau dynamique et rabattement
Le niveau statique est celui de la nappe au repos, pompe arrêtée. Le niveau dynamique est celui mesuré pendant le pompage. L’écart entre les deux s’appelle le rabattement.
Suivre ces trois valeurs dans le temps donne des informations concrètes. Un niveau statique qui baisse d’une saison à l’autre signale une nappe qui se vide. Un rabattement qui augmente à débit égal signale un changement sur l’ouvrage ou sur la pompe, à faire diagnostiquer. Un niveau dynamique qui s’approche de la crépine ou de la pompe annonce un risque de marche à sec.
Le guide de réalisation d’un forage diffusé par la préfecture du Rhône demande que l’équipement permette au minimum de relever le niveau statique de la nappe par sonde électrique, avec un tube guide sonde si besoin. Le même tube peut accueillir la sonde de pression.
Abreuvoir et bac au pré, suivre l’eau qui arrive
Un abreuvoir à flotteur reste plein tant que l’alimentation fonctionne. Les pannes courantes sont connues : flotteur bloqué ouvert qui fait déborder le bac, flotteur bloqué fermé qui le laisse vide, canalisation percée ou gelée, réserve amont épuisée.
Un compteur sur la conduite qui alimente les abreuvoirs repère la plupart de ces pannes. Le SW3L compte le volume qui passe et le transmet toutes les 20 minutes par défaut. Son alarme d’écoulement continu se déclenche quand l’eau coule sans s’arrêter au-delà de la durée que vous fixez. C’est le signe d’un flotteur bloqué ou d’une fuite après compteur.
À l’inverse, une consommation nulle pendant plusieurs heures de journée signale une alimentation coupée ou un abreuvoir que les animaux ne peuvent plus atteindre. Le compteur existe en DN15 pour 1 à 30 L/min, en DN20 jusqu’à 60 L/min, et en DN25 ou DN50 au-delà, avec une précision de ±5 %.
Ce que boivent les animaux
Les besoins varient beaucoup avec la saison. Selon les travaux de l’Idele présentés en 2025 dans le cadre du programme Bâti’Lait Mieux, les besoins en eau d’une vache laitière peuvent doubler l’été et atteindre environ 150 L par jour.
Les bovins boivent vite. La fiche des chambres d’agriculture sur les coups de chaleur conseille de viser 10 cm d’abreuvoir par vache et un débit de 15 à 20 L/min.
Si l’abreuvoir est alimenté par une citerne au pré, un capteur de niveau par le haut sur cette réserve complète le compteur.
Ce que la réglementation demande pour un forage
La fiche de procédure de la DDT du Lot, publiée en février 2024, résume les principales démarches. Plusieurs procédures peuvent se cumuler.
- Un forage de plus de 10 m de profondeur, domestique ou non, se déclare au titre de l’article L411-1 du code minier. Depuis le 1er octobre 2022, cette déclaration se fait en ligne sur l’application DUPLOS, qui alimente aussi la banque de données du sous-sol gérée par le BRGM.
- Un forage non domestique, ce qui inclut l’usage agricole, relève de la rubrique 1.1.1.0 de la nomenclature du code de l’environnement et se déclare auprès de la DDT.
- Le prélèvement lui-même peut être soumis à déclaration ou à autorisation selon le volume, le débit et la nappe. Pour l’irrigation, la demande de volume passe dans certains bassins par l’organisme unique de gestion collective.
- Est assimilé à un usage domestique tout prélèvement inférieur ou égal à 1 000 m³ par an.
Pour un forage déclaré au titre de la rubrique 1.1.1.0, la DDT du Lot précise que le pétitionnaire équipe l’ouvrage d’un compteur volumétrique et relève chaque mois les index et les volumes pompés sur un registre tenu à jour, en application de l’article L214-8 du code de l’environnement.
Le guide de la préfecture du Rhône rappelle d’autres prescriptions de l’arrêté du 11 septembre 2003 : clapet anti-retour sur la pompe, compteur volumétrique à la sortie du puits, capot de fermeture en tête de forage. Les seuils et les services compétents varient selon le département et le bassin. Votre DDT vous indique les démarches qui s’appliquent.
Un débitmètre connecté peut suivre une petite antenne du réseau en complément du compteur principal. Il ne remplace pas le compteur volumétrique et le registre exigés pour le forage.
Régler les alertes de niveau
Trois types d’alerte couvrent la plupart des besoins. Les seuils se fixent après quelques semaines de relevés.
- Niveau bas : la cuve passe sous le volume qui couvre le délai de remplissage, ou le niveau dynamique du forage s’approche de la pompe.
- Chute anormale : le niveau baisse plus vite que d’habitude, en dehors des heures de pompage ou de consommation. C’est souvent une fuite ou une vanne restée ouverte.
- Absence de remplissage : le niveau ne remonte pas après l’heure de démarrage prévue de la pompe, ou le compteur des abreuvoirs reste à zéro en pleine journée.
Envoyez chaque alerte à au moins deux personnes. Réglez aussi une alerte quand un capteur cesse d’émettre : un capteur muet ne doit pas passer pour une cuve pleine. Le mode alarme du radar et l’alarme d’écoulement du compteur rapprochent les envois, ce qui réduit la durée de vie de la pile selon les fiches. Pour les sites qui déclenchent souvent, la fiche du MDS200 conseille la pile de 19 000 mAh ou la version solaire.
Vous trouverez d’autres usages sur nos pages irrigation et forages et élevage.
Questions fréquentes
Quelle technologie choisir pour une cuve fermée ?
Dans une cuve fermée, la condensation sous le couvercle gêne les ultrasons. Dragino indique que le DDS75 n’est pas adapté aux ambiances avec condensation, alors que le radar MDS200 garde une lecture fiable malgré la condensation, selon sa fiche.
Quelle longueur de câble prendre pour la sonde de forage ?
Prenez une longueur au moins égale à la profondeur de pose de la sonde, sous le niveau le plus bas attendu pendant le pompage. Sur la PS-I, la longueur de câble fixe aussi la plage de mesure, jusqu’à 100 m.
Le capteur connecté remplace-t-il le compteur du forage ?
Non. Le compteur volumétrique et le registre des volumes pompés restent exigés pour un forage déclaré. Le capteur connecté ajoute la mesure du niveau et des alertes, en complément.
Envoyez-nous la liste des ouvrages à suivre (cuve, forage, abreuvoirs), leurs dimensions ou leur profondeur et leur distance aux bâtiments. Nous choisissons le matériel avec vous, vérifions la couverture radio et vous répondons sous 24 h ouvrées.
Sources
- Procédures pour réaliser un forage et prélever dans l’ouvrage, DDT du Lot, préfecture du Lot (2024)
- Guide de réalisation, exploitation, comblement d’un forage, préfecture du Rhône
- Prévenir et agir contre les coups de chaleur (bovins), Chambres d’agriculture
- Limiter le stress thermique des vaches au bâtiment, Idele, programme Bâti’Lait Mieux (Réussir, 2025)
