Exercícios Resolvidos - Dimensionamento de Sistemas de Irrigação e Barragens

2 Considerando os dados CC 32 PMP 21 fator de disponibilidade de água no solo 55 densidade aparente do solo 12 gcm³ evapotranspiração da cultura 42 mmdia profundidade efetiva do sistema radicular 35 cm eficiência de aplicação 70 intensidade de chuva do aspersor 1210 mmh a vazão do aspersor 1089 m³h o espaçamento 30 x 30 m folga 1 dia jornada de trabalho 12 h a vazão disponível conforme outorga é 20 Ls área a ser irrigada 14 ha determinando Determine a Lâmina bruta de irrigação mm b Período de irrigação dias c Tempo de irrigação por posição h d Vazão ajustada do projeto m³h e Definir se a vazão de outorga é suficiente Caso não seja indique quatro soluções possíveis para resolver o problema 3 Um levantamento topográfico para construção de barragem de terra para irrigação apresenta os seguintes dados Cota m Superfície água m² DN m Distância Horizontal m 89 0 0 0 90 15000 10 4000 91 40000 10 6500 92 90000 10 10000 93 158000 10 16000 94 200000 10 32000 95 230000 10 39000 Total Taludes 31 e 21 Tomada dágua na cota 90 carga hidráulica máxima do vertedor 050 m folga 050 m e h 165 ³H O produtor vai implantar uma área de 10 ha de arroz irrigado por inundação cuja vazão de manutenção é de 192 Lsha para um período de irrigação de 90 dias Considerando que não á contribuição para o açude durante o período de irrigação e que as perdas por evaporação mais infiltração no período são de 20 e considerando a eficiência de condução nos canais de 80 O produtor deseja saber qual deve ser a altura da barragem m para armazenar o volume de água necessário Determine também o volume de solo a ser transportado considerando um coeficiente de afrouxamento de 25 Fazer desenhos dos perfis longitudinal e transversal com as dimensões e medidas 4 Um agricultor tem um açude em sua propriedade e gostaria de saber que área ha plantada com feijão ele pode irrigar A área do espelho dágua do açude é 23580 m² a profundidade máxima da lâmina de água é 525 m a evapotranspiração máxima da cultura é ETC 420 mmdia a eficiência de aplicação da água é 70 o ciclo da cultura é de 84 dias Considere que 20 do volume armazenado será perdido por infiltração e evaporação 5 Um agricultor tem um açude em sua propriedade e gostaria de saber que área ha plantada com alho ele pode irrigar A evapotranspiração da cultura é de 50 mmdia eficiência de aplicação de 70 aspersão ciclo da cultura 100 dias A área do espelho dágua do açude é igual 35000 m² a profundidade máxima da lâmina de água é 320 m Considere que há uma vazão de contribuição do rio igual a 120 Ls e que 25 do volume armazenado será perdido por infiltração e evaporação 2 Considerando os dados CC 32 PMP 21 fator de disponibilidade de água no solo 55 densidade aparente do solo 12 gcm³ evapotranspiração da cultura 42 mmdia profundidade efetiva do sistema radicular 35 cm eficiência de aplicação 70 intensidade de chuva do aspersor 1210 mmh a vazão do aspersor 1089 m³h o espaçamento 30 x 30 m folga 1 dia jornada de trabalho 12 h a vazão disponível conforme outorga é 20 Ls área a ser irrigada 14 ha Determine a Lâmina bruta de irrigação mm b Período de irrigação dias c Tempo de irrigação por posição h d Vazão ajustada do projeto m³h e Determine se a vazão de outorga é suficiente Caso não seja indique quatro soluções possíveis para resolver o problema a Lâmina bruta de irrigação LB mm LB ETc Kc FAE Sendo LB Lâmina bruta de irrigação ETc Evapotranspiração da cultura mmdia 42 mmdia Kc Coeficiente de cultura adimensional Valor retirado da Manual de Irrigação da FAO 08 FAE fator de disponibilidade de água no solo adimensional 55 LB 4208 055 LB6 10 b Período de irrigação dias Pi LB A I 1CC Sendo A área irrigada ha 14 ha I intensidade de chuva do aspersor mmh 1210 mmh CC coeficiente de uniformidade adimensional 32 Pi 61014 1210 1032 85 4 8228 Pi103810dias c Tempo de irrigação por posição h T LB A 10 I 18 91CC T 61014 10 12101891032 T55horas d Vazão ajustada do projeto m³h Q projeto LB A T Sendo T tempo de irrigação h 55 h LB lâmina bruta mm 610 mm A área irrigada 14 ha Q projeto61014 55 Q projeto122m 3h e Determine se a vazão de outorga é suficiente Caso não seja indique quatro soluções possíveis para resolver o problema QdemandadaQ outorga864 Sendo 864 o fator de conversão de segundos para horas Qdemandada20864 Qdemandada1728m 3dia Sendo esta vazão outorgada suficiente pois é superior a vazão de projeto diária que equivale a aproximadamente 293 m³ 3 Um levantamento topográfico para construção de barragem de terra para irrigação apresenta os seguintes dados Cota m Superfície da água m DN m Distância Horizontal m 89 0 0 0 90 15000 10 4000 91 40000 10 6500 92 90000 10 10000 93 158000 10 16000 94 200000 10 32000 95 230000 10 39000 Total Talude 31 e 21 Tomada dágua na cota 90 carga hidráulica máxima do vertedor 050 m folga 050 m e b 165 H O produtor vai implantar uma área de 10 ha de arroz irrigado por inundação cuja vazão de manutenção é de 192 Lsha para um período de irrigação de 90 dias Considerando que não há contribuição para o açude durante o período de irrigação e que as perdas por evaporação mais infiltração no período são de 20 e considerando a eficiência de condução nos canais de 80 O produtor deseja saber qual deve ser a altura da barragem m para armazenar o volume de água necessário Determine também o volume de solo a ser transportado considerando um coeficiente de afrouxamento de 25 Fazer desenhos dos perfis longitudinal e transversal com as dimensões e medidas Para determinar a altura da barragem devese primeiramente calcular o volume de água necessário para se irrigar 10 ha de arroz durante 90 dias VAQmanutençãoT FPerdas V101929012V 20736 m³ Agora calculase a vazão que deve ser armazenada na barragem baseandose no fato de que a eficiência de condução dos canais é de 80 Qarmazenada Q manutenção Eficiênciadoscanais Qarmazenada192 08 Qarmazenada24 Lsha Agora determinase a altura da barragem H através da fórmula VAseçãotransversal D H D corresponde a distância horizontal que é igual a 390 m e a área da seção transversal será determinada da seguinte forma Aseçãotransversal V DFolga H Aseçãotransversal 20736 39005H Considerando ainda que a altura da tomada de água é de 90 m podese calcular a altura da barragem para reter o volume necessário para irrigar a cultura considerando um talude de 31 ou 21 da seguinte forma B b 2 3H 165 H 2 3H Resolvendo a equação de segundo grau acima notase que H tem valor entre 89 e 93 metros 4 Um agricultor tem um açude em sua propriedade e gostaria de saber que área ha plantada com feijão ele pode irrigar A área do espelho dágua do açude é 23580 m² a profundidade máxima da lâmina de água é 525 m a evapotranspiração máxima da cultura é ETC 420 mmdia a eficiência de aplicação de água é 70 o ciclo da cultura é de 84 dias Considere que 20 do volume armazenado será perdido por infiltração e evaporação Para se determinara a área máxima que pode ser irrigada pelo açude necessitase calcular a capacidade de armazenamento deste corpo hídrico e posteriormente devese determinar a demanda de água da cultura de feijão durante seu ciclo de 84 dias Primeiramente calculase a capacidade de armazenamento do açude através da equação Capacidadeáreado espelhod água profundidade Capacidade23580525123795m ³ Agora determinase a demanda de água necessária para o ciclo completo de plantio do feijão através da seguinte equação DemandaCulturaEvap EficiênciaCiclo DemandaCultura4 200784 DemandaCultura24696mm Por fim para se determinar a área máxima a ser plantada com feijão utilizandose o açude como corpo hídrico irrigador basta dividir a capacidade de armazenamento do açude pela demanda de água da cultura como demonstrado a seguir A Capacidade DemandaCultura 123795 2469610 3 A50127551m 25013 ha 5 Um agricultor tem um açude em sua propriedade e gostaria de saber que área ha plantada com alho ele pode irrigar A evapotranspiração da cultura é de 50 mmdia eficiência de aplicação de 70 aspersão ciclo da cultura de 100 dias A área do espelho dágua do açude é igual a 35000 m² a profundidade máxima da lâmina dágua é de 320 m Considere que há uma vazão de contribuição do rio igual a 120 Ls e que 25 do volume armazenado será perdido por infiltração e evaporação Para se determinara a área máxima que pode ser irrigada pelo açude necessitase calcular a capacidade de armazenamento deste corpo hídrico e posteriormente devese determinar a demanda de água da cultura de alho durante seu ciclo de 100 dias Primeiramente calculase a capacidade de armazenamento do açude através da equação Capacidadeáreado espelhod água profundidade Capacidade3500032112000m ³ Agora determinase a demanda de água necessária para o ciclo completo de plantio do alho através da seguinte equação DemandaCulturaEvap EficiênciaCiclo DemandaCultura5007100 DemandaCultura350mm Por fim para se determinar a área máxima a ser plantada com alho utilizandose o açude como corpo hídrico irrigador basta dividir a capacidade de armazenamento do açude pela demanda de água da cultura como demonstrado a seguir A Capacidade DemandaCultura 112000 35010 3 A320000m 232ha