Projeto de Irrigação Localizada para Cultura do Caju

CURSO SUPERIOR EM AGRONOMIA IRRIGAÇÃO E DRENAGEM AGR 220 PROJETO DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA PARA CULTURA DO CAJU Ariane Stephani Raimundo Macedo Clarisse dos Santos Claudio Gabriel Bridi Baratela Karen Gomes Fernandes Lhaís Constantino Taynara Pereira Angelo Santa Teresa 2022 SUMÁRIO 1 Dados disponíveis 3 2 Gotejador escolhido 4 3 Espaçamento entre emissores 5 4 Número de emissores por planta Nep 5 5 Porcentagem da área molhada 6 6 Irrigação real necessária 6 7 Turno de rega 6 8 Uniformidade esperada 7 9 Razão de lixiviação 7 10 Irrigação total necessária 7 11 Volume de água aplicado em cada planta por irrigação 8 12 Tempo de irrigação 8 14 Vazão do sistema 9 15 Volume de água requerido 9 1 Dados disponíveis SOLO Textura média Disponibilidade total de água DTA 158mmcm Diâmetro do bulbo molhado com gotejador de 4 Lh W 15m CLIMA Clima semiárido Precipitação efetiva provável Pe00mm ÁGUA Sem limitação Condutividade elétrica a 25C CEI17 dSm CULTURA Caju Espaçamento70sp x 70 Sf Profudidade do sistema radicular Z50 cm Área sombreada Ps68 Fator de disponibilidade de água no solo f05 Eficiência do sistema de irrigação90 ENERGIA Disponibilidade de energia elétrica com economia de 75 no horário das 21 às 6 horas ÁREA 450 X 600 270000 10000 27 ha Sp70 m Sf70 m 2 Gotejador escolhido Nome do emissor tubo gotejador Hydrogol Qa 4 lh Pressão de trabalho 10 mca 3 Espaçamento entre emissores Se Se 08 W Se Se 08 x 15 12 m 4 Número de emissores por planta Nep Nep SPSe Nep 712 583 6 emissores por planta Devese utilizar 6 emissores por planta Calculando Se novamente temos Se 76 116m 5 Porcentagem da área molhada Pw Nep x Se x W Sp x Sp x 100 Pw 6 x 116 x 15 7 x 7 x 100 Pw 2131 A porcentagem de área molhada não atingiu o mínimo necessário 33 Devese aumentar a percentagem de área molhada o que poderá ser feito utilizandose duas linhas laterais contendo 10 emissores por planta 5 por linha Como o espaçamento entre plantas é relativamente grande podemse concentrar os emissores próximos às plantas deixandoos mais espaçados entre elas Pw NEP x Se x Se WSp x Sf x 2 x 100 Pw 10 x 12 x 12 15 7 x 7 x 2 x 100 Pw 3306 Se 75 14 m 6 Irrigação real necessária IRN DTA x Z x F x Pw100 IRN 158 x 05 x 50 x 3306100 IRN 1306 mm 7 Turno de rega No caso de irrigação localizada a área não é totalmente molhada havendo por isso necessidade de corrigir a evapotranspiração máxima Correção da evapotranspiração ETL ETc x 01 x Ps ½ ETL 45 x 01 x 68 ½ ETL 371 mmdia TR IRNETl TR 352 dias Como em irrigação localizada existe a facilidade de se trabalhar com um turno de rega menor e levandose em conta ainda que a cultura requer uma lâmina consideravelmente alta será adotado inicialmente para efeito de cálculo um turno de um dia IRN ETL x TR IRN 371 x 1 371 mm 8 Uniformidade esperada 90 conforme o fabricante 9 Razão de lixiviação A CE máxima para a cultura dos cajueiros é de 15 dsm RL Cew 2 x max CEe RL 17 2 x 15 RL 056 10Irrigação total necessária ITN IRN UE x 1 RL ITN 371 09 x 1 056 ITN 937 mm 11 Volume de água aplicado em cada planta por irrigação Vp ITN x Sp x Sf Vp 937 x 7 x 7 Vp 45913 l 12Tempo de irrigação Ti Vp NEP x Qa Ti 4591310x4 Ti 1147 horas Com esse tempo de operação o sistema ficaria muito ocioso optamos por um novo tempo onde o funcionamento do sistema passou a ser de 9 horas Considerando o turno de rega de dois dias o sistema constará de seis setores ou subunidades operacionais croqui sendo irrigados três setores de cada vez Para facilitar a operação no campo será adotado um turno de rega de três dias e um tempo de aplicação por setor de nove horas O ajuste pode ser feito aumentando a vazão dos gotejadores de acordo com a curva de vazão em função da pressão fornecido pelo fabricante Qa Vp NEP x Ti Qa 4591310 x 9 Qa 510 L Nu TRx TDF TN Nu 3x 9 9 Nu 3 Nsiu NTS NU Nsiu 63 Nsiu 2 setores De acordo com o catálogo da fabricante esse gotejador fornece uma vazão de 58 Lh a uma pressão de 20 mca Assim o novo tempo de funcionamento será Ti Vp NEP x Qa Ti 45913 10 x 58 Ti 792 13 Variação de pressão permitida DHs DHi DHd 30 Dhs03 x 20 Dhs 6 mca 14Vazão do sistema Qs 2778 x A x NP x Qa NU x Sp x Sf Qs 2778 x 27 x 10 x 58 3x 7 x 7 Qs 2959 LSx 36106524 m3h 15Volume de água requerido IRNS ETc Pe Du x 01 x PS ½ IRNS 45000 x 01x68½ IRNS 37107mm ITNS IRN LS 1 011 ITNS 37107 9X 1011 ITNS 46970mm Vs ITNs x A Vs 04697 x 270000 Vs 126819 m³ 16 Tempo estimado de operação por safra NHOS Vs Qs NHOS126819106524 NHOS1190 horas 17Dimensionamento da linha lateral 171 Número de emissores por linha lateral NEL LL Sp x NEPL NEL 757 x 5 NEL 5357 Como o número de emissores deve ser múltiplo de 4 será utilizado 56 emissores 172 VAZÃO POR LATERAL Ql Nel x qa Ql 566 x 58 Ql 3248 Lh Ql 00902 Ls 173 Perda de carga na linha lateral J789 x 105 x Q175 x D475 J 789 x 105 x 00902175 x 10475 J 02083 mca J JxSeLe Se J 02083 x116 035 116 J 0271 mca F 1m1 12xN M16xN² F 11751 12x56 175 16x56² F 0373 Hfl Jx FxL Hfl 0271x 0373x 75 Hfl 752 mca Como o DHs permitido é de 30 da Ha ou seja 42 mca teremos que optar por uma tubulação de maior diâmetro Será testada então a tubulação de polietileno PE 1330 da AMANCO com diâmetro nominal interno de 13 mm e pressão de operação de 20 mca Alterando o diâmetro para 13 mm sendo LE 020 m J789 x 105 x Q175 x D475 J789 x 105 x 00902175 x 13475 J 00599 mca J JxSeLe Se J 005599 x11602 116 J 00702 mca Hfl 00702 x 0373 x 75 Hfl 196 mca 174 Pressão no início da linha lateral HL Ha 075 HFL 05 DNI Hl 10 075 x 196 05 x 0 Hl 11 47 mca DHI HFL DNI DHI 196 0 DHI 196 mca 18Dimensionamento da linha de derivação 181 Variação de pressão permitida DHd 03 x ha HDL DHd 03 x 10 196 DHd 104 mca 182 Vazão na entrada da linha de derivação Qd4x Ql x LdSL Qd 4 x 00902 x 300 7 Qd 1546 ls 183 Perda de carga na linha de derivação Hfd DndDN x ld Hfd 104 0002 X 300 Hfd 044 mca A cada 7 m sairão 4 linhas laterais cada linha de derivação terá 75 saídas F 1m1 12xN M16xN² F 11751 12x75 17516x75² F 0370 J hfd l x f J 044 300 x 0370 J 000396 mca 184 Diâmetro da linha de derivação D 1J x 789 x 105 x Q1751 475 D 1000396 x 789 x 105 x 15461751 475 D 15334 mm Considerando os diâmetros comerciais de 150 mm e 200 mm recomendase utilizar uma linha com dois diâmetros D1 200 15334 D2 150 Logo L2 D1D475 1D1D2475 1 1 275 L2 20015334475 1200150475 1 1 275 L2 28479 m 288 m por ser múltiplo de 6 L1 LL2 L1 300 288 L1 12 m Como os tubos de pvc são comercializados com 6 m de comprimento é recomendado ajustar o comprimento para um número múltiplo de 6 Assim terá 12 m com diâmetro de 200 mm e 288 m com diâmetro 150 mm 185 Pressão no início da linha de derivação Hd hf hfd dnd Hd 1147 044 0002 x 300 Hd 1251 mca 19Dimensionamento da linha principal A linha principal deverá conduzir a vazão de 3 linhas de derivação logo Trecho 1 Qlp 3 Qd Qlp 3 Qd 3 x 1546 4638 Ls 004638 m3s 𝐷 4𝑥𝑄3 14𝑥1 5 𝐷 4𝑥 0 04638 3 14𝑥1 5 D 19848 mm Utilizase o diâmetro comercial de 200 mm ℎ𝑓𝑙 9 58𝑥10 5 𝑥 𝑄𝑙𝑝 183 𝐷 483 𝑥 𝐿 ℎ𝑓𝑙 9 58𝑥10 5 𝑥 004638 183 200 483 𝑥 153 Hfl 126 mca 153 Comprimento do primeiro setor até a Bomba Trecho 2 Qlp 2 Qd Qlp 2 Qd 2 x 1546 3092 ls 0 03092 𝑚 3𝑠 L 150 𝐷 4𝑥𝑄3 14𝑥1 5 D 4𝑥 0 03092 3 14𝑥 1 5 D 162 mm 𝑉 4𝑥𝑄𝑙𝑝 314 𝑥 015 2 𝑉 4𝑥 003092 314 𝑥 015 2 V 175 𝑚𝑠 Como a velocidade foi inferior a 2 ms pode se utilizar a tubulação de 150mm ℎ𝑓𝑙 9 58𝑥10 5 𝑥 𝑄𝑙𝑝 183 𝐷 483 𝑥 𝐿 ℎ𝑓𝑙 9 58𝑥10 5 𝑥 00392 015 483 𝑥 150 Hfl 236 mca Trecho 3 Qlp 1 Qd Qlp 1 Qd 1 x 1546 1546 Ls 001546 𝑚 3𝑠 𝐷 4𝑥0 015463 14𝑥1 5 D 115 mm Testando o diâmetro de 100 mm 𝑉 4𝑥001546 314 𝑥 01 2 V 197 ms Como a velocidade foi inferior a 2 ms pode se utilizar a tubulação de 100mm ℎ𝑓𝑙 9 58𝑥10 5 𝑥 001546 183 100 𝑥 150 Hfl 472 mca Hfp 126 236 472 Hfp 834 mca 20Dimensionamento da linha de recalque e sucção ℎ𝑓𝑙 9 58𝑥10 5 𝑥 4638 183 200 483 𝑥 12 Hfl 0034 mca 21 Conjunto motobomba Dados para a motobomba Vazão 1546 Ls 001546 𝑚 3𝑠 Pressão126 1250 196 0271 0034 10 17625 mca Pot Q x Human75 x eEb Pot 1546 x 1762575 x 085 428 cv Modelo motobomba utilizado Motobomba centrífuga monoestágio BC92 Rotor fechado Memorial descritivo O sistema de irrigação será localizado o emissor será o tubo gotejador Hydrogol com vazão de 4 lh com um espaçamento de 08 x 15 m O sistema trabalhará durante 9 horas diárias considerando o turno de rega de 2 dias operando no período de bandeira verde O projeto foi dividido em 6 setores sendo irrigado 3 setores de cada vez O diâmetro da linha lateral será de 13 mm A pressão da linha lateral é de 20 mca As linhas laterais apresentaram uma perda de carga de 752 mca A linha de derivação terá uma perda de carga de 044 mca e o diâmetro da tubulação utilizada é de 200 mm para 12 m e 150 mm para 288 m Para a linha de recalque e sucção sendo 12 m de comprimento e uma perda de carga de 0034 mca Por fim o sistema terá uma altura manométrica de 17625 mca sendo necessário uma Motobomba centrífuga monoestágio BC92 Rotor fechado apresentando uma potência de 428 cv e uma eficiência de 085 85