Projeto de Irrigação por Aspersão Convencional - Dimensionamento e Seleção de Bomba para Soja e Feijão

Esclarecimentos O projeto deve conter todos os cálculos Consultar materiais disponíveis no Moodle Calcular a perda de carga localizada e escolher a bomba DADOS a Parâmetros da Cultura Cultura soja Profundidade efetiva do sistema radicularZ 40 cm Evapotranspiração de referência ET0 64mm dia1método de PenmanMoteith FAO Coeficiente da cultura Kc 14 Evapotranspiração potencial da cultura 75mmdia 1máxima Precipitação provável insignificante irrigaçãototal Fator de disponibilidade f 050 Tabelado b Características do solo Capacidade de campo 030cm³ cm³ Ponto de murcha permanente 019cm³ cm³ Textura argilosa Velocidade de infiltração básica VIB 130mm h1 c Características da área Área 13 hectares 436 x 300 metros Topografia declividade longitudinal suave 32 Comprimento da linha de sucção hs 30m Altura geométrica de recalque hr 17m d Critérios de projeto Eficiência da irrigaçãoEa 90 Velocidade de escoamento na tubulação principal e de recalque10 a 25 m s1 Tubos a serem utilizados PVC rígido Valor do coeficiente C da fórmula de HazenWillians C 140 Linha principal enterrada no sentido do aclive com tubos em juntas elásticas Linha lateral em nível com tubos em engates rápidos Eficiência da bomba90 95 m CÓRREGO MOTOBOMBA TRECHO 1 30L TRECHO 2 20L TRECHO 3 10L 150 m 150 m 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L1 L2 L3 Projeto Irrigação por aspersão convencional Disciplina Hidráulica Irrigação e Drenagem Profs Wilker Alves Morais Marconi Batista Teixeira 2022 CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO 30 m CÓRREGO MOTOBOMBA TRECHO 1 30L TRECHO 2 20L TRECHO 3 10L 150 m 150 m 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L1 L2 L3 INSTITUTO FEDERAL GOIANO Câmpus Rio Verde A Parâmetros da cultura Cultura feijão Profundidade efetiva do sistema radicular Z 40 cm Evapotranspiração de referência ET0 46 mm dia1 método de Penman Moteith FAO Coeficiente da cultura Kc 11 Evapotranspiração potencial da cultura 50 mm dia 1 máxima Precipitação provável insignificante irrigação total Fator de disponibilidade f 050 Tabelado DADOS NECESSÁRIOS AO PROJETO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA B Características do solo Capacidade de campo 𝜃𝑐𝑐 034 cm³ cm³ Ponto de murcha permanente 𝜃𝑝𝑚𝑝 017 cm³ cm³ Textura argilosa Velocidade de infiltração básica VIB 105 mm h1 DADOS NECESSÁRIOS AO PROJETO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA C Características da área Área 13 hectares 436 x 300 metros Topografia declividade longitudinal suave 32 Comprimento da linha de sucção hs 2 m Altura geométrica de recalque hr 15 m DADOS NECESSÁRIOS AO PROJETO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA Croqui da área DADOS NECESSÁRIOS AO PROJETO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA Critérios de projeto Eficiência da irrigação Ea 80 Velocidade de escoamento na tubulação principal e de recalque 10 a 25 m s1 Tubos a serem utilizados PVC rígido Valor do coeficiente C da fórmula de HazenWillians C 140 Linha principal enterrada no sentido do aclive com tubos em juntas elásticas Linha lateral em nível com tubos em engates rápidos DADOS NECESSÁRIOS AO PROJETO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA Critérios de projeto Diâmetro nominal DN diâmetro interno Di e pressão nominal PN dos tubos de PVC são apresentados no quadro a seguir DADOS NECESSÁRIOS AO PROJETO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA DN polegada Di mm PN mca Tipo de engate 2 467 80 Rápido 3 705 80 Rápido 4 944 80 Junta elástica 4 1084 125 Junta elástica 6 1564 125 Junta elástica 𝐴𝐷 𝜃𝑐𝑐 𝜃𝑝𝑚𝑝 𝑍 𝐴𝐷 água disponível 𝜃𝑐𝑐 umidade do solo na capacidade de campo cm³ cm³ 𝜃𝑝𝑚𝑝 umidade do solo no ponto de murcha permanente cm³ cm³ 𝑍 profundidade efetiva do sistema radicular mm ÁGUA DISPONÍVEL AD 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝐴𝐷 𝜃𝑐𝑐 𝜃𝑝𝑚𝑝 𝑍 𝐴𝐷 034 𝑐𝑚3𝑐𝑚 3 017 𝑐𝑚³ 𝑐𝑚 ³ 400 mm 𝑨𝑫 𝟔𝟖 𝐦𝐦 𝐴𝐷 água disponível 𝜃𝑐𝑐 umidade do solo na capacidade de campo cm³ cm³ 𝜃𝑝𝑚𝑝 umidade do solo no ponto de murcha permanente cm³ cm³ 𝑍 profundidade efetiva do sistema radicular mm ÁGUA DISPONÍVEL AD 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝐴𝐷𝑅 𝐴𝐷 𝑓 ou por 𝐴𝐷𝑅 𝜃𝑐𝑐 𝜃𝑝𝑚𝑝 𝑍 𝑓 𝐴𝐷R água disponível real 𝐴𝐷 água disponível 𝜃𝑐𝑐 umidade do solo na capacidade de campo cm³ cm³ 𝜃𝑝𝑚𝑝 umidade do solo no ponto de murcha permanente cm³ cm³ 𝑍 profundidade efetiva do sistema radicular mm 𝑓 fator de disponibilidade ou fração da água do solo que representa a fração da AD que a planta consegue retirar do solo sem gastar energia extra ÁGUA DISPONÍVEL REAL ADR 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝐴𝐷𝑅 𝐴𝐷 𝑓 𝐴𝐷𝑅 68 𝑚𝑚 050 𝑨𝑫𝑹 𝟑𝟒 𝒎𝒎 𝐴𝐷R água disponível real 𝐴𝐷 água disponível 𝑓 fator de disponibilidade ou fração da água do solo que representa a fração da AD que a planta consegue retirar do solo sem gastar energia extra 050 Relação entre as culturas e a evapotranspiração ÁGUA DISPONÍVEL REAL ADR 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝐴𝐷𝑅 𝜃𝑐𝑐 𝜃 𝑍 𝜃 teor crítico de água umidade crítica definida como função f ou como função do potencial matricial crítico da água do solo Ψm O Ψm representa a forma de retenção de água pelo solo a partir da qual potenciais menores a planta tem dificuldade em absorver água O valor de 𝜃 é obtido na curva ou equação característica de retenção a partir do valor sugerido de Ψm para as diferentes culturas ÁGUA DISPONÍVEL REAL ADR 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA É a magnitude da velocidade de infiltração dágua no solo quando esta se torna praticamente constante com o tempo geralmente expressa em mm h1 ou cm h1 A determinação deste valor deve ser feita utilizando o processo do infiltrômetro de anel Desta forma na escolha do aspersor este deverá ter sua intensidade de aplicação dágua menor ou no máximo igual a VIB do solo VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO BÁSICA VIB 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL DA CULTURA ETpc 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA É a quantidade dágua evapotranspirada pela cultura sob ótimas condições de umidade no solo 𝐸𝑇𝑝𝑐 𝐾𝑐 𝐸𝑇0 𝐸𝑇𝑝𝑐 evapotranspiração potencial da cultura mm dia1 𝐾𝑐 coeficiente da cultura Kc 11 𝐸𝑇0 evapotranspiração de referência mm dia1 46 mm dia1 EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL DA CULTURA ETpc 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA É a quantidade dágua evapotranspirada pela cultura sob ótimas condições de umidade no solo 𝐸𝑇𝑝𝑐 𝐾𝑐 𝐸𝑇0 𝐸𝑇𝑝𝑐 1146 𝐸𝑇𝑝𝑐 50 𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎1 𝐸𝑇𝑝𝑐 evapotranspiração potencial da cultura mm dia1 𝐾𝑐 coeficiente da cultura Kc 11 𝐸𝑇0 evapotranspiração de referência mm dia1 46 mm dia1 IRRIGAÇÃO REAL NECESSÁRIA IRN 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA A IRN pode ser determinada pelas seguintes equações 𝐼𝑅𝑁 𝐴𝐷𝑅 em mm com irriga total 𝐼𝑅𝑁 𝐴𝐷𝑅 𝑃𝑒 em mm com irriga suplementar 𝑃𝑒 é a precipitação efetiva Para dimensionamento a 𝑃𝑒 pode ser substituída pela precipitação provável 𝑃𝑝 com 75 ou 80 de probabilidade de ocorrência IRRIGAÇÃO REAL NECESSÁRIA IRN 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝐼𝑅𝑁 𝐴𝐷𝑅 34 mm irrigação total TURNO DE REGA TR 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑇𝑅 𝐴𝐷𝑅 𝐸𝑇𝑝𝑐 ou 𝑇𝑅 𝐴𝐷𝑅 𝐸𝑇𝑝𝑐𝑃𝑝 𝑇𝑅 Turno de Rega 𝐴𝐷R água disponível real 𝐸𝑇𝑝𝑐 evapotranspiração potencial da cultura mm dia1 50 mm dia 1 𝑃𝑝 precipitação provável TURNO DE REGA TR 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑇𝑅 𝐴𝐷𝑅 𝐸𝑇𝑝𝑐 𝑇𝑅 34 𝑚𝑚 5 𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎 1 𝑻𝑹 𝟔 𝟖 𝒅𝒊𝒂𝒔 Portanto TR 7 dias número inteiro IRN corrigida 7 dias 5 mm dia1 35 mm 𝑇𝑅 Turno de Rega 𝐴𝐷R água disponível real 𝐸𝑇𝑝𝑐 evapotranspiração potencial da cultura mm dia1 PERÍODO DE IRRIGAÇÃO PI 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑃𝐼 𝑇𝑅 1 𝑃𝐼 período de irrigação 𝑇𝑅 Turno de Rega PERÍODO DE IRRIGAÇÃO PI 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑃𝐼 𝑇𝑅 1 𝑃𝐼 7 1 𝑷𝑰 𝟔 𝒅𝒊𝒂𝒔 𝑃𝐼 período de irrigação 𝑇𝑅 Turno de Rega IRRIGAÇÃO TOTAL NECESSÁRIA ITN OU LÂMINA BRUTA DE IRRIGAÇÃO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑎 𝐼𝑇𝑁 irrigação total necessária 𝐼𝑅𝑁 irrigação real necessária 𝐸𝑎 eficiência de aplicação Seu valor para aspersão convencional situase entre 65 a 85 IRRIGAÇÃO TOTAL NECESSÁRIA ITN OU LÂMINA BRUTA DE IRRIGAÇÃO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑅𝑁 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑎 𝐸𝑎 𝐼𝑇𝑁 35 𝑚𝑚 08 𝑰𝑻𝑵 𝟒𝟑 𝟖 𝒎𝒎 𝐼𝑇𝑁 irrigação total necessária 𝐼𝑅𝑁 irrigação real necessária 𝐸𝑎 eficiência de aplicação Seu valor para aspersão convencional situase entre 65 a 85 ESCOLHA DO ASPERSOR 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA O aspecto fundamental para a escolha do aspersor é que a sua intensidade de aplicação IA não supere a velocidade de infiltração básica VIB A partir das características dos aspersores fornecidas pelos fabricantes catálogos podese observar que esta condição pode ser atendida para diferentes combinações de bocais pressão de serviço e espaçamentos VIB 105 mm h1 ESCOLHA DO ASPERSOR 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA Escolha do aspersor utilizando catálogos dos fabricantes Bocais 56 mm x 44 mm Vazão qa 343 m3 h1 Raio de alcance 17 m Intensidade de aplicação IA 793 mm h1 Pressão de serviço PS 30 mca Espaçamento 18 m x 24 m TEMPO DE IRRIGAÇÃO POR POSIÇÃO DA LINHA LATERAL Ti 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑇𝑖 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝐴 𝑇𝑖 tempo de irrigação por posição horas 𝐼𝑇𝑁 irrigação total necessária ou lâmina bruta mm 𝐼𝐴 intensidade de aplicação de água de aspersor mm h1 TEMPO DE IRRIGAÇÃO POR POSIÇÃO DA LINHA LATERAL Ti 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑇𝑖 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝐴 𝑇𝑖 438 𝑚𝑚 793 𝑚𝑚 ℎ 1 𝑻𝒊 𝟓 𝟓 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔 𝑇𝑖 tempo de irrigação por posição horas 𝐼𝑇𝑁 irrigação total necessária ou lâmina bruta mm 𝐼𝐴 intensidade de aplicação de água de aspersor mm h1 NÚMERO DE HORAS DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA POR DIA Nh 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA Quanto maior o número de horas em que o sistema funcionará por dia menor será a sua ociosidade e em consequência menor será a capacidade do sistema e menor será o seu custo por unidade de área Em geral os sistemas de irrigação por aspersão devem trabalhar no mínimo 18 horas por dia NÚMERO DE HORAS DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA POR DIA Nh 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA Será adotado 12 h por dia de funcionamento do sistema por ser mais próximo da realidade do irrigante embora o ideal fosse no mínimo 18 h por dia Nh 12 h NÚMERO DE POSIÇÕES IRRIGADAS POR LATERAL POR DIA n 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑛 𝑁ℎ 𝑇𝑖 𝑇𝑚 𝑛 número de posições irrigadas por lateral por dia 𝑁ℎ número de horas diárias de funcionamento do sistema h dia1 𝑇𝑖 tempo de irrigação h 𝑇𝑚 tempo da mudança de posição das tubulações h 05 h NÚMERO DE POSIÇÕES IRRIGADAS POR LATERAL POR DIA n 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑛 𝑁ℎ 𝑇𝑖 𝑇𝑚 𝑛 12 ℎ 55 ℎ 05 ℎ 𝒏 𝟐 𝒑𝒐𝒔𝒊çõ𝒆𝒔 𝑛 número de posições irrigadas por lateral por dia 𝑁ℎ número de horas diárias de funcionamento do sistema h dia1 𝑇𝑖 tempo de irrigação h 𝑇𝑚 tempo da mudança de posição das tubulações h CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO 30 m CÓRREGO MOTOBOMBA TRECHO 1 30L TRECHO 2 20L TRECHO 3 10L 150 m 150 m 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L1 L2 L3 INSTITUTO FEDERAL GOIANO Câmpus Rio Verde NÚMERO TOTAL DE POSIÇÕES DE LATERAIS N 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA O número total de posições de laterais dependerá da disposição do equipamento no campo do comprimento da linha principal ou secundária e do espaçamento entre linhas laterais recomendado para o aspersor escolhido NÚMERO TOTAL DE POSIÇÕES DE LATERAIS N 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA Com a linha principal situada na metade da área no sentido do aclive o comprimento da área de 436 m e o espaçamento entre laterais de 24 m tem se 𝑁 436 24 𝑥2 𝑵 𝟑𝟔 𝒑𝒐𝒔𝒊çõ𝒆𝒔 CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO INSTITUTO FEDERAL GOIANO Câmpus Rio Verde NÚMERO DE POSIÇÕES A SEREM IRRIGADAS POR DIA Nd 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑁𝑑 𝑁 𝑃𝐼 𝑁𝑑 número de posições a serem irrigadas por dia 𝑁 número total de posições de laterais 𝑃I período de irrigação dias NÚMERO DE POSIÇÕES A SEREM IRRIGADAS POR DIA Nd 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑁𝑑 𝑁 𝑃𝐼 𝑁𝑑 36 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠 6 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑵𝒅 𝟔 𝒑𝒐𝒔𝒊çõ𝒆𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒅𝒊𝒂 𝑁𝑑 número de posições a serem irrigadas por dia 𝑁 número total de posições de laterais 𝑃I período de irrigação dias CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO INSTITUTO FEDERAL GOIANO Câmpus Rio Verde NÚMERO DE LINHAS LATERAIS NECESSÁRIAS NL 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑁𝐿 𝑁𝑑 𝑛 𝑁𝐿 número de linhas laterais necessárias 𝑁𝑑 número de posições a serem irrigadas por dia 𝑛 número de posições irrigadas por lateral por dia NÚMERO DE LINHAS LATERAIS NECESSÁRIAS NL 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑁𝐿 𝑁𝑑 𝑛 𝑁𝐿 6 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑖𝑎 2 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑵𝑳 𝟑 𝒍𝒊𝒏𝒉𝒂𝒔 𝒍𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒊𝒔 𝑁𝐿 número de linhas laterais necessárias 𝑁𝑑 número de posições a serem irrigadas por dia 𝑛 número de posições irrigadas por lateral por dia CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO INSTITUTO FEDERAL GOIANO Câmpus Rio Verde NÚMERO DE ASPERSORES POR LINHA LATERAL Nal 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑁𝑎𝑙 𝐿 𝐸1 𝑁𝑎𝑙 número de aspersores por linha lateral 𝐿 comprimento da linha lateral m 𝐸1 espaçamento entre aspersores na linha lateral m Espaçamento aspersor 18 m x 24 m Entre aspersores Entre linhas laterais NÚMERO DE ASPERSORES POR LINHA LATERAL Nal 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑁𝑎𝑙 𝐿 𝐸1 𝑁𝑎𝑙 150 18 𝑵𝒂𝒍 𝟖 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓𝒆𝒔 𝑁𝑎𝑙 número de aspersores por linha lateral 𝐿 comprimento da linha lateral m 𝐸1 espaçamento entre aspersores na linha lateral m VAZÃO DA LINHA LATERAL QI 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑄𝐼 𝑞𝑎 𝑁𝑎𝑙 𝑄I vazão da linha lateral m³ h1 𝑞𝑎 vazão do aspersor m³ h1 𝑁𝑎𝑙 número de aspersores por linha lateral Vazão do aspersor qa 343 m3 h1 VAZÃO DA LINHA LATERAL QI 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑄𝐼 𝑞𝑎 𝑁𝑎𝑙 𝑄𝐼 343 𝑚3 ℎ 1 𝑥 8 aspersores 𝑸𝑰 𝟐𝟕 𝟒𝟒 𝒎𝟑 𝒉 𝟏 𝑄𝐼 vazão da linha lateral m³ h1 𝑞𝑎 vazão do aspersor m³ h1 𝑁𝑎𝑙 número de aspersores por linha lateral VAZÃO TOTAL DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Qt 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑄𝑡 𝑄1 𝑁𝐿 𝑄𝑡 vazão total do sistema m³ h1 𝑄1 vazão da linha lateral m³ h1 𝑁𝐿 número de linhas laterais necessárias VAZÃO TOTAL DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Qt 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑄𝑡 𝑄1 𝑁𝐿 𝑄𝑡 2744 𝑚3 ℎ 1 𝑥 3 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 𝑄𝑡 8232 𝑚3 ℎ 1𝑜𝑢 𝑸𝒕 𝟐𝟐 𝟖𝟕 𝑳 𝒔 𝟏 𝑄𝑡 vazão total do sistema m³ h1 𝑄1 vazão da linha lateral m³ h1 𝑁𝐿 número de linhas laterais necessárias CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO 150 m 150 m 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 L1 L2 L3 5 4 3 2 1 30 m MOTOBOMBA CÓRREGO TRECHO 1 30L TRECHO 2 20L TRECHO 3 10L INSTITUTO FEDERAL GOIANO Câmpus Rio Verde VAZÃO TOTAL COM BASE NA NECESSIDADE DE ÁGUA Qn 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑄𝑛 𝐴 𝐼𝑇𝑁 𝑃𝐼 𝑁ℎ 3600 𝑄𝑛 vazão total do sistema L s1 𝐴 área do projeto m2 𝐼𝑇𝑁 irrigação total necessária ou lâmina bruta mm 𝑃I período de irrigação dias 𝑁ℎ número de horas diárias de funcionamento do sistema h dia1 Croqui da área DADOS NECESSÁRIOS AO PROJETO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA VAZÃO TOTAL COM BASE NA NECESSIDADE DE ÁGUA Qn 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 𝑄𝑛 𝐴 𝐼𝑇𝑁 𝑃𝐼 𝑁ℎ 3600 𝑄𝑛 130000 𝑚2 𝑥 438 𝑚𝑚 6 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑥 12 ℎ 𝑥 3600 𝑸𝒏 𝟐𝟏 𝟗𝟕 𝑳 𝒔 𝟏 𝑄𝑛 vazão total do sistema L s1 𝐴 área do projeto m2 𝐼𝑇𝑁 irrigação total necessária ou lâmina bruta mm 𝑃I período de irrigação dias 𝑁ℎ número de horas diárias de funcionamento do sistema h dia1 OBSERVAÇÃO 1 IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA O aspersor escolhido proporcionará uma vazão total Qt um pouco superior a vazão total necessária Qn Portanto não há necessidade de escolher outro aspersor 𝑸𝒏 𝟐𝟏 𝟗𝟕 𝑳 𝒔 𝟏 Vazão aspersor qa 343 m3 h1 ou 095 𝑳 𝒔 𝟏 8 aspersores por linha lateral 3 linhas laterais Vazão total dos aspersores qa 095 8 3 2280 𝑳 𝒔 𝟏 CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO INSTITUTO FEDERAL GOIANO Câmpus Rio Verde DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 ℎ𝑓 perda de carga em tubulações com múltiplas saídas m ℎ𝑓 perda de carga fictícia m 𝐹 fator de Christiansen ou de correção DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO 𝑸 2744 m3 h1 00076 m3 s1 𝑷 𝑺 𝒅𝒐 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓 30 mca 𝒉𝒇 𝒑𝒆𝒓𝒎𝒊𝒕𝒊𝒅𝒂 𝒏𝒂 𝒍𝒊𝒏𝒉𝒂 𝒍𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒍 02 x 30 mca 6 mca 𝑭 𝟖 𝒔𝒂í𝒅𝒂𝒔 042 𝑳 135 m DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO 𝑸𝟏 2744 m3 h1 00076 m3 s1 𝑷 𝑺 𝒅𝒐 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓 30 mca 𝒉𝒇 𝒑𝒆𝒓𝒎𝒊𝒕𝒊𝒅𝒂 𝒏𝒂 𝒍𝒊𝒏𝒉𝒂 𝒍𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒍 02 x 30 mca 6 mca 𝑭 𝟖 𝒔𝒂í𝒅𝒂𝒔 042 𝑳 135 m DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 ℎ𝑓 6 𝑚 𝑐 𝑎 042 𝒉𝒇 𝟏𝟒 𝟑 𝒎 𝒄 𝒂 ℎ𝑓 perda de carga em tubulações com múltiplas saídas m ℎ𝑓 perda de carga fictícia m 𝐹 fator de Christiansen ou de correção DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams encontrase um diâmetro interno igual a ℎ𝑓 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝑫487 ℎ𝑓 perda de carga fictícia m 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams encontrase um diâmetro interno igual a 𝐷 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 ℎ𝑓 0205 ℎ𝑓 perda de carga fictícia m 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams encontrase um diâmetro interno igual a 𝐷 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 ℎ𝑓 0205 𝐷 10643 00076 140 185 135 143 0205 𝑫 𝟎 𝟎𝟔𝟐𝟏 𝒎 𝒐𝒖 𝟔𝟐 𝟏 𝒎𝒎 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Os diâmetros comerciais dos tubos de PVC mais próximos são o de 534 mm e 666 mm os quais resultariam nas seguintes perdas de carga em 135 m Diâmetro Interno 534 mm hf 2907 mca Diâmetro Interno 666 mm hf 991 mca DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams ℎ𝑓 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷487 ℎ𝑓 perda de carga mca 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL EM NÍVEL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams ℎ𝑓 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷487 ℎ𝑓 10643 00076 140 185 135 00666487 ℎ𝑓 99 𝑚 𝑐 𝑎 ℎ𝑓 perda de carga mca 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Utilizandose a média da velocidade média pela equação abaixo Método Limite de velocidade do escoamento 10 a 20 m s1 𝐷 4𝑄 𝜋𝑉 D diâmetro interno da tubulação m Q vazão a ser conduzida m³ s1 V velocidade média do escoamento m s1 15 m s1 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO 𝐷 4𝑄 𝜋𝑉 𝐷 4 𝑥 00228 𝜋 𝑥 15 𝐷 0139 𝑚 𝑜𝑢 139 𝑚𝑚 Utilizandose o diâmetro interno comercial mais próximo DN 150 que é de 144 mm a velocidade de escoamento será de 14 m s1 que está dentro do limite permitido 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams ℎ𝑓 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷487 ℎ𝑓 perda de carga mca 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m 450 m DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams ℎ𝑓 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷487 ℎ𝑓 10643 00228 140 185 450 0144487 ℎ𝑓 59 𝑚 𝑐 𝑎 ℎ𝑓 perda de carga mca 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL LINHAS DE RECALQUE E SUCÇÃO 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO O diâmetro da linha de recalque deve ser o mesmo ou o superior da linha principal 144 mm uma vez que a vazão é a mesma Logo o diâmetro da tubulação de sucção deverá ser de 2104 mm diâmetro comercial imediatamente superior 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams ℎ𝑓 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷487 ℎ𝑓 perda de carga mca 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m 2 m LINHAS DE RECALQUE E SUCÇÃO 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula de HazenWilliams ℎ𝑓 10643 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷487 ℎ𝑓 10643 00228 140 185 2 0210487 ℎ𝑓 0004176 𝑚 𝑐 𝑎 ℎ𝑓 perda de carga mca 𝑄 vazão da linha lateral m3 s1 𝐶 coeficiente de HazenWilliams empírico 𝐷 diâmetro interno da linha lateral m 𝐿 comprimento da linha lateral m LINHAS DE RECALQUE E SUCÇÃO 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula da perda de carga localizada ℎ𝑓 𝑘 𝑣 2𝑔 2 ℎ𝑓 perda de carga localizada mca 𝑘 coeficiente de perda de carga localizada 𝑣 velocidade média do conduto m s1 𝑔 gravidade da terra 981 m s2 PERDA DE CARGA LOCALIZADA CROQUI DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO CÓRREGO MOTOBOMBA TRECHO 3 10L TRECHO 2 20L TRECHO 1 30L 30 m 150 m 150 m L1 L2 L3 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO PERDA DE CARGA LOCALIZADA 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO PERDA DE CARGA LOCALIZADA Item Quantidade K Controlador de vazão 2 250 Joelho de 90º 1 090 Crivo 1 075 Curva de 90º 2 040 Curva de 45º 2 020 Saída de canalização 24 100 Tê de saída de lado 41 130 Válvula de gaveta aberta 1 020 Válvula de pé 1 175 Válvula de retenção 2 250 Total 921 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Aplicando a fórmula da perda de carga localizada ℎ𝑓𝑙 𝑘 𝑣 2𝑔 2 ℎ𝑓𝑙 921 15 2 981 2 ℎ𝑓𝑙 1056 𝑚 𝑐 𝑎 ℎ𝑓𝑙 perda de carga localizada mca 𝑘 coeficiente de perda de carga localizada 𝑣 velocidade média do conduto m s1 𝑔 gravidade da terra 981 m s2 PERDA DE CARGA LOCALIZADA ALTURA MANOMÉTRICA DO SISTEMA 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Altura geométrica de sucção hs 2 m Altura geométrica de recalque hr 15 m Croqui da área 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO ALTURA MANOMÉTRICA DO SISTEMA 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Calculandose Perda de carga distribuída na linha de sucção hfs 0004176 mca Perda de carga distribuída na linha de recalque linha principal linha lateral hfr 993 m 59 356 mca ALTURA MANOMÉTRICA DO SISTEMA 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Calculandose Altura manométrica total Hman hs hr hfr hfs hfl Hman 2 15 356 0004176 1056 Hman 632 mca ESCOLHA DO CONJUNTO MOTOBOMBA 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Com a vazão e altura manométrica total do sistema 002287 m³ s1 e 632 mca respectivamente selecionase a bomba a ser utilizada em catálogos dos fabricantes Supondo que a bomba selecionada tenha um rendimento n de 70 a potência da bomba p será 𝑃 ɣ 𝑥 𝐻𝑚 𝑥 𝑄 75 𝑥 𝑛 𝑃 potência da bomba cv ɣ peso específico da água 1000 kgf m3 𝐻𝑚 altura manométrica mca 𝑄 vazão m³ s1 𝑛 rendimento da bomba ESCOLHA DO CONJUNTO MOTOBOMBA 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO Com a vazão e altura manométrica total do sistema 002287 m³ s1 e 632 mca respectivamente selecionase a bomba a ser utilizada em catálogos dos fabricantes Supondo que a bomba selecionada tenha um rendimento n de 70 a potência da bomba p será 𝑃 ɣ 𝑥 𝐻𝑚 𝑥 𝑄 75 𝑥 𝑛 1000 𝑥 632 𝑥 002287 75 𝑥 07 275 𝑐𝑣 𝑃 potência da bomba cv ɣ peso específico da água 1000 kgf m3 𝐻𝑚 altura manométrica mca 𝑄 vazão m³ s1 𝑛 rendimento da bomba ESCOLHA DO CONJUNTO MOTOBOMBA 2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO A potência do motor Pm deverá ter uma margem de segurança de 10 em relação a potência da bomba portanto 𝑃𝑚 275 275 𝑷𝒎 𝟑𝟎 𝟐𝟓 𝒄𝒗 Logo deverá ser comprado um motor com potência comercial de 30 cv Hman 632 mca