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1 Manejo da Irrigação Avaliação de Sistemas Prof Marcelo Rossi Vicente IFNMG campus Salinas AVALIAÇÃO DA IRRIGAÇÃO TODO PLANO DE MANEJOGERENCIAMENTO COMEÇA COM AVALIAÇÃO DO SISTEMA ETAPA FUNDAMENTAL VISA CONHECER AS CONDIÇÕES REAIS DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA VISA DETERMINAR PARÂMETROS NECESSÁRIOS PARA IMPLANTAÇÃO DO PLANO DE MANEJO EFICIÊNCIA TIPOS DE AVALIAÇÃO Pode ser Detalhada Simplificada Padronizada ASAE ABNT Recomendada Salassier Keller Deve ser Objetiva Simplificada Periódica AVALIAÇÃO PARA O MANEJO EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO ASPERSÃO CONVENCIONAL PIVÔ CENTRAL IRRIGAÇÃO LOCALIZADA EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO 1 Perdas durante a aplicação Evaporação do jato Arraste pelo vento 2 Perdas após aplicação Escoamento e percolação projeto Qualidade da distribuição UNIFORMIDADE ASPERSÃO EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO 1 Perdas durante a aplicação Evaporação do jato Arraste pelo vento 2 Evaporação e arraste pelo vento Evolução do Pivô central emissor REDUÇÃO DAS PERDAS impacto spray LEPA GOTEJAMENTO NEGLIGENCIÁVEL Evaporação e arraste pelo vento Microaspersão PROBLEMA NA FASE INICIAL Evaporação e arraste pelo vento PERDAS POR EVAPORAÇÃO E ARRASTE CALCULADO ESTIMADO Método Keller P Pressão de Serviço kPa DB Diâmetro Bocal mm CI 17 jato muito fracionado CI 7 jato pouco fracionado 7 CI 17 jato intermediário interpolar dos dois gráficos Escoamento na irrigação Em geral inaceitável Percolação na irrigação Tempo de irrigação EXCESSIVO gera percolação em qualquer sistema de irrigação Aspersão pivô central localizada Solo Franco Solo Argiloso Solo Arenoso PERCOLAÇÃO Percolação na irrigação localizada Tempo de irrigação 3 Escoamento na irrigação Intensidade de aplicação do Sistema de Irrigação impacto spray LEPA DIMINUIÇÃO DO ALCANCE JATO e AUMENTO VELOCIDADE AUMENTO DA INTENSIDADE DE APLICAÇÃO AUMENTO DO POTENCIAL DE ESCOAMENTO MANEJO DE SOLO Escoamento pivô central MANEJO DO SOLO PLANTIO DIRETO MICROBACIAS Pivô com 600 m de raio ESTUDO DE INTENSIDADE APLICAÇÃO Emissores especiais Pivô com 600 m de raio ESTUDO DE INTENSIDADE APLICAÇÃO 4 Senninger Ampliação da área molhada Sementes Adriana MT Projeto Focking Detalhes do Sistema de extensores Emissores comerciais x alternativos Café Quad Spray 5 Valores de CUC em sistemas de irrigação da Cafeicultura do Oeste da Bahia 2 Perdas após aplicação FUNDAMENTAL AVALIAÇÃO PERIÓDICA FALTA DE UNIFORMIDADE Teste Tempo médio horas CUC Lâmina mm MÁX MIN MÉDIA 1 115 903 88 59 66 2 115 647 125 22 48 COMO TRATAR O TEMA CUC ED Área adequadamente irrigada 95 90 85 80 75 70 65 60 94 88 90 92 94 95 96 97 98 92 84 87 90 92 93 95 96 97 90 80 84 87 90 92 94 95 97 88 75 80 84 87 90 92 94 96 86 71 77 82 85 88 91 93 95 84 67 74 79 83 87 90 92 95 82 63 70 76 81 85 88 91 94 80 59 67 74 79 83 87 90 93 78 55 64 71 77 82 86 89 93 76 51 61 69 75 80 84 88 92 74 47 57 66 73 78 83 87 91 72 43 54 63 71 77 82 86 91 70 39 51 61 69 75 81 85 90 68 35 48 58 66 73 79 84 89 66 30 44 55 64 72 78 83 89 AAI ÀAI 6 Avaliação da Irrigação Aspersão convencional Carretel enrolador Pivô central Gotejamento Microaspersão UNIFORMIDADE DE IRRIGAÇÃO ASPERSÃO CONVENCIONAL CANHÃO HIDRÁULICO MALHA UNIFORMIDADE DE IRRIGAÇÃO ASPERSÃO CONVENCIONAL RESULTADOS DA AVALIAÇÃO Mistura aspersoresbocais Giro do aspersor Pressão de Serviço adequada Tem sistema de adequação da pressão de serviço Vazão do aspersor Espaçamento Intensidade de aplicação mmh Uniformidade de distribuição Vazamentos 7 Uniformidade de distribuição de água Consiste num dos principais parâmetros para o diagnóstico da situação de funcionamento do sistema Coeficiente de Uniformidade de Christiansen CUC é considerado por muitos o principal parâmetro que descreve a uniformidade Um sistema com um coeficiente de uniformidade de 80 significa que 80 da área receberão uma lâmina maior ou igual à lâmina média de aplicação lâmina bruta O cálculo CUC coef de uniformidade de Christiansen Xi precipitação obtida no coletor de ordem i ml X precipitação média dos coletores ml n número de amostras coletadas Uniformidade de distribuição de água Uniformidade de distribuição de água Uniformidade de distribuição de água Uniformidade de distribuição de água PARÂMETROS CUC ECONOMIA 65 86 IRN mm 533 533 240 mmano ou 108875 m3ano ITN mm 927 687 Cons energia KWh 178408 132241 46167 KWh Custo anual R 2377800 1762500 R 615300 26 Efeito do aumento da uniformidade de distribuição de água CUC no consumo de água e de energia e no custo anual de bombeamento para a cultura do café em um sistema de irrigação do tipo pivô central de 45 ha na região de Jaboticatubas MG Fonte Mantovani e Soares 2003 8 Produtividade da cultura do milho em função de diferentes lâminas de irrigação e três diferentes níveis de uniformidade baixa 55 média 75 e alta 95 Bocal Tempo s Vazão PS Rep 1 Rep 2 médio Ls Mca 1 42 415 4175 0239 30 2 66 69 6750 0148 30 Total 0387 Média 30 Exemplo 36 Irrigação Princípio e Métodos Considere uma avaliação entre dois aspersores instalados em uma linha lateral na disposição retangular Dados coletados aHorário da avaliação 14 às 15 horas uma hora com vento médio 108 Km h1 bLinha lateral espaçamento de 12 m entre linhas e 12 entre aspersores cTeste de vazão de um aspersor dQ 0387 Ls Volume do recipiente igual a 10 L Volumes coletados em cm3 em um coletor de 50 cm2 durante 1 hora Volume coletado após a sobreposição rebatimento da área de cima na de baixo Sobreposição cm3 320 412 480 440 320 472 572 492 192 432 552 500 252 340 412 400 Lâmina de sobreposição mm Dividese o valor ao lado pela área do pluviômetro 50 cm2 e multiplicase por 10 640 824 960 880 640 944 1144 984 384 864 1104 1000 504 680 824 800 Cálculos Intensidade de aplicação Medida Iamedida 3600 x0387 L s1 144 m2 968 mm h1 Coletada Iacoletada 64 82 960 824 800 16 13176 mm 16 824 mm em 1hora Iacoletada 824 mm h1 Perdas por evaporação e arraste pelo vento PEvArraste 100 x 968 824968 1488 Coeficiente de Uniformidade de Christiansen CUC n 16 x med 824 mm Xi xmed 2586 mm CUC 8037 9 UNIFORMIDADE DE IRRIGAÇÃO Irrigação Localizada PRESSÃO ADEQUADA VAZÃO DOS EMISSORES FILTRAGEM ADEQUADA VAZAMENTOS UNIFORMIDADE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE Método Keller Método Deniculi IRRIGAÇÃO LOCALIZADA Qualidade da água e filtragem 00 05 10 15 20 25 30 00 200 400 600 800 1000 1200 1400 Comprimento m Vazão lh Primeira linha Linha 13 Linha 23 Última linha IRRIGAÇÃO LOCALIZADA Qualidade da água e filtragem Entupimento Um dos problemas mais sérios Causas Físicas Químicas Biológicas Associação Uniformidade IRRIGAÇÃO LOCALIZADA ÁGUAS FERRUGINOSA 10 00 10 20 30 40 50 60 70 00 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Comprimento m Vazão lh Primeira linha Linha 13 Linha 23 Última linha VARIAÇÃO DA VAZÃO AO LONGO DA LINHA LATERAL SISTEMA COM PROBLEMA EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO PRESSÃO ADEQUADA VELOCIDADE DE DESLOCAMENTO VAZAMENTOS UNIFORMIDADE PIVÔ CENTRAL COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE Si Número de ordem do coletor em relação ao centro do pivô Hi precipitação obtida no coletor de ordem i ml
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1 Manejo da Irrigação Avaliação de Sistemas Prof Marcelo Rossi Vicente IFNMG campus Salinas AVALIAÇÃO DA IRRIGAÇÃO TODO PLANO DE MANEJOGERENCIAMENTO COMEÇA COM AVALIAÇÃO DO SISTEMA ETAPA FUNDAMENTAL VISA CONHECER AS CONDIÇÕES REAIS DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA VISA DETERMINAR PARÂMETROS NECESSÁRIOS PARA IMPLANTAÇÃO DO PLANO DE MANEJO EFICIÊNCIA TIPOS DE AVALIAÇÃO Pode ser Detalhada Simplificada Padronizada ASAE ABNT Recomendada Salassier Keller Deve ser Objetiva Simplificada Periódica AVALIAÇÃO PARA O MANEJO EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO ASPERSÃO CONVENCIONAL PIVÔ CENTRAL IRRIGAÇÃO LOCALIZADA EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO 1 Perdas durante a aplicação Evaporação do jato Arraste pelo vento 2 Perdas após aplicação Escoamento e percolação projeto Qualidade da distribuição UNIFORMIDADE ASPERSÃO EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO 1 Perdas durante a aplicação Evaporação do jato Arraste pelo vento 2 Evaporação e arraste pelo vento Evolução do Pivô central emissor REDUÇÃO DAS PERDAS impacto spray LEPA GOTEJAMENTO NEGLIGENCIÁVEL Evaporação e arraste pelo vento Microaspersão PROBLEMA NA FASE INICIAL Evaporação e arraste pelo vento PERDAS POR EVAPORAÇÃO E ARRASTE CALCULADO ESTIMADO Método Keller P Pressão de Serviço kPa DB Diâmetro Bocal mm CI 17 jato muito fracionado CI 7 jato pouco fracionado 7 CI 17 jato intermediário interpolar dos dois gráficos Escoamento na irrigação Em geral inaceitável Percolação na irrigação Tempo de irrigação EXCESSIVO gera percolação em qualquer sistema de irrigação Aspersão pivô central localizada Solo Franco Solo Argiloso Solo Arenoso PERCOLAÇÃO Percolação na irrigação localizada Tempo de irrigação 3 Escoamento na irrigação Intensidade de aplicação do Sistema de Irrigação impacto spray LEPA DIMINUIÇÃO DO ALCANCE JATO e AUMENTO VELOCIDADE AUMENTO DA INTENSIDADE DE APLICAÇÃO AUMENTO DO POTENCIAL DE ESCOAMENTO MANEJO DE SOLO Escoamento pivô central MANEJO DO SOLO PLANTIO DIRETO MICROBACIAS Pivô com 600 m de raio ESTUDO DE INTENSIDADE APLICAÇÃO Emissores especiais Pivô com 600 m de raio ESTUDO DE INTENSIDADE APLICAÇÃO 4 Senninger Ampliação da área molhada Sementes Adriana MT Projeto Focking Detalhes do Sistema de extensores Emissores comerciais x alternativos Café Quad Spray 5 Valores de CUC em sistemas de irrigação da Cafeicultura do Oeste da Bahia 2 Perdas após aplicação FUNDAMENTAL AVALIAÇÃO PERIÓDICA FALTA DE UNIFORMIDADE Teste Tempo médio horas CUC Lâmina mm MÁX MIN MÉDIA 1 115 903 88 59 66 2 115 647 125 22 48 COMO TRATAR O TEMA CUC ED Área adequadamente irrigada 95 90 85 80 75 70 65 60 94 88 90 92 94 95 96 97 98 92 84 87 90 92 93 95 96 97 90 80 84 87 90 92 94 95 97 88 75 80 84 87 90 92 94 96 86 71 77 82 85 88 91 93 95 84 67 74 79 83 87 90 92 95 82 63 70 76 81 85 88 91 94 80 59 67 74 79 83 87 90 93 78 55 64 71 77 82 86 89 93 76 51 61 69 75 80 84 88 92 74 47 57 66 73 78 83 87 91 72 43 54 63 71 77 82 86 91 70 39 51 61 69 75 81 85 90 68 35 48 58 66 73 79 84 89 66 30 44 55 64 72 78 83 89 AAI ÀAI 6 Avaliação da Irrigação Aspersão convencional Carretel enrolador Pivô central Gotejamento Microaspersão UNIFORMIDADE DE IRRIGAÇÃO ASPERSÃO CONVENCIONAL CANHÃO HIDRÁULICO MALHA UNIFORMIDADE DE IRRIGAÇÃO ASPERSÃO CONVENCIONAL RESULTADOS DA AVALIAÇÃO Mistura aspersoresbocais Giro do aspersor Pressão de Serviço adequada Tem sistema de adequação da pressão de serviço Vazão do aspersor Espaçamento Intensidade de aplicação mmh Uniformidade de distribuição Vazamentos 7 Uniformidade de distribuição de água Consiste num dos principais parâmetros para o diagnóstico da situação de funcionamento do sistema Coeficiente de Uniformidade de Christiansen CUC é considerado por muitos o principal parâmetro que descreve a uniformidade Um sistema com um coeficiente de uniformidade de 80 significa que 80 da área receberão uma lâmina maior ou igual à lâmina média de aplicação lâmina bruta O cálculo CUC coef de uniformidade de Christiansen Xi precipitação obtida no coletor de ordem i ml X precipitação média dos coletores ml n número de amostras coletadas Uniformidade de distribuição de água Uniformidade de distribuição de água Uniformidade de distribuição de água Uniformidade de distribuição de água PARÂMETROS CUC ECONOMIA 65 86 IRN mm 533 533 240 mmano ou 108875 m3ano ITN mm 927 687 Cons energia KWh 178408 132241 46167 KWh Custo anual R 2377800 1762500 R 615300 26 Efeito do aumento da uniformidade de distribuição de água CUC no consumo de água e de energia e no custo anual de bombeamento para a cultura do café em um sistema de irrigação do tipo pivô central de 45 ha na região de Jaboticatubas MG Fonte Mantovani e Soares 2003 8 Produtividade da cultura do milho em função de diferentes lâminas de irrigação e três diferentes níveis de uniformidade baixa 55 média 75 e alta 95 Bocal Tempo s Vazão PS Rep 1 Rep 2 médio Ls Mca 1 42 415 4175 0239 30 2 66 69 6750 0148 30 Total 0387 Média 30 Exemplo 36 Irrigação Princípio e Métodos Considere uma avaliação entre dois aspersores instalados em uma linha lateral na disposição retangular Dados coletados aHorário da avaliação 14 às 15 horas uma hora com vento médio 108 Km h1 bLinha lateral espaçamento de 12 m entre linhas e 12 entre aspersores cTeste de vazão de um aspersor dQ 0387 Ls Volume do recipiente igual a 10 L Volumes coletados em cm3 em um coletor de 50 cm2 durante 1 hora Volume coletado após a sobreposição rebatimento da área de cima na de baixo Sobreposição cm3 320 412 480 440 320 472 572 492 192 432 552 500 252 340 412 400 Lâmina de sobreposição mm Dividese o valor ao lado pela área do pluviômetro 50 cm2 e multiplicase por 10 640 824 960 880 640 944 1144 984 384 864 1104 1000 504 680 824 800 Cálculos Intensidade de aplicação Medida Iamedida 3600 x0387 L s1 144 m2 968 mm h1 Coletada Iacoletada 64 82 960 824 800 16 13176 mm 16 824 mm em 1hora Iacoletada 824 mm h1 Perdas por evaporação e arraste pelo vento PEvArraste 100 x 968 824968 1488 Coeficiente de Uniformidade de Christiansen CUC n 16 x med 824 mm Xi xmed 2586 mm CUC 8037 9 UNIFORMIDADE DE IRRIGAÇÃO Irrigação Localizada PRESSÃO ADEQUADA VAZÃO DOS EMISSORES FILTRAGEM ADEQUADA VAZAMENTOS UNIFORMIDADE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE Método Keller Método Deniculi IRRIGAÇÃO LOCALIZADA Qualidade da água e filtragem 00 05 10 15 20 25 30 00 200 400 600 800 1000 1200 1400 Comprimento m Vazão lh Primeira linha Linha 13 Linha 23 Última linha IRRIGAÇÃO LOCALIZADA Qualidade da água e filtragem Entupimento Um dos problemas mais sérios Causas Físicas Químicas Biológicas Associação Uniformidade IRRIGAÇÃO LOCALIZADA ÁGUAS FERRUGINOSA 10 00 10 20 30 40 50 60 70 00 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Comprimento m Vazão lh Primeira linha Linha 13 Linha 23 Última linha VARIAÇÃO DA VAZÃO AO LONGO DA LINHA LATERAL SISTEMA COM PROBLEMA EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO PRESSÃO ADEQUADA VELOCIDADE DE DESLOCAMENTO VAZAMENTOS UNIFORMIDADE PIVÔ CENTRAL COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE Si Número de ordem do coletor em relação ao centro do pivô Hi precipitação obtida no coletor de ordem i ml