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Agronomia ·
Irrigação
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Projeto de aspersão convencional Dezembro 2024 Sumário 1 Detalhes do Projeto 3 2 Dimensionamento Agronômico 5 3 Dimensionamento Hidráulico 7 1 Detalhes do Projeto 11 Solo Classificação Gleissolo Classificação textural areia franca Capacidade de campo UgCC 12 Ponto de murcha permanente UgPMP 4 Densidade do solo ds 15 gcm³ Velocidade de infiltração básica VIB 20 mmh Tempo de trabalho diário Tid 12h 12 Clima Classificação temperado Precipitação média anual 1125 mm Temperatura média anual 18C Evapotranspiração de referência Et0 787 mmdia Velocidade média dos ventos 2 ms 13 Topografia Dimensões da área A 216 x 144 m Desnível geométrico de sucção 35 m Distância horizontal do recalque 36 m 14 Uso Agronômico Cultura Feijão Fator de disponibilidade de água no solo f 50 Coeficiente de cultivo Kc 12 Profundidade do sistema radicular z 40 cm 15 Irrigação Sistema de irrigação Aspersão Convencional total Eficiência de irrigação EI 85 Jornada de trabalho J 12 horas 16 Modelo do Aspersor Modelo Agropolo NY30 Longo Verde veja características operacionais do aspersor em httpswwwagropolocombrny30 Diâmetro dos bocais 5 x 46 mm Pressão de serviço PS 35 mca Espaçamento 12 x 12 Vazão do aspersor q 287 m³h Diâmetro de alcance 324 m Altura da Haste em relação ao solo Aa 21 m Intensidade de aplicação IA 1993 mmh Grau de pulverização 70 60 tamanho das gotas finíssima adequado para culturas sensíveis como o feijão 17 Croqui dá área Figura 1 Croqui da área 2 Dimensionamento Agronômico Primeiramente procedeuse o dimensionamento agronômico do projeto que foi estabelecido com base nas informações fornecidas pela propriedade Essas informações incluíram o tipo de solo o clima da região e as práticas agronômicas específicas para a cultura alvo neste caso o feijão para que assim ocorra a otimização do processo de irrigação Disponibilidade total de água no solo DTA 𝐷𝑇𝐴 𝑈𝑔𝑐𝑐 𝑈𝑔𝑃𝑀𝑃 10 𝑑𝑠 𝐷𝑇𝐴 12 4 10 15 12 𝑚𝑚 𝑐𝑚 Capacidade total de água no solo CTA 𝐶𝑇𝐴 𝐷𝑇𝐴 𝑧 𝐶𝑇𝐴 12 40 48 𝑚𝑚 Capacidade Real de água no solo CRA 𝐶𝑅𝐴 𝐶𝑇𝐴 𝑓 𝐶𝑅𝐴 48 05 24 𝑚𝑚 Irrigação Real necessária IRN 𝐼𝑅𝑁 𝐶𝑅𝐴 24 𝑚𝑚 Irrigação Total necessária ITN 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝐼 𝐼𝑇𝑁 24 085 2824 𝑚𝑚 Evapotranspiração da cultura ETc 𝐸𝑇𝑐 𝐸𝑇0 𝑘𝑐 𝐸𝑇𝑐 787 12 944 𝑚𝑚𝑑𝑖𝑎 Turno de Rega TR 𝑇𝑅 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑇𝑐 𝑇𝑅 24 944 254 𝑑𝑖𝑎𝑠 2 𝑑𝑖𝑎𝑠 Tempo de irrigação por posição da linha lateral Ti 𝑇𝑖 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝐴 𝑇𝑖 2824 1993 142 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 1 ℎ 25 𝑚𝑖𝑛 Foram adicionados 30 minutos 05 h para a manutenção e a troca de linhas laterais Logo Ti 192 h 1 h e 55 minutos tempo de irrigação adotado para o projeto Número Total de posições de linhas laterais N 𝑁 𝐶 𝐸𝐿𝐿 𝑁 216 12 2 36 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠 Foi dobrado o número de posições pois a linha principal irá passar no meio da área de cultivo sendo necessário derivar o sistema para ambos os lados Número de Posições a serem irrigadas por dia Nd 𝑁𝑑 𝑁 𝑇𝑅 𝑁𝑑 36 2 18 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠𝑑𝑖𝑎 Número de posições de uma linha lateral por dia NPL 𝑁𝑃𝐿 𝐽 𝑇𝑖 𝑁𝑃𝐿 12 192 625 6 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠 Número de linhas laterais NLL 𝑁𝐿𝐿 𝑁 𝑁𝑃𝐿 𝑇𝑅 𝑁𝐿𝐿 36 6 2 3 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖𝑠 3 Dimensionamento Hidráulico Número de aspersores Na 𝑁𝑎 𝐶𝐿𝐿 𝐸𝐴 𝑁𝑎 1442 12 6 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 A distância da linha lateral é dividida por dois pois a linha principal está localizada na parte central da área Comprimento efetivo da linha lateral CELL 𝐶𝐸𝐿𝐿 𝑁𝑎 1 𝐸𝐴 𝐸𝐴 2 𝐶𝐸𝐿𝐿 6 1 12 12 2 66 𝑚 Vazão da linha lateral QLL 𝑄𝐿𝐿 𝑁𝑎 𝑞 𝑄𝐿𝐿 6 287 1722𝑚3 ℎ 00048 𝑚3𝑠 Diâmetro da linha lateral DLL Consideramos como perda de carga admissível 20 da PS do aspersor ℎ𝑓 02 𝑃 𝑆 ℎ𝑓 02 35 7 𝑚 𝑐 𝑎 Utilizando a equação de HazenWillians para determinar o diâmetro ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 𝐹 Antes determinamos o fator F de Christiansen pela seguinte equação 𝐹 2 𝑁𝑎 2 𝑁𝑎 1 1 1 𝑚 𝑚 1 6 𝑁𝑎2 Onde m é o valor do expoente da vazão na equação de perda de carga 𝐹 2 6 2 6 1 1 1 185 185 1 6 6² 0438 O material da tubulação da linha lateral será de alumínio com valor de C igual a 140 Com essas informações podemos encontrar o valor do diâmetro da tubulação ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 𝐹 7 10643 00048 140 185 1 𝐷487 66 0438 𝐷 0044𝑚 Não existe tubulação com diâmetro de 0044 m a imediatamente acima é de 0050 m sendo o escolhido para o projeto Sendo necessário calcular a perda de carga na linha lateral cm o diâmetro escolhido e ver se ainda está dentro do limite de 20 estipulado ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 𝐹 ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 00048 140 185 1 005487 66 0438 357 𝑚 𝑐 𝑎 7 𝑚 𝑐 𝑎 Pressão no início Pi e no final Pf da linha lateral 𝑃𝑖 𝑃 𝑆 3 4 ℎ𝑓 𝐴𝑎 𝑃𝑖 35 3 4 357 21 3978𝑚 𝑃𝑓 𝑃 𝑆 1 4 ℎ𝑓 𝐴𝑎 𝑃𝑓 35 1 4 357 21 3621𝑚 Dimensionamento da linha Principal Lp Conforme calculado anteriormente para o dimensionamento da linha principal terseão três linhas laterais funcionando simultaneamente Figura 2Esquema da linha principal Comprimento da linha principal 𝐶𝐿𝑃 36 6 17 12 246 𝑚 A vazão para cada linha lateral é 00048 m³s com isso a vazão para a linha principal é de 00144 m³s Como critério de dimensionamento foi utilizado que a velocidade média da água deve estar entre 1 e 25 ms Com isso o diâmetro escolhido para a linha principal foi de 100 mm tubo de PVC C 140 Assim aplicandose a equação de HazenWilliams para a linha principal temse ℎ𝑓𝐿𝑃 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 V Q π D² 4 D m Q m³s hf m L m V ms 01 00144 794 246 183 Perda de carga na linha de sucção É recomendado que o diâmetro adotado para a linha de sucção seja o imediatamente superior àquele da linha de recalque que está incluída na linha principal a fim de evitar a cavitação da bomba Adotandose o diâmetro de 125 mm para a linha de sucção PVC C 140 comprimento da tubulação de 55 m 35 m de altura geométrica 20 m na horizontal para chegar até a bomba e aplicando a equação de Hazen Williams temse ℎ𝑓𝐿𝑃 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 V Q π D² 4 D m Q m³s hf m L m V ms 0125 00144 006 55 117 Altura Manométrica total Hman 𝐻𝑚𝑎𝑛 𝑃𝑖𝑛 ℎ𝑓𝐿𝑃 ℎ𝑔𝐿𝑃 ℎ𝑓𝑠 ℎ𝑔𝑠 5 𝐻𝑚𝑎𝑛 3978 794 004 246 006 35 105 6417 𝑚𝑐𝑎 Foi adicionado 5 na altura manométrica pela existência de peças especiais no projeto como reduções curvas e ligações Potência necessária Pot A vazão necessária para alimentar o sistema é igual à vazão da linha de sucção que é igual a 00144 m³s 144 ls Considerando o rendimento do conjunto motobomba igual a 62 tem se 𝑃𝑜𝑡 𝑄 𝐻𝑚𝑎𝑛 75 𝜂 Q ls Hman m 𝑃𝑜𝑡 144 6417 75 062 1987 𝑐𝑣 20 𝑐𝑣 O conjunto motobomba selecionado deverá ter potência de 20 cv
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Projeto de aspersão convencional Dezembro 2024 Sumário 1 Detalhes do Projeto 3 2 Dimensionamento Agronômico 5 3 Dimensionamento Hidráulico 7 1 Detalhes do Projeto 11 Solo Classificação Gleissolo Classificação textural areia franca Capacidade de campo UgCC 12 Ponto de murcha permanente UgPMP 4 Densidade do solo ds 15 gcm³ Velocidade de infiltração básica VIB 20 mmh Tempo de trabalho diário Tid 12h 12 Clima Classificação temperado Precipitação média anual 1125 mm Temperatura média anual 18C Evapotranspiração de referência Et0 787 mmdia Velocidade média dos ventos 2 ms 13 Topografia Dimensões da área A 216 x 144 m Desnível geométrico de sucção 35 m Distância horizontal do recalque 36 m 14 Uso Agronômico Cultura Feijão Fator de disponibilidade de água no solo f 50 Coeficiente de cultivo Kc 12 Profundidade do sistema radicular z 40 cm 15 Irrigação Sistema de irrigação Aspersão Convencional total Eficiência de irrigação EI 85 Jornada de trabalho J 12 horas 16 Modelo do Aspersor Modelo Agropolo NY30 Longo Verde veja características operacionais do aspersor em httpswwwagropolocombrny30 Diâmetro dos bocais 5 x 46 mm Pressão de serviço PS 35 mca Espaçamento 12 x 12 Vazão do aspersor q 287 m³h Diâmetro de alcance 324 m Altura da Haste em relação ao solo Aa 21 m Intensidade de aplicação IA 1993 mmh Grau de pulverização 70 60 tamanho das gotas finíssima adequado para culturas sensíveis como o feijão 17 Croqui dá área Figura 1 Croqui da área 2 Dimensionamento Agronômico Primeiramente procedeuse o dimensionamento agronômico do projeto que foi estabelecido com base nas informações fornecidas pela propriedade Essas informações incluíram o tipo de solo o clima da região e as práticas agronômicas específicas para a cultura alvo neste caso o feijão para que assim ocorra a otimização do processo de irrigação Disponibilidade total de água no solo DTA 𝐷𝑇𝐴 𝑈𝑔𝑐𝑐 𝑈𝑔𝑃𝑀𝑃 10 𝑑𝑠 𝐷𝑇𝐴 12 4 10 15 12 𝑚𝑚 𝑐𝑚 Capacidade total de água no solo CTA 𝐶𝑇𝐴 𝐷𝑇𝐴 𝑧 𝐶𝑇𝐴 12 40 48 𝑚𝑚 Capacidade Real de água no solo CRA 𝐶𝑅𝐴 𝐶𝑇𝐴 𝑓 𝐶𝑅𝐴 48 05 24 𝑚𝑚 Irrigação Real necessária IRN 𝐼𝑅𝑁 𝐶𝑅𝐴 24 𝑚𝑚 Irrigação Total necessária ITN 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝐼 𝐼𝑇𝑁 24 085 2824 𝑚𝑚 Evapotranspiração da cultura ETc 𝐸𝑇𝑐 𝐸𝑇0 𝑘𝑐 𝐸𝑇𝑐 787 12 944 𝑚𝑚𝑑𝑖𝑎 Turno de Rega TR 𝑇𝑅 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑇𝑐 𝑇𝑅 24 944 254 𝑑𝑖𝑎𝑠 2 𝑑𝑖𝑎𝑠 Tempo de irrigação por posição da linha lateral Ti 𝑇𝑖 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝐴 𝑇𝑖 2824 1993 142 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 1 ℎ 25 𝑚𝑖𝑛 Foram adicionados 30 minutos 05 h para a manutenção e a troca de linhas laterais Logo Ti 192 h 1 h e 55 minutos tempo de irrigação adotado para o projeto Número Total de posições de linhas laterais N 𝑁 𝐶 𝐸𝐿𝐿 𝑁 216 12 2 36 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠 Foi dobrado o número de posições pois a linha principal irá passar no meio da área de cultivo sendo necessário derivar o sistema para ambos os lados Número de Posições a serem irrigadas por dia Nd 𝑁𝑑 𝑁 𝑇𝑅 𝑁𝑑 36 2 18 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠𝑑𝑖𝑎 Número de posições de uma linha lateral por dia NPL 𝑁𝑃𝐿 𝐽 𝑇𝑖 𝑁𝑃𝐿 12 192 625 6 𝑝𝑜𝑠𝑖çõ𝑒𝑠 Número de linhas laterais NLL 𝑁𝐿𝐿 𝑁 𝑁𝑃𝐿 𝑇𝑅 𝑁𝐿𝐿 36 6 2 3 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖𝑠 3 Dimensionamento Hidráulico Número de aspersores Na 𝑁𝑎 𝐶𝐿𝐿 𝐸𝐴 𝑁𝑎 1442 12 6 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 A distância da linha lateral é dividida por dois pois a linha principal está localizada na parte central da área Comprimento efetivo da linha lateral CELL 𝐶𝐸𝐿𝐿 𝑁𝑎 1 𝐸𝐴 𝐸𝐴 2 𝐶𝐸𝐿𝐿 6 1 12 12 2 66 𝑚 Vazão da linha lateral QLL 𝑄𝐿𝐿 𝑁𝑎 𝑞 𝑄𝐿𝐿 6 287 1722𝑚3 ℎ 00048 𝑚3𝑠 Diâmetro da linha lateral DLL Consideramos como perda de carga admissível 20 da PS do aspersor ℎ𝑓 02 𝑃 𝑆 ℎ𝑓 02 35 7 𝑚 𝑐 𝑎 Utilizando a equação de HazenWillians para determinar o diâmetro ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 𝐹 Antes determinamos o fator F de Christiansen pela seguinte equação 𝐹 2 𝑁𝑎 2 𝑁𝑎 1 1 1 𝑚 𝑚 1 6 𝑁𝑎2 Onde m é o valor do expoente da vazão na equação de perda de carga 𝐹 2 6 2 6 1 1 1 185 185 1 6 6² 0438 O material da tubulação da linha lateral será de alumínio com valor de C igual a 140 Com essas informações podemos encontrar o valor do diâmetro da tubulação ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 𝐹 7 10643 00048 140 185 1 𝐷487 66 0438 𝐷 0044𝑚 Não existe tubulação com diâmetro de 0044 m a imediatamente acima é de 0050 m sendo o escolhido para o projeto Sendo necessário calcular a perda de carga na linha lateral cm o diâmetro escolhido e ver se ainda está dentro do limite de 20 estipulado ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 𝐹 ℎ𝑓𝐿𝐿 10643 00048 140 185 1 005487 66 0438 357 𝑚 𝑐 𝑎 7 𝑚 𝑐 𝑎 Pressão no início Pi e no final Pf da linha lateral 𝑃𝑖 𝑃 𝑆 3 4 ℎ𝑓 𝐴𝑎 𝑃𝑖 35 3 4 357 21 3978𝑚 𝑃𝑓 𝑃 𝑆 1 4 ℎ𝑓 𝐴𝑎 𝑃𝑓 35 1 4 357 21 3621𝑚 Dimensionamento da linha Principal Lp Conforme calculado anteriormente para o dimensionamento da linha principal terseão três linhas laterais funcionando simultaneamente Figura 2Esquema da linha principal Comprimento da linha principal 𝐶𝐿𝑃 36 6 17 12 246 𝑚 A vazão para cada linha lateral é 00048 m³s com isso a vazão para a linha principal é de 00144 m³s Como critério de dimensionamento foi utilizado que a velocidade média da água deve estar entre 1 e 25 ms Com isso o diâmetro escolhido para a linha principal foi de 100 mm tubo de PVC C 140 Assim aplicandose a equação de HazenWilliams para a linha principal temse ℎ𝑓𝐿𝑃 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 V Q π D² 4 D m Q m³s hf m L m V ms 01 00144 794 246 183 Perda de carga na linha de sucção É recomendado que o diâmetro adotado para a linha de sucção seja o imediatamente superior àquele da linha de recalque que está incluída na linha principal a fim de evitar a cavitação da bomba Adotandose o diâmetro de 125 mm para a linha de sucção PVC C 140 comprimento da tubulação de 55 m 35 m de altura geométrica 20 m na horizontal para chegar até a bomba e aplicando a equação de Hazen Williams temse ℎ𝑓𝐿𝑃 10643 𝑄 𝐶 185 1 𝐷487 𝐿 V Q π D² 4 D m Q m³s hf m L m V ms 0125 00144 006 55 117 Altura Manométrica total Hman 𝐻𝑚𝑎𝑛 𝑃𝑖𝑛 ℎ𝑓𝐿𝑃 ℎ𝑔𝐿𝑃 ℎ𝑓𝑠 ℎ𝑔𝑠 5 𝐻𝑚𝑎𝑛 3978 794 004 246 006 35 105 6417 𝑚𝑐𝑎 Foi adicionado 5 na altura manométrica pela existência de peças especiais no projeto como reduções curvas e ligações Potência necessária Pot A vazão necessária para alimentar o sistema é igual à vazão da linha de sucção que é igual a 00144 m³s 144 ls Considerando o rendimento do conjunto motobomba igual a 62 tem se 𝑃𝑜𝑡 𝑄 𝐻𝑚𝑎𝑛 75 𝜂 Q ls Hman m 𝑃𝑜𝑡 144 6417 75 062 1987 𝑐𝑣 20 𝑐𝑣 O conjunto motobomba selecionado deverá ter potência de 20 cv