Irrigação Localizada: Projeto e Dimensionamento

IRRIGAÇÃO LOCALIZADA Marcio Antonio Vilas Boas Irrigação Engenharia Agrícola CCETUNIOESTE DIVISÕES DO PROJETO Sistema de Irrigação manejo Quantidade de água Máxima demanda hidráulica Dimensões funcionamento 𝑰𝑹𝑵 𝑪𝑪 𝑷𝒎 𝟏𝟎 𝑫𝒂 𝒁 𝒇 𝑷𝑨𝑴 𝒐𝒖 𝑷𝑨𝑺 𝟏𝟎𝟎 Umidade atual Tempo real Não usa fator f 𝐸𝑇𝑐 𝐸𝑇𝑜 𝐾𝑐 𝐾𝑙 Lâmina de irrigação 𝑰𝑻𝑵 𝑰𝑹𝑵 𝑬𝒂 Fator de correção Keller 1978 hortícolas Fereres 1981 fruteiras Keller Bliesner 1990 uso geral café VOLUME DE SOLO MOLHADO 𝒔𝒐𝒍𝒐 𝒎𝒐𝒍𝒉𝒂𝒅𝒐 á𝒓𝒆𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒉𝒂𝒅𝒂 á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟏𝟎𝟎 NÚMERO E DISPOSIÇÃO DOS EMISSORES 1 gotejador por planta 2 gotejadores por planta DIRETRIZES PARA PROJETOS DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA LAYOUT DA ÁREA FONTE DE ENERGIA ÁGUA DISPONÍVEL TOPOGRAFIA PLANTAS TIPO TAXA DE INFILTRAÇÃO ABASTECIMENTO DE ÁGUAFONTE PROFUNDIDADE DA RAIZ COEFICIENTE DE CULTURA CLIMA REQUISITOS DE GESTÃO CAPACIDADE DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO ABASTECIMENTO DE ÁGUA QUALIDADE SOLO CAPACIDADE DE CAMPO PONTO DE MURCHA PROJETO HIDRÁULICO Válvulas solenóide AGRICULTOR FAZEMOS PESQUISA Bombeamento Injetor de fertilizante Controladores Internet DIMENSIONAMENTO DA IRRIGAÇÃO LOCALIZADA Os mesmos conceitos estudados em Aspersão Adaptação Características do fluxo Distribuição de água no Sistema NA ASPERSÃO ENCONTRASE UM DIÂMETRO COMERCIAL PARA A LINHA LATERAL Irrigação localizada é diferente Diâmetros são previamente conhecidos Τ 𝟑 𝟒 polegada Em alguns casos já trazem gotejadores inseridos COMPRIMENTO MÁXIMO LATERAL Lateral 20mm Aclive 2 100m nível 140m Declive 2 170m gotejador 4Lh Espaçado de 1m COMPRIMENTO MÁXIMO LATERAL Lateral 16mm Não compensante 95m nível condições compensante 210m gotejador 4Lh Espaçados de 1m COMPRIMENTO MÁXIMO LATERAL Lateral condição 16mm 150m nível condições 20mm 200m gotejador 2Lh Espaçados de 1m COMPRIMENTO MÁXIMO LATERAL Lateral 16mm 2Lh 150m nível condições 4 Lh 95m gotejador condição Espaçados de 1m COMPRIMENTO MÁXIMO LATERAL Lateral 20 mm 50cm 85m 100cm 135m 150cm 190m gotejador 4Lh Espaçamento for variado RELAÇÃO VAZÃO X PRESSÃO 𝑞 𝑘𝐻𝑥 10 mca 21 Lh 250 200 150 100 50 5 4 3 2 1 Pressão kpa Vazão Lh NãoAutocompensante Autocompensante Emissores Tipos de gotejadores DIÂMETRO DA LINHA LATERAL CRITÉRIO DE MÁXIMA PERDA DE CARGA ADMISSÍVEL 𝑷 𝟓 𝒂 𝟐𝟎 𝑷𝒔 Equação de HazenWillians C 144 linhas laterais de polietileno sem perfurações o que não ocorre Devido a inserção precisamos corrigir PERDA DE CARGA VAI REDUZINDO AO LONGO DA LINHA LATERAL 𝑪𝒈 VARIA DE 80140 USASE VALOR 100 Outro coeficiente de rugosidade de HazenWillians da Linha de Gotejador 𝒉𝒇 𝒉𝒇𝒓𝒆𝒂𝒍 𝑭 𝒉𝒇𝒍𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒂 𝒉𝒇𝒓𝒆𝒂𝒍 𝑪 𝑪𝒈 𝟏𝟖𝟓 DIMENSIONAMENTO BASTA Efetuar os cálculos de perda de carga Dividir os setores de irrigação Equilibrar as pressões Encontrar a potência requerida pelo conjunto motobomba LINHA LATERAL Dimensionamento da linha lateral em irrigação localizada CALCULE O DIÂMETRO DA LINHA LATERAL PARA O SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR GOTEJAMENTO Vazão do gotejador 28Lh Número de plantas na linha 60 Pressão de Serviço do Gotejador 10 mca Espaçamento entre Plantas 5m Um emissor por Planta Cg 100 1 CÁLCULO DA PERDA DE CARGA PERMITIDA𝒉𝒇𝑷 𝑃 5 𝑎 20 𝑃𝑠 ℎ𝑓𝑃 𝐷𝑁 010 𝑃𝑠 CRITÉRIO variação de pressão 𝑃𝐴𝑅𝐴 𝐿𝐼𝑁𝐻𝐴𝑆 𝐿𝐴𝑇𝐸𝑅𝐴𝐼𝑆 𝐸𝑀 𝑁𝐼𝑉𝐸𝐿 𝐷𝑁 0 ℎ𝑓𝑃 010 10 10 𝑚𝑐𝑎 Valor mais comum em localizada 10 Considerando uma linha com diâmetro de 16mm nominal de Τ 1 2 polegada Empresa vende 16 20 25 mm Um comprimento de linha lateral de 300 metros Vazão de 28Lhora 60 emissoresgotejadores 168 Lh Temse 0000047 m3s 2 CÁLCULO DA PERDA DE CARGA PERMITIDA FICTÍCIA ℎ𝑓 𝒉𝒇 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟒𝟕 𝟏𝟒𝟒 𝟏𝟖𝟓 𝟑𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟔𝟒𝟖𝟕 1781 mca 𝑭 𝟏 𝟏 𝟖𝟓 𝟏 𝟏 𝟐 𝟔𝟎 𝟏 𝟖𝟓 𝟏 𝟔 𝟔𝟎𝟐 𝟎 𝟑𝟓𝟗 CÁLCULO DA PERDA DE CARGA REAL ℎ𝑓𝑅 𝒉𝒇𝑹 𝒉𝒇 𝑭 𝟏 𝟕𝟖𝟏 𝟎 𝟑𝟓𝟗 𝟎 𝟔𝟑𝟗𝟒 Cálculo da perda de carga final inclui o efeito da inserção do gotejador ℎ𝑓𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 𝒉𝒇𝒍𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒐 𝟎 𝟔𝟑𝟗𝟒 𝟏𝟒𝟒 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟖𝟓 126 mca ℎ𝑓𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 ℎ𝑓𝑃 10𝑚𝑐𝑎 Escolher outro diâmetro PARA O DIÂMETRO DE 25MM NOMINAL ¾ POLEGADAS Cálculo da perda de carga permitida fictícia ℎ𝑓 ℎ𝑓 10646 0000047 144 185 300 0025487 0203 𝑚𝑐𝑎 𝐹 0359 Cálculo da perda de carga real ℎ𝑓𝑅 ℎ𝑓𝑅 ℎ𝑓 𝐹 0203 0359 0073mca CÁLCULO DA PERDA DE CARGA LOCALIZADA ℎ𝑓𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 ℎ𝑓𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 0073 144 100 185 0143𝑚𝑐𝑎 ℎ𝑓𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 ℎ𝑓𝑃 10 𝑚𝑐𝑎 𝟐𝟓𝒎𝒎 é 𝒂𝒄𝒆𝒊𝒕𝒐 Outra solução seria diminuir o 300 m da linha lateral para ser possível a utilização do 16mm CÁLCULO DA VAZÃO NECESSÁRIA NA ÁREA 𝑄 𝑚3 ℎ 𝐴 ℎ𝑎 𝐿â𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎 10 𝑇 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑄 20410 20 40𝑚3ℎ Ex área de 20ha lâmina de 4mmdia 20 horas irrigação TAXA DE APLICAÇÃO DE UM EMISSOR 𝑇𝑎 𝑚𝑚 ℎ 𝑞 𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝐻𝑜𝑟𝑎 𝐸1 𝑚 𝐸2𝑚 𝑇𝑎 20 𝐿 ℎ 5𝑚 1𝑚 040 𝐿ℎ 𝑚2 040𝑚𝑚ℎ Ex gotejador 20 Lh espaçamento entre linhas de 5m espaçamento entre gotejadores de 1m lâmina de irrigação de 4mmdia TEMPO DE OPERAÇÃO 𝑇𝑜𝑝 𝐿â𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑚𝑚 𝑑𝑖𝑎 𝑇𝑎 𝑚𝑚ℎ 𝑇𝑜𝑝 4𝑚𝑚𝑑𝑖𝑎 040𝑚𝑚ℎ 10 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 Ex gotejador 2 Lh lâmina de 4mmdia de irrigação espaçamento entre linhas 5m entre gotejadores de 1 m NÚMERO DE OPERAÇÕES N 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑇𝑜𝑝 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 N 20 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 10 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎çõ𝑒𝑠 Ex tempo total de 20horas tempo para gotejador aplicar a lâmina e de 10 horas Aqui a área será dividida em 2 sub áreas unidades