Projeto de Irrigação por Aspersão para Área de 13 Ha

PROJETOS DE IRRIGAÇÃO Marcio Antonio Vilas Boas Irrigação Engenharia Agrícola CCETUNIOESTE 45 999735432 PROJETO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO Dimensionar um sistema de irrigação por aspersão para a área 𝟏𝟑 𝟎 𝒉𝒂 Utilizandose dos seguintes dados Cultura Feijão Solo Usar 50 de água disponível f Cc 34 peso Profundidade das raizes 40 cm Pm 17 peso Da 10 gcm3 Aspersão convencional com eficiência de 80 VIB 105mmh Funcionamento de 12 horasdia Tubulação de PVC 6m C150 Altura do aspersor 1m Diâmetros comerciais mm Motobomba Eficiência rendimento da bomba Eb65 5075100125 150 Eficiência do rendimento do motor Em 92 Altura de sucção 2m Clima Etc máxima 5mmdia Comprimento da tubulação de sucção 5m 0 32 30m 300 m 436 m Fonte de água Croqui da área 1 LÂMINA TOTAL DE IRRIGAÇÃO 𝐶𝑅𝐴 34 17 10 10 40 05 34𝑚𝑚 𝐼𝑅𝑁 𝐶𝑅𝐴 34𝑚𝑚 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑎 34 08 425𝑚𝑚 Ob Se a eficiência do sistema é de 80 as perdas serão de 20 2 TURNO DE REGA E PERÍODO DE IRRIGAÇÃO 𝑇𝑅 𝐶𝑅𝐴 𝐸𝑇𝑐 34 5 68 𝑑𝑖𝑎𝑠 TR 7 dias inteiro CRA 7 x 5 35 mm correção PI 6 dias 𝟏 𝒅𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝒇𝒐𝒍𝒈𝒂 𝒅𝒐𝒎𝒊𝒏𝒈𝒐 1 LÂMINA TOTAL DE IRRIGAÇÃO Corrigindo ITN 𝐼𝑅𝑁 𝐶𝑅𝐴 35𝑚𝑚 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑎 35 08 438𝑚𝑚 Ob Se a eficiência do sistema é de 80 as perdas serão de 20 3 ESCOLHA DO ASPERSOR 𝑰𝒂 𝑽𝑰𝑩 𝒆𝒎 𝒇𝒖𝒏çã𝒐 𝒅𝒂 𝒕𝒐𝒑𝒐𝒈𝒓𝒂𝒇𝒊𝒂 𝒄𝒐𝒃𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒐 𝒔𝒐𝒍𝒐 𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 Características do Aspersor Fabricante Modeloescolhido Bocal 56 x 44 mm Pressão de Serviço 30 mca Vazão 343 m3hora Espaçamento 18m x 24m Raio irrigado 17m 3 ESCOLHA DO ASPERSOR INTENSIDADE DE APLICAÇÃO 𝑰𝒂 𝟑 𝟒𝟑 𝟏𝟖𝒙𝟐𝟒 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑰𝒂 𝟕 𝟗𝟑 𝒎𝒎 𝒉𝒐𝒓𝒂 𝟏𝟎 𝟓𝒎𝒎𝒉𝒐𝒓𝒂 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Tempo Necessário por Posição TNP 𝑇𝑖 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑎 𝑇𝑖 438 793 55 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 30 min 05 horas mudança da tubulação 𝑇𝑁𝑃 𝑇𝑖 𝑇𝑚𝑢𝑑𝑎𝑛ç𝑎 55 05 60 h 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número de posições Irrigadas por linha Lateral por Dia NPLD 𝑁𝑃𝐿𝐷 𝑁ℎ𝐹 𝑇𝑁𝑃 NPLD 12 60 2 2 posiçõeslinhadia NhF número de horas diárias de trabalho foi informado no inicio do projeto 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número Total de posições NTP 𝑁𝑇𝑃 436 24 x 2 36 posições 2 𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑜𝑖𝑠 𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑎 á𝑟𝑒𝑎 LP 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número de posições a Serem Irrigadas por dia NPID 𝑁𝑃𝐼𝐷 𝑁𝑇𝑃 𝑃𝐼 NPID 36 6 6 posições a serem irrigadas por dia 𝑜𝑏𝑠 𝑈𝑠𝑎 𝑃𝐼 𝑒 𝑛ã𝑜 𝑜 𝑇𝑅 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número de Linhas Laterais NLL 𝑁𝐿𝐿 𝑁𝑃𝐼𝐷 𝑁𝑃𝐿𝐷 NLL 6 2 3 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 𝐿𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖𝑠 𝑜𝑏𝑠 𝐸𝑠𝑡𝑒 𝑐á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑝𝑜𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟 𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑢𝑖𝑡𝑖𝑣𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 0 32 30m 300 m 436 m Fonte de água Croqui da área 3Q 2Q 1Q 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo do número de aspersores 𝑁 𝐿 𝐸𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑜𝑟 N 150 18 8 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 L 150m metade da largura a ser irrigada 𝐸𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑝𝑎ç𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑜𝑟 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da vazão na Linha Lateral 𝑸 𝑵 𝒒 𝟖 𝒙 𝟑 𝟒𝟑 𝒎𝟑 𝒉 𝟐𝟕𝟒𝟒𝒎𝟑 𝒉 𝟎𝟎𝟎𝟕𝟔𝒎𝟑 𝒔 𝒐𝒃𝒔 𝑵 𝒏ú𝒎𝒆𝒓𝒐 𝒅𝒆 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓𝒆𝒔 𝒒 𝒗𝒂𝒛ã𝒐 𝒅𝒐 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓 𝒆𝒔𝒄𝒐𝒍𝒉𝒊𝒅𝒐 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da variação de pressão máxima permitida 𝑷 𝟐𝟎𝑷𝑺 𝑃 ℎ𝑓 𝐷𝑛 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da variação de pressão máxima permitida 𝑷 𝟐𝟎𝑷𝑺 0 020 30 ℎ𝑓 0 6 ℎ𝑓 ℎ𝑓 60 𝑚𝑐𝑎 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Fator de múltiplas saídas em função do coeficiente de Hazen Willians 𝐹 1 𝑚 1 1 2 𝑁 𝑚 1 6 𝑁2 𝐹 1 1851 1 28 1851 682 0415 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Perda de carga Fictíciapara aplicação da equação de Hazen Willians ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 ℎ𝑓 60 0415 1446 mca 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo do diâmetro da Tubulação da Linha Lateral 𝐷 10646 𝑄 𝐶 185 𝐿 ℎ𝑓 0205 𝐷 10646 00076 150 185 150 1446 0205 D 0061m 61mm 75mm comercial 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da perda de carga na tubulação com diâmetro comercial ℎ𝑓 10646 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷 487 ℎ𝑓 10646 00076 150 185 150 0075 487 544 mca ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 544 0415 226𝑚𝑐𝑎 real 6 PRESSÃO NO INÍCIO DA LINHA LATERAL 𝑷𝒊𝒏 Cálculo da pressão no inicio da linha Lateral 𝑷𝒊𝒏 𝑷𝑺 𝑨𝒂 𝟑 𝟒 𝒉𝒇 𝟏 𝟐 𝑫𝒏 Declive nível 𝑃𝑖𝑛 30 1 3 4 226 0 327 Aclive pior situação em irrigação 𝑃𝑖𝑛 30 1 3 4 226 0 𝟑𝟐 𝟕 VAZÕES TOTAL DO SISTEMA E VAZÃO COM BASE NA NECESSIDADE DE ÁGUA 𝑸𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝟏𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎𝒎𝟐 𝟒𝟑 𝟖𝒎𝒎 𝟔 𝒅𝒊𝒂𝒔 𝟏𝟐 𝒉 𝟑𝟔𝟎𝟎 𝟐𝟏 𝟗𝟕𝑳𝒔 𝑄𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 2744𝑚3 ℎ 3 Linhas laterais 𝑄𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 8232𝑚3 ℎ 2278 Ls 23 Ls ok 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL SOLUÇÃO ECONÔMICA Cálculo da perda de carga na tubulação com 2 diâmetros L 75m Entra de 8 aspersores x 3433h 00076 m3s Depois para 4 aspersores x 343m3h 00038m3s ℎ𝑓 10646 00076 150 185 75 0075 487 271mca ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 271 0415 112𝑚𝑐𝑎 real 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL SOLUÇÃO ECONÔMICA Cálculo da perda de carga na tubulação com 2 diâmetros L 75m Entra de 8 aspersores x 3433h 00076 m3s Depois para 4 aspersores x 343m3h 00038m3s ℎ𝑓 10646 00038 150 185 75 0050 487 543mca ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 543 0415 225𝑚𝑐𝑎 real 150 M 75 mm ℎ𝑓 226𝑚𝑐𝑎 75 M 75 mm ℎ𝑓 112 𝑚𝑐𝑎 75M 50 mm ℎ𝑓 225𝑚𝑐𝑎 ℎ𝑓𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑜 6 𝑚𝑐𝑎 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Método Limite de velocidade do escoamento 10 20 ms equação de continuidade 𝑸 𝑨 𝑽 𝝅𝑫𝟐 𝟒 𝑽 𝑫 𝟒𝑸 𝝅𝑽 Usase V15 ms 0 32 30m 300 m 436 m Fonte de água Croqui da área 18 36 Trecho 1 3Q Trecho2 2Q Trecho 3 1Q 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Método Limite de velocidade do escoamento 10 20 ms usase v 15 ms Vazão na linha Principal 𝑸𝑳𝑷 𝑸𝑳𝑳 𝑵𝑳𝑳 𝑸𝑳𝑷 00076 3 linha lateral 0023m3s 𝑳𝑳𝑷 𝟒𝟑𝟔𝒎 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒂 á𝒓𝒆𝒂 𝑫 𝟒𝟎𝟎𝟎𝟕𝟔 𝟑𝟏𝟒𝟏𝟓 0080m 80mm não e comercial 75mm 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Trecho Vazão m3h Vazão ms Diâmetro mm Velocid ms 1 8232 0023 150 130 1 8232 0023 125 188 2 5488 0015 100 191 3 2744 00076 75 172 32 em 432 m Trecho Vazão ms Diâmetro mm Hf m Desnivel 1 0023 150 465 1 0023 125 465 2 0015 100 465 3 00076 75 465 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Definido 75 mm calcular 𝒉𝒇 𝒉𝒇 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟐𝟑 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟏𝟒𝟓 𝟎𝟏𝟐𝟓 𝟒𝟖𝟕 𝟑 𝟒𝟎 𝒎𝒄𝒂 346m3 trechos145m 𝒉𝒇 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟏𝟓 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟏𝟒𝟓 𝟎𝟏𝟎𝟎 𝟒𝟖𝟕 471mca 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Definido 75 mm calcular 𝒉𝒇 𝒉𝒇 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟎𝟕𝟔 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟏𝟒𝟓 𝟎𝟎𝟕𝟓 𝟒𝟖𝟕 𝟓 𝟐𝟔 𝒎𝒄𝒂 Não tem cálculo de multiplas saídas aqui Normalmente o que se adota e que o número de linhas laterais define o número de trechos da Linha principal 2 LL Trecho AB e Trecho BC 3LL Trecho AB Trecho BC e Trecho CD 32 em 432 m Trecho Vazão ms Diâmetro mm Hf m Desnivel m 1 0023 150 1 0023 125 340 465 2 0015 100 455 465 3 00076 75 526 465 Total 1321 1395 8 DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE RECALQUE Usase também o método do limite de velocidade de escoamento 1020 ms Neste caso será o mesmo do primeiro trecho da linha principal 𝐷 40023 314 18801248m 125mm 125mm comercial 𝑸𝑳𝒊𝒏𝒉𝒂 𝑹𝒆𝒄𝒂𝒍𝒒𝒖𝒆 𝑸𝑳𝑷 𝟎 𝟎𝟐𝟑 𝒎𝟑 𝒔 𝑳𝒓𝒆𝒄𝒂𝒍𝒒𝒖𝒆 𝟑𝟎𝒎 motoboma ate entrada da área 9 DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE SUCÇÃO Neste projeto admitese um diâmetro comercial logo acima da linha de recalque 𝑫 𝟏𝟓𝟎 𝒎𝒎 Na linha de sucção normalmente adota se um valor comercial superior ao da linha de recalque ou principal 10 CONJUNTO MOTOBOMBA Vazão do projeto 𝑸𝒑𝒓𝒐𝒋𝒆𝒕𝒐 𝟎 𝟎𝟐𝟑𝒎𝟑𝒔 𝟐𝟑𝑳𝑺 Vazão unitaria de projeto 23Ls 13ha 177 LSha 10 CONJUNTO MOTOBOMBA Cálculo da Altura Manométrica 𝑯𝒎 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝑷𝒊𝒏 𝒉𝒇𝑳𝑷 𝑫𝒏𝑳𝑷 𝑯𝒇𝑳𝑹 𝑫𝒏𝑳𝑹 𝑯𝒇𝑳𝑺 𝑫𝒏𝑳𝑺 𝒉𝒇𝒍𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒂𝒔 10 CONJUNTO MOTOBOMBA a Pressão no ínicio da Linha lateral 𝑷𝒊𝒏 𝟑𝟐 𝟕 𝒎𝒄𝒂 b Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha principal 𝑫𝒏𝑳𝑷 𝟏𝟑 𝟗𝟓 m 𝒉𝒇𝑳𝑷 𝟏𝟑 𝟐𝟏 𝐦𝐜𝐚 10 CONJUNTO MOTOBOMBA C Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de recalque 𝑫𝒏𝑳𝑹 𝟑 𝟐 𝒆𝒎 𝟑𝟎𝒎 𝟎 𝟗𝟔𝒎 𝒉𝒇𝑳𝑹 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟐𝟑 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟑𝟎 𝟎𝟏𝟐𝟓 𝟒𝟖𝟕 𝟎 𝟕𝟎mca 10 CONJUNTO MOTOBOMBA d Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de sucção 𝑫𝒏𝑳𝑺 𝟐𝒎 𝒉𝒇𝑳𝑺 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟐𝟑 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟓 𝟎𝟏𝟓𝟎 𝟒𝟖𝟕 𝟎 𝟎𝟓 mca 10 CONJUNTO MOTOBOMBA e Cálculo da perda de carga localizada 𝒉𝒇𝑳𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒂 𝟑 𝟓 𝒅𝒐𝒔 𝒅𝒆𝒎𝒂𝒊𝒔 𝒑𝒂𝒓â𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝒉𝒇𝑳𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒐 𝟒 𝟏𝟎𝟎 𝟔𝟑 𝟓𝟕 𝟐 𝟓𝟒 mca 10 CONJUNTO MOTOBOMBA f Cálculo da altura manométrica total 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝟑𝟐 𝟕 𝟏𝟑 𝟐𝟏 𝟏𝟑 𝟗𝟓 𝟎 𝟗𝟔 𝟎 𝟕𝟎 𝟎 𝟎𝟓 𝟐 𝟐 𝟓𝟒 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝟔𝟔 𝟏𝟏𝒎𝒄𝒂 10 CONJUNTO MOTOBOMBA g Potência da motobomba𝑷𝒐𝒕 g1Potência do motor a comprar 𝐏𝐨𝐭 𝐐𝐇𝐦𝐚𝐧 𝟕𝟓𝐄𝐛 𝟐𝟑 𝟔𝟔𝟏𝟏 𝟕𝟓 𝟎𝟔𝟓 312cv G2 Potência para cálculo da energia consumida 𝑷𝒐𝒕 𝑸𝑯𝒎𝒂𝒏 𝟕𝟓𝑬𝒃𝑬𝒎 𝟐𝟑 𝟔𝟔𝟏𝟏 𝟕𝟓 𝟎𝟔𝟓 𝒙𝟎𝟗𝟐 339 cv Comercial 35 CV ROTEIRO DE CÁLCULOS 1 Lâmina Total de Irrigação 2 Turno de Rega e Período de Irrigação 3 Escolha do Aspersor 4 Definição de Linhas Laterais 5 Dimensionamento da Linha Lateral 6 Pressão no ínicio da Linha lateral 7 Dimensionamento da Linha Principal 8 Dimensionamento da Linha de Recalque 9 Dimensionamento da linha de Sucção 10 Conjunto Motobomba 11 Croqui de Funcionamento do Sistema 𝑸𝒎𝒂𝒍𝒉𝒂 𝑸𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓 𝟐 Haverá comunicação Entre as linhas laterais Formando a malha OBRIGADO MARCIOVILASBOASUNIOESTEBR 45 999735432