Sistematizacao de Terreno para Irrigacao por Superficie - Preparo e Consideracoes

SISTEMATIZAÇÃO DE TERRENO PARA IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE CONSIDERAÇÕES GERAIS A irrigação por superfície exige terreno sobre o qual a água possa fluir sem causar erosão Antes de iniciar a sistematização de um terreno devese examinálo para ver se ele tem condições de ser irrigado por este método Existem várias condições que provavelmente tornam um terreno impróprio e antieconômico para irrigação por superfície inundaçãosulco sendo os principais 1 Solo excessivamente permeável Solos arenosos Solos ricos em matéria orgânica Se a VIB 4 cmh é impróprio para irrigação por superfície 2 Solo raso ou pouco profundo Muitas vezes da para ser arado mas não dá para ser sistematizado Pode causar exposição do subsolo necess adubar mat orgânica 3 Topografia Quanto mais acidentado o terreno maior a movimentação de terra Acima de 1000 m³ha tornase antieconômico 4 Declividade do terreno Alta declividade á água causa erosão Declividade máxima de 2 5 Instabilidade do solo Após a sistematizado e colocado água não deve afundar fazendo bacias geralmente causado por saúvas PREPARO PARA SISTEMATIZAÇÃO Depois de ter sido considerado que o terreno é propício e econômico para irrigação por superfície após a sistematização e escolhido o método de irrigação a ser usado temse que obedecer os seguintes pontos 1 Época É antieconômico e prejudicial ao solo realizar movimentação de terra em época chuvosa Até setembro 2 Levantamento topográfico Usar piquetes distanciados uns dos outro de 5 10 20 ou 25m dependendo da maior ou menor uniformidade da superfície ou da precisão desejada cota 10 181 cota original leitura da mira 810 181 cota calculada corte C ou aterro A 800 019 C 3 Curvas de nível Devem ser construídas afim de permitir melhor entendimento da topografia do terreno e poder dividilo em subáreas com topografia semelhante tornando menor o volume de terra a ser movimentado portanto mais barato 3 Relação corte e aterro Outro ponto a ser considerado é a relação entre o volume de corte e volume de aterro Em conseqüência do problema de compactação do solo sempre é necessário maior volume de corte do que aterro Usase em geral a seguinte relação CA12 a 13 CÁLCULO DA SISTEMATIZAÇÃO Existem vários métodos para o cálculo da sistematização do terreno Apresentaremos somente um método básico o método do centróide ou média do perfil Este método é um procedimento estatístico relacionando um grupo de pontos 1 Determinação posição e cota do centróide centro geométrico da área Existe dois casos área retangular e não retangular a Determinação do centróide de áreas retangulares LOCAÇÃO DO CENTRÓIDE 920 917 917 921 916 907 5498 916 919 915 921 918 905 894 5472 912 915 centróide 922 919 925 909 901 900 5476 912 918 915 925 909 906 916 5489 914 922 918 928 915 919 925 5527 921 4601 4584 4616 4572 4557 4542 27462 Média 920 916 923 914 909 908 LOCAÇÃO DO CENTRÓIDE O centro esta afastado de O em na direção X Xm 1 2 3 4 5 6 6 35 piquetes na direção Y Ym 1 2 3 4 5 5 30 piquetes DETERMINAÇÃO DA COTA DO CENTRÓIDE A sua cota é a soma da cota de todos os piquetes dividida pelo número deles Cota do centróide 27462 30 915m Obs Como a área é retangular poderíamos localizar o centróide pela interseção das duas diagonais do retangulo b Determinação do centróide de uma área não retangular N PIQUETES 5 5 5 4 4 225 PRODUTO 5 10 15 16 20 1278 Xm 78 25 312 piquetes Ym 82 25 328 piquetes A cota do centróide é a soma da cota de todos os piquetes dividida pelo número deles cota 2146 25 0858m DECLIVIDADE QUE MELHOR SE ADAPTA AO TERRENO Gns OU Gwe Σ S H Σ SΣ H N Σ S² Σ S² N S distância em piquetes ao ponto de origem 0 de cada coluna ou linha Gns declividade que melhor se adapta ao terreno nortesul Gwe oesteleste ΣS ΣH produto da soma das distâncias em piquetes pela soma das cotas médias das colunas ou linhas Σ SH soma do produto da distância em piquetes pela cota média de cada coluna ou linha H cota média de cada coluna ou linha N número de colunas ou linhas do mapa ΣS² e Σ S² soma dos quadrados e quadrado das distâncias em piquetes de cada linha ou coluna ao ponto de origem 0 LOCAÇÃO DO CENTRÓIDE 1 2 3 4 5 6 Total Média N a 920 917 917 921 916 907 5498 916 b 919 915 921 918 905 894 5472 912 915 centróide c 922 919 925 909 901 900 5476 912 d 918 915 925 909 906 916 5489 914 e 922 918 928 915 919 925 5527 921 Total 4601 4584 4616 4572 4557 4542 27462 Média 920 916 923 914 909 908 MÉDIA DO PERFIL OESTELESTE declividades média OesteLeste Gwe calculada Distância em piquetes do ponto de origem O S MÉDIA DO PERFIL NORTESUL Σ Gns calculada declividade média NorteSul Distância em piquetes do ponto de origem O S Sendo assim a nova cota de qualquer piquete será dada pela equação abaixo ou seja somando algebricamente a cota do ponto de origem o produto da declividade pela distância em piquete de cada ponto ao ponto de origem O Hi O Gwe xi Gns Yi Pelo exemplo a nova cota do piquete com a cota original 919 onde X2 e Y3 H 9204 00257 x 2 0012 x 3 H 9188m Fazendo o cálculo para todos os piquetes teremos Piquetes Cota original Cota calculada a1 920 9190 a2 917 9164 a3 917 9134 e1 915 9162 e2 919 9136 e3 925 9110 Obs Poderemos impor uma declividade só que terá mais corte Calculando para os dados apresentados no terreno retangular temse Σ sH 1 x 920 2 x 916 6 x 908 19170 Σ S 1 2 6 21 Σ H 920 916 909 908 5490 Σ s² 1 4 9 16 25 36 91 N6 Gwe 19170 21 x 5490 6 91 21² 6 00257 O sinal indica declividade para leste a partir de O Gns direção norte sul Σ Hs 1 x 9162 x 912 3 x 912 4 x 914 5 x 921 13737 Σ S 12345 Σ H 916912912914921 4575 Σ s² 1 4 9 16 25 55 Gns 13737 15 x 4575 5 55 15² 5 0012 O sinal indica aclive para sul a partir de O Estas são as declividades encontradas entre duas estacas se quiser pode passar para Sendo assim a declividade que melhor se adapta à nossa área causando o menor movimento de terra é de 012 na direção nortesul e de 0257 na direção oesteleste Para comparar os resultados com os dados de campo devese plotar os planos com as declividades calculadas PLANO QUE MELHOR SE ADAPTA À SUPERFÍCIE Usando as declividade Gns e Gwe e a cota do centróide determinar a cota de todos os outros piquetes de modo que obtenha o plano que melhor se adapta à superfície causando o mínimo de corte e aterro Hm O Gwe Xm Gns Ym Em que Hm Cota do centróide O Cota do ponto de origem no novo plano Xm e Ym Distancia vertical e horizontal em piquetes do centróide em relação ao ponto de origem Para o nosso problema temos Hm 915 Xm35 Ym 30 Gns 00120 Gwe 00257 Substituído na equação vem O 915 00257 x 35 0012 x 3 O 9204 AJUSTAMENTO DE CORTE E ATERRO A profundidade de corte ou de aterro é obtida pela diferença entre a cota original com a cota calculada Quando a cota original for maior do que a cota calculada deverá ser feito um corte com profundidade igual a diferença entre as duas Quando acontecer o contrário devese fazer um aterro de profundidade igual a diferença Se o dos cortes for igual ao dos aterros ou pouco maior deverá ser abaixada a cota de todos os piquetes de uma determinada quantia que nada mais é que aumentar a profundidade dos aterros de A equação permite calcular qual deverá ser a variação da cota de todos os piquetes para encontrar a relação desejada Δ m Σ A Σ C m Na Nc Δ Variação na cota de todos os piquetes Δ abaixar Δ subir m Relação desejada entre o volume de corte e de aterro Σ A Somatório dos aterros Σ C Somatório dos cortes Na Número de piquetes com aterro Nc Número de piquetes com corte Obs Δ deve ser aproximado para um múltiplo de 5 Na primeira determinação temse Σ corte 0861 Σ aterro 0745 Σ corte Σ aterro 1155 Esta relação é pequena devese fazer o ajustamento ou seja abaixar a cota calculada de cada piquete de 5mm 0005m Teremos Σ corte 094 Σ aterro 0675 Σ corte Σ aterro 1394 Esta relação é satisfatória sendo assim as primeiras anotações de corte e aterro no mapa de campo deverão ser modificadas fazendo com que o plano passe 0005 mais baixo ou seja aumentando os cortes e diminuindo os aterros de 0005 CÁLCULO DO VOLUME DE TERRA O volume total de terra proveniente dos corte é a base principal para estimar o equipamento necessário bem como o custo de sistematização Método do somatório dos cortes Pouco preciso fácil e rápido Volume de corte Σ cortes Área representada por piquete Volume de corte 0941m x 100m2 94100m3 Método das subáreas O cálculo do volume de corte por este método é bem mais trabalhoso e deverá ser calculado para cada unidade de área compreendida entre quatro piquetes Este método ganha em precisão e perde em rapidez tem que ser feito de quadrícula em quadrícula COTAS ORIGINAIS E CALCULADAS BEM COMO CORTES E ATERROS NECESSÁRIOS 1 2 3 4 5 6 a 920 080 917 083 917 083 971 075 915 084 906 087 919 0015C 9139 0011C 9115 0036C 9088 0102C 9072 0077C 9066 0013C b 919 081 915 085 921 079 918 082 905 095 894 906 9203 0008A 9177 0022A 9151 0064C 9126 0059C 910 0045A 9074 0129A c 922 076 912 081 925 075 909 091 901 999 900 900 9215 0010C 9189 0006C 9163 0092C 9138 0043A 9112 0097A 9086 0080A d 916 082 915 085 925 075 909 091 906 094 916 916 9227 0042A 9201 0046A 9175 0080C 9150 0055A 9121 0059A 9098 0074C e 922 078 918 082 928 072 915 085 919 081 925 975 9239 0014A 9213 0028A 9187 0098C 9162 0007A 9136 0059C 9110 0145C Considerando a quadrícula apresentada anteriormente temse Vc 1004 x 14² 14 05 258 m³ Va 1004 x 05² 05 14 33 m³ Obs Os resultados não diferem muito dos resultados anteriores Semiquadrículas periféricas devese extrapolar os valores de cortes e aterros dos piquetes periféricos MARCAÇÃO DOS CORTES E ATERROS NO TERRENO Há vários métodos e maneira de marcação de corte e aterro no terreno De um modo geral em qualquer que seja o método usado há os seguintes pontos em comum Colocar estacas junto a cada piquete com marca a uma distancia constante da superfície do terreno esta distancia pode ser de 50cm A profundidade de corte ou aterro deverá ser pintada em cada estaca de modo que possa ser vista a uma distancia de 50m Estas marcações devem ter durações suficiente para que não desapareçam antes de terminar a sistematização Em geral a profundidade de corte em cada estaca é indicada por uma faixa vermelha a partir da parte superior da estaca para baixo de comprimento igual a profundidade de corte E a profundidade de aterro por uma faixa azul a partir da base da estaca para cima de comprimento igual a profundidade de aterro Sendo EF a linha de transição entre corte e aterro Então a área EBF receberá aterro e a área AEFCD corte As distâncias dos pontos E e F em relação a AB e BC são obtidos por interpolação A área AEFCD pode ser subdividida em três subáreas AEGH HFCD e EFG Área AEGH AE x HA sendo HA FB Área AEGH 38 x 10 57 x10 2679 m² Área HFCD DC x CF Área HFCD 10 x 27 x 10 2857 m² Área EFG E6 x GF 2 sendo que EG BF e FG EB Área EFG 58 x 1057 x 10 2 2232 m² O volume de corte será a soma dos volumes nas três subáreas e o volume em cada subárea é o produto de sua área pela média do corte nos seus três ou quatro pontos periféricos Volume de corte 2679 03 00 0456 0729 4 2857 0729 00 02 09 4 00 0456 00 3 x 2232 Volume de corte 2639 m³ O volume de aterro será o produto da área EBF pela média do aterro nos seus três pontos periféricos Área EBF Área EFB Área EBF 2232 m² Volume de aterro 2232 Volume de aterro 372 m³ Para saber o volume de corte total no terreno temse que fazer estes cálculos para todas quadrículas limitadas por quatro piquetes e depois somam os volumes de cortes das quadrículas Método dos quatros pontos Este método é bem menos trabalhoso e quase tão preciso quanto o anterior Ele é baseado nas equações Vc A4 C² C a Va A4 a² a c