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IRRIGAÇÃO CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Prof. Uldérico Rios Oliveira Engenheiro Agrícola e Ambiental (UNIVASF) Mestre em Engenharia Ambiental Urbana (UFBA) Pós-graduado em Geoprocessamento (ALFAMÉRICA) e Agricultura de Precisão (FAZU) A seleção criteriosa de sistemas de irrigação para determinadas condições e interesses representa a melhor oportunidade que o agricultor dispõe para assegurar, dentro de certos limites, o sucesso do empreendimento. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Para tanto, há necessidade de ajustar, da melhor maneira possível, as condições existentes às características dos diferentes sistemas de irrigação, procurando satisfazer aos interesses envolvidos. Os principais elementos do meio físico, bem como as características das culturas e os aspectos econômico-sociais, são apresentados e discutidos em função das exigências dos principais sistemas de irrigação existentes. Essas análises vieram reforçar a tese amplamente comprovada da impossibilidade de um único sistema de irrigação satisfazer, da melhor maneira possível, as particularidades que prevalecem em cada situação. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Em consequência, pode-se concluir que a seleção de sistemas de irrigação mais adequados às condições existentes e aos objetivos pretendidos depende de uma criteriosa análise das variáveis relevantes envolvidas nesse processo. Tal procedimento pode evitar grande parte dos riscos do empreendimento, ao mesmo tempo que possibilita a obtenção de um melhor desempenho dos sistemas selecionados. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1. Recursos Hídricos Os recursos hídricos de uma determinada área podem ser de natureza superficial (rios, riachos, córregos, represas, açudes, etc.) ou subterrâneos, como aquíferos freáticos (poços freáticos) e os aquíferos confinados. Estes últimos podem originar poços jorrantes ou artesianos e poços não jorrantes ou semi- artesianos. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1. Recursos Hídricos Os principais parâmetros relativos aos recursos hídricos e suas implicações nos principais sistemas de irrigação serão apresentados a seguir. 1.1 Potencial Hídrico - Vazão disponível (critérios probabilísticos – 10 anos) CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1. Recursos Hídricos 1.1 Potencial Hídrico 1.2 Situação topográfica A localização do recurso hídrico, relativamente à área a ser irrigada, influi acentuadamente no esquema de distribuição, manejo e custo do sistema de irrigação (minimizar distâncias, utilizar ao máximo o fluxo por gravidade). CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1. Recursos Hídricos 1.1 Potencial Hídrico 1.2 Situação topográfica CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1.3 Qualidade da Água A quantidade e natureza do material sólido em suspensão e solução na água determinam sua qualidade para irrigação. As principais impurezas presentes na água são materiais orgânicos, areia, limo, argila e sais dissolvidos. 1. Recursos Hídricos 1.3 Qualidade da Água Elevada concentração de sólidos em suspensão pode torná-la inadequada para o uso em sistemas de irrigação localizada (elevado custo de filtragem). Mesmo a utilização de aspersores com bocais de reduzido diâmetro seria desaconselhável, devido ao risco frequente de obstrução total ou parcial dos orifícios, prejudicando a uniformidade de distribuição de água na área. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1. Recursos Hídricos 1.3 Qualidade da Água Problemas dessa natureza dificilmente seriam obstáculos aos sistemas de irrigação por superfície, uma vez que não apresentam dispositivos ou estruturas hidráulicas suscetíveis à presença de sólidos em suspensão na água. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1. Recursos Hídricos 1.1 Potencial Hídrico 1.2 Situação topográfica 1.3 Qualidade da Água CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1.4 Custo da água O custo da água depende primariamente de sua disponibilidade, localização e adequação. O maior custo da água requer maior eficiência de irrigação, o que pode ser mais facilmente obtido através de sistemas de irrigação localizada. 2 Topografia As condições topográficas não afetam apenas a seleção do sistema de irrigação, mas também o dimensionamento, a operação e o manejo. Dentre os elementos topográficos mais importantes, podem-se destacar as dimensões e formas das áreas, a uniformidade topográfica e os acidentes topográficos. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 2 Topografia 2.1 Dimensões e Formas das Áreas Dimensões e formas das áreas têm acentuada influência na seleção de sistemas de irrigação por aspersão. O custo por unidade de área irrigada decresce com o aumento da área irrigada no sistema pivô central. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 2 Topografia 2.2 Uniformidade Topográfica Todos os sistemas de irrigação adaptam-se a uma condição topográfica uniforme. À medida que a uniformidade topográfica da superfície diminui, com variações na direção ou no gradiente de declive, ou em ambos, os sistemas por aspersão e localizada tornam-se melhor adaptados que os por superfície. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 2 Topografia 2.3 Acidentes Topográficos A presença de qualquer acidente topográfico (linha de transmissão de energia elétrica, estradas e vias de acesso, etc.) dificulta a implantação de qualquer sistema de irrigação. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Alguns equipamentos mecanizados por aspersão , como as linhas laterais autopropelidas com deslocamento radial (pivô central) e linear, não admitem a presença de obstáculos com altura superior à do vão livre em todo o seu percurso. IRRIGAÇÃO Continuação... CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Prof. Uldérico Rios Oliveira Engenheiro Agrícola e Ambiental (UNIVASF) Mestre em Engenharia Ambiental Urbana (UFBA) Pós-graduado em Geoprocessamento (ALFAMÉRICA) e Agricultura de Precisão (FAZU) 3 Solos As características edáficas que interessam particularmente à irrigação são relacionadas à morfologia, retenção e movimentação de água no solo. As características químicas e a variabilidade espacial podem ter acentuada influência na seleção do sistema de irrigação. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 3 Solos 3.1 Características Morfológicas Solos considerados rasos não devem ser submetidos a operações de sistematização (pequenas alturas de corte poderiam expor horizontes improdutivos). Em condições de lençol freático elevado, a irrigação por subsuperfície deve ser preferencialmente considerada. O efetivo controle da quantidade de água aplicada torna os sistemas por aspersão e localizada mais adequados à condição de solos rasos. A sistematização da superfície é totalmente dispensável. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 3 Solos 3.2 Capacidade de Retenção de Água Solos com reduzida capacidade de retenção de água requerem irrigações mais frequentes. Como grande parte das perdas de água, nos sistemas por superfície, está relacionada à desuniformidade de distribuição observada durante a fase de avanço nas faixas ou sulcos, não se deve esperar por níveis satisfatórios de eficiência desses sistemas em regimes de alta frequência de irrigação. Os sistemas por aspersão e localizada podem atender a essa particularidade com maior eficiência. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 3 Solos 3.3 Capacidade de infiltração A taxa de aplicação de água de sistemas de irrigação por aspersão convencional e localizada pode ser dimensionada de maneira a não exceder a capacidade de infiltração de água no solo e, praticamente, eliminar eventuais riscos de erosão. Alguns sistemas mecanizados por aspersão (pivô central) não apresentam essa mesma flexibilidade operacional.CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 3 Solos 3.3 Capacidade de infiltração Uma capacidade de infiltração elevada, típica de solos mais arenosos, representa um grave inconveniente à implantação de sistemas de irrigação por superfície. Em solos que apresentam uma tendência à formação de uma crosta superficial, devido à desagregação causada pelo impacto mecânico das gotas, a irrigação por aspersão pode reduzir a capacidade de infiltração de água e agravar os problemas de deflúvio e germinação de sementes. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 3 Solos 3.4 Características químicas Problemas relacionados ao excesso de sais solúveis presentes no solo podem ser melhor contornados em regime de irrigações mais frequentes e localizadas. Sem nenhuma dúvida, os sistemas de irrigação localizada reúnem as maiores vantagens em condições de solos salinos. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 3 Solos 3.5 Variabilidade espacial Os sistemas de irrigação por aspersão convencional, localizada e subsuperficial constituem-se nas melhores alternativas para superar a ocorrência de significativa variabilidade espacial de características físicas, químicas e morfológicas dos solos na área irrigada. Através de simples modificações operacionais, ou mesmo dimensionais, estes sistemas podem atender a eventuais variações de características de retenção e movimentação de água na área irrigada, o que, certamente, seria mais difícil de conseguir nos sistemas por superfície. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 4 Clima Os elementos climáticos que afetam a seleção de sistemas de irrigação são a precipitação, o vento, o potencial evaporativo do ar atmosférico e a ocorrência de geadas. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 4 Clima 4.1 Precipitação A importância da irrigação para a produção agrícola depende da frequência e da característica das precipitações que ocorrem durante o período de desenvolvimento das culturas. Por esta razão, a irrigação pode ser considerada obrigatória (regiões áridas e semiáridas) ou complementar. Os sistemas de irrigação por subirrigação e superfície são considerados de menor custo operacional que os por aspersão e localizada e poderiam ser preferencialmente indicados para condições com reduzida exigência em irrigação complementar. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 4 Clima 4.2 Vento A distribuição de água, através de aspersores e microaspersores, é acentuadamente influenciada pelo vento. Tanto os sistemas por superfície e subsuperfície como a irrigação localizada através de emissores pontuais e lineares, não são prejudicados pela ocorrência de ventos intensos e devem ser preferenciais em condições de ventos intensos e frequentes. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 4 Clima 4.3 Potencial evaporativo do ar atmosférico Parte da quantidade de água aplicada sob pressão no ar atmosférico através dos bocais de aspersores e microaspersores evapora antes de atingir a superfície. A grandeza dessas perdas depende das dimensões das gotas e do potencial evaporativo da atmosfera. Os maiores valores estão associados a um aumento da temperatura, velocidade do vento, pressão de operação e quebra do jato, e uma redução da umidade relativa e do diâmetro dos bocais. As perdas de água por evaporação, durante o período de aplicação, podem ser consideradas desprezíveis nos sistemas de irrigação por superfície e localizada. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 4 Clima 4.4 Geadas Os sistemas de irrigação por aspersão têm sido tradicionalmente recomendados para a proteção de culturas contra os prejuízos causados por geadas. O grande inconveniente da utilização de aspersores para a proteção de culturas contra geadas é a necessidade de um equipamento capaz de promover a aplicação de água simultaneamente a toda área cultivada, durante o período com temperaturas inferiores a 0o C CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 5 Culturas Diversos aspectos relacionados às culturas podem influenciar a escolha de sistemas de irrigação, dentre os quais, o sistema e a densidade de plantio, a profundidade do sistema radicular e as exigências agronômicas. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 5 Culturas 5.1 Sistema e densidade de plantio O sistema de irrigação por sulcos adapta-se às culturas em linha. Quando o espaçamento entre linhas de plantio não comportar a confecção de sulcos, sem prejuízos à densidade de plantio, como se verifica nos cereais de pequeno porte (trigo, centeio, cevada) ou em algumas olerícolas, pode-se adotar o sistema por faixas. Em uma ocupação parcial da superfície pelas plantas cultivadas, esses sistemas apresentam uma reduzida eficiência de aplicação de água, podendo ser vantajosamente substituídos pelos sistemas de irrigação localizada (espécies frutíferas arbóreas ou arbustivas). CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 5 Culturas 5.2 Profundidade do sistema radicular A possibilidade de proporcionar lâminas de aplicação de água, variáveis de acordo com a profundidade efetiva do sistema radicular, permite aos sistemas por aspersão e localizada maior eficiência de aplicação de água às culturas, com reduzida profundidade do sistema radicular, que os sistemas por superfície. Entretanto, as culturas dotadas de sistemas radiculares profundos, requerendo maiores lâminas de aplicação, podem ser eficientemente irrigadas por qualquer sistema. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 5 Culturas 5.3 Exigências agronômicas Algumas culturas requerem tratamentos fitossanitários sistemáticos, o que desaconselha os sistemas por aspersão (Ex: tomaticultura). O emprego de microaspersores, com jato dirigido ao colo das plantas, pode agravar a ocorrência de gomose em variedades suscetíveis de citros. O emprego de filmes plásticos sobre a superfície do solo é uma prática muito utilizada em algumas culturas como o morangueiro. Esta particularidade praticamente viabiliza apenas os sistemas de irrigação localizada. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 6 Aspectos econômicos As análises econômicas envolvendo diferentes sistemas de irrigação são geralmente complexas, devido ao grande número de variáveis envolvidas. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 6 Aspectos econômicos 6.1 Custos iniciais - Custos para suprimento de água às áreas irrigadas (energia elétrica, obras civis e hidráulicas, máquinas e equipamentos necessários à captação, bombeamento e condução da água desde o manancial até as áreas irrigadas. - Custos para adequação das áreas aos sistemas de irrigação. - Custos operacionais; - Custos de manutenção. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 7 Fatores humanos Hábitos, preferências, tradições e preconceitos são alguns elementos comportamentais de difícil entendimento e, aparentemente, injustificáveis, que se tornam determinantes na escolha final de um determinado sistema de irrigação. Existe um certo grau de desconfiança quanto a qualquer inovação tecnológica. O nível educacional do agricultor irrigante pode influir decisivamente no sucesso do desenvolvimento de um determinado sistema de irrigação. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA SELEÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO IRRIGAÇÃO OBRIGADO! Prof. Uldérico Rios Oliveira Engenheiro Agrícola e Ambiental (UNIVASF) Mestre em Engenharia Ambiental Urbana (UFBA) Pós-graduado em Geoprocessamento (ALFAMÉRICA) e Agricultura de Precisão (FAZU) IRRIGAÇÃO MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Prof. Uldérico Rios Oliveira Engenheiro Agrícola e Ambiental (UNIVASF) Mestre em Engenharia Ambiental Urbana (UFBA) Pós-graduado em Geoprocessamento (ALFAMÉRICA) e Agricultura de Precisão (FAZU) MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO IRRIGAÇÃO Irrigação é a aplicação artificial de água no solo, de forma controlada, na quantidade e momento adequados, para atenderà necessidade das plantas ao longo do seu ciclo. Dentre as inúmeras VANTAGENS DA IRRIGAÇÃO, que justificam sua viabilidade econômica, podemos destacar: VANTAGENS DO USO DA IRRIGAÇÃO Redução do Risco da atividade agrícola Maior produtividade Melhor qualidade dos produtos agrícolas Produção na entressafra Utilização mais intensiva das áreas agrícolas MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO IRRIGAÇÃO Entretanto, há algumas LIMITAÇÕES AO USO DA IRRIGAÇÃO ao uso da irrigação em áreas agrícolas, dentre as quais podemos destacar: LIMITAÇÕES AO USO DA IRRIGAÇÃO Custo de implantação dos sistemas elevado Exige maior conhecimento técnico Necessita de água disponível em quantidade e qualidade MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO MÉTODO Os métodos de irrigação dizem respeito à forma de aplicação de água às plantas, sendo caracterizados quatro métodos principais: 1 - Aspersão: aplicação de água na forma de chuva artificial. 2 - Superfície: condução e aplicação da água pela superfície do solo, como escoamento. 3 - Localizada: aplicação da água apenas na proximidade das plantas. (Gotejamento e microaspersão) 4 - Subterrânea: a água é aplicada abaixo da superfície do solo. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO MÉTODO ≠ SISTEMA Os métodos de irrigação dizem respeito à forma de aplicação de água às plantas, sendo caracterizados quatro métodos principais: 1 - Aspersão: aplicação de água na forma de chuva artificial. 2 - Superfície: condução e aplicação da água pela superfície do solo, como escoamento. 3 - Localizada: aplicação da água apenas na proximidade das plantas. (Gotejamento e microaspersão) 4 - Subterrânea: a água é aplicada abaixo da superfície do solo. Dentro de cada método, existem diferentes conjuntos de operações e equipamentos que definem os diferentes sistemas de irrigação. Assim, é o sistema de irrigação que efetivamente aplica a água de acordo com os princípios de cada método. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Irrigação por aspersão é o método em que a água é aspergida sobre toda a área irrigada, assemelhando-se a uma chuva, por causa do fracionamento do jato de água em gotas, devido a sua passagem sob pressão através de pequenos orifícios ou bocais. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Os sistemas de irrigação por aspersão tem os seguintes componentes: ACESSÓRIOS: Os sistemas de irrigação por aspersão, por conduzirem a água sob pressão em tubulações, requerem diversos tipos de acessórios. Os mais comuns são. I – Registros VI - Cruzeta II – Curvas VII - Cotovelo III – Niple VII - Manômetro IV – Tampão VIII - Braçadeira V – Tê IX – Válvulas de: derivação, retenção, de pé VI – Redução X – Tubo de elevação 1 - ASPERSÃO MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO O método de irrigação por aspersão apresenta VANTAGENS e LIMITAÇÕES em relação aos demais métodos, dentre as quais, pode-se destacar: VANTAGENS: 1 – Maior adaptabilidade a diferentes tipos de solos e topografia Quanto a adaptabilidade a diferentes tipos de solo, a irrigação por aspersão se destaca principalmente em relação a irrigação por superfície. Quanto mais grossa for a textura do solo, maior será a vantagem da irrigação por aspersão, pois solos arenosos e franco-arenosos possuem grande capacidade de infiltração de água, o que ocasiona percolação quando se usa a irrigação por superfície. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO VANTAGENS: 2 – Adaptabilidade a quase todos os tipos de culturas A irrigação por aspersão adapta-se a quase todos os tipos de culturas, embora interfica um pouco nos tratos fitossanitários, ou seja, pulverização e polvilhamento, por lavar a sua parte aérea. Quanto à cultura, deve-se escolher o tipo e a altura do aspersor apropriado. 3 – Possibilidade de automação 4 – Apresenta boa eficiência da distribuição da água MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO LIMITAÇÕES: 1 – Condições climáticas O vento e a umidade relativa do ar e a temperatura são os principais fatores climáticos que afetam o uso da irrigação por aspersão. O vento afeta a uniformidade de distribuição de água dos aspersores e, juntamente com a temperatura e a umidade relativa do ar, influenciam a perda de água por evaporação e arrastamento. Assim, em regiões sujeitas a ventos constantes e fortes, a baixa umidade relativa do ar e a temperaturas elevadas, recomenda-se irrigação por gotejamento (localizada) ou por superfície. 2 – Água salina No método de irrigação por aspersão não se recomenda usar água de irrigação salina, por causa da redução da vida útil dos equipamentos e dos possíveis danos nas folhas dos vegetais. 3 – Custo de implantação MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Um sistema de irrigação por aspersão convencional é composto, em geral, por aspersores, acessórios, tubulações (linhas laterais, linhas de derivação, linha principal, linha de recalque e linha de sucção) e conjunto motobomba. I – ASPERSORES II – TUBULAÇÕES III – ACESSÓRIOS IV – CONJUNTO MOTO BOMBA MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Os sistemas de irrigação por aspersão tem os seguintes componentes: ACESSÓRIOS: Os sistemas de irrigação por aspersão, por conduzirem a água sob pressão em tubulações, requerem diversos tipos de acessórios. Os mais comuns são. I – Registros VI - Cruzeta II – Curvas VII - Cotovelo III – Niple VII - Manômetro IV – Tampão VIII - Braçadeira V – Tê IX – Válvulas de: derivação, retenção, de pé VI – Redução X – Tubo de elevação MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Os sistemas de irrigação por aspersão tem os seguintes componentes: ASPERSORES: são as peças principais dos sistemas de irrigação por aspersão. Operam sob pressão e lançam o jato de água no ar, o qual é fracionado em gotas, caindo sobre o terreno em forma de chuva. Podem ser classificados por diferentes critérios, tendo como principais os seguintes: a) Pressão de serviço b) Cobertura do jato c) Quanto ao número de bocais MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO CLASSIFICAÇÃO QUANTO À PRESSÃO DE SERVIÇO 1 - Aspersores de pressão de serviço muito baixa. Trabalham com pressão variando entre 4 e 10 mca e possuem pequeno raio de ação. Compreendem os tipos especiais de aspersores, como microaspersores e aspersores de jardim. 1 - Aspersores de pressão de serviço baixa. Trabalham com pressão variando entre 10 e 20 mca e possuem raio de alcance entre 6 e 12 m. São, em geral, do tipo rotativo, movidos por impacto do braço oscilante e usados, principalmente, em irrigação subcopa de pomares. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO CLASSIFICAÇÃO QUANTO À PRESSÃO DE SERVIÇO 1 - Aspersores de pressão de serviço média. Trabalham com pressão entre 20 e 40 mca e possuem raio de alcance entre 12 e 36 m. Compreendem os tipos mais usados em projetos de irrigação por aspersão. São, em geral, do tipo rotativo e constituídos por um ou dois bocais. 1 - Aspersores de pressão de serviço Alta. Também conhecidos como aspersores gigantes ou canhão hidráulico. Trabalham com pressão variando entre 40 e 100 mca e possuem raio de alcance entre 30 e 80 m. São usados em sistemas autopropelido para irrigação de cana e pastagens. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO CLASSIFICAÇÃO QUANTO A COBERTURA DO JATO 1 – Giro completo A água é aplicada em um círculo completo (360°) 2 – Setorial A água é aplicada em ângulos variáveis, usados em áreas irregulares (como em jardins) ou na extremidade de linhas laterais (com raio de 180°) ÁREA VIZINHA MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE BOCAIS Pode variar de um a dois bocais com tamanhos distintos, tendo o maior a função de irrigar a extremidade da área coberta e, o menor, a área mais próxima do aspersor MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Escolha do aspersor Para realizar a correta seleção de um aspersor é necessário conhecer três fatores importantes: I - qual sua intensidade de aplicação de água (fornecido no catálogo do fabricante, juntamente com as demaisespecificações técnicas), ; II - qual o espaçamento que terá no campo; e III - qual a velocidade básica de infiltração de água no solo (VIB), determinada em testes de infiltração. A regra para a escolha é a seguinte: deve-se adotar um aspersor que possua uma intensidade de aplicação de água (que é função do espaçamento entre aspersores) ligeiramente menor do que a VIB do solo. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Escolha do aspersor I - Intensidade de aplicação de água Intensidade de aplicação é a lâmina de água aplicada sobre uma superfície por um determinado tempo; é função do espaçamento e da vazão dos aspersores. A equação utilizada para determinar a intensidade de aplicação é: I = [(q ) / (E1 . E2 )] I = intensidade de aplicação de água do aspersor (mm h-1); q = vazão do aspersor (L h-1); E1 = espaçamento entre aspersores na mesma linha (m); E2 = espaçamento entre linhas de aspersores (m). MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Escolha do aspersor II - Espaçamento entre aspersores E1 x E2 E1 = espaçamento entre aspersores na mesma linha (m); E2 = espaçamento entre linhas de aspersores (m). MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Escolha do aspersor Podem-se dispor os aspersores em três formas de espaçamento: quadrado, retangular ou triangular. Os mais usados no Brasil são o espaçamento quadrado e o retangular CATÁLOGO ASPERSOR MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO HORA DE TREINAR!!EXERCÍCIOS 1 1) Ao elaborar um projeto de irrigação, o projetista optou pela escolha de um aspersor com pressão de serviço de 30 mca, vazão de 1,29 m3 h-1 e espaçamento de 12 x 18 m. Com bases nessas informações, responda aos seguintes itens. a) O referido é aspersor é classificado como de muito baixa, baixa, média ou alta pressão? b) Qual a intensidade de aplicação (lâmina aplicada) do referido aspersor? c) Suponha que o solo da referida área tenha uma VIB igual a 8,0 mm ha-1. Tal aspersor poderia ser utilizado no projeto? MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO HORA DE TREINAR!!EXERCÍCIOS 2 1) Ao elaborar um projeto de irrigação, o projetista optou pela escolha de um aspersor com pressão de serviço de 45 mca, vazão de 2,68 m3 h-1 e espaçamento de 12 x 12 m. Com bases nessas informações, responda aos seguintes itens. a) O referido é aspersor é classificado como de muito baixa, baixa, média ou alta pressão? b) Qual a intensidade de aplicação (lâmina aplicada) do referido aspersor? c) Suponha que o solo da referida área tenha uma VIB igual a 10,0 mm ha-1. Tal aspersor poderia ser utilizado no projeto? MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO HORA DE TREINAR!!EXERCÍCIOS 3 1) Condições da linha lateral: comprimento = 120 m; material = PVC; declive do terreno no sentido onde será instalada = 0,5%; espaçamento entre aspersores = 12 . 12 m; pressão de serviço do aspersor (PS) = 20 m.c.a.; vazão do aspersor (q) = 2,88 m3 h-1. a) O referido é aspersor é classificado como de muito baixa, baixa, média ou alta pressão? b) Qual a intensidade de aplicação (lâmina aplicada) do referido aspersor? c) Suponha que o solo da referida área tenha uma VIB igual a 18,0 mm ha-1. Tal aspersor poderia ser utilizado no projeto? MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Os sistemas de irrigação por aspersão tem os seguintes componentes: ACESSÓRIOS: Os sistemas de irrigação por aspersão, por conduzirem a água sob pressão em tubulações, requerem diversos tipos de acessórios. Os mais comuns são. I – Registros VI - Cruzeta II – Curvas VII - Cotovelo III – Niple VII - Manômetro IV – Tampão VIII - Braçadeira V – Tê IX – Válvulas de: derivação, retenção, de pé VI – Redução X – Tubo de elevação MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO ACESSÓRIOS: MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO ACESSÓRIOS: MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Os sistemas de irrigação por aspersão tem os seguintes componentes: ACESSÓRIOS: Os sistemas de irrigação por aspersão, por conduzirem a água sob pressão em tubulações, requerem diversos tipos de acessórios. Os mais comuns são. I – Registros VI - Cruzeta II – Curvas VII - Cotovelo III – Niple VII - Manômetro IV – Tampão VIII - Braçadeira V – Tê IX – Válvulas de: derivação, retenção, de pé VI – Redução X – Tubo de elevação registro derivação MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - ASPERSÃO Os sistemas de irrigação por aspersão tem os seguintes componentes: ACESSÓRIOS: Os sistemas de irrigação por aspersão, por conduzirem a água sob pressão em tubulações, requerem diversos tipos de acessórios. Os mais comuns são. I – Registros VI - Cruzeta II – Curvas VII - Cotovelo III – Niple VII - Manômetro IV – Tampão VIII - Braçadeira V – Tê IX – Válvulas de: derivação, retenção, de pé VI – Redução X – Tubo de elevação derivação MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Os diversos sistemas de irrigação por aspersão serão classificados segundo a tubulação usada, o modo de instalação no campo, os tipos de conexões ou engates entre tubos, a movimentação das linhas laterais no campo e o manejo da irrigação. Podem-se dividir os sistemas de irrigação por aspersão em dois grandes grupos: sistemas móveis e sistemas fixos. 2 GRANDES GRUPOS 2 - SISTEMAS FIXOS 1 - SISTEMAS MÓVEIS São constituídos, pelo menos em parte, de tubulações portáteis, instaladas sobre a superfície do terreno, permitindo que a mesma linha lateral seja movimentada em diversas posições sobre a área do projeto. São constituídos por tubulações suficientes para irrigar toda a área do projeto, sem mudanças das tubulações. Podem ser fixo-portáteis ou fixo permanentes. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO SISTEMAS MÓVEIS 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MANUAL COM MOVIMENTAÇÃO MECÂNICA I - Sistema de aspersão portátil II – Sistema de aspersão semiportátil III – Sistema de aspersão por canhão hidráulico portátil IV – Sistema de aspersão por mangueira I – Sistema de aspersão sobre rodas, com deslocamento longitudinal/lateral II – Sistema pivô-central III – Sistema autopropelido, com canhão hidráulico MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MANUAL I - Sistema de aspersão portátil São sistemas móveis, constituídos de tubulações portáteis, tanto na linha principal como nas linhas laterais, com características que os tornam de fácil transporte, instalação e montagem, de tal modo que tais operações sejam exequíveis manualmente. As linhas laterais cobrem parte do campo e são movimentadas para as demais posições. Tubulações devem ser leves e dotadas de acoplamento rápido. VANTAGEM Menor investimento inicial DESVANTAGEM Maior exigência de mão de obra MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MANUAL II - Sistema de aspersão semiportátil É um sistema convencional muito utilizado no Brasil. As suas linhas laterais são móveis e a principal é fixa. As linhas principais podem ser enterradas ou ficar sobre a superfície do solo. São geralmente de ferro fundido, aço zincado, PVC ou alumínio. As linhas laterais devem ter as mesmas características de mobilidade discutidas no sistema portátil. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MANUAL III - Sistema de aspersão por canhão hidráulico portátil São sistemas portáteis compostos de uma ou mais linhas laterais, com apenas um aspersor gigante, ou canhão hidráulico, por linha lateral. Terminada a irrigação numa posição, o canhão hidráulico é removido para a posição seguinte, na mesma linha lateral. Esse sistema se adapta muito bem à irrigação de pastagens, capineiras e cana-de-açúcar. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MANUAL IV - Sistema de aspersão por mangueira Sistema de irrigação semiportátil, em que as linhas laterais são de PVC flexível (mangueiras) e as principais e secundárias, fixas, enterradas ou não. Na irrigação, as mangueiras são puxadas à mão, para mudar os aspersores de posição. Esse sistema é mais usado para irrigaçãode pomares, jardins e estufas. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MECÂNICA I - Sistema de aspersão sobre rodas É um sistema de irrigação com movimentação mecânica, constituído de tubulações do tipo leve e de acoplamento rápido e próprio para tração, com múltiplos aspersores ou com um aspersor apenas do tipo gigante, montado sobre pares de rodas, de modo que se desloque no sentido longitudinal ou lateral na mudança da linha lateral ou do aspersor gigante, de uma posição para outra. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MECÂNICA II - Sistema pivô central É um sistema de movimentação circular, autopropelido a energia hidráulica ou elétrica. É constituído, em geral, de uma linha, com vários aspersores, de 200 a 800 m de comprimento, com tubos de aço de acoplamento especial, suportada por torres dotadas de rodas, nas quais operam os dispositivos de propulsão do sistema, imprimindo à linha um movimento de rotação, em torno de um ponto ou pivô. Sua capacidade varia entre 25 e 200 ha por unidade. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MECÂNICA II - Sistema pivô central O sistema de irrigação por pivô central apresenta vantagens e desvantagens em relação ao sistema tradicional de irrigação por aspersão. VANTAGENS - Economia de mão de obra - Economia de tubulações - Manutenção do mesmo alinhamento e da mesma velocidade de movimentação em todas as irrigações - Após completar a irrigação, o sistema estará no ponto inicial para começar uma outra - Boa uniformidade de aplicação, quando bem dimensionado. DESVANTAGENS -É difícil mudá-lo de área, para poder aumentar a área irrigada, por unidade de equipamento, quando o modelo é fixo. - Perde 20% da área, aproximadamente (com um raio de 400 m, irriga 50 – 54 ha de cada 64 ha) - Alta intensidade de aplicação na extremidade do pivô, necessitando de cuidados com escoamento superficial MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 1 - SISTEMAS MÓVEIS COM MOVIMENTAÇÃO MECÂNICA III – Sistema autopropelido com canhão hidráulico Este sistema consiste em um canhão hidráulico, montado sobre carreta, que se descola sobre o terreno, irrigando-o simultaneamente, cobrindo em geral uma faixa de até 130 m de largura, por 500 m de comprimento. MÉTODOS E SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 2 - SISTEMAS FIXOS Fixo permanente Apresentam as tubulações enterradas e apenas as hastes dos aspersores e dos registros permanecem à superfície do terreno. São sistemas de alto custo inicial, justificando-se apenas para irrigação de pequenas áreas, culturas de alto valor econômico. Fixo portátil/temporários as linhas laterais, secundárias e principais permanecem fixas em suas respectivas posições durante a realização das irrigações, cobrindo toda a área. apresentam as tubulações dispostas sobre a superfície do terreno, podendo ser removidas quando desejado. Avaliação dos sistemas de irrigação: teste de uniformidade de água Prof. Uldérico Rios Oliveira Avaliação dos sistemas de irrigação A avaliação da operação dos sistemas de irrigação está ligada a diversos parâmetros do desempenho, definidas em determinações de campo, como vazão, tempo de irrigação e uniformidade de aplicação de água; Com a avaliação dos sistemas de irrigação tem-se o conhecimento da qualidade da irrigação que está sendo implementada, a partir de uma gama de coeficientes de uniformidade de aplicação de água, os quais expressam a variabilidade de distribuição aplicada pelo sistema de irrigação. Avaliação dos sistemas de irrigação: teste de uniformidade de água Objetivos: Identificar as principais causas do funcionamento inadequado dos sistemas de irrigação. Estabelecer os critérios necessários para o teste de uniformidade em sistema de irrigação por aspersão. Calcular o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC). Estabelecer os critérios necessários para o teste de uniformidade em sistema de irrigação localizada. Calcular o Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD). Importância da uniformidade de irrigação A uniformidade da irrigação tem efeito no rendimento das culturas e é considerada um dos fatores mais importantes no dimensionamento e na operação de sistemas de irrigação. Afeta: Produção Eficiência Lixiviação Importância da uniformidade de irrigação Fatores que afetam a uniformidade Fatores climáticos: Evaporação, temperatura do ar, umidade relativa, condições do vento Fatores não climáticos: Pressão de operação do emissor, alinhamento da linha lateral e altura do emissor Teste de uniformidade de sistema de irrigação por aspersão Coeficiente de Christiansen (CUC) O mais usado para aspersão Valores aceitos > 80% Exceção: precipitação pluvial considerável Deve ser realizado antes da implantação da cultura e durante sua condução Sobreposição dos aspersores Quando o teste de uniformidade em sistema de irrigação por aspersão for realizado, o alcance de cada aspersor deve ser superior a 70% do espaçamento entre os aspersores. Avaliação dos sistemas de irrigação: teste de uniformidade de água ensaio de gotejadores ensaio de microaspersores Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) Exemplo 1 Exemplo 2 Teste de uniformidade de sistema de irrigação localizado Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD) Leva em conta 25% das menores vazões Valores aceitos > 80% As informações podem ser utilizadas para cálculo de vazão Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD) Número do slide 1 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Número do slide 30 Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Número do slide 38 Número do slide 39 Número do slide 40 Número do slide 41 Número do slide 42 Número do slide 43 Número do slide 44 Número do slide 45 Número do slide 46 Número do slide 47 Número do slide 48 Número do slide 49 Número do slide 50 Número do slide 51 Número do slide 52 Número do slide 53 Número do slide 54 Número do slide 55 Número do slide 56 Número do slide 57 Número do slide 58 Número do slide 59 Número do slide 60 Número do slide 61 Número do slide 62 Número do slide 63 Número do slide 64 Número do slide 65 Número do slide 66 Número do slide 67 Número do slide 68 Número do slide 69 Número do slide 70 Número do slide 71 Número do slide 72 Número do slide 73 Número do slide 74 Número do slide 75 Número do slide 76 Número do slide 77 Número do slide 78 Número do slide 79 Número do slide 80 Número do slide 81 Avaliação dos sistemas de irrigação: teste de uniformidade de água Avaliação dos sistemas de irrigação Avaliação dos sistemas de irrigação: teste de uniformidade de água Importância da uniformidade de irrigação Importância da uniformidade de irrigação Fatores que afetam a uniformidade Teste de uniformidade de sistema de irrigação por aspersão Sobreposição dos aspersores Número do slide 90 Número do slide 91 Avaliação dos sistemas de irrigação: teste de uniformidade de água Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) Exemplo 1 Exemplo 2 Teste de uniformidade de sistema de irrigação localizado Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (CUD)
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