Apostila sobre Aspersão

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IRRIGAÇÃO
dose, turno, eficiência 
e quantidade de água
ll SituaSituaçções que acarretam irrigaões que acarretam irrigaçções ões FREQFREQÜÜENTESENTES
ll PlantaPlanta
ll RaRaíízes rasas, esparsas e de crescimento lentozes rasas, esparsas e de crescimento lento
ll Maior desenvolvimento vegetativo ocorrendo em estaMaior desenvolvimento vegetativo ocorrendo em estaçção seca ão seca 
e/ou pere/ou perííodo de elevada demanda atmosfodo de elevada demanda atmosfééricarica
ll Colheita de Colheita de óórgãos verdesrgãos verdes
ll SoloSolo
ll Raso ou mal estrutura, impedindo crescimento das raRaso ou mal estrutura, impedindo crescimento das raíízeszes
ll InfiltraInfiltraçção e drenagem lenta; baixa aeraão e drenagem lenta; baixa aeraççãoão
ll DoenDoençças e nematas e nematóóides atacando o sistema radicular (solo ides atacando o sistema radicular (solo 
contaminado)contaminado)
ll Solo salino e/ou Solo salino e/ou áágua com altos teores de salgua com altos teores de sal
ll Fertilidade e nutrientes concentrados na superfFertilidade e nutrientes concentrados na superfíície do solocie do solo
ll ClimaClima
ll Alta demanda de evaporaAlta demanda de evaporaççãoão
ll Ausência de chuvas durante o desenvolvimento da culturaAusência de chuvas durante o desenvolvimento da cultura
ll ÁÁridorido
ll ManejoManejo
ll Cultivo na estaCultivo na estaçção secaão seca
ll Valor do produto dependente do peso verdeValor do produto dependente do peso verde
ll Quando se deseja mQuando se deseja mááxima produxima produççãoão
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ll SituaSituaçções que acarretam irrigaões que acarretam irrigaçções ões INFREQINFREQÜÜENTESENTES
ll PlantaPlanta
ll RaRaíízes profundas, densas e de crescimento rzes profundas, densas e de crescimento ráápidopido
ll Maior desenvolvimento vegetativo ocorrendo em estaMaior desenvolvimento vegetativo ocorrendo em estaçção chuvosa ão chuvosa 
e/ou pere/ou perííodo de baixa demanda atmosfodo de baixa demanda atmosfééricarica
ll Colheita de Colheita de óórgãos secosrgãos secos
ll SoloSolo
ll Profundo e bem estruturadoProfundo e bem estruturado
ll Boa infiltraBoa infiltraçção, drenagem e aeraão, drenagem e aeraççãoão
ll Grande parte da Grande parte da áágua dispongua disponíível retida sob pequena tensãovel retida sob pequena tensão
ll Solos não salinosSolos não salinos
ll LenLenççol freol freáático pouco profundotico pouco profundo
ll ClimaClima
ll Baixa demanda de evaporaBaixa demanda de evaporaççãoão
ll Chuvas durante o desenvolvimento da culturaChuvas durante o desenvolvimento da cultura
ll ÚÚmidomido
ll ManejoManejo
ll Cultivo na estaCultivo na estaçção chuvosaão chuvosa
ll Valor do produto dependente do peso seco, Valor do produto dependente do peso seco, MSecaMSeca ou ou 
porcentagem de determinado constituinteporcentagem de determinado constituinte
Quantidade real de água necessária por irrigação
Em locais onde chove regularmente, a lâmina de 
irrigação real necessária é aquela que complementa a 
precipitação a fim de atender a demanda hídrica da 
espécie cultivada.
Quando a precipitação não é regular a ponto de 
repor a água perdida por evapotranspiração, a irrigação 
deve complementar o que falta. 
LÂMINA DE IRRIGAÇÃO REAL 
NECESSÁRIA (IRN)
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IRRIGAÇÃO REAL NECESSÁRIA (IRN)
l Forma de análise
l Planejamento da irrigação
l Pode-se trabalhar em intervalos mensais, trimestrais ou para 
o ciclo da cultura
l Dimensionamento do sistema
l Deve-se trabalhar no período em que as condições 
climáticas e de desenvolvimento da cultura (índice de área 
foliar - IAF) resultem em máxima demanda de irrigação
l O comprimento do período à ser considerado é de capital 
importância 
A – períodos curtos levam a super-dimensionamento è
conseqüência de dias com elevada demanda atmosférica
B – períodos longos levam a sub-dimensionamentos
No Brasil, deve-se trabalhar em períodos de 5 a 15 dias, 
devendo ser o mais próximo possível do turno de rega (TR)
TR é o tempo decorrido entre duas irrigações.
Com irrigação total – toda água necessária para a 
cultura é fornecida via irrigação
IRN = CRA
Com irrigação suplementar – quando parte da água é
suprida por irrigação e a outra pela chuva efetiva (Pe)
IRN = CRA – Pe
Pe = precipitação total – escoamento superficial
LÂMINA DE IRRIGAÇÃO REAL 
NECESSÁRIA (IRN)
4
Disponibilidade (capacidade) real de 
água do solo
( ) Z.
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d.PmCcCTA a-= CRA = DTA.f
TURNO DE REGA (TR)
OU INTERVALO ENTRE IRRIGAÇÕES
Para podermos dimensionar o equipamento de 
irrigação que irá distribuir a água no campo (projeto 
hidráulico), é importante estimar em quanto tempo o 
armazenamento de água no solo decrescerá até um 
valor limite (esgotamento de IRN).
Esta estimativa será possível se soubermos qual 
o valor da evapotranspiração da cultura (ETc) nos 
períodos de maior necessidade hídrica, durante seu 
ciclo de desenvolvimento. 
PeETc
IRNTR
-
=
5
LÂMINA DE IRRIGAÇÃO TOTAL 
NECESSÁRIA (ITN)
Ei Ei éé a eficiência do ma eficiência do méétodo de irrigatodo de irrigaçção (decimal):ão (decimal):
llAspersão Aspersão -- 65 a 85%65 a 85%
llGotejamento Gotejamento -- 80 a 90%80 a 90%
llMicroaspersão Microaspersão -- 75 a 85%75 a 85%
llSulcos Sulcos -- 40 a 60%40 a 60%
llInundaInundaçção ão -- 50 a 80%50 a 80%
A Eficiência de irrigaA Eficiência de irrigaçção reflete as perdas de ão reflete as perdas de 
áágua na captagua na captaçção, conduão, conduçção e distribuião e distribuiçção da ão da 
áágua.gua.
Ei
IRNITN =
EXEMPLO
Suponhamos uma evapotranspiração de 5 mm/dia numa 
determinada cultura com sistema radicular explorando 40 cm 
de profundidade no solo, o qual armazena 2,0 mm/cm de 
água e a fração de água facilmente disponível f é igual à 0,6. 
Determine:
a) A capacidade total de água no solo;
b) A capacidade real de água no solo;
c) O turno de irrigação.
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IRRIGAÇÃO 
PRESSURIZADA
ASPERSÃO
2
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
É o método de 
irrigação em que a água é
aspergida sobre a 
superfície do solo, 
assemelhando-se a uma 
chuva, devido ao 
fracionamento de um jato 
de água em pequenas 
gotas.
COMPONENTES DE UM EQUIPAMENTO 
PARA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
tCONJUNTO MOTOBOMBA;
tCANALIZAÇÃO;
tCONEXÕES E ACESSÓRIOS;
tASPERSORES;
tSISTEMA DE DESLOCAMENTO (EM 
EQUIPAMENTOS MÓVEIS).
3
MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
4
MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
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MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE O USO DA 
ASPERSÃO
SOLO
A irrigação por aspersão adapta-se bem a solos de 
textura grossa (arenosos – infiltrabilidade alta), pois 
permite o controle da taxa de aplicação de água 
(precipitação produzida em mm/h).
CLIMA
O vento afeta a uniformidade de distribuição de água, 
pois as pequenas gotas podem ser arrastadas e cair 
fora do local escolhido;
Em condições de baixa umidade relativa do ar, a 
perda de água por evaporação pode ser alta!
MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
ESPÉCIE CULTIVADA
A aspersão produz micro-clima úmido, que 
pode ser favorável para algumas espécies e 
desfavorável para outras;
Gotas grandes podem derrubar flores;
Pode ser usado no controle de geadas;
Pode interferir na aplicação de produtos 
químicos. Alternativa: diluir estes produtos na água 
de irrigação.
Aspersão de água com alta concentração de sal 
(salinidade elevada) pode provocar danos às folhas e 
ao equipamento.
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MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
RELEVO
Não é necessária qualquer modificação do relevo 
do terreno, como ocorre com os métodos de irrigação por 
superfície. Pode ser usada em terrenos de encosta com 
declividades significativas.
NECESSIDADE DE MÃO DE OBRA
O equipamento pode ter configurações diferentes, 
algumas com grande exigência de mão de obra para 
realizar a irrigação e outros totalmente automatizados:tPortátil;
tCom deslocamento mecanizado;
tFixo;
EM GERAL, QUANTO MENOR A EXIGÊNCIA DE MÃO DE 
OBRA, MAIOR O CUSTO DO EQUIPAMENTO
ASPERSORES - CLASSIFICAÇÃO
1. Quanto ao funcionamento
t Fixos;
t Rotativos (impacto, reação, engrenagens);
2. Quanto ao ângulo de ação
t Circular completo : 360º;
t Setorial: ângulo de molhamento ajustável;
3. Quanto ao ângulo de inclinação
t Inclinação normal: entre 25 e 30º;
t Sub-copa: inclinação de 6º ;
4. Quanto ao número de bocais:
t 1, 2 ou 3 bocais (diâmetros: 2 a 30 mm);
5. Quanto à pressão de operação e alcance do jato
t Alta, média ou baixa pressão.
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ASPERSORES ROTATIVOS POR IMPACTO
ASPERSORES ROTATIVOS POR REAÇÃO
Aspersor rotativo com dois braços sobre base, ideal para 
irrigar superfícies circulares, médias e pequenas. Bicos 
reguláveis que otimizam a irrigação em função do tipo 
de plantas a irrigar. Superfície máxima irrigada de 150 
metros quadrados ( 14 m de diâmetro ). 
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ASPERSORES ROTATIVOS POR ENGRENAGENS
ASPERSORES FIXOS (DIFUSORES)
Os aspersores fixos 
(difusores) tem sido os tipos 
preferidos para o 
equipamento pivô central.
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ASPERSORES - CLASSIFICAÇÃO
A) ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO 
MUITO BAIXA:
4 mH2O < P < 10 mH2O e raio de alcance < 6 m
Usados para irrigação em jardins, cultivo 
protegido (estufas) e pomares.
Podem ser abastecidos por reservatórios 
elevados devido à baixa exigência de pressão.
ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MUITO BAIXA
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PRESSÃO DE SERVIÇO MUITO BAIXA: 
MICROASPERSORES
ASPERSORES - CLASSIFICAÇÃO
B) ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO 
BAIXA:
t 10 mH2O < P < 20 mH2O;
tRaio de alcance entre 6 e 12 m
Usados principalmente para irrigação 
de hortaliças, viveiros de mudas e sub-copa em 
fruticultura. Podem ser instalados no final de 
adutoras por gravidade (baixa necessidade de 
pressão).
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ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO BAIXA
ASPERSOR SUB-COPA
ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO BAIXA
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ASPERSORES - CLASSIFICAÇÃO
C) ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO 
MÉDIA:
t 20 mH2O < P < 40 mH2O;
t Raio de alcance entre 12 e 36 m.
São os tipos mais usados nos projetos de 
irrigação por aspersão portáteis ou semi-fixos e 
adaptam-se a quase todos os tipos de cultura e de 
solo.
ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MÉDIA
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ASPERSORES - CLASSIFICAÇÃO
D) PRESSÃO DE SERVIÇO ELEVADA (CANHÃO 
HIDRÁULICO)
Os canhões trabalham com pressão 
variando de 40 a 100 mH2O e tem raio de ação 
entre 30 e 80 m.
São usados para irrigação de 
forrageiras, cereais, cana de açúcar e também em 
pomares e em sistemas de montagem direta para 
aplicação de vinhaça e em sistema em cana de 
açúcar e forrageiras.
CANHÃO HIDRÁULICO
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SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
SISTEMAS CONVENCIONAIS
Os sistemas convencionais podem ser 
apresentados em diferentes tipos. De forma 
geral, são constituídos pelas linhas: principal, 
secundárias e laterais.
A mobilidade dessas linhas define os 
diferentes tipos de sistemas:
Portátil
Semi-portátil
Fixo
SISTEMA CONVENCIONAL PORTÁTIL
tTodas as linhas e componentes deslocam-se na 
área irrigada;
t A superfície é dividida em parcelas, irrigadas 
uma de cada vez;
t O sistema é desmontado após a irrigação de 
uma parcela;
t As tubulações, conexões e acessórios são 
leves, facilitando o deslocamento manual.
t Menor custo inicial e maior custo operacional.
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SISTEMA CONVENCIONAL PORTÁTIL
SISTEMA CONVENCIONAL 
SEMI-PORTÁTIL (OU SEMI-FIXO)
As linhas principais e secundárias 
permanecem fixas e as linhas laterais se 
deslocam nas diferentes posições da área 
irrigada.
As linhas principal e secundárias podem 
ou não ser enterradas.
Como no sistema portátil, as tubulações, 
conexões e acessórios são leves, facilitando o 
deslocamento manual.
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SISTEMA CONVENCIONAL 
SEMI-PORTÁTIL (OU SEMI-FIXO)
SISTEMA CONVENCIONAL 
FIXO PERMANENTE
Todas as tubulações do sistema na área 
irrigada são enterradas e apenas os registro e as 
hastes dos aspersores afloram à superfície do 
terreno.
Este sistema apresenta alto custo de 
aquisição e justifica-se para irrigação de áreas 
pequenas, culturas de elevada valor econômico e 
mão-de-obra escassa ou cara.
São utilizados para irrigação de gramados e 
jardins (neste caso, os aspersores podem ser 
escamotáveis).
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SISTEMA CONVENCIONAL 
FIXO PERMANENTE
SISTEMA 
CONVENCIONAL 
FIXO PERMANENTE
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DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA PELOS ASPERSORES
Depende de fatores externos:
t Vento;
E de fatores intrínsecos:
tdiâmetro do bocal;
tpressão de funcionamento;
tvelocidade de rotação.
UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO EM MICROASPERSOR
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UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO EM MICROASPERSOR
Influência da pressão na precipitação
Pressão muito baixa
Pressão muito alta
Pressão normal
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SOBREPOSIÇÃO DE ÁREAS MOLHADAS
ESPAÇAMENTO RECOMENDADO ENTRE ASPERSORES
EFEITO DA SOBREPOSIÇÃO NA UMIDADE 
DO SOLO
SOBREPOSIÇÃO DE ÁREAS MOLHADAS
Para garantir a uniformidade de distribuição de 
água, é necessário que haja sobreposição entre as 
áreas molhadas
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INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO
A intensidade de precipitação é obtida dividindo-se a 
vazão do aspersor pela área molhada.
Área molhada = Espaçamento entre aspersores (S1) 
x espaçamento entre posições na canalização (S2).
S1
S2
EXEMPLO DE INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO
3 m
3 m
Qual é a intensidade de precipitação?
E se fosse usado espaçamento 2 x 2 m? 
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EXEMPLO DE CARACTERÍSTICAS OPERACIONAIS
HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA 
EMISSORES
Canalizações porta emissores são aquelas 
em estão inseridos os aspersores, gotejadores ou 
microaspersores.
h1, q1 h2, q2 h3, q3 h4, q4
Se a pressão da água nos pontos 1, 2, 3 e 4 da 
canalização for diferente, as vazões nos aspersores 
também serão diferentes.
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q é a vazão do bocal do aspersor (m3/s);
Cd é o coeficiente de descarga, que para os bocais 
deve estar entre 0,95 e 0,96;
S é a área da seção transversal do bocal (m2);
g é a aceleração da gravidade (m/s2);
h é a pressão da água no interior do bocal (mH2O).
hgSCdq ..2..=
Vazão dos aspersores rotativos
HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
gSCdk .2..=
22 h.g.2.S.Cd
h.g.2.S.Cd
q
q 11
=
2
1
2
1
h
h
q
q
=
Fazendo
2
1
2
1
h
h.
k
k
q
q
=
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HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
Exemplo: Um fabricante informa que para a pressão de 
trabalho de 15 mH2O, a vazão de um aspersor será de 
150 l/h.
h1 = 15 mH2O e q1 = 150 l/h
Para uma variação admissível de apenas 10% na 
vazão, de quanto poderá ser a variação de pressão na 
canalização? 150 l/h – 10% = 135 l/h
q2 = 135 l/h Þ Þ h2 = 12,15 mH2O
2h
15
135
150
=
HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
15 –12,15 = 2,85 mH2O
2,85/15 = 0,19 x 100 = 19%
A variação de pressão foi de aproximadamente 20%.
CONCLUSÃO:
A variação de 20% na pressão de trabalho entre 
aspersores situados ocasionou uma variação de vazão em 
torno de 10%.
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HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
Problema: Como selecionar o 
diâmetro correto de uma 
canalização para que a perda de 
energia entre o primeiro e o 
último aspersor não ultrapasse 
20% da pressão de trabalho 
recomendada pelo fabricante?
Pode-se utilizar a equação 
de Hazen-Williams para estimar a 
perda de energia em 
canalizações.
852,1
87,4 .
64,10
÷
ø
ö
ç
è
æ=
C
Q
D
j
j é a perda de energia, em mH2O 
por m linear de canalização;
D é o diâmetro da canalização. Em 
m;
Q é a vazão escoada, em m3/s;
C é o coeficiente de rugosidade 
da canalização.
Vamos escolher o diâmetro da canalização que vai 
atender os 12 aspersores mostrados acima, de modo que se o 
primeiro estiver sob pressão h = 15mH2O, no último atue 
pressão h ³ 12,15 mH2O. Ou seja, a variação de pressão não 
pode ultrapassar 2,85 mH2O. 
HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
1 m
Comprimento total = 1 + (11x3) = 34 m
3 m
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HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
Os dados para uso da equação de Hazen Willians são os 
seguintes:
t Vazão Q = 0,15 m3/h x 12 aspersores = 1,8 m3/h 
= 0,0005 m3/s;
t Coeficiente de rugosidade C = 130 (p.v.c.)
t Diâmetros comerciais testados = 0,017 (20) e 0,0278 m (32);
t Comprimento da canalização = 34 m.
852,1
87,4 .
64,10
÷
ø
ö
ç
è
æ=
C
Q
D
j
Diâmetro comercial de tubos
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HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
m/m413,0
130
0005,0.
017,0
64,10j
852,1
87,4 =÷ø
ö
ç
è
æ=
m/m038,0
130
0005,0.
0278,0
64,10j
852,1
87,4 =÷ø
ö
ç
è
æ=
OmH042,1434413,0Hf 2=´=
OmH292,134.038,0Hf 2==
OBS.: Esta perda de energia calculada ocorreria somente se 
a vazão fosse constante nos 34 metros da canalização. No 
caso de canalizações porta-emissores, a vazão vai sendo 
reduzida em cada emissor.
A perda de energia real vai ser menor que os valores 
encontrados.
Canalização comercial
DN 20 mm
D = 17 mm
Canalização comercial 
DN 32 mm
D = 27,8 mm
Para encontrar os valores reais de perda de 
energia, há dois procedimentos possíveis:
t Calcular a perda de energia em cada segmento de 
canalização, computando a vazão que realmente 
escoa ali;
t Usar um coeficiente de correção que considera a 
redução na perda de energia decorrente da redução 
na vazão.
HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
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HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
0,376200,394120,4356
0,379180,397110,4575
0,382160,402100,4864
0,384150,40990,5353
0,387140,41580,6392
0,391130,425711
Fator de 
correção
Número de 
emissores
Fator de 
correção
Número de 
emissores
Fator de 
correção
Número de 
emissores
Coeficiente de correção (f) da perda de carga em 
tubulações de múltiplas saídas
à 14,042 x 0,394 = 5,53 mH2O
à 1,292 x 0,394 = 0,393 mH2O
HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES
Então, a perda de energia real para 12 aspersores, 
considerando o coeficiente de correção F = 0,394, será:
OmH042,1434413,0Hf 2=´=
RECORDANDO: PERDA ADMISSÍVEL = 2,85 mH2O
O DIÂMETRO ESCOLHIDO É O 32 com D=27,8 mm
OmH292,134.038,0Hf 2==
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Observação:
Para que a variação máxima de pressão ao 
longo da linha porta-emissores não ultrapasse 20% da 
pressão de trabalho recomendada pelo fabricante, 
além de escolher corretamente o diâmetro da 
canalização, devemos instalar a canalização em 
NÍVEL.
Se houver aclive ou declive no terreno, a 
pressão será afetada e portanto a diferença de nível 
deve ser medida e computada no cálculo.
HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES