Capítulo 1-Transparências-finalpart1e2

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ENG 340
Hidráulica, irrigação e drenagem
a) Equipe:
Responsável: Prof. Everardo Chartuni Mantovani	
				Sala 315 DEA 3899 1913
				 everardo@ufv.br
				 www.ufv.br/dea/gesai
Apoio:
Aulas Teóricas
Maurício Novaes Souza
Doutorando em Eng. Agrícola
Aulas Práticas e Exercícios
Sandro B. S. Batista
Sady Menezes
Hermes Bonfim Neto
b) LIVROS
 TEXTO:
Irrigação: Princípios e Métodos
MANTOVANI, BERNARDO E PALARETTI
EDITORA UFV
APOIO:
Manual de Irrigação
BERNARDO, SOARES E MANTOVANI
EDITORA UFV
c) AVALIAÇÃO IRRIGAÇÃO: 
PROVA: 21/04/2006 (SEXTA FEIRA)
5 TRABALHOS: Lista exercício, relatórios e projeto
d) MÉTODO: 
�
ENG 340
Hidráulica, irrigação e drenagem
Capítulo 1
Agricultura Irrigada: Caracterização e Importância
1.1. Introdução
Estratégia para otimização da produção mundial de alimentos;
Geração de desenvolvimento sustentável no campo, empregos e renda de forma estável;
Atualmente, mais da metade da população mundial depende de alimentos produzidos em áreas irrigadas;
Visão passada X atual
Característica - não deve ser visualizada isoladamente:
Parte de um conjunto de técnicas utilizadas para garantir a produção econômica de determinada cultura;
Com adequados manejos dos recursos naturais;
A história da irrigação se confunde com a do desenvolvimento e prosperidade econômica dos povos:
Principais civilizações antigas - origem em regiões áridas;
Produção possível graças à irrigação;
Grandes aglomerações há mais de 4.000 anos se fixaram às margens dos rios Huang Ho e Iang-tse-Kiang, no vasto império da China, no Nilo do Egito, no Tigre e Eufrates da Mesopotâmia e no Ganges, da Índia;
Surgiram e se conservaram graças à utilização de seus recursos hidráulicos.
Recente descoberta Perú
Crescimento da população mundial: exige uma agricultura competitiva e tecnificada, que possibilite a produção de alimentos de melhor qualidade e em maior quantidade.
Síntese das principais vantagens da irrigação:
Seguro contra secas
Melhor produtividade das culturas
Melhor qualidade do produto
Possibilidade de fazer um programa de cultivo com colheitas fora da época tradicional
Maior eficiência no uso de fertilizantes
Introdução de culturas caras, minimizando o risco do investimento.
Estimativas mundiais:
 17% da área plantada;	 
 260 milhões de hectares irrigados; 
 40% do total produzido;
�
Tabela 1.2 - Distribuição da área irrigada por país e porcentagem da área irrigada em relação à área cultivada
	Posição
	País
	Área Irrigada
(milhões de ha)
	% Da Área
Irrigada/Cultivada
	1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
-
	Índia
China
EUA
Paquistão
Indonésia
Irã
México
Tailândia
Turquia
Espanha
Egito
Brasil
Japão
Itália
Austrália
Outros países (est.)
	59.0
54.0
22.0
18.0
4.8
7.5
6.5
4.7
4.5
3.7
3.3
3.2
2.7
2.7
2.7
63.9
	30
32
10
78
34
39
21
16
12
16
100
5
63
25
-
-
	
	
	260
	-
Fonte: Adaptado de Christofidis. D. Revista ITEM, n. 54, p. 46 a 55, 2002.
Estimativas Brasileiras:
�
�
Tabela 1.1 - Estimativa da distribuição das áreas irrigadas pelos diferentes métodos de irrigação no Brasil, por regiões e estados em 2002. – Área irrigada por método (ha)
	Private�Região/Estados
	Superfície e Drenagem
	Aspersão
Convencional
	Pivô Central
	Localizada
	Total
	BRASIL
	1.633.828
	615.417
	651.548
	248.414
	3.149.217
	Tendência atual
	(
	(
	(
	(
	(
	NORTE
	81.880
	6.055
	1.410
	1.690
	91.035
	Rondônia
	-
	4.140
	100
	460
	4.600
	Acre
	520
	140
	-
	20
	680
	Amazonas
	1.000
	700
	-
	120
	1.820
	Roraima
	8.350
	300
	-
	210
	8.960
	Pará
	6.550
	150
	-
	280
	6.980
	Amapá
	1.440
	300
	-
	170
	1.910
	Tocantins
	64.020
	325
	1.310
	430
	66.085
	NORDESTE
	190.729
	242.506
	122.006
	138.421
	663.672
	Maranhão
	23.780
	11.450
	2.940
	6.030
	44.200
	Piauí
	10.340
	6.983
	740
	6.130
	24.193
	Ceará
	19.569
	30.222
	17.502
	5.320
	72.613
	R. G do Norte
	-
	2.700
	1.100
	13.983
	17.783
	Paraíba
	30.016
	8.306
	1.980
	7.300
	47.602
	Pernambuco
	31.640
	42.200
	9.400
	8.740
	91.980
	Alagoas
	7.094
	56.500
	5.940
	548
	70.082
	Sergipe
	30.425
	8.416
	258
	6.224
	45.332
	Bahia
	37.865
	75.730
	82.146
	84.146
	279.887
	SUDESTE
	217.865
	245.768
	362.618
	83.388
	909.639
	Minas Gerais
	107.881
	73.535
	87.950
	44.590
	313.956
	Espirito Santo
	17.337
	53.837
	13.688
	6.388
	91.250
	Rio de Janeiro
	14.827
	14.186
	6.620
	400
	36.033
	São Paulo
	77.820
	104.210
	254.360
	32.010
	468.400
	SUL
	1.095.520
	82.060
	500
	18.720
	1.196.800
	Paraná
	14.380
	35.810
	500
	1.060
	51.750
	Santa Catarina
	115.500
	20.600
	-
	1.200
	137.300
	Rio G. do Sul
	965.640
	25.650
	-
	16.460
	1.007.750
	CENTRO-OESTE
	47.834
	39.028
	165.014
	6.195
	258.071
	Mato Grosso do Sul
	41.280
	3.200
	36.700
	300
	81.480
	Mato Grosso
	4.108
	2.780
	3.795
	3.967
	14.650
	Goiás
	2.271
	29.306
	118.099
	1.267
	150.943
	Distrito Federal
	175
	3.742
	6.420
	661
	10.998
Fonte: Adaptado de Christofidis. D. Revista ITEM, n .54, p. 46 a 55, 2002.
1.2. IMPORTÂNCIA DA IRRIGAÇÃO
É importante ter em mente o significado real da agricultura irrigada, que possibilita:
Maior produção (mais de um plantio por ano)
Maior produtividade (otimização no uso de áreas)
Geração de empregos permanentes, com os menores níveis de investimento, comparativamente a outros setores da economia;
Promoção do aumento da renda;
Redução do êxodo rural e melhoria das condições de vida.
Exemplo: Figura 1.1.
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Figura 1.1 - Comparação da produtividade de áreas irrigadas e não-irrigadas para diversas culturas ABIMAQ (2002).
França (2001): 
Perímetro Irrigado de Gorutuba e Pólo Petrolina (PE) – Juazeiro (BA)
Criação de empregos diretos.
Salários pagos no perímetro superiores àqueles pagos pela indústria e comércio da região.
Aumento considerável na demanda de bens de consumo e serviços, com aumento de estabelecimentos comerciais e industriais e do emprego nesses setores.
Diminuição no fluxo migratório rural-urbano, inter-regional).
Melhoria nas condições de saúde, educação, habitacionais e de lazer dos irrigantes.
Região Semi-Árida
Em várias condições de agricultura irrigada, um hectare irrigado gera: 
0,8 a 1,2 emprego direto.
1,0 a 1,2 empregos indiretos.
Agricultura de sequeiro: 0,22 emprego direto por hectare
As Diretrizes Gerais para a Produção Integrada de Frutas – DGPIF informam:
	Item 8.1 Cultivo irrigado 
( Medidas obrigatórias
Medir a aplicação da água.
Administrar a quantidade de água necessária em função do balanço hídrico, retenção (solo) e demanda da cultura.
Controlar a salinidade e a presença de substâncias poluentes.
( Medidas recomendadas 
Utilizar técnicas de irrigação localizada e fertirrigação, conforme requisitos de cada cultura.
(Proibido
Utilizar água para irrigação que não atenda aos padrões técnicos de cada cultura.
Entretanto, deve-se ter em mente:
	Por um lado
Aumenta a produção e produtividade
Aumenta emprego e renda (consistente e estável)
Diminui o êxodo rural 
Auxilia o desenvolvimento da região, estado e país.
	E por outro lado
 Problemas com consumo de um grande volume de água
 Excesso de aplicação em muitas áreas
 Possibilidade de problema ambiental
 Limitação de recursos hídricos em muitas regiões
Solução:
Uso racional da água e sustentabilidade
Ações fora da “porteira”, destacando-se:
Organização do processo da utilização da água no Brasil que vise:
Cuidar dos interesses da sociedade como um todo;
Comitês de Bacias;
Outorga da água;
Valoração do seu uso;Implementação da lei de recursos hídricos (Lei 9433/97).
Ações dentro da “porteira”, destacando-se:
A utilização correta dos conceitos de engenharia e manejo da irrigação, possibilitando a escolha, implantação e manejo adequado dos sistemas de irrigação.
1.3 IMPACTOS AMBIENTAIS DA IRRIGAÇÃO
A irrigação pode criar impactos ambientais adversos:
Às condições físicas, químicas e biológicas do solo;
À disponibilidade e qualidade da água;
À saúde pública, à fauna e flora;
Repercutindo, em alguns casos, de forma negativa nas condições socioeconômicas do irrigante ou, mesmo, da comunidade local.
Realização de estudos de impactos ambientais e outros.
�
1.4. INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE IRRIGAÇÃO
A. IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE
Método mais antigo de irrigação em uso (( 6.000 anos), são sistemas geralmente não pressurizados, em que a água é conduzida e distribuída sobre a superfície do solo por gravidade
Normalmente é necessária a sistematização do terreno para que este apresente condições adequadas de condução e distribuição da água;
De modo geral, é o método que mais consome água, normalmente com baixa eficiência de aplicação, além de não permitir a fertirrigação;
Se divide em três principais sistemas: Sulco, Faixa e Inundação. 
( Sistemas de irrigação por superfície
( Irrigação por sulco
	A água é aplicada em pequenos canais ou sulcos situados paralelamente à fileira das plantas ao longo do sulco, umedecendo o perfil do solo. 
	
	
	
	
Figura 1.2, Sistema de irrigação por sulco.
( Irrigação por faixa
A água é aplicada em faixas de terra, geralmente com certa declividade longitudinal, separadas por pequenas elevações, denominadas diques ou taipas;
A declividade transversal deve ser nula;
	
	Figura 1.3 - Croqui de um sistema de irrigação por faixa.
( Irrigação por inundação
Neste sistema, a água é aplicada em bacias ou tabuleiros de forma intermitente ou permanentemente;
Na irrigação por inundação permanente, a água é mantida sobre a superfície do solo praticamente durante todo o ciclo da cultura – Ex: cultivo do arroz (Figura 1.4);
A irrigação por inundação intermitente é semelhante à irrigação por faixa, porém não ocorre escoamento permanente de água pela área, pois os tabuleiros são contornados com taipas ou diques retendo a água por determinado tempo. 
	��� SHAPE \* MERGEFORMAT �� 
	�
Figura 1.4 - Tabuleiros para cultivo de arroz irrigado por inundação.
( Subirrigação (Método subterrâneo)
É o sistema que se caracteriza pela distribuição da água por meio de um sistema de canais/drenos, criando-se uma frente de molhamento subsuperficial;
Ocorre elevação do lençol freático e, com isso, o umedecimento da região radicular das plantas;
Comum em regiões de áreas baixas ou de várzeas, onde existe uma camada de solo muito permeável, sobrepondo uma camada impermeável.
�
B. IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
É o método de irrigação em que a água é aspergida sobre as plantas ou na subcopa, simulando uma precipitação (chuva) natural.
Sistema pressurizado (bombeamento).
Muito utilizado devido a sua ampla aplicabilidade.
Apresenta boa uniformidade de aplicação de água (75 - 90%).
Pode ser feita em sistemas:
Móveis: portátil ou semiportátil, e
Fixo: toda a tubulação é fixa no campo.
( Sistemas de irrigação por aspersão
( Sistema de aspersão convencional
Muito utilizado em pequenas e médias propriedades;
Vários aspersores funcionando simultaneamente numa mesma linha lateral
Tubulação da linha lateral geralmente é de PVC ou aço zincado de 50, 75 ou 100 mm (2”; 3” ou 4” polegadas);
Esse sistema tem um consumo médio de energia e muita exigência em mão-de-obra para mudança das linhas e necessita da utilização de peças especiais para seu funcionamento adequado .
	�	
		Figura 1.6 - Vista de um campo irrigado por aspersão convencional.
	�
	�
	Figura 1.7 - Detalhe do sistema funcionando com uma linha lateral e da movimentação.
	�
	�
	Figura 1.8 - Saída de linha lateral e Tê de subida dos aspersores.
A irrigação por aspersão convencional permite várias adaptações e em função dessas, recebe um nome diferenciado, por exemplo:
Sistemas: portátil, semiportátil, fixo, fixo do tipo malha, canhão hidráulico, mangueira etc. (serão discutidos no Capítulo 3).
Sistemas fixo do tipo malha: muito importante.
(Sistema de aspersão em malha
Sistema todo fixo com as tubulações enterradas;
Funcionando somente um aspersor por linha lateral (malha).
Quem se movimenta não é a linha lateral e sim o aspersor. 
Linhas laterais são de diâmetros reduzidos (1/2”; ¾” e 1”). 
	�
	�
Figura 1.9 - Sistema de aspersão convencional (fixo) do tipo malha.
( Sistema de aspersão por pivô central
É um sistema para irrigação de áreas de tamanhos médio e grande,
Aplicação de água: aspersores, difusores ou emissores localizados;
Os sistemas atuais apresentam médio consumo de energia e uma baixa necessidade de mão-de-obra, possibilitando a irrigação de grandes áreas;
É um sistema que avançou muito tecnicamente e que apresenta inúmeras possibilidades de uso nos diferentes sistemas de produção.
	�
	�
	�
	A
	B
	C
Figura 1.10 - Vista de um pivô central com aspersores (A), difusores (B) e aplicação localizada em plantio circular (C).
( Sistema de aspersão por autopropelido 
Neste sistema, o aspersor é um canhão hidráulico montado sobre um carrinho, que se desloca em movimento retilíneo ao longo da área a ser irrigada;
É tracionado por cabo de aço (antigo) ou mangueira (novos);
 Grande consumo de energia e média eficiência de irrigação
É um sistema utilizado para irrigação de pastagens, citrus, cana-de-açúcar e aplicação de águas residuárias na agricultura.
	�
	�
	A
	B
Figura 1.11 - Autopropelido tracionado por cabo de aço (A) e por mangueira-carretel enrolador(B).
Além dos sistemas citados, existem:
Sistema linear, ramal rolante, montagem direta etc., que apresentam boa utilização e serão comentados posteriormente.
C. IRRIGAÇÃO LOCALIZADA
São sistemas mais recentes de irrigação onde a água é aplicada, próxima à região radicular, em pequena intensidade e alta freqüência (quase diariamente);
Apresenta elevado potencial de uso eficiente da água e de produtividade, com grande expansão em todo o Brasil;
Principal inconveniente: possibilidade de entupimento dos emissores quando não são feitas as operações de manutenção (preventivas);
 “Cabeçal de controle”: local ocorre a preparação da água a ser injetada no sistema de irrigação (filtragem da água e injeção de fertilizantes e controles).
	�
	�
	Figura 1.12 - Cabeçal de controle automatizado e com controle manual.
Os sistemas de irrigação localizada podem ser por gotejamento (Figura 1.13), ou por microaspersão (Figura 1.14).
	
	
	
	
	Figura 1.13 - Irrigação por gotejamento: vista de uma área irrigada e detalhe do gotejador.
	
	
	Figura 1.14 - Irrigação por microaspersão: vista de uma área irrigada e do emissor.
	
Muitos tipos de emissores: diversas culturas e sistemas de produção;
Grande potencial de eficiência de uso da água (se bem projetado e manejado);
Nos capítulos subseqüentes, cada um dos sistemas apresentados serão apresentados com mais detalhes.
�
	
Notícias 
Cultura milenar 
09/01/2006 
Agência FAPESP - Um grupo de pesquisadores do México e Estados Unidos encontrou no Peru, na encosta da cordilheira dos Andes, a mais antiga evidência de agricultura irrigada de que se tem notícia no continente americano. 
Arqueólogos que realizam trabalhos de campo no Peru suspeitavam há tempos de que a existência de sistemas de irrigação para lavouras deveria datar de mais de 4 mil anos atrás. Entretanto, não haviam sido encontradas provas que confirmassem a tese. 
O novo estudo, liderado por Tom Dillehay, do Departamento de Antropologia da Universidade Vanderbilt, nosEstados Unidos, foi realizado no Vale Zaña, a 65 quilômetros do litoral e a cerca de 500 quilômetros ao norte de Lima. 
Depois de sete anos de estudos no vale, os pesquisadores puderam confirmar a existência de três canais, usados para o cultivo de campos próximos a antigos sítios residenciais, com pelo menos 5,4 mil anos de existência. Segundo os cientistas, as estruturas podem ter até 6,7 mil anos. 
O estudo foi publicado no periódico The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). A descoberta é considerada muito importante por permitir ampliar o entendimento sobre as origens das civilizações andinas. 
“Um dos principais desenvolvimentos na existência da sociedade humana é a bem-sucedida mudança de uma economia de subsistência, baseada na busca de comida, para outra, com base primeiramente na produção de alimentos derivados do cultivo e da domesticação de animais”, escreveram os autores no artigo. 
Segundo eles, tal mudança ocorreu independentemente em poucos centros no mundo e se refletiu no desenvolvimento social nessas regiões. Um desses centros esteve no atual Peru. As evidências encontradas revelam a preferência pela criação de sistemas irrigados em relação ao tradicional plantio em áreas naturalmente mais úmidas. A descoberta também difere de estudos anteriores, que estipulavam a existência de antigos canais apenas em áreas mais elevadas. 
O artigo Preceramic irrigation canals in the Peruvian Andes, de Tom D. Dillehay, Herbert H. Eling Jr. e Jack Rossen, pode ser lido no site da PNAS, em www.pnas.org. 
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