Conteudo_ENG_340_Transparëncias_-PROJETOASPERSÃO_2005-2

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DEA-UFV 
ENG 340 HIDRÁULICA, IRRIGAÇÃO E DRENAGEM 
TRABALHO NO 3 
Prof. Everardo Chartuni Mantovani 
Data da entrega: 26/11/2003 (aula teórica) 
 
PROJETO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO 
 
Dimensionar um sistema de irrigação por aspersão para uma área de ≈ 4 ha para as 
seguintes condições: 
 
CULTURA 
Feijão 
Datas de plantio :10/agosto 
Usar 50%(de água disponível 
Prof. das raízes: 40 cm 
Dur. fases:20, 30, 30 e 15 d 
Kc:0,6;1,15e0,27-fases1,3e4 
 
LOCAL e CLIMA 
Cidade: Patrocínio – MG 
Velocidade do Vento: forte 
Umidade relativa: média 
Freqüencia de chuva ou irirgação no inicio: 7 dias 
 
IRRIGAÇÃO 
Aspersão convencional 
Eficiência de 80% 
Funcionamento: 05 às 19 h 
 
SOLO 
CC = 32,8% (% em peso) 
PMP = 16,5% (% em peso) 
da = 1,26 g/cm3 e VIB = 15 mm/h 
 
ASPERSOR 
Fabrimar: ECO A232 
Bocal: 4,8 x 3,2 mm 
Pressão de serviço: 30 mca 
Vazão: 3,4 m3/h 
Espaçamento: 18 x 24 m 
 
TUBULAÇÃO e BOMBEAMENTO 
 PVC (6 m e C=150) 
 Diâmetros comerciais (mm): 50, 75, 100, 125, 150 mm 
 Linha de recalque: ∆∆∆∆ZR = 10 m (Inicio área ate curso 
d’água . 
 Motobomba: Eb = 65% ; Em = 92%. 
 Altura de sucção = 2 m 
 
Mês 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 
 
ETo (mm/dia) ETo 5,3 4,5 4,0 3,2 2,7 2,2 2,0 2,8 3,1 3,5 4,2 5,0 
Observações 
• Ao finalizar o projeto analise qual o impacto de uma mudança de funcionamento para o horário de 07 
a 17 horas e folga de um dia (PI), no diâmetro da LL, LP e na potencia da MB 
 
 
 
 
 
Esquema da área: 
 
 
 
 
 
 
 
1,5% 
216 m 
230 m 
CURSO D’ÁGUA 
4% 
↑↑↑↑ 
D = 120 m 
↓↓↓↓ 
 2 
 
 
CÁLCULOS 
 
1. LÂMINA TOTAL DE IRRIGAÇÃO 
 
mmxxxCRA 08,41405,026,1
10
)5,168,32(
=
−
=
 
 
mmCRAIRN 08,41==
 mm 
 
35,51
80,0
08,41
===
Ea
IRNITN
 mm 
 
2. TURNO DE REGA e PERÍODO DE IRRIGAÇÃO 
 
19,10
03,4
08,41
===
pcET
CRATR dias →→→→ 10=TR dias 
 PI = 10 dias ⇒⇒⇒⇒ Sem folga 
 
Novas laminas 
mmxdiasLliquida 3,4003,410 ==
 
mm
 
 
mm
Ea
LliquidaLbruta 38,50
80,0
3,40
===
 
 
3. ASPERSOR 
 Ia ≤≤≤≤ VIB 
• Fabrimar: ECO A232 
• Bocal: 4,8 x 3,2 mm 
• Pressão de serviço: 30 mca 
• Vazão: 3,4 m3/h 
• Espaçamento: 18 x 24 m 
 
hmmx
mx
hmIA /41,71000
2418
/4,3 3
==
 
 
 3 
4. DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS: 
 
a) Tempo Necessário por Posição (TNP) 
 Ti = Lbruta / Ia = (50,38 mm) / (7,41 mm/h) = 6,80 h 
 TNP = Ti + Tmud = 6,8 + 0,70 = 7,5 h ⇒⇒⇒⇒ TNP = 7 h e 30 min 
 
b) Número de Posições rrigadas por Linha Lateral por Dia (NPLD) 
 NPLD = N°°°° de horas de funcionamento por dia / TNP 
 NPLD = (15 h/dia) / (7,5 h/posição) = 2 posições/lateral/dia 
 
c) Número Total de Posições (NTP) 
 
posições202,19224
230
ouxNTP ==
 
 
d) Número de Posições a serem Irrigadas por Dia (Npid) 
 NTP 20 posições 
 NPID = _____ = ______________ = 2 posições/dia 
 PI 10 dias 
 
e) Número de Linhas Laterais (NLL) 
 NPID 2 posições/dia 
 NLL = _______ = _________________________ = 1 lateral 
 NPLD 2 posições/lateral/dia 
 
 
05. DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL 
 
D
Q
C
L
hf=














10 641
1 85 0 205
,
,
'
,
 
 L = 108 m C = 150 
 108 m 
 N = ________ = 6 ⇒⇒⇒⇒ 6 aspersores 
 18 m 
 
 Q = N q = 6 (3,40 m3/h) = 20,40 m3/h = 0,005333 m3/s 
 
 
 4 
 
 F (m; N) = F (1,85; 6) = 0,438 
 ∆∆∆∆P = 20% Ps 
OBS: Como temos um lado com declive e o outro com aclive, 
dimensionamos para a pior posição (aclive) ⇒⇒⇒⇒hf + DN = 0,20 xPS 
 108 
 hf + 1,5x _____ = 0,20 x 35 
 100 
 
 
 hf + 1,62 = 7,0 
 
 
 ⇒ hf = 5,38 mca 
 
 hf 5,38 
 
hf '
 = 
___ 
= 
_______ 
=
 12,27 mca 
 F 0,438 
 
 
mD 00521,0
27,12
108
150
005333,0646,10
205,085,1
=














=
 
 
???50mmD =
 
 
hf QC
L
D
'
,
,
,=





10 641
1 85
4 87 
 
64,14)050,0(
108
150
005333,0641,10 87,4
85,1
'
=





=hf
 mca (hf fictícia) 
 
 hf = hf ' F = 14,64 x 0,438 = 6,42 mca 
 
 ∆∆∆∆P = 6,42 + 1,62 = 8,04 mca 
 23,5% de 35 mca = 8,225mca OK D = 50 mm (2”) 
 
26
1
2
1
1
1),(
N
m
Nm
NmF −++
+
=
 5 
6. PRESSÃO NO INÍCIO DA LINHA LATERAL (Pin) 
 Pin = Ps + Aa + ¾ hf + ½ ∆∆∆∆Z 
 - Declive: Pin = 35 + 1 + ¾ (6,42) + ½ (-1,62) = 40,01 mca 
 - Aclive: Pin = 35 + 1 + ¾ (6,42) + ½ (+1,62) = 41,63 mca 
 
OBS: Considerar a pior situação para o dimensionamento = ACLIVE 
 
7. DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL 
 Métodos: - Limite de velocidade do escoamento (1,0 a 2,0 m/s) 
 
UMA LINHA LATERAL ⇒⇒⇒⇒ TRECHO ÚNICO: 
Q D V= pi 24 ⇒⇒⇒⇒ 




=
V
QD
 
4
pi 
 Q = 1 QL.L = 1 x (0,005333) = 0,005333 m3/s 
 V = 1,5 m/s; LAB = 230 m; C = 150 
 
 






=
5,1 
005333,04
pi
xD ⇒⇒⇒⇒ mmmD 670067,0 == 
 
DEFINIR PARA UM DIÂMETRO COMERCIAL: 
OPÇÕES: 
a) 75 mm V= 1,21 m/s 
 b) 50 mm V= 2,72 m/s 
c) Parte de 75 mm e parte 50 mm buscar comprimentos para V= 1,50 m/s 
e no Manual de Irrigação (Bernardo, Soares e Mantovani) encontra-se a 
equação que define os comprimentos de 75 e 50 mm 
Neste exemplo: 75 mm 
 
 
mcahf 03,2)075,0(
1230
140
005333,0641,10 87,4
85,1
=





=
 
 
 6 
OBS: SEMPRE, o número de linhas laterais define o número de trechos a 
dimensionar, ou seja: 
1 LL ⇒⇒⇒⇒ Trecho AB 
2 LL ⇒⇒⇒⇒ Trecho AB e Trecho BC 
3 LL ⇒⇒⇒⇒ Trecho AB, Trecho BC e Trecho CD ... 
 
8. CONJUNTO MOTOBOMBA 
 - Vazão de projeto ⇒⇒⇒⇒ Q = 4,0 l/s (0,004 m3/s) 
 - Cálculo da altura manométrica (Hm) 
 Hm = Pin + hfLP + ∆∆∆∆ZLP + hfR + ∆∆∆∆ZR + hfS + ∆∆∆∆ZS + hfLOCAL 
 
a) Pin = 41,63 mca 
 
b) Cálculo de hfLP + ∆∆∆∆ZLP: Pior situação: LL no ponto B 
 hfLP + ∆∆∆∆ZLP = 2,03 + (4/100) 230 = 2,03 + 9,2 = 11,23 mca 
 
c) hfR = 2,82 mca ⇒⇒⇒⇒ H-W para DR = 75 mm e LR = 100 m 
 
d) ∆∆∆∆ZR = 10 m ⇒⇒⇒⇒ Informado 
 
e) hfS = 0,03 m ⇒⇒⇒⇒ H-W para DS = 100 mm e LS = 6 m 
 
f) ∆∆∆∆ZS = 2 m (Informado) 
 
 
g) hfLOCALIZADA = 3 a 5% da soma dos demais parâmetros de Hm 
 
 hfLOCALIZADA = (4/100) x 67,71 = 2,71 mca 
 
mcahfR 82,2)075,0(
150
150
005333,0641,10 87,4
85,1
=





=
mcahf S 03,0)100,0(
6
150
00533,0641,10 87,4
85,1
=





=
 7 
 
Hm = Pin + hfLP + ∆∆∆∆ZLP + hfR + ∆∆∆∆ZR + hfS + ∆∆∆∆ZS + hfLOCAL 
 ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ 
Hm =41,63+(2,03 + 9,2) +(2,82 + 10)+(0,03 + 2,0) + 2,71 = 70,42 mca 
 
 
 - Potência da Motobomba (Pot): 
 
cv
x
x
E
QHPotcompradaseraMBdaPotencia
b
m 70,7
65,075
42,7033,5
75
: ===
 
 
cv
xx
xPotenergiadeconsumoparaMBdaPot 37,8
92,065,075
42,7033,5
: ==
 
 Potência comercial do motor = mais próxima 
 
 
 
 
Observação: 
Ao finalizar o projeto analise qual o impacto de uma mudança de funcionamento 
para o horário de 07 a 17 horas e folga de um dia (PI), no diâmetro da LL, LP e na 
potencia da MB: 
 
1) Número de Linhas Laterais = 2 (acrescentar na lista de material a tubulação 
e os aspersores) 
2) Muda o diâmetro da LP (dois trechos AB e BC) eo calculo da perda de 
carga ( calcular trecho AB e BC e considerar o maior valor); 
3) Muda a potencia da MB