Irrigação por Sulco

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS 
DISCIPLINA: SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRRIGAÇÃO POR SULCO 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Vladimir Batista Figueirêdo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mossoró - RN 
Janeiro - 2017 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. Introdução à irrigação por sulco ....................................................................................................... 1 
2. Eficiência dos diferentes sistemas de irrigação ................................................................................ 2 
3. Vantagens e desvantagens do sistema de irrigação por sulcos ........................................................ 3 
4. Fases da irrigação por superfície ...................................................................................................... 3 
5. Distribuição e controle da vazão nos sulcos .................................................................................... 4 
6. Características dos sulcos ................................................................................................................ 7 
6.1 Forma dos sulcos ........................................................................................................................ 7 
6.2 Declividade dos sulcos ............................................................................................................... 9 
6.3 Vazões ...................................................................................................................................... 10 
6.4 Espaçamentos dos sulcos (ou separação entre sulcos) ............................................................. 11 
6.5 Infiltração da água nos sulcos ................................................................................................... 11 
6.6 Comprimento dos sulcos .......................................................................................................... 13 
7. Lâminas de irrigação aplicada (Dimensionamento da irrigação por sulcos) ................................. 17 
7.1 Considerações iniciais .............................................................................................................. 17 
7.2 Metodologia Simplificada ........................................................................................................ 17 
7.3 Metodologia da FAO modificada ............................................................................................. 22 
8. Quimigação na irrigação por sulco ................................................................................................ 28 
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................... 28 
 
 
 
 
1 
1. Introdução à irrigação por sulco 
 
Diversos métodos podem ser usados para aplicar água às plantas. Alguns métodos requerem 
muita mão-de-obra, como a irrigação por sulcos, outros requerem pouca, mas em compensação 
necessitam de alto valor de investimento em equipamentos ou em energia. Alguns requerem grande 
quantidade de água, como na irrigação por sulco, enquanto outros são muito eficientes na sua 
utilização. No entanto em todos os sistemas de irrigação, para que a água chegue até a lavoura é 
necessário que se passe por diversos sistemas de movimentação de água dentro da propriedade, tais 
quais: 
- Sistema de Captação: Normalmente ocorre onde se localiza o manancial de água (fonte). O 
sistema de captação pode ser de diversas formas: captação direta por gravidade, com uso de 
bombeamento, barragem de terras, etc. 
- Sistema de Condução: São formados pelos canais abertos (de terra ou alvenaria) ou por 
tubulações instaladas desde o sistema de captação até o sistema de distribuição. 
- Sistema de Distribuição: É definido como a forma com que a água do sistema de condução chega 
até as parcelas de irrigação. Por exemplo, no sistema de irrigação por sulcos pode-se distribui a 
água aos sulcos utilizando sifões, tubos janelados, etc. 
- Sistema de Aplicação: É o próprio modo de aplicação de água pelos sistemas de irrigação. Por 
exemplo, no sistema de irrigação por sulcos o sistema de aplicação são os sulcos de irrigação. 
- Sistema de Drenagem: É a forma com que a água que resta ou “sobra” do sistema de aplicação é 
retornada ou perdida pelo sistema de irrigação. 
 
Em alguns sistemas de irrigação estarão presentes todos os sistemas de movimentação de 
água citados acima enquanto em outros métodos haverá apenas alguns destes sistemas. Na Figura 1 
pode ser visto uma representação dos sistemas de movimentação de água. 
 
 
Figura 1. Representação dos sistemas de movimentação de água dentro de uma propriedade em um 
sistema de irrigação por sulco. 
 
A irrigação por sulcos conduz a água na quantidade necessária às plantas, através de canais 
normalmente paralelos às fileiras das plantas, durante o tempo necessário para que a dose 
estabelecida seja armazenada na zona radicular. O movimento da água não é permanente, pois a 
água vai se infiltrando ao longo do sulco. A vazão no início do sulco é maior que no final do sulco. 
 
 
2 
A água pode ser conduzida até a lavoura através de canais revestidos ou não, ou em 
tubulações. Durante a condução da água ocorrem perdas por percolação, se o canal não for 
revestido, ou por evaporação direta quando a água está exposta às condições atmosféricas. 
Uma vez a água estando na lavoura, a irrigação é feita através de sulcos paralelos às fileiras 
das plantas, sulcos em contorno ou fazendo um zigue-zague dentro da área. Estes sulcos podem ter 
diversas características: forma da seção transversal ou não, espaçamento, declividade e 
comprimento, em função da textura e estrutura do solo, da cultura e dos equipamentos disponíveis. 
Os sulcos em culturas anuais são refeitos a cada ano. Em culturas permanentes é feita uma 
manutenção nestes sulcos para restabelecer suas condições iniciais de forma, declividade, 
rugosidade, permitindo assim uma boa uniformidade de irrigação ao longo do sulco. A Figura 2 
mostra um sistema de irrigação por sulco abastecido por sifão. 
 
 
Figura 2. Sistema de irrigação por sulco abastecido por sifão afogado. 
 
Este sistema é praticado intensamente nos Estados Unidos da América (EUA), onde 65% da 
área irrigada deste país utilizam irrigação superficial. Destes 65%, 70% é irrigação por sulcos. Já no 
Brasil, que irriga uma área de 5.500.000 ha (ANA, 2012), um quinto desta área (aprox. 1.000.000 
ha) encontra-se no estado do Rio Grande do Sul com irrigação do arroz por inundação contínua, e, 
menos de 15% da irrigação no Brasil utiliza o método de sulcos. Os Estados que mais utilizam 
sulcos é a Bahia, Norte de Minas Gerais, com frutíferas (banana, côco) totalizando uma área entre 
300 e 400.000 ha. Culturas em linha, como soja, milho, feijão, sorgo são também indicadas para 
este método de irrigação. 
 
 
2. Eficiência dos diferentes sistemas de irrigação 
 
Sabe-se que durante a irrigação ocorrem perdas no processo de aplicação de água (sem 
considerar outras perdas). Tais perdas dependem do sistema de irrigação, de sua conservação e da 
habilidade do irrigante, etc; e são traduzidas pela sua eficiência (Ea), como se observa no Quadro 1. 
 
 
 
 
3 
Quadro 1. Eficiência média dos diferentes sistemas de irrigação. 
Sistema de irrigação Eficiência (decimal Ea) 
Aspersão 0,60 – 0,80 
Gotejamento 0,80 – 0,95 
Microaspersão 0,75 – 0,90 
Sulcos 0,50 – 0,70 
Inundação 0,40 – 0,70 
 Fonte Fernandez, M. F. 1998. 
 
3. Vantagens e desvantagens do sistema de irrigação por sulcos 
 
3.1 Vantagens: 
 Menor custo de implantação (US$ 200a US$ 500/ha) comparada ao método de aspersão (US$ 
800 a 3000/ha); 
 Operação não é afetada pelo regime de ventos; 
 Utiliza menos energia que irrigação pressurizada; 
 Não interfere nos tratamentos fitossanitários (não molha as folhas, evitando problemas de 
doenças); 
 Menor perda por evaporação em relação à irrigação por inundação. O sulco tem uma área 
molhado superficial de 30 a 80% da lavoura, enquanto que o método de inundação molha 100% 
oferecendo uma área maior para a evaporação; 
 Não tem problemas de formação de crostas superficiais devido ao impacto das gotas de chuva, 
como o método de aspersão; 
 Os sedimentos na água não causam problemas de entupimento como no caso de aspersão e 
localizada. 
 
3.2 Desvantagens: 
 Requer mais mão de obra para manutenção; 
 É limitado pela declividade do terreno; 
 sulcos retos – declividade do terreno < 2% 
 sulcos em contorno – declividade do terreno < 8% 
 sulcos corrugados – declividade do terreno < 15% 
 Variabilidade das condições de infiltração ao longo do sulco: infiltra mais no início que no final 
do sulco; 
 Problemas com solos com elevadas taxas de infiltração: a água demora muito para chegar ao 
final do sulco, pois, vai infiltrando no início. Muita perda por percolação; 
 Excesso de sedimentos na água pode causar assoreamento nos sulcos, exige maior manutenção. 
Os sedimentos quando finos podem causar um selamento nos sulcos diminuindo a infiltração. 
 
4. Fases da irrigação por superfície 
 
Na irrigação por superfície o deslocamento da água nos vários sentidos dentro da parcela de 
irrigação é caracterizado por distintas fases. No caso de irrigação por sulco a água percorre o sulco 
de acordo com características do solo em questão (como a textura e a infiltração de água, por 
exemplo), sendo que o movimento da água e os tempos com qual a água se encontra na superfície, 
caracteriza as fases da irrigação por sulco, normalmente observada em um gráfico dos tempos de 
irrigação, e estão descritas logo abaixo: 
 
 
 
4 
a) Fase de avanço: Representada pela curva de avanço, começa do inicio da aplicação de água e se 
estende até a água chegar ao final do sulco (Tempo de avanço). 
b) Fase de reposição: Estende-se desde quando a água chega ao final do sulco até o seu corte no 
abastecimento, caracterizado pelo tempo para permitir a aplicação da lâmina de água requerida no 
final do sulco. 
c) Fase de depleção: Estende-se desde o corte no abastecimento até o aparecimento da primeira 
superfície do solo (normalmente ocorre no inicio do sulco). Geralmente esta incluída no tempo de 
reposição, pois é a fase que acontece mais rapidamente em sulcos. 
d) Fase de recessão: Começa com o aparecimento da primeira superfície do solo até o 
desaparecimento total da água no sulco. Tem duração também geralmente pequena. 
Numa determinada posição ao longo do sulco, o tempo decorrido entre o momento que a 
água chega até o momento que desaparece é conhecido como “tempo de oportunidade”. Este é o 
tempo que a água tem para umedecer o solo. 
 
5. Distribuição e controle da vazão nos sulcos 
 
Os sistemas de distribuição de água na irrigação por superfície são de grande importância, 
pois é a partir destes que teremos o controle da vazão dentro de cada parcela de irrigação. Na 
irrigação com sulcos, em geral o que se deseja é uma distribuição ao mesmo tempo de uma mesma 
vazão a um determinado número de sulcos. 
A vazão pode ser modificada quando se altera a carga hidráulica ou a área de saída da água. 
 
5.1 Métodos de distribuição: 
 
a) Distribuição direta 
 
Figura 3. Canal de abastecimento com distribuição de água direta para os sulcos. 
 
b) Através de bacias auxiliares de distribuição (Forebays) 
 
Figura 4. Bacias auxiliares instaladas antes dos sulcos. 
 
 
 
5 
 
c) Através de sifões 
 
Em geral, deriva-se a vazão máxima não erosiva e/ou a vazão reduzida para o sulco através 
de sifões. Para derivar a vazão a campo, utilizam-se sifões de diâmetros conhecidos. Através das 
equações de orifícios em hidráulica (Equação 1), estima-se a altura “h”, que é a altura da lâmina 
d’água (carga hidráulica) acima da saída d’água no sifão. 
 
- Cálculo da carga hidráulica aplicada pelo sifão (equação 1 de vazão x carga hidráulica): 
 
 
Figura 5. Distribuição de água por sifões. 
 
hgAsCdQ  2
 (1) 
Onde: 
Q = vazão (m3/s). 
Cd = coeficiente de descarga (varia entre 0,2 e 0,8, dependendo do material do sifão); 
As = área da seção transversal do sifão = d2/4, d = diâmetro do bocal do sifão (m); 
g = 9,8 m/s2. 
h = carga hidráulica (m); 
 
Elevando-se os dois termos da equação ao quadrado, para eliminar-se a raíz quadrada, e 
fazendo as devidas deduções, obtém-se a equação 2, por: 
 2Q
= 
 22 hgAsCd 
  
2







s
ACd
Q = hg 2  
2
2
1










AsCd
Q
g
h
 (2) 
Através do valor de “h” e do diâmetro “d” regula-se a vazão desejada para o sulco. Nas 
figuras abaixo se observa o abastecimento de água de sulcos via sifão. 
 
 
 
6 
 
 
Figura 6. Sifões abastecendo sulcos em um canal de abastecimento não uniforme. 
 
 
Figura 7. Sifões não afogados abastecendo sulcos. 
 
d) Tubos janelados: 
 
 
Figura 8. Tubos janelados reguláveis e plásticos para evitar erosão do solo. 
 
 
7 
 
e) Comportas: 
 
Figura 9. Comportas de madeira e de abertura manual para abastecimento dos sulcos. 
 
6. Características dos sulcos 
 
6.1 Forma dos sulcos 
 
A forma dos sulcos depende da textura e estrutura do solo, vazões a serem transportadas, 
cultura e equipamentos disponíveis. Os sulcos são preparados geralmente com sulcadores acoplados 
ao trator. 
Solos de textura argilosa e com estrutura bem arranjada tem uma seção transversal mais 
uniforme, pois, ela não se deforma com facilidade. Já solos de textura arenosa e estrutura não 
arranjada, apresentam maiores problemas de deformações da seção ao longo do sulco. A seção pode 
passar de triangular para parabólica, por exemplo. 
Solos com baixas taxas de infiltração exigem sulcos com base mais larga e menos profundos 
(parabólico ou trapezoidal), aumentando o perímetro molhado do sulco e a área de infiltração. 
Vazões maiores a serem transportadas exigem sulcos de seção transversal também maiores, 
como a seção trapezoidal e a parabólica. 
Culturas de sistema radicular profundo exigem solos com sulcos mais profundos permitindo 
assim que a água umedeça o solo em toda a zona das raízes. 
Os sulcos podem ter três formas: triangulares, parabólicos ou trapezoidais. Eles podem ter 
diversas dimensões em função do solo e da cultura. Algumas dimensões são abaixo referenciadas 
(Bernardo et al., 2009). 
 
a) Sulcos triangulares: São os mais fáceis de serem mantidos. 
 
 25 a 30 cm 
 
 5 cm* 
 15 a 20 cm 
 
 
 
*5 cm de borda livre para evitar transbordamento da água 
- estes tipos de sulcos podem conduzir vazões até 3 L/s; 
- sistema radicular raso: profundidade dos sulcos de 10 a 15 cm. 
 
 
 
8 
 
Figura 10. Formato e movimento de água do sulco. 
 
b) Sulcos parabólicos ou trapezoidais: São os mais comuns. 
 
 25 a 40 cm5 a 15 cm 
 
 
 15 a 25 cm 
- Este tipo de sulcos pode conduzir vazões superiores a 3 L/s; 
- Pomares: largura da base em torno de 60 cm. 
 
6.1.1. Parâmetros da secção transversal do sulco 
 
Devido ao formato do sulco ter a tendência de se tornar uma parábola com o passar das 
irrigações subseqüentes, a FAO recomenda que todo o dimensionamento seja realizado 
considerando o formato parabólico. Nesse caso, o modelo potencial é o que melhor se ajusta a 
secção do sulco. Então a seguir serão mostrados os parâmetros da secção do sulco necessário para o 
projeto e dimensionamento (Boletim da FAO n.45). 
 
a) Largura da superfície livre da água no sulco (B) 
MYdB  (3) 
onde: 
 B = largura da superfície livre da água no sulco (m); 
 Y = altura da lâmina de água dentro do sulco (m); 
 d e M = parâmetros de ajuste do modelo. 
 
b) Área de secção transversal do sulco (As) 
2
1
 YAs  ou 1
1


 MY
M
d
As
 (4) 
onde: 
 As = área da secção transversal do sulco (m2); 
 σ1 e σ2 = parâmetros de ajuste do modelo. 
 
c) Perímetro molhado 
2
1
 YPm  (5) 
 
 
9 
onde: 
 Pm = perímetro molhado no sulco (m); 
 γ1 e γ2 = parâmetros de ajuste do modelo. 
 
6.2 Declividade dos sulcos 
 
A força erosiva da água (Fe) é influenciada diretamente pela declividade (S0), altura ou 
carga hidráulica da água (Y) e densidade da água (ρ). Sulcos com grande declividade promovem 
grande velocidade da água no sulco, consequentemente podem provocar erosão no sulco. Em sulcos 
sem declividade, a água infiltra mais no início do sulco, fazendo com que as perdas por percolação 
sejam maiores. A escolha da declividade mais adequada depende do tipo de solo e regime de 
precipitações. Solos argilosos são menos erodíveis que os arenosos, por isso permitem declividades 
maiores. Em regiões com chuvas intensas os sulcos devem ter menor declividade para evitar erosão. 
No entanto recomenda-se que os limites de declividade para sulcos sejam de 0,2 a 2%, sendo que 
para solos arenosos utilizar entre 0,2 e 0,5% e para solos argilosos de 0,5 a 2%, normalmente. 
Devido a declividade influenciar o avanço de água no solo e a erosão, podemos considerar 
cada sulco como um canal, portanto, pode-se expressar a velocidade de avanço de água no solo pela 
equação de Manning (Equação 6): 
2
1
0
3
21
SR
n
V 
 (6) 
Onde: 
V = velocidade de avanço de água no sulco (m3 s-1); 
n = coeficiente de Manning ou de rugosidade (tabelado); 
R = raio hidráulico (relação entre a área da secção e o perímetro molhado do sulco), (m); 
S0 = declividade do sulco (m m-1). 
 
Tabela 1. Coeficientes de Manning “n” para diversas condições de solo. 
Condições do solo nos sulcos de irrigação “n” 
Sulcos previamente irrigados e sem vegetação 0,01 a 0,02 
Sulcos recém-preparados 0,02 a 0,04 
Sulcos com vegetação e/ou mal preparados 0,04 a 0,15 
 
 
 
 
 h 
 Vla 
 
 Vva 
 início do sulco fim do sulco 
Figura 11. Corte longitudinal de um sulco. 
 
Onde: 
- Vla: velocidade lateral da água ao longo do sulco 
- Vva: velocidade vertical da água ao longo do sulco 
 
Reservatório d’água; Sifão com diâmetro “d”. 
 
 
 
10 
Há duas velocidades da água no sulco: 
- Velocidade de deslocamento lateral da água no sulco (Vla - Figura 11): É a velocidade com que a 
água avança superficialmente ao longo do sulco. Esta velocidade depende da vazão aplicada no 
sulco, da capacidade de infiltração do solo, da declividade, rugosidade e comprimento do sulco. 
- Velocidade de deslocamento vertical no sulco (Vva – Figura 11). É a velocidade de infiltração da 
água no sulco. Esta velocidade depende basicamente das características do solo (textura e estrutura) 
e ela pode ser estimada por diferentes métodos a campo. Uma das maneiras mais utilizadas é o 
método dos cilindros, mas não é o mais indicado para avaliar a velocidade de infiltração no sulco. O 
método mais eficiente para estimar este valor é medindo-o diretamente no sulco, pelo método de 
entrada e saída em sulcos ou pelo sulco infiltrômetro vistos posteriormente. 
 
6.3 Vazões 
 
Pode-se utilizar a equação da continuidade para determinação da vazão em sulcos, sendo 
dessa forma necessário a determinação da velocidade de avanço (equação 6) e da área da secção 
molhada do sulco (equação 4). A vazão aplicada nos sulcos pode ser de dois tipos: constante ou 
com redução de vazão. Neste último caso são aplicadas duas vazões no sulco: uma máxima não 
erosiva e uma vazão reduzida. Aplica-se inicialmente a vazão máxima não erosiva no sulco até a 
frente de avanço da água chegar ao fim do sulco, quando corta-se esta vazão e aplica-se a vazão 
reduzida até o final da irrigação. Este tempo de aplicação da vazão reduzida deve ser tal que permita 
que a lâmina final infiltrada no fim do sulco seja igual à dose que foi calculada. 
 
- Vazão máxima não erosiva: vazão máxima que o sulco pode transportar sem transbordar e sem 
causar erosão no sulco. 
- Vazão reduzida: a vazão mínima capaz de manter todo o comprimento do sulco com água, durante 
o tempo necessário para aplicar a dose desejada, no final do sulco. O cálculo da vazão reduzida se 
faz através da curva de avanço da água no sulco. 
- Vazões maiores que a máxima não erosiva  causam erosão no solo 
- Vazões menores que a reduzida  não chegam ao final do sulco, se infiltram antes. 
Pode-se calcular a vazão máxima não erosiva (Qmáx.) utilizando a equação abaixo, segundo 
Gardner em função da textura do solo e da declividade. 
A
S
C
Qmáx
0

 (7) 
Onde: 
Qmáx = vazão máxima não erosiva (L/s). 
“C” e “A” = coeficientes em função da textura Quadro 2; 
S0 = declividade do solo (%); 
 
Quadro 2. Valores de “C” e “A”, segundo Hamad (fonte Bernardo, 1989). 
Textura C A 
Muito fina 0,892 0,937 
Fina 0,988 0,550 
Média 0,613 0,733 
Grossa 0,644 0,704 
Muito grossa 0,665 0,548 
 
 
11 
Ver exemplo em sala de aula! 
 
6.4 Espaçamentos dos sulcos (ou separação entre sulcos) 
 
Para definir um espaçamento ideal observa-se o umedecimento do solo através de trincheiras 
após a infiltração. Mantém-se a vazão por diferentes tempos até estabelecer o melhor espaçamento 
entre os sulcos e o melhor tempo de aplicação da vazão. Nesse caso, o conhecimento do processo de 
infiltração vertical no solo em sulco é imprescindível para se obter um melhor espaçamento: 
 
 
 
 1 h 1 h 
 
 
 2 h 2 h 
 
 3 h 
 
 
 3 h 4 h 
 
 
 4 h 
 
 SOLOS ARENOSOS SOLOS ARGILOSOS 
 
O espaçamento dos sulcos também depende da cultura, do tipo de equipamento nos tratos 
culturais, do perfil de umedecimento do solo e da largura do sulco. O movimento lateral da água 
entre os sulcos adjacentes deve umedecer toda a zona radicular antes de umedecer abaixo desta 
zona (percolar). O movimento da água no solo diferencia-se segundo a textura do solo. Em solos 
arenosos o potencial matricial de água no solo émenor que em solos argilosos, o solo é saturado 
mais rápido, o movimento dá-se preferencialmente na direção vertical bem mais rápido que nos 
solos argilosos, onde o movimento da água é em todas as direções. 
 
6.5 Infiltração da água nos sulcos 
 
Quando o solo está seco o potencial matricial da água no solo é máximo e o movimento da 
água no solo se dá igual em todas as direções, em forma de semi-círculo. Conforme o solo vai 
ficando úmido, o potencial matricial vai diminuindo até tornar-se zero quando o solo está saturado. 
Nestas condições de solo saturado, o movimento da água dá-se principalmente na direção vertical 
de cima para baixo, pois como o potencial matricial torna-se nulo, o potencial gravitacional é o que 
governa o movimento. 
De forma geral, a redistribuição da água no sulco acontece como está ilustrado na Figura 12: 
 
 
 
12 
 
Figura 12. Perfil longitudinal de distribuição de água abaixo da superfície em sulcos. 
 
Devido a este comportamento do movimento de água no solo em sulcos, tem-se de duas 
metodologias básicas em irrigação para obtenção da infiltração de água em sulcos, como segue: 
 
6.5.1 - Método do infiltrômetro de sulco: 
Faz-se um teste de campo, utilizando o seguinte procedimento (usa-se três infiltrômetros de 
sulcos de 1 m de comprimento, sendo 2 sulcos para bordaduras). 
- Deve-se represar a água no sulco do meio; 
- Marcar o nível normal por meio de 1 piquete; 
- Colocar água nos sulcos adjacentes ao longo do teste; 
- Repor água no sulco do meio, sempre mantendo o nível inicial, anotando-se o tempo e o volume 
gasto; A reposição de água pode ser realizado com auxilio de uma boia e tanque graduado. 
- Ajustar-se os pontos de tempo de infiltração x infiltração acumulada a um modelo do tipo 
potencial (ver equação 12), utilizando-se da regressão em planilha eletrônica, pelo método de dois 
pontos ou pela solução analítica descrita abaixo: 
 Linearizando a equação genérica de um modelo potencial do tipo y = A.xB, aplicando-se 
logaritmos e com as equações da regressão para determinação dos parâmetros “B” e “A” abaixo, 
determina-se os parâmetros “k” e “a” da equação de infiltração (equação 12) por semelhança da 
equação genérica, com auxilio de uma tabela. 
 
 


 





n
X
X
n
YX
YX
B
2
2
)(
 (8) 
 
 XBYA 10 (9) 
 
 Em muitos dos casos onde não se consegue muitos pontos de infiltração acumulado x tempo 
de infiltração para obtenção da equação pelo método da regressão, pode-se utilizar o “Método dos 
dois pontos” como recomendado pela FAO, sendo utilizado também no cálculo dos parâmetros de 
equações potenciais, como as equações 3, 4 e 5 (parâmetros “d”, “M”, “σ1”, “σ2”, “γ1” e “γ2”). 
 
Exemplo de sala de aula ou prática em campo. 
 
 
 
 
13 
6.5.2 - Método da entrada e saída em sulcos: 
Faz-se um teste de campo, seguindo o seguinte procedimento (utilizam-se três sulcos de 
comprimento máximo sendo 2 deles para bordaduras). 
- Abastece os sulcos com a vazão máxima não-erosiva; 
- Verifica-se a vazão de entrada e a de saída no sulco do meio (uso de medidores de vazão com 
medidor Paschall ou WSB); 
- Por diferenças determina-se a infiltração de água no sulco do meio, anotando-se o tempo e vazão 
nos medidores, utilizando a equação da continuidade. 
 
Exemplo: Em um sulco de 150 m de comprimento e espaçado de 1 m, determine a velocidade 
de infiltração (m s-1) e a infiltração acumulada (mm), se a vazão de entrada e de saída no sulco 
foi de 0,001 m3 s-1 e 0,0005 m3 s-1, respectivamente e o tempo gasto total foi de 5 horas. 
 
6.6 Comprimento dos sulcos 
 
Deve ser o máximo possível buscando-se conciliar os custos de produção e uniformidade de 
aplicação de água. Os sulcos muito longos ou muito curtos têm inconvenientes. 
Sulcos longos: maior perda por percolação, menor uniformidade de irrigação, maior a 
possibilidade da água das chuvas acumular-se causando erosão. 
Sulcos curtos: maior mão de obra, maior custo de manutenção, maior perda de área de 
cultivo com a construção de canais de condução, maior a dificuldade de mecanização. 
Alguns fatores devem ser considerados na escolha do comprimento do sulco: 
 
a) Forma e tamanho da área: Para facilitar o manejo, o comprimento dos sulcos deve ser igual em 
toda a área, desta maneira a vazão e o tempo de aplicação da vazão serão os mesmos para todos os 
sulcos. Se a área é pequena, o comprimento do sulco deve ser igual ao comprimento de um dos 
lados da lavoura. Se a área é grande, o comprimento dos sulcos deve ser submúltiplo do 
comprimento total da área. Exemplo área de 800 metros, 4 sulcos de 200 m ou 8 de 100 m, etc. 
 
b) Tipo de solo: 
Solos argilosos sulcos podem ser mais longos, pois, a taxa de infiltração é menor 
resultando em menor perda por percolação, 
Solos arenosos  sulcos mais curtos devido a maior percolação. 
 
c) Declividade: terrenos com grande declividade devem ter sulcos mais curtos para evitar erosão. 
 
d) Cultura: culturas com sistema radicular profundo podem ter sulcos mais longos, pois, a maior 
quantidade de água que está infiltrando no início do sulco será aproveitada pelo sistema radicular da 
cultura. 
 
e) Curva de avanço de água no solo: a velocidade lateral de água no sulco de irrigação influência 
no comprimento de sulco, pois naturalmente quanto maior a velocidade maior poderá ser o 
comprimento, dependendo da velocidade vertical de água no sulco. 
A curva de avanço é função da vazão aplicada, declividade, rugosidade e comprimento do 
sulco. Normalmente um procedimento de campo é utilizado para sua obtenção (teste de campo), tal 
como mostrado na Figura 13: 
 
 
14 
 
C 
L 
Perfil de umidade 
 início 
fim 
C1 
C2 
estacas 
C1 = C2 = espaçamento = 10 a 40 m 
C = comprimento total do sulco 
L = largura do sulco 
 
 
Figura 13. Corte transversal de sulcos de irrigação. 
 
Procedimento: 
- Fazem-se dois sulcos laterais no mínimo, tendo estes um comprimento máximo de sulco na área; 
- Faz-se um estaqueamento, com estacas (piquetes) espaçados de 5 a 40 metros cada; 
- Colocar água nos sulcos com a vazão máxima não erosiva do solo; 
- Com os dados de tempo (frente de avanço) x distância percorrida pela água no sulco, ajusta-se um 
modelo potencial como descrito em 6.4.1 para a determinação dos parâmetros “c” e “b” da equação 
de avanço (Equação 10): 
b
aa TcL 
 (10) 
Onde: 
 La = distância ou comprimento de avanço (m); 
 Ta = Tempo de avanço (min.); 
 “c” e “b” = parâmetros de ajuste do modelo. 
 
 Devido à dificuldade de obtenção dos pontos (tempo x distância), bem como dos pontos 
necessários à obtenção dos parâmetros da secção transversal do sulco (item 6.1), pode-se utilizar 
também a solução analítica ou o “Método dos dois pontos” como recomendado pela FAO para ser 
utilizado no calculo dos parâmetros de equações potenciais, como a “equação de avanço” 
(parâmetros “c” e “b”), “equação de infiltração acumulada” (parâmetros “k” e “a”), ou das equações 
3, 4 e 5 (parâmetros “d”, “M”, “σ1”, “σ2.”, “γ1” e “γ2”). 
 
 Ver exemplo em sala de aula (com a tabela 1 abaixo) e a prática em campo. 
 
 
 
15 
Exemplo: Determine a equação de avanço com os dados de teste de campo da tabela abaixo: 
Tabela 1. Tempo de avanço e distância percorrida pela água no solo, marcadas em cada estaca 
separada por 10 metros. 
Tempo (min.) Ta Distância medida (m) La 
5 10 
13 20 
28 30 
48 40 
80 50 
111 60129 70 
163 80 
 
6.6.1 Métodos de determinação do comprimento do sulco 
a) Comprimento máximo do sulco: deve ser um comprimento tal que permita um tempo de 
avanço sendo igual ao tempo necessário para aplicar a lâmina líquida requerida (Lreq) de irrigação 
no final do sulco na vazão máxima não erosiva (tempo de infiltração). 
Ta = Tinf (11) 
Onde: 
 Tinf = Tempo de infiltração de água no solo ou tempo para aplicar a Lreq (Treq), min. 
a
TkI inf
 (12) 
Onde: 
 I = infiltração acumulada no solo (mm); 
 “k” e “a” = parâmetros de ajusto do modelo. 
 
Então se faz a “Lreq” ser igual a “I” na equação 12, determinando-se assim o ‘Treq” no 
lugar de “Tinf”. 
 
b) Comprimento ideal do sulco (Método de Criddle): deve ser um comprimento tal que permita 
um tempo de avanço sendo igual a ¼ (um quarto) do tempo necessário para aplicar a lâmina líquida 
requerida (Lreq) de irrigação no final do sulco, na vazão máxima não-erosiva (necessário dados da 
necessidade líquida de irrigação e infiltração de água no solo). 
 
Exemplo: Determine o comprimento ideal de sulco e o tempo total de irrigação, utilizando a 
equação de avanço encontrada anteriormente (Tabela 1) e a equação da infiltração de água 
encontrado no sulco abaixo. A lâmina liquida requerida (Lreq) é igual a 31,5 mm. 
59,0
inf12,1 TI 
sendo : “I” em mm e “Tinf” em minutos. 
Também existem recomendações em tabelas e quadros tais como a de Booher segundo a 
textura, lâmina média de irrigação aplicada e declividade do sulco (Tabela 2), Bernardo (Tabela 3) e 
Grassi (Tabela 4) abaixo. 
 
 
16 
Tabela 2. Comprimento máximo dos sulcos em metros, segundo Booher (Bernard, S. 1989). 
Lâmina de irrigação aplicada (mm) 
Textura fina Textura média Textura grossa 
Declividade (%) 7,5 15 22,5 30 5 10 15 20 5 7,5 10 12,5 
0,05 300 400 400 400 120 270 400 400 60 90 150 190 
0,1 340 440 470 500 180 340 440 470 90 120 190 200 
0,2 370 470 530 620 220 370 470 530 120 190 250 300 
0,3 400 500 620 800 280 400 500 600 150 220 280 400 
0,5 400 500 560 750 280 370 470 530 120 190 250 300 
1,0 280 400 500 600 250 300 370 470 90 150 220 250 
1,5 250 340 430 500 220 280 340 400 80 120 190 220 
2,0 220 270 340 400 180 250 300 340 60 90 150 190 
 
Tabela 3. Recomendações pela forma, declividade e comprimento. Recomendações segundo Grassi. 
Culturas Textura Declividade do 
terreno (%) 
Declividade 
do sulco (%) 
Profundidade do 
sulco (m) 
Comprimento 
do sulco (m) 
 Argilosa até 8 0,5 a 2,0 15 a 20 180 a 250 
Anuais Franco 5 0,3 a 1,5 10 a 15 120 a 180 
 Arenosa 3 0,2 a 1,0 7 a 10 60 a 120 
Perenes Argilosa 15 0,3 a 1,5 15 a 20 120 a 180 
 Arenosa 10 0,2 a 1,0 10 a 15 60 a 120 
 
Tabela 4. Recomendações pela forma, declividade e comprimento. Recomendações segundo Bernard 
(Bernard, S. 1989). 
Tipo reto em contorno corrugados 
Forma triangular triangular ou 
parabólico 
triangular ou parabólico 
declividade usável 0,02 a 15% até 15% 
declividade aconselhável 0,05 a 0,5% 0,5 a 2% 0,5 a 12% 
declividade ideal 0,1% 1% 1 a 2% 
comprimento 100 a 500 m 70 a 150 m 30 a 180 m 
Uso cultivo em 
fileiras 
plantio em curvas 
de nível 
culturas de alta densidade: pastagem, 
trigo, aveia 
observação + profundos que 
os retos devido a 
maior declividade 
pequenos sulcos de 10 cm 
profundidade, espaçados de 40 a 75 cm 
no sentido do declive. Q máx=0,5 l/s 
 
Estes são métodos para estimar o comprimento do sulco. O ideal seria determinar o 
comprimento do sulco através de testes realizados no terreno que se deseja irrigar, fazendo sulcos 
de diversos comprimentos e testando a distribuição da água no sulco e o perfil de umedecimento do 
solo através de trincheiras ao longo do sulco. 
A curva de recessão da água no sulco é o acompanhamento do tempo de desaparecimento da 
água ao longo do sulco após a vazão aplicada (vazão reduzida) ter sido cortada. Imediatamente após 
o corte no suprimento de água no sulco, parte da água que ainda está dentro do sulco infiltra-se e 
outra parte movimenta-se em direção ao fim do sulco. O tempo que a água leva para desaparecer 
(infiltrar) no início do sulco é zero na cabeceira e máximo no fim do sulco. Desde o momento em 
que a água é cortada no início do sulco até o tempo que a água leva para desaparecer, a água ainda 
está sendo infiltrada no final do sulco. 
 
 
17 
Para o cálculo do tempo de aplicação da vazão reduzida este tempo de recessão deveria ser 
considerado no final do sulco, mas na prática não é feito, pois, além de ser mais difícil visualmente 
sua determinação, é um tempo relativamente curto se comparado com o tempo de avanço da água 
no sulco. 
 
7. Lâminas de irrigação aplicada (Dimensionamento da irrigação por sulcos) 
 
7.1 Considerações iniciais 
 
Em projetos de irrigação por sulco existem várias metodologias de cálculo, sendo aqui 
apresentadas duas metodologias: Metodologia simplificada e metodologia da FAO modificada. 
Destes procedimentos para o dimensionamento, devem-se levar em consideração os 
parâmetros básicos que envolvem todas as características do sulco já vistos anteriormente, bem 
como dados do solo, da área, da água, da cultura, infraestrutura, recursos hídricos e elemento 
humano. 
Dessa forma, costuma-se dividir o projeto em projeto agronômico e projeto hidráulico ou de 
engenharia. Tendo em vista que todos os parâmetros envolvidos são utilizados nestes dois projetos 
normalmente fica mais fácil a análise em conjunto destes, separando apenas as duas metodologias 
propostas. 
 
7.2 Metodologia Simplificada 
 
A lâmina infiltrada ao longo do sulco depende do tempo que a lâmina aplicada tem para se 
infiltrar ao longo do sulco (tempo de oportunidade de infiltração – “To”, Figura 14) e da quantidade 
de lâmina aplicada no sulco (dose bruta). Este tempo depende por sua vez da declividade, 
comprimento e rugosidade do sulco. 
A lâmina infiltrada em qualquer posição ao longo do sulco obedecerá à equação de 
infiltração acumulada já mostrada (Equação 12). Dessa forma qualquer lâmina no sulco é estimada 
substituindo o tempo da lâmina a ser calculada e procede-se o cálculo fazendo I = Lâmina. 
Como o tempo de oportunidade de infiltração varia ao longo do sulco, a lâmina infiltrada 
também varia. Esta lâmina será máxima no início do sulco e mínima no final do sulco. Para evitar 
perdas por escoamento superficial e para garantir que a cultura no final do sulco obtenha a 
quantidade ideal de água, a lâmina infiltrada no final do sulco deve ser equivalente à dose de 
irrigação, nem mais nem menos. A figura abaixo representa as lâminas ao longo do sulco. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Início do sulco Final do sulco 
Figura 14. Lâminas de água ao longo do sulco. 
 
Onde: 
Li 
Lf DOSE = água armazenada no solo = Lf 
Lp 
Le 
Água percolada 
 
 
 
18 
Li = Lâmina infiltrada no início do sulco 
Lf = lâmina infiltrada no final do sulco = Lreq = DOSE DE IRRIGAÇÃO 
Lp = lâmina percolada 
Le = lâmina escoada no final do sulco 
Lt = lâmina total aplicada ao sulco 
 
7.2.1 Lâmina infiltrada no início do sulco (Li) 
Calculado com o tempo total de irrigação Tt = Ta + Treq, sendo Treq igual ao tempo para 
aplicar a lâmina líquida requerida (Lreq), calculada substituindo esse tempo na equação de 
infiltração acumulada. 
 
7.2.2 Lâmina infiltrada no fim do sulco (Lf) 
A lâmina infiltrada no fim do sulco também pode ser calculada com a equação 7, bem como 
a lâmina infiltrada em qualquer pontoao longo do sulco, a única diferença será o tempo de 
oportunidade de infiltração “To” para cada ponto considerado ao longo do sulco. Mas esta lâmina 
infiltrada no fim do sulco deve ser igual à dose calculada em função do tipo de solo e da cultura, 
então, considera-se Lf = Lreq = Dose de irrigação. 
 
7.2.3 Lâmina Total aplicada no sulco (Lt) 
Multiplicando-se a vazão aplicada no sulco (m3/s) pelo tempo de aplicação desta vazão (s) 
obtém-se o volume de água aplicada no sulco (m3). Dividindo-se este volume aplicado no sulco 
(m3) pela área molhada superficialmente do sulco (L x E em m2) obtém-se uma altura de água (m) 
que é a lâmina média de água aplicada no sulco. 
Há duas maneiras de calcular esta lâmina: para vazão constante ao longo do sulco e para 
vazão reduzida. 
a) Lâmina total aplicada no sulco para vazão constante 
 Considera-se a vazão constante (Qc) e o tempo total (Tt) de aplicação da lâmina. Nesse caso 
normalmente a vazão constante é igual à vazão máxima não-erosiva (já mostrado) ou igual à vazão 
na entrada do sulco (Q0). 
EL
QcTt
Lt



 (13) 
Onde: 
Lt = Lâmina total aplicada no sulco (m); 
Qc = vazão constante aplicada (m3/s); 
L = comprimento do sulco (m); 
E = espaçamento entre os sulcos = largura da faixa umedecida pelo sulco (m); 
Tt = tempo total de aplicação da vazão constante (s). 
 
a.1 Procedimento de cálculo para a vazão constante (Qc) 
 A vazão constante deve ser uma vazão calculada para a entrada na cabeceira do sulco (Q0), 
de tal forma que o número de sulcos a ser irrigado na área seja um número inteiro, utilizando o 
seguinte procedimento: 
 
- Dados de entrada 
- Comprimento (Larea) e largura (Wfarea) da área; 
- Espaçamento ente sulcos (E) e vazão máxima não erosiva do solo (Qmax); 
- Vazão total disponível para o projeto (QT); 
 
 
19 
- Calcular número de sulcos total (Nf), número de sulcos por setor (Ni) e número de setores (Ns). 
- Deve-se ajustar o Ns e Ni, corrigindo-os e recalculando Qmax, de tal forma que a Qc <= Qmax: 
 
E
WfouL
Nf
areaarea )(
 (14), 
maxQ
QT
Ni 
 (15) e 
Ni
Nf
Ns 
 (16) 
Onde: 
 Q0 = vazão de entrada no sulco. 
 
- Determinar o valor da vazão na cabeceira do sulco (Q0) 
O valor de Qmax pode ser encontrado pela equação 7. O valor de Q0 deve ser encontrado 
ajustando-se o valor deste sendo menor ou igual Qmax, de tal maneira que o número de sulcos a 
serem irrigados em um setor seja um inteiro. Determinado esse valor de Q0, estará concluído a 
obtenção de Qc sendo igual ao Q0. 
 
Exemplo sala de aula: determinação de Nf, Ni, Ns e Qc = Q0. 
 
b) Lâmina total aplicada no sulco para vazão reduzida 
 Considera-se as duas vazões, a vazão constante (Qc) e a vazão reduzida (Qr) e dois tempos 
de aplicação dessas vazões, o tempo de avanço (Ta) da água no sulco quando for aplicada a vazão 
constante e o tempo em que foi aplicada a vazão reduzida = Treq. Nesse caso, o tempo para aplicar a 
vazão reduzida deve ser igual ao tempo para aplicar a lâmina líquida requerida (Treq), pois, esta 
‘Lâmina” é aplicada normalmente no final do sulco. Pode-se também utilizar a vazão máxima não 
erosiva com o tempo de avanço, mas o procedimento mais correto seria utilizando a Qc como no 
exemplo anterior. 
EL
QrTQcT
Lt
reqa



 )()( (17) 
Onde, 
Lt = lâmina total aplicada no sulco (m); 
Qc = vazão constante (m3/s); 
Qr = vazão reduzida (m3/s); 
Ta= tempo de aplicação da vazão máxima não erosiva = tempo de avanço (s); 
Treq = tempo de aplicação da vazão reduzida (s) = Tinf; 
L = comprimento do sulco (m); 
E = espaçamento entre os sulcos = largura da faixa umedecida pelo sulco (m); 
 
A vazão “Qr” é determinada pelo “Método do somatório das infiltrações parciais”, como 
segue: 
- Cria-se uma tabela para determinar os tempos de infiltração (Tinf) e a velocidade de infiltração 
média (VIm) da água no sulco, em cada trecho. Para calcular-se a velocidade de infiltração da água 
no sulco (VI) utilizando a equação VI = n.Tinfm, onde n e m são parâmetros do solo que podem ser 
estimados a campo através de ensaios de infiltração já vistos aqui (método do infiltrômetro de sulco 
ou pelo método da entrada e saída em sulcos), Tinf = To é o tempo de oportunidade que a água tem 
de infiltrar no sulco (cada trecho do sulco terá um tempo diferente). A equação da “VI” também 
pode ser determinada pela derivada primeira da equação de “I” (equação 12). 
- Multiplica-se a velocidade (VIm) de cada trecho pela área superficial (As) de cada trecho trecho 
(por exemplo “L x C”, da Figura 13), obtendo-se assim a vazão que se infiltra (Qi), em cada trecho; 
 
 
20 
- O somatório da vazão infiltrada em cada trecho do sulco corresponde à vazão reduzida (Qr) que 
deve ser aplicada ao sulco. 
Este método prevê que toda a vazão aplicada infiltre ao longo do sulco de maneira que não 
ocorra escoamento superficial no final do sulco. Então, esta vazão reduzida é aquela que garante 
que não haja escoamento superficial no fim do sulco, pois a água será totalmente infiltrada ao longo 
do trecho, mas garantindo que a água chegue ao final do sulco. Aplica-se esta vazão por tempo 
suficiente para que toda a dose desejada seja aplicada no final do sulco. 
 
Ver exemplo em sala de aula 
 
7.2.4 Lâmina percolada (Lp) 
A lâmina percolada corresponde àquela água que foi perdida por percolação. Entende-se por 
percolação toda a água que infiltrou, mas não foi armazenada pelo solo, pois, este atingiu sua 
capacidade de campo. Esta água pode contribuir para a recarga dos aqüíferos ou para o escoamento 
de base dos rios. A percolação é máxima no início do sulco, pois neste ponto a maior tempo de 
oportunidade de infiltração e mínima ou nula no final do sulco. Se admitirmos uma distribuição 
uniforme ao longo do sulco, a lâmina percolada será: 
2
LfLi
Lp


 (18) 
Percentagem percolada (Pp): 
100
Lt
Lp
Pp
 (19) 
 
7.2.5 Lâmina escoada (Le) 
A lâmina escoada, se houver, corresponde àquela água que foi perdida por escoamento 
superficial no final do sulco e é igual a: 
Le = Lt – (Lf + Lp) (20) 
Percentagem escoada (Pe): 
100
Lt
Le
Pe
 (21) 
 
7.2.6 Eficiencia do sistema de irrigação por sulcos 
O método de irrigação por sulcos gera perdas de água através de percolação no início do 
sulco e de escoamento no final do sulco. 
Se em um sulco projeta-se vazões muito pequenas para serem transportadas, o tempo para a 
água chegar até o final do sulco será grande, aumentando o tempo de oportunidade de infiltração no 
início do sulco, gerando percolação e desuniformidade de irrigação ao longo do sulco (muita água 
no início do sulco e pouca no final). 
Se as vazões projetadas são muito grandes, pode ocorrer escoamento superficial no final do 
sulco, causando erosão e perdas de água. 
Quanto menores forem às perdas por percolação e escoamento, maior será a eficiência do 
sistema. Existem três tipos de eficiência no sistema de irrigação: eficiência de condução, de 
distribuição e de aplicação. 
 
 
21 
 
 
a) Eficiência de condução (Ec). 
As perdas de água ocorrem entre a captação d’água (bomba) e a entrada na parcela de 
irrigação. As perdas podem ocorrer de diferentes fontes: vazamentos nos condutos, evaporação 
direta se a água é transportada atravésde canais abertos, percolação se os canais não forem 
revestidos. 
100
Vd
Va
Ec
 (22) 
Onde: 
 Ec = eficiência de condução (%); 
Va = volume d’água aplicado na área de irrigação (m3); 
Vd = volume d’água derivada para irrigação (m3). 
 
Esta eficiência é importante em projetos onde à distância da captação d’água até a parcela de 
irrigação é grande, principalmente em regiões quentes e com solos de alta taxa de infiltração, se os 
canais não forem cobertos nem revestidos. A menor eficiência admitida é de 90%. 
 
b) Eficiência de distribuição (Ed). 
Refere-se à uniformidade de infiltração ao longo do sulco. 
Não é considerada como perdas de água na parcela de irrigação, mas sim com relação a 
uniformidade de distribuição de irrigação. Esta eficiência deve ser superior a 70%, exceto para solos 
muito permeáveis. 
 
100
2



LfLi
Lf
Ed
 (23) 
Onde: 
Ed = eficiência de distribuição (%); 
Li = Lâmina infiltrada no início do sulco (mm); 
Lf = Lâmina infiltrada no final do sulco (mm). 
 
c) Eficiência de aplicação (Ea). 
É a percentagem do total da água aplicada na irrigação que é útil às culturas. A eficiência de 
aplicação mínima admitida é de 60%, mas sabemos que os sistemas de irrigação por sulcos 
instalados atualmente ainda estão com essa percentagem bem abaixo do recomendado. O ideal é de 
70%. 
100
Lt
Lf
Ea
 (24) 
Onde: 
Ea = eficiência de aplicação (%); 
Lf = Lâmina infiltrada no final do sulco (mm), normalmente igual à lâmina líquida requerida 
(Lreq); 
Lt = Lâmina total aplicada no sulco (mm). 
 
 
 
22 
Para calcular a eficiência do sistema de irrigação em termos de perdas de água, considera-se 
somente a eficiência de condução e a de aplicação, visto que a eficiência de distribuição não 
considera perdas de água e sim uniformidade de distribuição da água. 
Eficiência do sistema = Ec x Ea 
EaEc
)Lreq(LíquidaLâmina
(LB)BrutaLâmina


 (25) 
 
Exemplo: 
 Vazão total disponível de 0,10 m3/s; Área de 550 m (Declividade de 3%) por 240 m 
(declividade do terreno de 0,5%); solo de textura argilosa (fina); utilizando a equação de 
avanço encontrada anteriormente e a equação de infiltração acumulada abaixo (I em mm; Tinf 
em minutos), determine: Nf, Ni, Ns e Q0, Lreq, comprimento do sulco, lâmina total (vazão 
constante e reduzida), Li, Lp, Le, eficiência de aplicação e de distribuição do sistema 
calculada, LB e o turno de rega. 
Cultura feijão; espaçamento entre fileiras 2,0 m; espaçamento entre plantas 0,3 m; 
profundidade do sistema radicular = 0,4 m; fator de disponibilidade de água para o feijão = 
0,35; ETc = 5,5 mm/dia; capacidade de campo 28% (base peso) e ponto de murcha 
permanente 10% (base peso), densidade do solo de 1,25 g/cm3. Qual a carga hidráulica do 
sifão se o seu diâmetro for de 1 ½” e coeficiente de descarga = 0,5. 
 
59,0
inf12,1 TI 
 
 
7.3 Metodologia da FAO modificada 
 
- O procedimento de cálculo é realizado tomando-se como base o balanço de volume de água em 
sulco de irrigação: 
 
rozyt VVVV 
 (26) 
Onde: 
 Vt = Volume total de água aplicado no sulco; 
 Vy = Volume armazenado temporariamente na superfície do sulco; 
 Vz = volume infiltrado; 
 Vro= volume de escorrimento superficial. 
 
- Vro = 0 na fase de avanço. Utilizando a equação de Kostiakov-Lewis (28) para o volume infiltrado 
de água (Vz) e considerando a equação de avanço já mostrada para o calculo de Vy, o balanço de 
volume fica descrito como: 
 
zyt VVV 
 (27) 
infinf TVIBTkI
a

 (28) 
 
- Segue-se então os procedimentos de determinação propostos pela FAO (otimização e interação 
buscando maior eficiência de aplicação aliada ao melhor manejo do sistema). 
 
7.3.1. Balanço de volume de água no solo 
 
 
23 
 
Faz-se o balanço de volume de água considerando a fase de avanço e posteriormente a fase 
de reposição (ou irrigação). Antes, porém deve-se realizar um estudo da área a ser irrigada 
(dimensões, declividades, características físicas, etc.), para se saber a quantidade de sulcos, 
comprimentos e vazões de entrada nos sulcos para a interação. Dessa forma segue-se o 
procedimento de cálculo no item 7.2.3 a1. 
 
7.3.2. Procedimento de cálculo 
 
 A metodologia proposta pela FAO para irrigação por sulcos em declive pode ser resumida 
da seguinte maneira: 
 
a) Dados de entrada 
- Parâmetros de infiltração: a, k e VIB. 
- Comprimento (Larea) e largura (Wfarea) da área, declividade (S0) e coeficiente de rugosidade 
(n), encontrados pelo método simplificado. 
- Lâmina líquida requerida para a cultura: Lreq. 
- Espaçamento ente sulcos (E) e parâmetros de forma do sulco encontrados no item 6.1.1: σ1, 
σ2, γ1 e γ2. 
- Vazão máxima não erosiva do solo encontrada também pelo método simplificado: Qmax. 
- Vazão total disponível para o projeto (QT). 
- Número de sulcos total (Nf), número de sulcos por setor (Ni) e número de setores (Ns), 
encontrados também anteriormente para o cálculo de Q0. 
 Além das equações já apresentadas anteriormente (características do sulco e na metodologia 
simplificada), temos que utilizar estas outras abaixo no procedimento da FAO. 
 
b) Determinação da altura da lâmina de água no sulco (lâmina normal na cabeceira) 
 O calculo de Y0 (lâmina de água na cabeceira do sulco) é realizado com a equação (29), 
sendo necessário a obtenção dos parâmetros σ1, σ2, γ1 e γ2 pelo método dos dois pontos. 
22 25
3
3
5
1
3
2
1
2
1
0
0
0















S
nQ
Y
 (29) 
 Esta equação deriva da equação de Manning para escoamento em canais abertos (equação 
30, derivada da substituição dos parâmetros na equação 31). 
3
25
0
3
2
1
3
5
1
2
1
0
0
22 

 
 Y
n
S
Q (30) 
 
sASR
n
Q  2
1
0
3
21 (31) 
onde: 
 
 
24 
 Q = vazão de avanço de água no sulco (m3 s-1); 
 n = coeficiente de atrito (tabelado, varia de 0,01 a 0,1); 
 R= raio hidráulico (relação entre a área e o perímetro do sulco), (m); 
 S0 = declividade do sulco, (m m-1); 
 As = Área da secção transversal do sulco (m2). 
 
 Nesse caso é necessário conhecer os parâmetros da secção transversal, área de secção 
transversal do sulco, perímetro molhado e raio hidráulico do sulco como mostrado no item 6.1.1. 
 
c) Determinar o valor de Y0 e A0 
O valor de Y0 é determinado utilizando-se Q0 na equação 29 e o valor de A0 utilizando-se Y0 
na equação 4. 
 
d) Calcular o tempo de avanço (Ta) 
Utiliza-se nesse caso o procedimento de Newton-Raphson para otimizar o valor através da 
interação de um valor prefixado. Nesse caso a equação 34 é utilizada para o valor prefixado 
(estimativa inicial) e a equação 35 para determina o Ta pelo método de interação. 
Passos: 
1) Com os valores dos parâmetros “b”, “a”, “β” e “σ2” estima-se os valores de “rz” e “ry” 
pelas equações 32 e 33: 
1
1
2 

y
r
 (32) e 
)1()1(
1)1(
ba
aba
rz



 (33) 
onde:ry = fator de forma do volume superficial; 
rz = fator de forma do volume infiltrado; 
 a = parâmetro da equação de Kostiakov-Lewis; 
 b = expoente da equação de avanço; 
 β = parâmetro empírico que caracteriza a forma do perfil longitudinal da água superficial 
(recomendado o valor de 0,35 para sulcos). 
2) Determina-se um valor estimado inicial para o tempo de avanço “Ta” chamando-o de 
“T1”, por: 
0
0
1
5
Q
LA
T


 (34) 
3) Determina-se um valor da estimativa revisada de “T1” chamando-o de “T2” pelo método 
de Newton-Raphson, por: 
L
b
VIB
T
kar
EQ
L
b
TVIB
TkrELArTQ
TT
a
z
a
zy























1
1
1
1
0
1
1010
12
 (35) 
onde: 
 Q0 = vazão de entrada (cabeceira) no sulco; 
 A0 = seção transversal na entrada (cabeceira) do sulco; 
 
 
25 
 k, a e VIB = parâmetros da equação de Kostiakov-Lewis; 
 b = expoente da equação de avanço; 
L = comprimento do sulco (m); 
E = espaçamento entre os sulcos = largura da faixa umedecida pelo sulco (m). 
 
OBS: Equação de Kostiakov-Lewis é encontrada pelo procedimento de determinação de 
infiltração de água no solo. O parâmetro VIB normalmente é colocado como sendo a 
velocidade de infiltração básica (VIB). 
4) Compara-se os valores de T1 e T2 encontrados pela sua diferença absoluta. Se eles forem 
iguais ou apresentarem uma tolerância de cerca de 1,0 minuto (ideal 0,5 minutos ou menos), se 
aceita T2, chamando-o de Ta (tempo de avanço), e o procedimento para calcular Ta estará 
concluído. 
Se a tolerância não foi encontrada, então troca-se T1 por T2 na equação 35 para determinar 
T3, e assim sucessivamente, procedendo-se os passos dos itens “3” e “4” até se encontrar a 
tolerância (interativamente). 
 
e) Calcular o tempo requerido (Treq) para a aplicação da lâmina liquida requerida (Lreq) 
Da mesma forma como no item “d”, utiliza-se o procedimento de Newton-Raphson. Nesse 
caso a equação 36 é utilizada para o valor prefixado (estimativa inicial) e a equação 37 para 
determinar Treq pelo método de interação. 
 
Passos: 
1) Determina-se um valor estimado inicial de Treq chamando-o de “T1”, considerando a 
lâmina infiltrada (I) = lâmina liquida requerida (Lreq), por: 
a
k
I
T
1
1 





 (36) 
2) Calcula-se a estimativa revisada de T1 chamando-o de “T2” pelo procedimento de 
Newton-Raphson, por: 
VIB
T
ka
TVIBTkI
TT
a
a




1
1
11
12 (37) 
3) Da mesma forma como no item “d”, verifica-se a tolerância de cerca de 1 minuto (ideal 
0,5 minutos ou menos), pela diferença absoluta entre T1 e T2. Se a tolerância for aceita, o 
procedimento de cálculo para determinar Treq estará concluído. Se a tolerância não for aceita, troca-
se T1 por T2 na equação 37 para determinação de T3, e assim sucessivamente, até se encontrar a 
tolerância. 
 
f) Calcular o tempo de corte da água (Equação 38), Ti = Tco, negligenciando as fases de 
depleção e recessão 
areqco TTTTiTt 
 (38) 
Onde: 
Ti = Tco = Tempo de irrigação ou tempo de corte (seg.); 
 
 
26 
 Treq = Tempo para aplicar a lâmina requerida pela cultura (seg.); 
 Ta = Tempo de avanço (seg.). 
 
 
g) Calcular a eficiência de aplicação (Ea), pela equação 39 
i
req
TQ
ELL
Ea



0
 (39) 
Onde: 
Ea = eficiência de aplicação (decimal); 
 L = Comprimento do sulco (m); 
 Lreq = Lâmina líquida requerida a ser infiltrada no ponto de projeto (m); 
E = Espaçamento entre sulcos (m); 
Q0 = vazão na cabeceira do sulco (m3 s-1). 
 
Exemplo de aplicação. 
 
Dados gerais: 
 Tipo de captação: açude; Vazão disponível = 50 m3/h; espaçamento (Separação) entre sulcos 
= 2,0 m; dimensões da área: 
 N - S = 200 m (declive 1,5 %) 
 O - E = 250 m (declive 0,3 %) 
 
Dados de solo: 
 Solo de textura muito fina (C = 0,892 e A = 0,937); 
 Lreq = 44,8 mm; coeficiente de rugosidade de Manning “n”= 0,04; 
 
Dados do sistema de irrigação: 
 Dados de infiltração: 
 k = 0,0003715 m/sa; a = 0,529; VIB = 0,000002266 m/s; 
 Dados da equação de avanço: 
 c = 15,17 m/minb; b = 0,595; 
 Dados da seção transversal do sulco: 
 Lâmina de água, Y 
(m) 
Perímetro molhado, Pm 
(m) 
Largura horizontal, B 
(m) 
Pares de valores médios 0,06 0,189 0,143 
Pares de valores máximos 0,12 0,334 0,225 
 
Resolução: 
Comprimento escolhido para o sulco L = 250 m (sentido oeste - leste com declividade de 0,3%) 
 
Parâmetros da secção do sulco (uso do método de dois pontos): 
M = 0,654 
d = 0,900 m(1-M) 
σ1 = 0,544 m(2- σ2) 
σ2 = 1,654 
γ1 = 1,906 m(1- γ2) 
γ2 = 0,821 
 
Determinação da vazão do sulco, número de sulcos e setores de irrigação: 
 
 
27 
Nf = 100 sulcos 
Qmax = 2,756 L/s 
Ni = 5,04 sulcos/setor 
Ns = 19,84 setores 
Ns selecionado = 16 setores 
Ni corr. = 6,0 sulcos/setor 
Qo = 2,315 L/s 
 
Parâmetros do escoamento da água e de redistribuição na superfície do sulco: 
Yo = 0,1069 m 
Ao = 0,01348 m2 
β = 0,35 
ry = 0,6334 
rz = 0,7419 
 
Tempo de avanço (método interativo): 
Ta = T1 = 7281,21 s 
Ta = T2 = 18650,11 s 
Ta = T3 = 15565,91 s 
Ta = T4 = 15454,07 s 
Ta = T5 = 15453,89 s tolerância aceita 
 
Tempo de aplicação da Lreq (método interativo): 
Treq = T1 = 8600,37 s 
Treq = T2 = 4718,75 s 
Treq = T3 = 4970,68 s 
Treq = T4 = 4972,62 s 
Treq = T5 = 4972,62 s tolerância aceita 
 
Eficiência de aplicação da água no sulco: 
Ti = Tco = 20426,51 s 
 
Ea = 47,37 % 
 
7.3.3 Escolha dos resultados 
 
Devem-se testar várias alternativas de projeto com vários valores de vazão e comprimento 
dos sulcos, para termos, ao final, opções de escolha para o nosso projeto proposto. 
Para isso, podemos simular as varias opções de possíveis vazões para distintos setores de 
sulcos, instalados nas duas direções da área. Podemos também testar alternativas de diferentes 
comprimentos para os sulcos. 
A questão a ser discutida é qual das propostas é a melhor. Para isso, se determina a 
eficiência de aplicação para cada alternativa. 
A freqüência e duração de cada irrigação necessitam ser verificadas e, então, torna-se mais 
fácil selecionar a melhor alternativa. Verifique que, ao diminuirmos os comprimentos dos sulcos, 
normalmente acabamos aumentando o número total deles. Já foi observado que é possível atingir 
valores de aproveitamento da água bastante elevados (próximos ou maiores que 70%). 
Hoje em dia as perdas na irrigação por superfície são grandes e para reduzi-las podemos utilizar o 
sistema de redução de vazão, o sistema de pulsações intermitentes ou o sistema de reuso da água. 
Muitas vezes o resultado encontrado com maior eficiência, não satisfaz as exigências do projeto, 
como por exemplo, não poder ser possível irrigar toda a área ou o tempo de aplicação de água é 
 
 
28 
muito elevado (maior que o tempo disponível para trabalho). Deve haver um consenso para escolher 
a melhor solução para o projeto. 
 
8. Quimigação na irrigação por sulco 
 
Quimigação é a aplicação de produtos químicos na lavoura por intermédio da água de 
irrigação. A quimigação nos sistemas de superfície (incluindo a irrigação por sulco) está mais 
restrita à fertirrigação, à herbigação e à nematigação; processosem que os produtos devem ser 
aplicados na superfície do solo. Alguns fungicidas e inseticidas também podem ser aplicados 
usando-se a irrigação por superfície, mas essa aplicação é restrita. Essa pequena utilização da 
quimigação nesses sistemas se deve à baixa eficiência de irrigação, ao não molhamento de toda a 
superfície do solo, no caso da irrigação por sulcos, é a grande perda de produtos com a água de 
percolação e de escoamento superficial, inerentes ao método de superfície. 
A introdução de nivelamento de terras controlados por laser e de sistemas por superfície 
automatizados tem melhorado a uniformidade de aplicação nesses sistemas, potencializando a 
prática de irrigação. 
 
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 8a edição 
Universidade Federal de Viçosa. Imprensa Universitária, Viçosa-MG, 2009. 625 p. 
 
MANTOVANI, E. C.; BERNARDO, S.; PALARETTI, L. F. Irrigação: Princípios e métodos. 3a 
edição Universidade Federal de Viçosa. Imprensa Universitária, Viçosa-MG, 2009, 355 p. 
 
FERNANDEZ, M. F; ARAUJO, R; ITO, A. E. Manual de hidráulica. 8a ed., São Paulo: Editora 
Edgard Blucher Ltda, 1998. 669 p. 
 
WALKER, W.R. Guidelines for designing and evaluating surface irrigation systems. 1.ed. 
Rome: FAO, 1989. 182p. (FAO. Irrigation and Drainage Paper, 45).