Sistemas de Irrigação por Aspersão

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS 
DISCIPLINA: SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Vladimir Batista Figueirêdo 
 
 
 
 
 
 
 
Mossoró - RN 
Janeiro - 2017 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO, DEFINIÇÕES E CONCEITOS ................................................................................ 1 
2. PRINCIPAIS VANTAGENS E LIMITAÇÕES DA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO ...................... 2 
3. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO .......................................... 2 
3.1 ASPERSORES ..................................................................................................................................... 3 
3.2 TUBULAÇÕES ................................................................................................................................... 4 
3.3 CONJUNTO MOTOBOMBA .................................................................................................................. 5 
3.4 ACESSÓRIOS ..................................................................................................................................... 6 
4. SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO ............................................................................... 6 
4.1 ASPERSÃO CONVENCIONAL .............................................................................................................. 6 
4.2 CANHÃO HIDRÁULICO ...................................................................................................................... 8 
4.3 AUTOPROPELIDO .............................................................................................................................. 8 
4.4 PIVÔ CENTRAL ................................................................................................................................. 9 
4.5 DESLOCAMENTO LINEAR ............................................................................................................... 10 
4.6 SISTEMA DE IRRIGAÇÃO DO TIPO MALHA ........................................................................................ 11 
5. SELEÇÃO DOS ASPERSORES ........................................................................................................ 11 
5.1 CARACTERÍSTICAS E FATORES QUE AFETAM O DESEMPENHO DO ASPERSOR: .................................. 11 
6. ESPAÇAMENTOS ENTRE OS ASPERSORES. .............................................................................. 14 
7. UNIFORMIDADE DE APLICAÇÃO DA ÁGUA. ........................................................................... 14 
7.1 FATORES QUE AFETAM A UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA ........................................... 15 
7.2 METODOLOGIA DE DETERMINAÇÃO DA UNIFORMIDADE ................................................................ 15 
8. CARACTERÍSTICAS DA IRRIGAÇÃO POR PIVÔ-CENTRAL ................................................... 16 
9. DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO 
CONVENCIONAL (SEMI-FIXO) ......................................................................................................... 16 
9.1 DIMENSIONAMENTO AGRONÔMICO ................................................................................................ 16 
9.2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO .................................................................................................. 18 
9.2.1 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL ..................................................................................... 18 
9.2.2 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL ................................................................................... 20 
9.2.3 DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE RECALQUE E SUCÇÃO ............................................................. 21 
9.2.4 DIMENSIONAMENTO E ESCOLHA DO CONJUNTO MOTO-BOMBA .................................................... 21 
 
1 
 
 
1. Introdução, definições e conceitos 
 
Entre o final do século XIX e início do século XX tentou-se desenvolver um método de 
irrigação que suprisse água as culturas de forma natural e semelhante ao que acontece na natureza. 
Dessa forma, a irrigação por aspersão tinha em seu primeiro esboço tentar simular a chuva sobre as 
plantas artificialmente. Temos então a irrigação por aspersão sendo uma técnica de irrigação ao qual a 
água é aspergida sobre as plantas e/ou superfície do solo, na forma de chuva artificial (simulação de 
uma chuva), ocasionada pelo fracionamento do jato de água que sai em dispositivos especiais 
(aspersores), que se espalha pelo ar caindo sobre o solo ou planta. Para que haja então a formação do 
jato de água saindo dos aspersores é necessário um fornecimento de pressão de água, normalmente 
obtido por sistema de bombeamento, que canaliza toda a vazão e pressão por tubulações até os 
aspersores. 
Estes dispositivos especiais chamados de aspersores são basicamente, pequenos orifícios ou 
bocais com a função de pulverizar os jatos d'água que saem das tubulações, conferindo certa 
uniformidade na precipitação. 
Há muitos séculos o homem pratica a irrigação por aspersão, embora que seja por processos 
primitivos, que é o caso do regador. A irrigação por aspersão começou realmente no final do século 
XIX, sendo que os primeiros aspersores rotativos, precursores dos utilizados hoje, apareceram no início 
do século XX. Após o final da II Guerra Mundial a irrigação por aspersão começou a se difundir tanto 
na Europa como nos Estados Unidos. No Brasil, a irrigação por aspersão começou em meados do 
século XX na cultura do café. Na Figura 1 observa-se um sistema por aspersão típico. 
 
 
Figura 1. Irrigação por aspersão típico. 
2 
 
 
Na Tabela 1 estão apresentados resumidamente alguns dos fatores que podem afetar a 
irrigação por aspersão. 
 
Tabela 1. Alguns fatores que afetam a seleção do método de irrigação por aspersão. 
Método Fatores 
Aspersão 
Declividade 
Taxa de 
infiltração 
Sensibilidade da 
cultura ao 
molhamento 
Efeito do vento 
Adaptável a diversas 
condições 
Adaptável às mais 
diversas condições 
Pode propiciar o 
desenvolvimento de 
doenças foliares 
Pode afetar a 
uniformidade de 
distribuição e a 
eficiência 
Adaptado de Turner (1971) e Gurovich (1985). 
 
2. Principais vantagens e limitações da irrigação por aspersão 
 
As principais vantagens dos sistemas de irrigação por aspersão são: 
- Facilidade de adaptação às diversas condições de solo e topografia; 
- Apresenta potencialmente maior eficiência de distribuição de água, quando comparado com o 
método por superfície; 
- Pode ser totalmente automatizado; 
- Pode ser transportado para outras áreas em certas situações; 
- As tubulações podem ser desmontadas e removidas da área, o que facilita o tráfego de 
máquinas; 
- Potencializa a aplicação de produtos químicos como a fertirrigação; 
 - Recomendado para cultivos que cobrem toda a área de plantio. 
 
As principais limitações são: 
- Os custos de instalação e operação são mais elevados que os do método por superfície; 
- Pode sofrer influência das condições climáticas, como vento e umidade relativa; 
- A irrigação com água salina, ou sujeita a precipitação de sedimentos, pode reduzir a vida útil 
do equipamento e causar danos a algumas culturas; 
- Pode favorecer o aparecimento de doenças em algumas culturas e interferir com tratamentos 
fitossanitários; 
- Pode favorecer a disseminação de doenças cujo veículo é a água. 
 
3. Equipamentos utilizados na irrigação por aspersão 
 
Os componentes básicos da irrigação por aspersão são: aspersores, tubulações,acessórios e 
conjunto moto-bomba, sendo este último responsável pela captação da água de irrigação da fonte 
(manancial de água), sua condução à linha lateral e aspersores. Em cada sistema de irrigação por 
aspersão existem as mais variadas configurações/tipos/modelos desses componentes, o que faz com que 
se diferencie um sistema de irrigação do outro. 
 
3 
 
 
3.1 Aspersores 
 
Os aspersores são as peças principais do sistema de irrigação por aspersão, os quais operam 
sob pressão lançando o jato d’água no ar os quais caem sob forma de chuva. 
Podem ser do tipo estacionários ou rotativos, sendo estes últimos os mais utilizados, e tem 
componentes principais de um aspersor típico (Figura 2) aos quais são: bocal, braço oscilante, defletor, 
mola de controle, cabeçote, juntas lubrificadas e corpo do aspersor. Estes aspersores podem ser de giro 
completo ou setorial, permitindo a regulagem da amplitude do giro. Quanto à velocidade de rotação, os 
tipos mais comuns são os de baixa velocidade de rotação (1 a 2 rpm) para os aspersores de porte médio 
e 0,5 rpm para os aspersores gigantes, sendo utilizados também aspersores pequenos de alta rotação 
(acima de 2 rpm) em jardins, hortas e viveiros. 
Quanto ao ângulo de inclinação do jato com a horizontal, a maioria dos aspersores possui uma 
inclinação em torno de 30o. 
Os aspersores mais comuns são os de um ou dois bocais, e normalmente os aspersores 
caracterizam-se pelo diâmetro de seus bocais, expressos em milímetros, sendo que em um mesmo 
aspersor pode haver bocais de diferentes diâmetros. 
Quanto ao tipo de rotação podem ser com rotação causada pelo impacto do braço oscilante, o 
qual é ativado pela ação do jato de água que sai do aspersor sobre o deflector do braço oscilante, 
provocando impactos pequenos e periódicos, e há aqueles com rotação por causa da reação pela saída 
do jato (usado para irrigação de jardins). 
 
 
 
 Bocal Pressão (atm) Diâmetro (m) Vazão ( l /h) 
1 19 570 
2 21 810 
3 23 990 
 
Azul 
 2.9 
4 24 1140 
1 20 450 
2 22 620 
3 24 770 
 
Vermelho 
 3.5 
4 25 890 
1 21 360 
2 23 480 
3 26 600 
 
 
Preto 
 4.0 
4 27 690 
 
 
Figura 2. Aspersores rotativos de dois e de um bocal. 
 
 
 
 
4 
 
 
Segundo a pressão de serviço os aspersores são reunidos em quatro grupos: 
Grupo 1: pressão de serviço muito baixa: 4 a 10 m.c.a (metros de coluna de água). São geralmente do 
tipo estacionário. 
Grupo 2: pressão de serviço baixa: 10 a 20 m.c.a. Raio de ação entre 6 e 12 m. Geralmente são do tipo 
rotativo. 
Grupo 3: pressão de serviço média: 20 a 40 m.c.a. Raio de ação entre 12 e 36 m. São os mais usados e 
são geralmente do tipo rotativo com um ou dois bocais. 
Grupo 4: aspersores gigantes ou canhão hidráulico: podem ser de médio alcance com raio de ação de 
30 a 60 m e pressão variando de 40 a 80 m.c.a., ou de longo alcance com raio de ação de 40 a 
80 m e pressão variando de 50 a 100 m.c.a. São mais usados em sistemas autopropelidos. 
 
3.2 Tubulações 
 
A condução da água que vem por pressão do conjunto motobomba até os aspersores é feita 
pelas tubulações que são de diversos materiais: ferro fundido, cimento amianto, concreto, aço zincado, 
alumínio, polietileno de alta densidade (PEAD) e PVC rígido. Têm um comprimento padrão de 6 m. 
A pressão de serviço e espessura da parede varia com o material de constituição. 
Geralmente as tubulações constituem-se da adutora (recalque) a qual conduz a água da 
motobomba até a linha principal, para as linhas secundárias e/ou laterais diretamente e geralmente são 
fixas, tubulações secundárias (às vezes) e tubulações laterais que conduzem água até os aspersores. 
Para a linha principal e secundária fixas usam-se diversos tipos de materiais e para as principais e 
laterais móveis usam-se tubulações leves como aço zincado e PVC com engate rápido. 
 
 
 
Figura 3. Tubulações de ferro fundido, aço zincado e PVC. 
5 
 
 
 
3.3 Conjunto motobomba 
 
Os conjuntos motobomba do tipo centrífuga de eixo horizontal são as mais usadas. Há também 
as do tipo turbina de poços profundos. Os principais motores utilizados são os elétricos, sendo os a 
diesel e gasolina menos utilizados por terem menor eficiência. Em estações elevatórias de 
bombeamento podemos ter bombas trabalhando em paralelo, quando as saídas de recalque da água na 
bomba serão conectadas proferindo um aumento de vazão ao sistema, e bombas trabalhando em série, 
quando a saída de recalque de uma bomba esta conectada a entrada de sucção de outra bomba 
conferindo um aumento de pressão ao sistema. 
 
 
Figura 4. Conjuntos motobomba centrífugas. 
A bomba do tipo centrífuga desses conjuntos tem uma série de componentes ao qual o rotor e 
o difusor (carcaça) são os mais importantes. Na Figura 5 verificam-se os rotores e suas configurações. 
 
Figura 5. Carcaça da bomba e tipos de rotores utilizados. 
6 
 
 
 
3.4 Acessórios 
 
Devido à condução da água em tubulações e sua elevação até os aspersores são necessários 
diversos tipos de acessórios como: registro, curvas (30o, 45o, 60o e 90o), niple, tampão, tê, redução, 
cruzeta, cotovelo, manômetro, válvula de derivação, braçadeira, válvula de pé com crivo, válvula de 
retenção, válvula elétricas e hidráulicas de comando, tudo de subida, pé de suporte, tripé, etc. 
 
 
Figura 6. Acessórios diversos de um sistema de irrigação por aspersão. 
4. Sistemas de irrigação por aspersão 
 
Os sistemas de irrigação por aspersão podem ser classificados segundo o tipo de tubulação 
usada, instalação no campo, tipos de conexões ou engates entre tubos, movimentação das linhas laterais 
e manejo da irrigação. Normalmente os sistemas são classificados do tipo fixos, semi-fixos ou 
portáteis, o que depende da movimentação ou não das linhas de tubulações e em mecanizados ou não, 
quando existe ou não algum movimento de tubulações ou aspersores mecanicamente na área. Os 
sistemas mais usados de irrigação por aspersão são apresentados e discutidos a seguir. 
 
4.1 Aspersão Convencional 
 
Nos sistemas fixos, tanto as linhas principais quanto as laterais permanecem na mesma posição 
durante a irrigação de toda a área. Em alguns sistemas fixos, as tubulações são permanentemente 
enterradas (Figura 7). 
No layout (croqui) de um sistema por aspersão convencional, normalmente as tubulações são 
divididas em ramificações, ao qual são chamadas de linhas da seguinte forma: linhas laterais sendo 
aquelas que suportam os aspersores; linhas de derivação sendo aquelas por onde saem as linhas laterais, 
podendo ser secundárias, terciárias,...; linha principal sendo aquelas por onde saem as linhas de 
derivações e são as linhas que começam na entrada da área; linha de recalque que são aquelas que saem 
do conjunto moto-bomba e vão até a entrada da área (começo das linhas principais); e a linha de sucção 
sendo aquelas que saem da fonte de água (manancial) e vão até o conjunto moto-bomba. Nos sistemas 
7 
 
 
semi-fixos, as linhas principais são fixas (geralmente enterradas) e as linhas laterais são movidas, de 
posição em posição, ao longo das linhas principais. Nos sistemas portáteis, tanto as linhas principais 
quanto as laterais são móveis (Figura 8). 
Os sistemas semi-fixos e portáteis requerem mão-de-obra para mudança das linhas laterais. 
São recomendados para áreas pequenas, geralmente com disponibilidade de mão-de-obra familiar. 
Todavia, é possível utilizar mini-canhões no lugar dos aspersores, o que permite a irrigação de áreas 
maiores, em condições de pouco vento e quando a uniformidade da irrigação não é crucial. 
 
 
Figura 7. Sistema semi-fixode aspersão convencional. 
 
 
Figura 8. Layout de um sistema por aspersão convencional, mostrando o sentido de movimentação das 
linhas laterais. 
 
8 
 
 
4.2 Aspersão por Canhão hidráulico 
 
Num sistema por aspersão utilizando canhão hidráulico, normalmente se tem de uns poucos 
canhões na área (menos de cinco geralmente) ao qual fazem a irrigação em parte da área montando-se 
esses grandes aspersores em hidrantes (tomada de água que saem da tubulação) num movimento 
rotatório dentro da área. Na Figura 9 é mostrado esse canhão fazendo da irrigação na área. 
 
 
Figura 9. Canhão hidráulico irrigando um cafeeiro e o hidrante de linha. 
 
4.3 Autopropelido 
 
Nesse sistema um único canhão ou minicanhão é montado num carrinho, que se desloca 
longitudinalmente ao longo da área a ser irrigada com o auxilio de um carretel enrolador (Figura 10). A 
conexão do carretel enrolador aos hidrantes da linha principal é feita por mangueira flexível. A 
propulsão do carrinho é proporcionada pela própria pressão da água. É o sistema que mais consome 
energia e é bastante afetado pelo regime de ventos, podendo apresentar grande desuniformidade na 
distribuição da água. Produz gotas de água grandes que, em alguns casos, pode causar danos a cultura 
bem como problemas de encrostamento da superfície do solo. Existe também o risco das gotas grandes 
promoverem a queda de flores e pólen de algumas culturas. Presta-se para irrigação em áreas 
retangulares de até 70 ha, com culturas e situações que podem tolerar menor uniformidade da irrigação. 
 
 
 
Figura 10. Canhão autopropelido mostrando o carretel enrolador e a turbina. 
9 
 
 
4.4 Pivô Central 
 
Consiste de uma única lateral (por onde saem os aspersores), que gira em torno do centro de 
um círculo (o centro é chamado de ponto do pivô). Segmentos da linha lateral são suportados por torres 
que são estruturas metálicas com dois pneus em formato de "A" e conectados entre si por juntas 
flexíveis (figuras 11 e 12). Um pequeno motor elétrico, colocado em cada torre, permite o acionamento 
independente destas. O suprimento de água é feito através do ponto pivô, requerendo que a água seja 
conduzida até o centro por adutora enterrada, ou que a fonte de água esteja no centro da área. Pivôs 
podem são recomendados para irrigar áreas de até aproximadamente 120 ha (existe com mais de 600 
ha). O ideal, todavia, é que a área não ultrapasse os 70 ha, embora o custo por unidade de área tenha 
uma tendência de reduzir à medida que aumenta a área. Quanto a limitações de topografia, alguns 
autores afirmam que, para vãos entre torres de até 30 metros, declividades de até 30% na direção radial 
podem ser suportadas, enquanto outros autores indicam que essa declividade máxima só pode ser 
tolerada na direção tangencial (ao longo dos círculos). Pivôs centrais com laterais muito longas, quando 
não corretamente dimensionados em função da taxa de infiltração da água no solo, podem apresentar 
sérios problemas de erosão no final da lateral, devido à alta taxa de aplicação de água necessária nessa 
área. Podem também apresentar problemas de "selamento" (impermeabilização) da superfície, em 
função da textura do solo. São sistemas que necessitam normalmente de alto grau de automação. 
 
Figura 11. Esquema de um Pivô-Central mostrando o ponto do pivô e torre e layout. 
10 
 
 
 
 
Figura 12. Linha lateral do Pivô central e vários em funcionamento. 
 
4.5 Deslocamento Linear 
 
Também chamado de pivô linear ou pivô lateral, a tubulação lateral tem estrutura e mecanismo 
de deslocamento similar à do pivô central, mas desloca-se continuamente, em posição transversal e na 
direção longitudinal da área. Todas as torres deslocam-se com a mesma velocidade. O suprimento de 
água é feito através de canal ou linha principal, dispostos no centro ou na extremidade da área. A água 
é succionada diretamente do canal, ou mangueiras são empregadas para conectar hidrantes da linha 
principal à linha lateral. A bomba desloca-se junto com toda a lateral, o que requer conexões elétricas 
mais complicadas ou a utilização de motores de combustão interna. É recomendado para áreas 
retangulares planas e sem obstrução a passagem da lateral. 
Atualmente existem também os sistemas de deslocamento linear mecanizado para pequenas 
áreas, onde apenas um carrinho se deslocar longitudinalmente na área e as laterais são suportadas 
nesses carrinhos fazendo da irrigação perpendicular a área irrigada. 
 
 
Figura 13. Aspersão por deslocamento linear. 
 
11 
 
 
4.6 Sistema de irrigação do tipo malha 
A irrigação por aspersão do tipo “malha” (Figura 14), refere-se a um projeto que se caracteriza 
pela utilização de tubulação de PVC de diâmetros pequenos (1/2 até 3 polegadas), que são enterradas e 
interligadas em um sistema denominado malha. Em cada um dos pontos dos aspersores são colocados 
os tubos de subida, que podem ser vedados por engate rápido ou simples tampões. No Brasil o sistema 
de irrigação por aspersão do tipo malha teve sua divulgação nos últimos anos na irrigação de pastagens. 
 
 
Figura14. Esquema da irrigação por aspersão do tipo malha e foto da instalação no cafeeiro. 
5. Seleção dos aspersores 
 
5.1 Características e fatores que afetam o desempenho do aspersor: 
 
a) Bocal 
É um dispositivo do aspersor que é constituído por um orifício ao qual sai o jato de água. 
Normalmente o diâmetro do bocal varia de 2 a 30 mm. 
 
b) Vazão e Pressão 
É força por área necessária para haja pressurização nas tubulações e formação do jato de água 
no aspersor, sendo normalmente tida com carga hidráulica (H). A pressão (H) é função da vazão, do 
diâmetro do bocal e das perdas que ocorre no aspersor (coeficiente de descarga). 
HgACdqa s  2
 (1) 
Em que: 
qa = descarga ou vazão do aspersor, (m3 s-1); 
Cd = coeficiente de descarga; 
12 
 
 
As = área de secção do orifício de saída do bocal, (m2); 
H = pressão de trabalho do aspersor, (m.c.a); 
g = aceleração da gravidade, (9,81 m s-2). 
 
A pressão e vazão estando assim relacionadas, podemos então obter a vazão ou pressão de 
trabalho de um aspersor, tendo-se o catálogo dos aspersores pela relação abaixo. 
2
2
1
2
1







qa
qa
Pa
Pa (2) 
Em que: 
Pa1 = pressão do aspersor 1; 
qa1 = vazão do aspersor 1; 
Pa2 = pressão de trabalho 2; 
qa2 = vazão de trabalho 2. 
 
c) Raio de alcance (R) (Cavazza): 
O raio de alcance que melhor se adapta descrito por Cavazza definida pela equação 3 abaixo, 
seria aquele raio em que o jato de água tem melhor formato em curvatura bem como melhor 
distribuição de água no solo aliado a uma menor deriva desse jato de água ocasionado pelos ventos. A 
equação 4 pode ser utilizada para determinação da velocidade de água na saída do bocal ou para 
determinação do ângulo de inclinação do bocal com relação ao corpo do aspersor. 
HdR  69,42
 (3) 
g
V
senR
2
)(2
2
  (4) 
Em que: 
R = raio de alcance, (m); 
α = ângulo de inclinação do bocal do aspersor, (graus); 
V = velocidade do jato d`água do aspersor, (m s-1); 
d = diâmetro do bocal, (m); 
H = pressão de água no bocal, (m.c.a); 
 
d) Intensidade de aplicação ou taxa de precipitação da lâmina (Ia) 
21 EE
qa
I a


 (5) 
Em que: 
Ia = intensidadede aplicação, (m s-1); 
qa = vazão do aspersor, (m3 s-1); 
E1 = espaçamento entre aspersores, (m); 
E2 = espaçamento entre linhas de aspersores, (m); 
 
 
13 
 
 
e) Ventos 
 
 Recomendações - Diminuir espaçamento entre aspersores; 
 - Linhas laterais perpendicularmente a direção do vento; 
 - Escolher aspersores com menor intensidade de aplicação. 
 
Tabela 2. Espaçamento dos aspersores em função da velocidade do vento e do diâmetro de cobertura 
do jato de água. 
Velocidade do 
vento (m/s) 
Espaçamento em função da % do 
diâmetro (D) de alcance do jato de água 
Sem vento 70 a 65% 
0 a 2,0 65 a 55% 
2,0 a 4,0 55 a 45% 
> 4,0 45 a 30% 
 
f) Sobreposição 
Depende do tipo de aspersor e da intensidade de ventos na área (perfil de distribuição). Na 
figura 15 pode ser visto um gráfico das precipitações (intensidade de aplicação) ao se afastar do 
aspersor e a mesmo teste em 3D. 
 
 
Figura 15. Perfil de distribuição médio de água do aspersor Rondo 50 L/h, para pressão de 200 kPa 
operando em ambiente sem vento. 
0
1
2
3
4
5
15 45 75 105 150 210 270 330
distância do microaspersor (cm)
pr
ec
ipi
taç
ão
 m
éd
ia 
em
 
ca
da
 se
mi
-ei
xo
 (m
m/
h)
14 
 
 
g) Grau de pulverização (GP) 
 
Relacionado com o tamanho de gotas de água que pode produzir danos a algumas culturas, no 
solo por perdas de evaporação e ou erosão e na uniformidade de aplicação de água. 
d
H
GP  (6) 
Em que: 
H = pressão de trabalho, (m.c.a); 
d = diâmetro do bocal, (mm). 
 
Tabela 3. Classificação quanto à sensibilidade das culturas. 
GP Tipos de 
gotas 
Tipos de culturas Classificação 
< 3,0 Grossa Pastagem nativa. Insensíveis 
3,1 a 4,0 Semi-grossa Pastagens artificiais, forrageiras, 
cana-de-açucar.. 
Poucos sensíveis 
4,1 a 5,0 Semi-fina Pomares e algumas culturas 
hortícolas. 
Moderadamente sensíveis 
5,1 a 6,0 Fina Hortícolas, algumas fruteiras, 
feijão, milho. 
Muito sensíveis 
>6,0 Finíssima Flores, fumo. Extraordinariamente Sensível 
 
6. Espaçamentos entre os Aspersores 
 
O objetivo básico da irrigação por aspersão é aplicar uniformemente uma lâmina de água 
preestabelecida, com determinada intensidade de aplicação. Como a maioria dos aspersores aplica água 
sobre uma área circular, é necessário uma superposição das áreas molhadas, o que faz com que a 
disposição dos aspersores no campo seja realizado de tal forma que proporcione a melhor uniformidade 
de distribuição. Nesse caso a escolha dos espaçamentos e a disposição das tubulações são de 
fundamental importância: 
- Normalmente em múltiplos de 6 metros; 
- Disposição retangular, quadrático ou triangular. 
7. Uniformidade de aplicação da água 
Os testes de uniformidade consistem em colocar coletores (qualquer tipo de recipiente aberto) 
em uma malha de pontos ao redor do aspersor ou da linha lateral de aspersores. Na figura 16 tem-se a 
disposição dos coletores em torno de um aspersor. 
15 
 
 
 
Figura 16. Distribuição dos coletores ao redor do aspersor. 
 
7.1 Fatores que afetam a uniformidade de distribuição da água 
 
- Diferenças de pressões que se produz no sistema de irrigação; 
- Envelhecimento do equipamento e efeito do vento. 
 
7.2 Metodologia de determinação da Uniformidade 
 
- Disposição de coletores ou pluviômetros eqüidistantes um do outro, ao redor de um aspersor; 
- Medida constante da pressão, vazão do aspersor e direção e velocidade do vento. 
- Equações: 
100CUD
%25







medq
q (7) 
Em que: 
CUD = Coeficiente de uniformidade de distribuição, (%); 
q25% = média que constituem do total as 25% menores precipitações, (mm); 
qméd = média das precipitações, (mm). 
1001CUE 









med
q
 (8) 
Em que: 
CUE = Coeficiente de uniformidade estatístico, (%); 
σ = desvio padrão das precipitações, (mm). 
1001CUC 1 

















med
n
i
med
qn
qqi
 (9) 
Em que: 
16 
 
 
CUC = Coeficiente de uniformidade de Christiansen, (%); 
qi = precipitação observada em cada pluviômetro, (mm); 
n = número de coletores ou pluviômetros. 
Exemplo: 
Determine o CUD, CUE e CUC com os dados de volume coletado em cm3 em pluviômetros 
com diâmetro de 10 cm e espaçados de 3 em 3 m: 68, 69, 76, 77, 78, 78, 84, 86, 86, 88, 89, 90, 94, 97, 
98 e 99 cm3. Média de 84,81 cm3. 
Determine também a vazão média do aspersor considerando um tempo de coleta = 1 hora e 
espaçamentos E1 = 12m e E2 = 12m. 
 
8. Características da irrigação por Pivô-Central 
(ver aula em sala com os exemplos abaixo) 
 
- Ex: Determine a velocidade da última torre (Vut) e a lâmina bruta de irrigação (LB) de um Pivô-
Central que tenha o raio da última torre (Rut) de 580m, vazão total (Qt) de 400 m3/h, raio irrigado de 
595m e tempo de giro de 25h com o percentímetro a 100%. Se o percentímetro estivesse a 80%, qual o 
valor de Vut e LB? 
- Ex: Com os dados do exemplo anterior, determine a vazão de um aspersor localizado a 300m do 
ponto do pivô, cujo espaçamento entre aspersores seja de 2m de distância. 
 
9. Dimensionamento de um sistema de irrigação por Aspersão convencional (Semi-Fixo) 
 
9.1 Dimensionamento Agronômico 
 
Conhecido os dados da necessidade hídrica da cultura (IRN, ITN, ETc, TR, etc.), existe 
basicamente dois procedimentos de calculo para o dimensionamento da irrigação por aspersão. O 
primeiro deles (demonstrado com exemplos no livro “Manual de Irrigação”) leva em consideração a 
determinação da intensidade de aplicação (Ia), admitindo-se um tempo efetivo de irrigação (Ti) 
premeditado, pois se sabe que “Ia” é igual à relação entre “ITN” e “Ti”. Nesse caso, deve-se escolher 
um “Ti” que faça com que a “Ia” seja menor ou igual à velocidade de infiltração básica (VIB) do solo e 
que no manejo de irrigação as mudanças das laterais fiquem a melhor possível. Procede-se os cálculos 
pela escolha dos espaçamentos (E1 x E2) sabendo-se da relação entre a vazão do aspersor e a “Ia”. 
O segundo procedimento, que será demonstrado no exemplo de sala de aula, leva em 
consideração primeiramente a determinação da vazão requerida horária pelo sistema (Q), seguindo os 
passos dos itens “a”, “b”, “c” e “d”, a seguir: 
 
a) Vazão requerida horária (Q). 
)/(
)/()( 2
diahPOEa
diamETcmA
Q



 (10) 
Em que: Q = vazão requerida horária, (m3/h); 
A = área total do projeto, (m2); 
ETc = evapotranspiração da cultura, (m dia-1); 
Ea = eficiência de aplicação, (decimal); 
PO = tempo de operação por dia, (h/dia). 
 
17 
 
 
Exemplo: De posse dos dados abaixo (necessidades hídricas das culturas), segue-se: 
Dados: 
- Área: 500m x 200 m (declividades de 2% nos sentidos N-S e L-O); ETc: 4 mm/dia; 
- Lâmina Líquida requerida (Lreq ou LL): 32 mm; Tempo de operação por dia (PO): 10 h/dia; 
- Eficiência da irrigação (Ea): 80%.; VIB = 15 mm/h. 
 
b) Escolha do Aspersor 
1. Escolher as configurações de Layout (E1 x E2): 6x6m, 12x12m, 18x18m, 24x24m, 36x36m, etc... 
Podem-se simular várias configurações de sistema para determinar ao final, qual seria a melhor 
configuração (que atenda todos os critérios de dimensionamento e tenha um bom manejo operacional). 
Nesse caso recomenda-se não utilizarmais de quatro linhas laterais que irrigam simultaneamente 
para evitar o aumento do custo de instalação. A distribuição das tubulações laterais deve ser de tal 
forma que a sua instalação seja no sentido da menor declividade e/ou perpendicularmente a direção 
predominante dos ventos. Outra preocupação é tentar fazer com que a tubulação de recalque fique o 
mais próximo da entrada da linha principal, para tentar diminui o seu comprimento. 
2. Vento: caso seja problema, escolher menor espaçamento. 
3. Solos: buscar VIB. 
4. Verificar as tabelas de aspersores: buscar fabricantes. 
5. O número total de aspersores (NTA) do projeto é função do número de linhas laterais irrigando 
simultaneamente e do espaçamento escolhido entre aspersores (E1). 
6. Determina-se o número de faixas (NF) a serem irrigadas no projeto (A faixa de irrigação é uma 
subárea irrigada simultaneamente dentro do projeto). Por exemplo, se fosse aspersão fixo e com todos 
os aspersores irrigando simultaneamente, teríamos apenas uma faixa de irrigação. O NF é determinado 
pela relação da área do projeto (A) e a área da faixa irrigada (Af = Wffaixa x Lfaixa). 
7. A vazão do aspersor (qa) é determinada pela relação entre a vazão “Q” e o NTA. A vazão “Q” deve 
ser uma vazão recalculada (Qrec), pois a área irrigada “Ai” ((Ai = (NTA.E1).(NF.E2)) normalmente 
difere da área total “A” do projeto (a “Ai” deve ser igual ou menor do que a “A”). Nesse caso, deve-se 
escolher uma vazão “qa”, de acordo com as configurações de sistema, que faça com que o “Ia” seja 
menor ou igual à velocidade de infiltração básica (VIB) do solo (critério de dimensionamento). 
8. Determinado “qa”, escolhe-se o aspersor comercial nas tabelas de aspersores (exemplo didático da 
Tabela 4) que tenha uma vazão mais próxima da vazão “qa” e que tenha uma pressão mais baixa 
possível, sem afetar a uniformidade de distribuição de água. 
 
Tabela 4. Características de 7 modelos de aspersores de uma marca (sem nome). 
Modelos Diâmetro do bocal Pressão (atm) Vazão (m3/h) 
1 5,0 3,5 1,77 
2 3,6 x 3,2 4,0 1,79 
3 5,2 3,0 1,77 
4 5,0 x 4,6 4,0 3,58 
5 5,4 x 4,7 3,5 3,54 
6 5,5 x 4,2 3,0 1,96 
7 5,6 x 4,7 3,5 3,90 
 
c) Tempo de operação na faixa (Top) 
O “Top” é um tempo utilizado para irrigar uma faixa. Para completar o período de operação 
diário em h/dia, devem-se irrigar as faixas subsequentes no mesmo dia ou em dias posteriores. 
18 
 
 
Em todo caso, o tempo total (TT = Nf x Top) necessário para irrigar todas as faixas do projeto, 
não pode exceder o tempo total no turno de rega (TTR = TR x PO). Essas recomendações também são 
critérios de dimensionamento. Se ocorrer do “TT” exceder o “TTR” pode-se proceder às distorções 
abaixo. 
 
aI
LB
Top 
 (11) 
d) Distorções 
1a opção: diminuir ou aumentar o tempo de operação na faixa (Top), refazendo-se os cálculos. 
2a opção: distorção pela VIB: faz-se Ia = VIB, refazendo-se todos os cálculos do dimensionamento. 
 
OBS: Critério de dimensionamento: a vazão total recalculada para uma nova vazão “qa” após as 
distorções, não pode ser muito diferente da vazão requerida horária (Q) (recomenda-se uma diferença 
máxima de 20% acima ou abaixo da vazão Q). 
 
9.2 Dimensionamento Hidráulico 
Tem o objetivo de determinar as dimensões das tubulações e as pressões necessárias nas 
entradas de cada linha, finalizando com o dimensionamento e escolha do conjunto moto-bomba. 
 
9.2.1 Dimensionamento da linha lateral 
Procedimento para o dimensionamento hidráulico das laterais do exemplo de sala de aula. 
 
Procedimento: Use as equações logo abaixo. 
1. Selecionam-se os dados obtidos do dimensionamento agronômico. Verificar a pressão de trabalho do 
aspersor (Pa) em função da pressão de serviço e da vazão do modelo do aspersor escolhido (equação 2). 
2. Determina-se o comprimento das tubulações laterais (L). 
3. Encontra-se a vazão na lateral (Ql). 
4. Encontrar-se “hfl”, tendo-se a pressão de trabalho do aspersor (Pa) e o desnível geométrico da lateral 
(∆zl). Usa-se o critério de 20% da pressão de trabalho ou 20% de diferença de pressões na linha. No 
caso específico em que o ∆zl ocasionar um hfl igual a zero, recomenda-se determinar um diâmetro 
que atenda no mínimo o critério dos 20%. 
5. Determina-se F, tendo-se “m” e “N”; 
6. Calcula-se Hf, tendo-se “F” e “hfl”; 
7. Determina-se o diâmetro da tubulação lateral “Dl”(usando a equação de Hazen-Williams), tendo-se 
Ql, L, C e Hf. 
8. Escolhe-se o diâmetro comercial mais próximo e maior (Dc) e recalcula-se Hf e hfl. Pode-se até 
escolher um diâmetro menor e mais próximo do calculado, mas, que o hfl atenda no mínimo o 
critério dos 23,53% da Pa. 
9. Encontra-se a Pin, tendo-se a Pa, hfl recalculada, desnível geométrico (∆zl) e altura do aspersor (Aa). 
zPahfl  20,0
 ou 
zPahfl  2353,0
; 
F
hfl
Hf 
 
19 
 
 
26
1
2
1
1
1
N
m
Nm
F







; 
Aa
z
hflPaPin 


24
3  













87,4
852,1
643,10
D
L
C
Q
Hf
(m) (equação de perda de carga de Hazen-Williams). 
Onde: 
hfl = perda de carga na lateral, m; 
∆zl = desnível geométrico da lateral, m; 
Hf = perda de carga contínua, m; 
F = fator de Christiansen (para tubulações com múltiplas saídas); 
m = expoente da vazão (ou da velocidade) na equação de perda de carga contínua em uso (Hazen-
Williams m = 1,852); 
N = número de saídas na tubulação acima de uma saída. (ex. número de aspersores na lateral - NAL); 
Q = vazão na tubulação, m3/s; 
C = coeficiente de Hazen-Williams (caracteriza o atrito dependente da tubulação), ver tabela 5; 
L = comprimento da tubulação, m; 
D = diâmetro interno da tubulação, m; 
Pin = Pressão no início da linha lateral, m; 
Aa = altura do aspersor, m. 
 
Tabela 5. Valores de C (equação de Hazen-Williams) para diversos materiais. 
 Tubos Valores de C 
1 Aço corrugado 60 
2 Aço com juntas “lock-bar”, novos 135 
3 Aço galvanizado (novos e usados) 125 
4 Aço rebitado, novos 110 
5 Aço rebitado, em uso 85 
6 Aço soldado, novos 120 
7 Aço soldado, em uso 90 
8 Aço soldado com revestimento especial (novos e usados) 130 
9 Chumbo 130 
10 Cimento amianto 135 
11 Cobre 130 
12 Concreto – acabamento liso 130 
13 Concreto – acabamento comum 120 
14 Ferro fundido, novos 130 
15 Ferro fundido, em uso 90 
16 Ferro fundido, tubos revestidos de cimento 110 
17 Grês cerâmico vidrado (manilhas) 110 
18 Latão 130 
19 Madeira, em aduelas 120 
20 Tijolos, condutos com revestimento de cimento alisado 100 
21 Vidro 140 
22 PVC 140 a 150 
20 
 
 
9.2.2 Dimensionamento da linha principal 
 
a) Vazão 
qaNTAQp 
 (12) 
Em que: 
Qp = vazão na linha principal, (m3 s-1); 
NTA = número total de aspersores irrigando simultaneamente. 
 
b) Diâmetro e Critérios de dimensionamento da linha principal 
 Em cada trecho da linha principal e secundaria (se houver) usando a equação da continuidade, 
utilizando os seguintes critérios: 
1. Velocidade média permitida (Vp): Vp ≤ 2,0 m s-1. Geralmente para a principal utiliza-se 1,5 m s-1. 
2. Perda de carga máxima pré-estabelecida: hfp = 15% da pressão de trabalho do aspersor (Pa). 
3. Dimensionamento econômico: verificar qual o diâmetro será o mais econômico levando em 
consideração o custo da tubulação e o gasto de energia com o aumento da perda de carga. 
 
c) Pressões na linha principal e derivações 
- A pressão nestas linhas será o somatório das pressões das linhas anteriores mais a perda de carga no 
trecho considerado,mais ou menos o desnível geométrico. 
 
d) Determinação de dois ou mais diâmetros 
 Como os diâmetros da linha principal e de derivações normalmente são muito grandes (acima 
de 100 mm), recomenda-se utilizar dois diâmetros nessas tubulações. Pode-se utilizar dois métodos: 
Método 1. Perda de carga em cada trecho, utilizando a equação da continuidade. 
Método 2. Determinação dos comprimentos L1 e L2 da tubulação em cada trecho pela equação 13 e 14. 
L
D
D
D
D m
n
n


























1
1
1
2
1
1
1
2L
 (13) 
 
L1 = L - L2 (14) 
Onde: 
L = comprimento total da linha principal, (m); 
D = diâmetro interno da tubulação, (m); 
D1 = diâmetro interno comercial superior, (m); 
D2 = diâmetro interno comercial inferior, (m); 
L1 = trecho da linha principal correspondente ao D1, (m); 
L2 = trecho da linha principal correspondente ao D2, (m); 
m = expoente da vazão na equação de perda de carga em uso (Hazen-Williams m = 1,852); 
n = expoente do diâmetro na equação de perda de carga em uso (Hazen-Williams n = 4,87). 
21 
 
 
9.2.3 Dimensionamento da linha de recalque e sucção 
O diâmetro da linha de recalque deve ser o mesmo da linha principal e de sucção o 
imediatamente superior ao da linha de recalque. 
Com os diâmetros da linha de recalque e da sucção conhecidos e seus respectivos 
comprimentos, calcula-se a perda de carga no recalque (hfr) e na sucção (hfs) com a equação de Hazen-
Williams, já que a vazão é a mesma da principal. 
 
9.2.4 Dimensionamento e escolha do conjunto moto-bomba 
Deve-se ter a vazão recalcada e a altura manométrica total do sistema (Hman). 
 
a) Altura manométrica total (Hman): 
hflocPinhftotalHgtotalHman 
 (15) 
Em que: 
Hgtotal = altura geométrica total (soma dos desníveis geométricos das linhas de derivação - 
∆zd, linha principal - ∆zp, linha de recalque - ∆zr e da linha de sucção - ∆zs), (m); 
hftotal = perda de carga total (soma das perdas de carga das linhas de derivação, linha 
principal, linha de recalque e da linha de sucção, (m); 
hfloc = perdas de cargas localizadas, (m). 
 Ao se calcular a Hman, escolhe-se a bomba nos catálogos para se verificar o rendimento do 
conjunto moto-bomba (nb.nm da equação 16). Por exemplo, na Figura 17 se tem um catálogo de pré-
escolha da bomba e na Figura 18 tem-se o catálogo de uma bomba Schneider escolhida. 
 
Figura 17. Catálogo de pré-escolha de bombas da marca KSB, modelo Meganorm. 
22 
 
 
 
 
Figura 18. Catálogo de uma bomba Schneider modelo BC-23. 
 
23 
 
 
b) Potência da moto-bomba (P), em cv: 
mb nn
HmanQ
P



75
1000
 (16) 
Em que: 
Q = vazão recalcada, (m3 s-1); 
nb = rendimento da bomba, (decimal); 
nm = rendimento do motor, (decimal). 
 
c) Verificação do NPSHd e NPSHr: 
 
Critério: NPSHd >= NPSHr 
 
Hfszs
Y
Pv
Y
P
NPSHd atm 
 (17) 
Em que: 
NPSHd = carga energética líquida positiva disponível do projeto, (m); 
Patm = pressão atmosférica do local, (m.c.a); 
Y = peso específico da água, (g cm-3); 
Pv = Pressão de vapor da água, (m.c.a), (Tabela 6); 
Δzs = desnível geométrico de sucção, m. 
 
26,5
275
0065,0275
33,10 




 

z
Patm
 (18) 
Sendo: z = altitude do local, m. 
 
 
 
 
Figura 19. Bomba trabalhando em sucção e afogada, mostrando o desnível geométrico do recalque 
(Δzr) e de sucção (Δzs) quando for negativo ou positivo. 
24 
 
 
 
Tabela 6. Pressão de vapor da água em função da temperatura da água. 
Temperatura (oC) Peso específico da água (g cm-3) Pressão de vapor (m) 
15 0,9798 0,17 
20 0,9789 0,25 
25 0,9777 0,33 
30 0,9764 0,44 
40 0,9730 0,76 
50 0,9689 1,26 
60 0,9642 2,03 
70 0,9589 3,20 
80 0,9530 4,96 
90 0,9466 7,18 
100 0,9399 10,33 
 
Exemplo: 
Com os dados do exemplo de dimensionamento, verifique se ocorre cavitação, tendo a bomba 
escolhida um NPSHr = 5,00 m. Considere a altitude do local de 100 metros, Δzs de 1,5 m e a 
temperatura da água de 25oC. 
 
OBS: Quando não se tem o NPSHr, pode-se obtê-lo para algumas bombas pela equação 19. Porém o 
mais correto é buscar o NPSHr nos catálogos das bombas. 
 
5,0
2
10
2

g
V
zsNPSHr
 (19)