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Aspersao convencional

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Tópicos sobre Sistemas de Irrigação por Aspersão Convencional 
Prof. Edmar José Scaloppi 
 
ASPERSORES PARA IRRIGAÇÃO 
Introdução: 
São os componentes responsáveis pela distribuição de água na área irrigada. Reunem recursos 
tecnológicos (projeto e fabricação) para um desempenho satisfatório e econômico. 
Constituição: 
O aspersor típico apresenta corpo, braço e bocais. Componentes intercambiáveis. Movimento de 
rotação. Ângulo de lançamento do jato (alcance). 
Nos bocais ocorre a transformação de energia piezométrica (pressão) em energia cinética 
(velocidade do jato na saída dos bocais): maior pressão, maior velocidade, maior vazão. 
Velocidade de rotação do aspersor: 
A rotação do aspersor deve ser determinada pela velocidade periférica ideal do jato próxima a 2,3 
m/s (138 m/min). Reconhecendo que o perímetro na periferia do jato é 2 π r, onde r é o alcance do 
jato (m), pode-se concluir que o tempo, min, por rotação é (2 π r)/138 e, portanto, a velocidade de 
rotação recomendável em rpm será 138/(2 π r), ou seja, 22/r. 
Ex.: Sendo r = 11 m (aspersores pequenos) rot = 2 rpm; 
sendo r = 22 m (aspersores médios) rot = 1 rpm; 
sendo r = 44 m (aspersores grandes) rot = 0,5 rpm ou 1 rotação/2 min. 
Subdivisão do jato: 
Depende da resistência do ar ao deslocamento do jato. 
Grau de pulverização do jato: 
Depende do tipo de bocal e da pressão de operação. 
Pressão da água nos aspersores: 
O fabricante fornece o intervalo de pressões efetivas recomendável para cada bocal de aspersor. 
Todos os aspersores da área irrigada devem operar nesse intervalo. 
Vazão do aspersor: 
Depende do diâmetro dos bocais, da carga piezométrica e do tipo e acabamento dos bocais: 
q = 0,01252 Cd √H d
2
 => bocal único 
q = 0,01252 Cd √H (d1
2
 + d2
2
) => bocais duplos 
q = vazão do aspersor, m
3
/h, Cd = coeficiente de descarga dos bocais, adimensional, H = carga 
piezométrica disponível nos bocais, m, d, d1 e d2 = diâmetros dos bocais, mm 
Intensidade média de precipitação: 
Vazão dividida pela área de molhamento atribuída a cada aspersor, conforme a equação: 
I = [q/(E1 E2)] 
I = intensidade média de precipitação sobreposta, m/h 
q = vazão do aspersor, m
3
/h 
E1 e E2 = espaçamentos entre os aspersores na linha lateral e entre as linhas laterais, 
respectivamente, m 
 
Dimensionamento de sistemas de irrigação por aspersão convencional 
 
Vazão requerida aproximada (Qra) 
Qra = 10 A D/(Ef T) 
onde Qra = vazão requerida aproximada, m
3
/h 
A = área irrigada desejada, ha 
D = demanda hídrica da cultura, mm/d 
Ef = eficiência de aplicação de água, adimensional, decimal 
T = período efetivo de operação, h/d 
 
No presente dimensionamento, assumir: A=10 ha, D=4 mm/d, Ef=0,8, T=10 h/d. Portanto, 
Qra = 10 10 4/(0,8 10) = 50 m
3
/h 
 
Escolha do aspersor 
Deve ser conduzida em função de vários fatores: 
 
a) vazão requerida - Qra = 50 m
3
/h 
b) forma e dimensões da área - retangular, 500 x 200 m 
c) culturas - valor e sensibilidade ao impacto de gotas 
d) período efetivo de operação - 10 h/d 
e) ventos - fracos, aleatórios e direção variável 
f) eficiência de aplicação desejada - 80% 
g) controle de geadas - não está previsto 
h) avaliação econômica 
 
Aspersores pequenos e médios: 3 possibilidades de espaçamento: 12, 18 e 24 m. 
 
Consequências do espaçamento de 12 m: 
maior uniformidade de distribuição de água 
melhor desempenho em condições de vento 
maior quantidade de aspersores 
maior intensidade de precipitação 
maior desgaste das tubulações em sistemas portáteis 
maior utilização de mão-de-obra 
 
Consequências do espaçamento de 24 m: 
pior uniformidade 
pior desempenho em condições de vento 
menor quantidade de aspersores 
menor intensidade de precipitação 
menor desgaste das tubulações em sistemas portáteis 
menor utilização de mão-de-obra 
 
O espaçamento de 18 m pode agregar vantagens e minimizar desvantagens dos espaçamentos 
considerados. Assim, adotando-se 18 m como espaçamento entre aspersores nas linhas laterais e 
entre laterais, o comprimento efetivo da área irrigada será: 
 
Número de espaçamentos = 500/18 = 27,77 que deve ser aproximado para um número inteiro. 
Portanto, comprimento efetivo = 28 x 18 = 504 m 
 
A largura efetiva deverá também ser verificada: 
Número de espaçamentos = 200/18 = 11,11 ou, 
Largura efetiva = 11 x 18 = 198 m 
 
Portanto, a área efetiva irrigada será: A = 504 x 198 = 99 792 m
2
 = 9,98 ha. 
 
Cálculo da vazão requerida (Qr): 
 
Qr = 10 9,98 4/(0,8 10) = 49,9 m
3
/h aprox. para 50 m
3
/h 
 
Cálculo da vazão média dos aspersores 
 
Primeiramente, calcular o número de aspersores que devem operar simultaneamente. 
Para a razão de precipitação dos aspersores não exceder a razão de infiltração da água no solo 
(estimada em 8 mm/h) a vazão total deve ser aplicada a um comprimento de faixa irrigada 
(determinada pelas linhas laterais) calculada por: 
 
0,008 m/h = 50 m
3
/h/[(Cfaixa 18) m
2
]. Portanto, Cfaixa = 50/(0,008 18) = 347 m 
 
Cada faixa irrigada por uma linha lateral tem 252 m de comprimento. Portanto, o valor 347 m 
corresponde a 1,38 faixas. Como não se admite fração de faixa irrigada, esse número deve ser 
aproximado para o inteiro mais próximo, ou seja, 2. Assim, duas linhas laterais deverão operar 
simultaneamente, ou 504/18 = 28 aspersores e a vazão média dos aspersores será: 
 
q = 50/28 = 1,786 m
3
/h 
 
Escolher um aspersor comercial capaz de fornecer, vantajosamente, a vazão especificada. 
Uma consulta aos catálogos técnicos fornece as informações: 
 
Marca/Mod. Bocais 
Mm 
Carga/ 
Interv-m 
Vazão 
m
3
/h 
Alcance 
M 
Obs. 
A 
B 
C 
D 
E 
5 
3,8 x 3,8 
5,6 
5,4 
5,2 
35/20-40 
25/10-35 
20/25-50 
30/25-45 
30/20-40 
1,75 
1,71 
1,84 
1,88 
1,74 
16,0 
12,6 
13,5 
15,8 
15,6 
 
 
 
 
 
 
Dois aspersores poderiam ser escolhidos: D e E. Para auxiliar na decisão, as cargas médias 
correspondentes à vazão de 1,786 m
3
/h devem ser calculadas: 
 
H = Ht (q/qt)
2
 = 30 (1,786/1,88)
2
 = 27,1 m 
 H= Ht (q/qt)
2
 = 30 (1,786/1,74)
2
 = 31,6 m 
 
Os alcances dos jatos devem ser equivalentes para os dois aspersores, em torno de 15,8 m, 
assegurando que o espaçamento seja: 15,8/18 = 0,88 r, bastante conveniente para se conseguir uma 
eficiência desejada de 80%. Para decidir, seria recomendável proceder a um teste de uniformidade 
de distribuição de água no campo. Não sendo possível, o aspersor E, com bocal de 5,2 mm e carga 
de 31,6 m será escolhido pelo potencial de maior uniformidade, permitindo que todos os aspersores 
operem no intervalo de pressão recomendado. A intensidade média de precipitação será: 
 
Imed = (1,786/324)1000 = 5,5 mm/h (sem restrições ao solo e às culturas). 
 
Dimensionamento das linhas laterais 
Dimensões já conhecidas: 
Comprimento: 
comprimento das duas faixas simultaneamente irrigadas = 504 m 
comprimento das duas laterais correspondentes = 504 - 18 = 486 m 
comprimento de cada lateral = 486/2 = 243 m 
número de tubos por lateral = 243/6 = 40,5 (inconveniente) 
comprimento de uma lateral = 41 x 6 = 246 m 
comprimento da outra lateral = 40 x 6 = 240 m 
Assim, a linha de derivação fica um pouco deslocada do centro e o dimensionamento será 
conduzido para a condição mais severa, ou seja, o comprimento de 246 m. 
Diâmetro interno: 
Em primeira aproximação, pode ser determinado pela velocidade média recomendável de 
escoamento, assumida arbitrariamente, em 2 m/s: 
d = √(2 Q/π) onde d = diâmetro interno,

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