IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO

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Escola de Agronomia - UFBA/DEA - NEAS Vital Pedro da Silva Paz
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	UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA DE AGRONOMIA
Departamento de Engenharia Agrícola
Núcleo de Engenharia de Água e Solo - NEAS
	
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Irrigação por Aspersão
Prof. Vital Pedro da Silva Paz
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IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
INTRODUÇÃO
O objetivo da irrigação é suprir de água as plantas na quantidade necessária e no momento apropriado, para obter níveis adequados de produção e melhor qualidade do produto.
Um adequado sistema de irrigação deverá ser capaz de propiciar ao produtor a possibilidade de fazer uso do recurso água com a máxima eficiência, aumentando a produtividade das culturas, reduzindo os custos de produção e, consequentemente, maximizando o retorno dos investimentos.
Não existe um método ideal. Cada situação em particular deve ser estudada, sugerindo-se soluções em que as vantagens inerentes possam compensar as limitações naturais dos métodos de irrigação.
A escolha adequada e criteriosa do método e sistema de aplicação de água é importante para o sucesso do empreendimento com agricultura irrigada, e nessa escolha, todos os fatores devem ser considerados.
Existem basicamente quatro métodos de aplicação de água às plantas, dos quais derivam os principais sistemas de irrigação:
aquele que utiliza a superfície do solo para promover o escoamento e a infiltração da água;
 o que utiliza de aspersores para aplicar água à área total em forma de chuva; 
o que localiza a aplicação de água a áreas de interesse e;
 o que utiliza o perfil do solo para a ascensão capilar da água até a zona das raízes.
VANTAGENS E LIMITAÇÕES DA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
Na irrigação por aspersão a aplicação de água ao solo resulta da fragmentação de um jato de água lançado sob pressão no ar atmosférico, por meio de simples orifícios ou bocais de aspersores.
Vantagens da irrigação por aspersão:
dispensa o preparo ou sistematização do terreno;
permite um bom controle da lâmina de água a ser aplicada;
possibilita a economia de mão-de-obra;
possibilita a economia de água (maior eficiência);
permite a aplicação de fertilizantes e tratamentos fitossanitários.
Limitações da irrigação por aspersão:
elevados custos iniciais, de operação e manutenção;
distribuição de água muito afetada pelos fatores climáticos, principalmente, o vento;
favorece o desenvolvimento de algumas doenças;
risco de selamento da superfície do solo;
imprópria para água com alto teor de sais.
SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
Sistemas convencionais
Sistemas motomecanizados
Sistemas de irrigação por aspersão convencionais
Os sistemas convencionais podem ser apresentados em diferentes tipos. De forma geral, são constituídos por linhas principal, secundárias e laterais. A mobilidade dessas linhas definem os diferentes tipos de sistemas.
Sistema portátil:
Todas as linhas e componentes deslocam-se na área irrigada. A superfície total a ser irrigada pode ser dividida em parcelas e o sistema é desmontado após a irrigação de uma parcela e montado em uma outra. menor custo inicial de aquisição do equipamento, porém, o custo operacional é maior devido à quantidade de mão-de-obra
Sistema semi-portátil (ou semifixo):
As linhas principais e secundárias permenecem fixas e as linhas laterais se deslocam nas diferentes posições da área irrigada. As linhas principal e secundárias podem ou não ser enterradas. Assim como no sistema portátil, as tubulações, conexões e acessórios são leves, facilitando o deslocamento manual.
 Sistema fixo permanente: 
Todas as tubulações do sistema na área irrigada são enterradas e apenas os registro e as hastes dos aspersores afloram à superfície do terreno. Este sistema apresenta alto custo de aquisição, justificando-se para irrigação de áreas pequenas, culturas de elevada valor econômico e mão-de-obra escassa ou cara. São utilizados para irrigação de gramados e jardins (neste caso, os aspersores podem ser escamotáveis).
 Sistema fixo temporário:
As tubulações (linhas principal, secundárias e laterais) não são enterradas e sim dispostas sobre o terreno e permanecem fixas durante o ciclo da cultura, podendo ser deslocadas para outras áreas no final do ciclo.
 Componentes de um sistema de irrigação por aspersão
Um sistema de irrigação por aspersão geralmente é constituído de tubulações, aspersores, motobomba e acessórios.
Tubulações: Alumínio, aço zincado, aço galvanizado ou PVC rígido, com comprimento padrão de 6 metros e diâmetro variando entre 2” e 8”. Outros materiais, tais como, ferro fundido e cimento amianto, podem ser utilizados em linhas fixas enterradas.
linhas laterais – geralmente são providas de acoplamentos rápidos, conduzem a água até os aspersores;
linhas secundárias – de alumínio, PVC ou aço zincado, alimentam as linhas laterais a partir da linha principal;
linha principal – em PVC, aço zincado ou alumínio, conduz a água da motobomba até as linhas secundárias.
Aspersores: Constituem as peças principais do sistema, responsáveis pela distribuição da água sob o terreno na forma de chuva.
Classificação:
b.1) Quanto ao funcionamento:
Fixos ou estacionários
Rotativos (de reação e de impacto)
b.2) Quanto ao ângulo de ação:
Circular completo : 3600
Setorial: ajustável
b.3) Quanto ao ângulo de inclinação:
Inclinação normal entre 250 e 300 
Inclinação de 60 no caso de subcopa
b4.) Quanto ao número de bocais:
1, 2, 3 bocais cujos diâmetros variam de 2 a 30 mm.
Bocal maior para longo alcance
Bocal menor para curto alcance
b5.) Quanto a pressão de operação:
Baixa pressão (< 250 KPa)
Média pressão (250 KPa a 500 KPa)
Alta pressão (> 500 KPa)
b5.) Quanto ao alcance do jato:
Pequeno alcance (até 12m)
Médio alcance (12 a 25 m)
Grande alcance (maior que 25m)
b6.) Quanto a intensidade de precipitação:
Baixa (menor que 5mm/h)
Média (5 a 15 mm/h)
Alta (maior que 15 mm/h)
A escolha é baseada, principalmente, na precipitação por eles fornecida (função da pressão, do diâmetro do bocal e do espaçamento). 
A disposição no campo mais comum é a retangular, podendo ser quadrada ou triangular.
O espaçamento (múltiplo de 6 metros) no campo pode ser definido pelas condições de velocidade do vento, sendo na linha de 30% a 50% do diâmetro do círculo molhado e de até 65% entre linhas.
Motobomba: Em geral, em irrigação por aspersão convencional, as bombas centrífugas de eixo horizontal são as mais utilizadas.
Tem a função de captar a água na fonte e suprir o sistema de aspersores.
Acoplado a bomba existe um motor, normalmente elétrico ou diesel, para transferir potência.
O conjunto deverá ser dimensionado para fornecer vazão suficiente ao sistema à altura manométrica requerida.
A altura de elevação da água, desde a fonte de água até a área irrigada, constitui um dos principais fatores envolvidos no consumo de energia e, a medida que aumenta essa altura mais elevados deverão ser os níveis de eficiência dos sistemas de irrigação para resultar em um consumo energético satisfatório.
Potência absorvida pelo motor (potência instalada):
 (CV) 
 (Kw)
Hman = Hs + Hr + Pin
	Acréscimos na potência instalada
	Potência (CV)
	Acréscimo (%)
	< 2
2 – 5
5 – 10
10 – 20
> 20
	30
25
20
15
10
Consumo médio de energia
Diesel:		0,25 a 0,35 l/cv.h
Elétrico:	0,95 a 1,05 Kw/cv.h
Acessórios: tampão final, haste de subida do aspersor, engate rápido para aspersores com válvula de saída, curvas, válvulas de linha, cotovelos de derivação, manômetros, registros de gaveta, derivação em “T”, válvula de retenção, borrachas de vedação, etc.
ELABORAÇÃO DE UM PROJETO DE IRRIGAÇÃO
POR ASPERSÃO
A elaboração de projetos de irrigação devem ser seguida de informações importantes, de forma que não resulteem sistemas inadequados que não atendam as expectativas de rentabilidade esperada.
Estudo dos recursos disponíveis: Uma vez definida a cultura a ser irrigada, consiste em conhecer o turno de trabalho, disponibilidade de mão-de-obra, energia, capital, ....
 Caracterização do solo: infiltração, retenção e movimento da água, características físico-químicas e variabilidade espacial
Escolha dos aspersores: função da capacidade de infiltração do solo e dos risco de erosão, isto é, a intensidade de aplicação do aspersor não pode superar a velocidade de infiltração básica do solo
 A quantidade de água a aplicar: dependerá da capacidade de armazenamento de água do solo. 
O consumo de água pelas plantas: evapotranspiração máxima da cultura no período mais crítico do ciclo.
Clima: as perdas por evaporação durante a aplicação vão depender do clima da região; são importantes as informações de velocidade dos ventos, temperatura e umidade relativa do ar.
Disposição do sistema no campo: a disposição do sistema de irrigação no campo pode assumir diferentes formas, dada a diversidade das condições topográficas, de manejo e de vento.
Linhas de aspersores: dispostas perpendicularmente à direção do vento;
Disposição das tubulações no campo:
localização da fonte de água
tamanho e forma da área
topografia do terreno
direção e comprimento das linhas
manejo da cultura
 As linhas laterais, quando possível, devem ser instaladas em nível, a fim de limitar as variações de pressão e vazão e, as linhas principal e secundárias devem ser dispostas perpendicularmente às curvas de nível.
	Recomendações de espaçamentos das laterais
	Velelocidade do Vento (km/h)
	Espaçamento das laterais
(% diâmetro molhado)
	Sem vento
Até 2
2 a 4
> 4
	65 a 70
55 a 65
45 a 55
30 a 45
Altura de instalação do aspersor: 30cm acima da cultura
PRINCIPAIS ESQUEMAS DE INSTALAÇÃO
1. Uma linha lateral móvel em operação
 (sem linha de espera)				(com linha de espera)
2. Duas linhas laterais em operação
 (sem linha de espera)				(com linha de espera)
3. Quatro linhas laterais em operação
	 (com ou sem linha de espera)
4. Conjunto motobomba móvel
5. Topografia irregular e/ou área irregular
Disposição dos aspersores na área:
( Quadrada: 6x6, 12x12, 18x18, 24x24, 36x36m
								El = Ea
 Retangular: 6x12, 12x18, 18x24, 24x36m
								El > Ea
( Triangular
Dimensionamento hidráulico do sistema:
lâmina líquida, lâmina bruta, turno de rega, período de irrigação;
escolha do aspersor e seu espaçamento;
tempo de irrigação por posição,
número de posições irrigadas por lateral, por dia;
número total de posições de lateral;
número de posições a serem irrigadas por dia e,
número de laterais necessárias;
h.1) Dimensionamento das linhas laterais:
Vazão da lateral;
Com a vazão e o comprimento da lateral determina-se a perda de carga para cada diâmetro;
O diâmetro a escolher deverá ser aquele que proporciona uma perda de carga máxima de 20% entre os aspersores extremos da lateral, pois, com isso tem-se uma variação de vazão de aproximadamente 10% ao longo da lateral. Este critério permite uma adequada uniformidade de distribuição de água ao longo da linha.
h.2) Dimensionamento da linha principal:
Máximo requerimento em vazão, de acordo com a posição e manejo das linhas laterais na área irrigada;
Critérios utilizados para dimensionamento da L.P:
- Critério técnico: variação de pressão no trecho compreendido entre a primeira e a última posições da lateral, no máximo igual a 15% da pressão de serviço dos aspersores ou que a velocidade da água na tubulação não exceda 2,0 m/s.
- Critério econômico: minimizar a soma do custo fixo anual da tubulação com o custo anual de perda de carga. Para este critério é necessário conhecer os custos das tubulações de diferente diâmetros e o custo de energia, entre outros;
Sistemas de irrigação por aspersão mecanizados
Os sistemas de irrigação por aspersão mecanizados foram desenvolvidos, a princípio, com o objetivo de reduzir a mão-de-obra na movimentação das tubulações. Estes sistemas possuem um mecanismos de propulsão que asseguram a movimentação enquanto aplica água no terreno. Atualmente existem diversos tipos de sistemas mecanizados.
Sistemas de linhas laterais autopropelidas: Nesses sistemas a linha lateral contendo os aspersores é dotada de mecanismos propulsores que asseguram sua movimentação contínua ou intermitente na área irrigada. Os sistemas dotados de movimentação contínua são classificados de acordo coma direção do descolamento, isto é, sistemas com deslocamento linear e sistemas com deslocamento radial (pivo central). O sistema de movimento intermitente mais conhecido é o denominado lateral rolante em que basicamente uma linha lateral opera como um eixo de rodas metálicas regularmente espaçados.
Sistemas de aspersores autopropelidos: Estes sistemas caracterizam-se por apresentar um aspersor (grande, médio ou pequeno), instalado em uma estrutura metálica (carrinho) com rodas pneumáticas que se desloca linearmente, irrigando faixas de terreno. Uma mangueira flexível resistente à pressão, tração e atrito com a superfície do solo, faz a conexão entre a estrutura e os hidrantes para o suprimento de água. A água sob pressão aciona o sistema de propulsão (turbina, pistão), promovendo o enrolamento de um cabo de aço ancorado a uma extremidade da faixa irrigada. O aspersor, conhecido como canhão hidráulico, requer alta pressão para funcionamento e, portanto, elevado consumo de energia.
Sistema de montagem direta: É um sistema muito utilizado em áreas canavieiras, para aplicação de efluentes originários dos processos de fabricação de álcool. Apresenta uma unidade móvel de bombeamento acionada por um motor de combustão interna e um aspersor canhão hidráulico que pode ser instalado na mesma unidade móvel, ou na extremidade de uma tubulação (ou mangueira). O suprimento de efluente pode ser feito por canais localizados nas áreas destinas a sua aplicação.
 Sistemas autopropelidos
Vantagens e limitações: Um sistema de aspersor autopropelido apresenta facilidade de manejo e de transporte, sendo adaptável a diferentes tipos de cultura, como café, citros, cana-de-açucar, milho, soja, trigo, batata, pastagens, etc. Exige solos com alta capacidade de infiltração e seu desempenho é altamente prejudicado pelo vento, além da necessidade de alta pressão e, consequentemente, elevado consumo de energia; devido a alta precipitação não é recomendado para culturas delicada e terrenos declinados e com baixo índice de cobertura vegetal. São apropriados para solos arenosos e franco-arenosos e, por facilidade de deslocamento, para áreas regulares.
Características do sistema: Um sistema autopropelido compõe-se de um chassi apoiado sobre rodas pneumáticas ou patins dotado de unidade acionadora por meio de dispositivos hidráulicos e mecânicos onde é instalado um aspersor de médio ou grande alcance. Possui, ainda, uma mangueira que interliga a carreta sobre a qual vai montado o aspersor ao sistema de distribuição de água; a área irrigada pode variar de 0,60 ha por percurso para os modelos menores, até 5,7 ha, nos modelos maiores, e com velocidades de deslocamento de 10 a 100 m/h. De acordo com o tipo de tracionamento do equipamento no campo existem no mercado dois sistemas: com uso de cabo de aço e com a própria mangueira de condução da água. A taxa de aplicação, normalmente alta, pode ser corrigida pela aplicação de lâminas líquidas menores, com ajuste de maiores velocidades de deslocamento do sistema. Este fator é influenciado pela vazão e pela pressão de operação.Deve-se projetar o sistema com taxa de aplicação de água menor que a velocidade de infiltração básica do solo. As distorções causadas pelo vento podem ser parcialmente corrigidas com os carreadores, sempre que possível, perpendiculares à direção predominante do vento, utilizando aspersores com bocal cônico e menor ângulo de inclinação, o qual apresenta jato dirigido, sujeito à menor influência no atrito com o vento e, programando irrigações noturnas e/ou durante períodos de menor intensidade de vento.
Tipos de sistemas: O autopropelido tracionado a cabo de aço é o tipo mais comum e normalmente utilizado. O sistema com propulsão sem cabo de aço, ou seja , tracionado pela própria mangueira, foi desenvolvido originalmente na Europa, e vem sendo utilizado desde meados da década de 70. As primeiras unidades deste sistema foram instaladas no Brasil em 1985. A grande diferença que o modelo tracionado por mangueira apresenta, em relação ao modelo tracionado por cabo de aço, consiste no emprego de mangueira flexível de polietileno de média densidade (PEMD) para provocar o movimento do aspersor instalado, sobre um chassi com duas ou quatro rodas pneumáticas, devido ao tracionamento provocado pelo enrolamento da mangueira no carretel. Os componentes de um sistema completo tracionado por mangueira, não diferem muito do modelo tracionado por cabo de aço, sendo a maior diferença a exclusão do cabo de aço. O conjunto motobomba e a tubulação adutora podem ser idênticas; alguns modelos são providos de mecanismo que permite o giro de 180o do carretel, facilitando a irrigação em área oposta à última que foi irrigada. A carreta com o carretel enrolador, normalmente, é projetada para permanecer estacionada no centro da área irrigada, por isso não se faz necessária a abertura de carreadores. A utilização de tubo de polietileno flexível de média densidade possibilita a irrigação em curvas de nível. O comprimento do tubo pode chegar até 500 m, sendo mais comum o emprego de menores tamanhos devido a elevada perda de carga provocada pela mangueira.
Disposição do sistema no campo: Consiste de conjunto motobomba, tubulação adutora, hidrantes, mangueira flexível de alta pressão, cabo de aço e carreta transportadora da mangueira. O conjunto motobomba mantém a água sob pressão em uma tubulação adutora que cruza o centro da área a ser irrigada. Nessa tubulação são colocados hidrantes que fornecem água para as posições de funcionamento do conjunto autopropelido. A mangueira é conectada ao hidrante e ao autopropelido, e o cabo de aço é esticado ao longo do percurso e fixado ao final da área. A medida que este vai sendo enrolado pelo carretel, o equipamento desloca-se continuamente, irrigando uma faixa de irrigação que é função da vazão, da pressão de serviço no bocal do aspersor, do ângulo de inclinação, do ângulo de giro e do raio de alcance do aspersor e, pela velocidade de deslocamento. Ao final do percurso é feita a operação de recolhimento da mangueira e mudança do equipamento para a posição seguinte.
 Sistema pivô central
Considerações gerais: O sistema pivo central tem-se constituído no equipamento mais popular para irrigação das culturas, principalmente nas regiões sudeste e centro oeste no País. Hoje existem aproximadamente 240 mil hectares irrigado em todo o Brasil por este sistema. Sua utilização tem sido eficiente em muitas áreas onde a irrigação por superfície e por aspersão convencional não se adaptaram adequadamente. Sendo de relativa facilidade de manejo, tem possibilitado a produção de uma grande diversidade de culturas, pois a aplicação de água pode ser feita na quantidade e freqüência que melhor se ajustem ao sistema solo-planta-atmosfera e maximize a produção. Ao longo dos anos, o equipamento pivô central tem passado por aperfeiçoamentos tecnológicos, tornando-se uma máquina confiável e de simples operação, no entanto, como qualquer outra máquina necessita de uma rotina sistemática de manutenção. Os sistemas pivô central têm a capacidade de irrigar, em apenas uma revolução, áreas de até 130 ha ou mais. Preferencialmente, estas áreas devem possuir relevo plano ou levemente ondulado. Há contudo, equipamentos projetados para que possam operar em áreas de relevo irregular, com declives de até 20%.
Vantagens e limitações: As principais vantagens podem ser vistas em reduzida necessidade de mão-de-obra, constância de alinhamento e da velocidade de deslocamento em todas as irrigações, completada uma irrigação o sistema encontra-se na posição inicial para a próxima irrigação, facilidade de proporcionar bom manejo da irrigação devido à facilidade de aplicar água com precisão e oportunidade, pode-se obter boa uniformidade de distribuição de água e possibilidade de aplicação de fertilizantes e outros produtos químicos. As limitações da irrigação por este sistema, quando comparada com sistemas tradicionais de aspersão, são que: devido à particularidade de irrigar áreas circulares, ocasiona perdas de áreas cultiváveis de 20% (numa área de 800 x 800 m, isto é, 64 ha, um pivô de 400 m de raio irriga apenas 50 ha). Por questões técnicas, a intensidade de aplicação de água na extremidade da linha de irrigação varia de 30 a 60 mm/h, tornando-se necessário práticas para reduzir ou mesmo evitar o escoamento superficial (plantio em nível, terraços, plantio direto, etc.). Exige uma área totalmente livre de edificações ou qualquer elemento de grande porte que limite a movimentação da linha de irrigação.
Operação do sistema: O pivô central é totalmente controlado por meio de um painel principal. O operador liga, desliga, seleciona a velocidade e examina todo o sistema. A água é conduzida da fonte até o ponto do pivô por uma adutora de comprimento variável. Quanto mais próximo da fonte de água estiver o ponto pivô e quanto menor o desnível do terreno, menor será a potência do conjunto motobomba e menor o consumo de energia. Cada torre é acionada por uma uma unidade propulsora, geralmente um motor elétrico de ½, ¾, 1 ou 1½ cv. O avanço das torres ao redor do pivô é determinado pela velocidade da última torre. O movimento pode ser no sentido horário ou anti-horário. Em operação normal, o movimento deverá ser ajustado para o sentido horário. Um dispositivo denominado temporizador percentual comanda o intervalo de tempo que o motor da última torre deverá funcionar no espaço de 1 minuto. Assim, com o temporizador ajustado em 100% a última torre estará em velocidade máxima, pois não haverá parada. Ajustando-o a 50%, a última torre movimentará por 30 segundos e permanecerá parada por 30 segundos, aplicando uma lâmina de água maior que no primeiro caso. Portanto, o temporizador é destinado a ajustar a lâmina de água aplicada de acordo com o solo e com a necessidade da cultura. O ajuste pode ser feito para diferentes valores. A distribuição de água é feita por meio de aspersores (spray ou difusores) acoplados sobre a tubulação e convenientemente espaçados de forma a permitir adequada uniformidade na distribuição da água e aplicar a vazão necessária. Quanto a pressão de serviço, o pivô pode operar em baixa, média e alta pressão, isto é, pressões da ordem de 2 a 6 kgf/cm2 (20 a 60 mca.). Em função da pressão de serviço, do número de torres e do tamanho dos aspersores, a vazão de um pivô pode atingir valores de até 550 m3/h. Na extremidade final do balanço pode existir um canhão hidráulico, em geral acionado por uma motobomba de aproximadamente 5 cv, com a finalidade de aumentar a área irrigada sem a necessidade de aumentar o comprimento da tubulação de distribuição.
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
BERNARDO, S. Manual de irrigação. Viçosa, UFV. Imprensa Universitária, 1989. 596p.
FARIA, M.A.; VIEIRA, J. Irrigação por aspersão: sistemas mais usados no Brasil. Informe Agropecuário. Belo Horizonte, 12(139):27-39. 1986
FRIZZONE, J.A. Irrigação por aspersão: uniformidade e eficiência. Piracicaba, ESALQ, 1992. 53p. (Série Ditática 003).
FOLEGATTI, M.V.; AZEVEDO, B.M.; PEREIRA, F.A.C.; PAZ, V.P.S. Irrigação por aspersão:autopropelido. Piracicaba, ESALQ, 1992. 30p. (Série Ditática 010).
OLLITA, A.F.L. Os métodos de irrigação. São Paulo, Nobel, 1977. 267p.
SCALOPPI, J.E. Critérios básicos para seleção de sistemas de irrigação. Informe Agropecuário. Belo Horizonte, 12(139):54-63. 1986.
PROJETO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO CONVENCIONAL
INFORMAÇÕES GERAIS
	Cultura: xxxxxxxx
		Profundidade do sistema radicular: 40 cm
		Altura média da cultura: 2,0 m
		Evapotranspiração méxima: 4,5 mm/dia
		Fator de disponibilidade de água no solo: 50%
	Solo:
		Capacidade de campo: Ucc = 32%
		Ponto de murcha permanente: Upm = 17%
		Densidade global: dg = 1,2 g/cm2
		Velocidade de infiltração básica: VIB = 10 mm/h
	Área:
		Dimensões: 400m x 540m (21,6 ha)
		Declividade: 4%
INFORMAÇÕES TÉCNICAS
Aspersor:
		Critério de escolha: Ia ≤ VIB (Ver catálogo fornecido pelos fabricantes)
		Aspersor: Tipo, modelo
		Diâmetros dos bocais: _____(mm x mm)
		Pressão de serviço: Ps = 3,5 kgf/cm2 = 35 m.c.a.
		Vazão do aspersor: Qa = 3,93 m3/h
		Espaçamento: E = 18 x 24 m
		Intensidade de aplicação: Ia = 9,10 mm/h
Tubulação
		Aço zincado: C = 120
		PVC: C = 140
Disposição do sistema no campo
	Critério: facilidade operacional, declividade do terreno (sempre que possível, linhas laterais em nível, custos, ...)
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
Lâmina de irrigação
Disponibilidade total de água 
DTA = (0,32 – 0,17)x1,2x40 = 7,2 cm = 72mm
Disponibilidade real de água 
DRA = 0,50x72 = 36mm
Lâmina bruta de irrigação
		Considerando uma eficiência de irrigação de 80% (mínimo de 75% para sistemas de irrigação por aspersão), visto que em sistemas pressurizados ocorrem perdas na condução e distribuição da água; os efeitos de temperatura e vento podem ser significativos no arrastamento e deriva da água aspergida pelos aspersores.
Turno de rega (ou intervalo entre irrigações)
		A reposição de água à cultura, via irrigação, deve ocorrer toda vez que for consumido 50% da disponibilidade total de água no solo(DRA = 36,0mm); sabendo-se que a cultura a ser explora demanda ou necessita de 4,5mm/dia (ETm), tem-se portanto:
Tempo de irrigação
		Para assegurar uma reposição uma lâmina líquida de 36,0mm, considerou-se uma eficiência de irrigação de 80% e com isso a lâmina bruta de 45mm; a reposição será por meio de aspersores que apresentam intensidade de aplicação igual a 9,1mm/h (< VIB). Assim,
Se não é considerado tempo de mudança para as tubulações, pressupõe-se a opção de linhas de espera.
Número de posições da linha lateral
	Na disposição do sistema no campo a opção foi pela localização da linha principal no centro do terreno; com isso as linhas laterais se movimentarão no terreno em ambos os lados.
Comprimento da linha principal
	CP. = 400 mm (comprimento teórico, correspondente ao trecho onde efetivamente ocorrerá movimentação das linhas laterais)
Espaçamento dos aspersores na linha principal (espaçamento entre linhas laterais)
	El = 24,0m
Assim, o número de posições da linha lateral será:
A opção de 16 ou 17 posições ficará a cargo do projetista observando os limites e a possibilidade maior área a ser irrigada; ressalta-se a necessidade de verificar a funcionalidade e operacionalização do sistema com 16 ou 17 posições.
Número total de posições da linha lateral
Considerando a instalação da linha principal no centro do terreno, para 16 posições em cada lado, tem-se que:
N’ = 2N = 2x16 = 32 posições
Comprimento efetivo da linha principal
Visto que a irrigação ocorrerá ao longo de 16 posições, em cada lado da linha principal, a posição da linha lateral na extremidade do terreno poderá se considerado igual a metade do espaçamento entre linhas; como 16 posições tem-se, portanto, 15 trecho de 24m:
	CP’ = 15x24 = 360 m
Posteriormente será considerada a distância da motobomba até o início do terreno a ser irrigado.
Número de posições a serem irrigadas por dia
	A reposição de água deverá ocorrer a cada 8 dias (TR = 8 dias), de forma que não se tenha o risco de deficiência hídrica que venha a provocar qualquer limitação ao desenvolvimento e produção da cultura. Tratando-se de sistemas de irrigação por aspersão convencional, em que as tubulações se movimentam ao longo do terreno, com um total de 32 posições da linha lateral, toda a área deverá ser irrigada no máximo em 8 dias.
	É preferível, sem que possível, que a irrigação seja completada em TR-1 dias (Período de Irrigação), reservando um dia para reparos e manutenção do sistema, além de folga semanal; porém, é viável realizar a irrigação em um período igual ao turno de rega.
	Assim, fazendo PI = TR, tem-se:
Número de posições que cada lateral deve irrigar por dia, considerando a jornada de trabalho na propriedade
	Tratando-se de irrigação, é normal considerar uma jornada de trabalho (JT) superior a 12h/dia, porém, inferior a 20h (caso da irrigação por aspersão convencional)
Considerando JT = 12h/dia e sabendo-se que o tempo de irrigação (Ti) necessário para repor a lâmina de água à cultura é de 5 h/posição, tem-se:
	Ajustando:	Npl = 2 pos/lat/dia, a jornada de trabalho será de 10 h/dia, efetivas de funcionamento do sistemas, restando outras 2 h para mudanças de posição da lateral, se este for o caso, ou para reparos e manutenção do sistema.
Número de laterais necessárias
	Para irrigar toda a área em 8 dias (PI = TR), 4 posições devem ser irrigadas por dia, totalizando 32 posições; com a jornada de trabalho estabelecida, cada lateral funcionará em 2 posições por dia.
	Assim,
Vazão total necessária (vazão de projeto)
	A vazão necessária ao projeto é estimada a partir da seguinte expresão:
Em que:
Qn – vazão necessária; l/s
A – área total a ser irrigada; m2
Lb – lâmina bruta de irrigação; mm
PI – período de irrigação; dias
Tf – tempo de funcionamento do sistema, por dia; h
De acordo com o projeto, tem-se:
DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA
Linha lateral
Comprimento da linha lateral
	De acordo com a disposição do sistema na área, o comprimento teórico da linha lateral será”
LL = 270 m
Espaçamento dos aspersores na linha lateral
	Com a escolha do aspersor, tem que o espaçamento entre aspersores na linha será
El = 18 m
Número de aspersores na linha lateral
	Para um comprimento de 270 m e aspersores espaçados de 18 m, tem-se
Comprimento efetivo da linha lateral
	Com a opção de dispor a tubulação no terreno, ficando a linha principal no centro do área, as linhas laterais irão mover-se com os aspersores espaçados de 18 m na linha; assim, o primeiro aspersor deverá funcionar à metade do espaçamento, complementando a aplicação igualmente em ambos os lados da área dividida pela linha principal.
Assim,
Comercialmente, como as tubulações têm comprimento padrão de 6m, serão adquiridos 44 tubos, totalizando 264 m de tubulação; entende-se que hidraulicamente o funcionamento se dá em 261m, comprimento considerado para efeito de dimensionamento.
Número de saídas
Hidraulicamente verifica-se que uma linha lateral de irrigação por aspersão constitui uma tubulação com múltiplas saídas, correspondente ao número de aspersores em funcionamento; portanto:
N = Na = 15
Vazão da linha lateral
Sendo uma tubulação de múltiplas saídas, a vazão da linha lateral corresponde a vazão de todos os aspersores em funcionamento; portanto:
QLL = Na Qa
QLL = 15 x 3,92 m3/h = 58,98 m3/h
Perda de carga permitida na linha lateral
REVISÃO 1
	Equação de Hazen-Willians (perda de carga ao longo de uma tubulação)
	Tratando-se de uma tubulação com múltiplas saídas, cuja vazão decresce com o comprimento, a perda de carga deve serajustada por um fator de correção apresentado por Christiansen (F), tabelado, ou estimado a partir da seguinte expressão:
	Sendo:
		m – expoente da velocidade ou da vazão na equação de perda de carga;
		N – número de saídas (no caso, correspondente ao número de aspersores)
REVISÃO 2
Critério para Dimensionamento de Linhas Laterais
	Deve-se permitir no máximo uma variação de vazão de 10% entre os aspersores extremos na lateral. Assumindo que todos os aspersores são iguais (teoricamente todos apresentam a mesma área da secção transversal do bocal e o mesmo coeficiente de descarga), cuja vazão é função da pressão, para uma variação de vazão de 10%, a pressão pode variar de aproximadamente 20%, como demonstrado a seguir. A variação de 10% da vazão assegura uma regularidade e uniformidade aceitável ao longo do comprimento L, sem maiores efeitos na distribuição da água para a cultura.
	Se a vazão varia com a pressão e sendo o aspersor 1 localizado no início da LL e o aspersor 2 localizado na extremidade da linha, portanto:
; é o mesmo que afirmar que 	
	Assim, 
 e ;
; o aspersor da extremidade opera com vazão e pressão menores que o aspersor do início da LL, porém a variação da vazão não ultrapassa 10%.
	Para uma vazão unitária do aspersor da extremidade (q2 = 1), o aspersor do início da linha lateral deve ter vazão 10% superior (q2 = 1,10), ou seja, q1 = 1,10 q2
	Sendo assim,
; 	
; 	
; 	
	Resulta, portanto, que: H1 = 1,21H2
	Conclui-se que para assegurar uma variação de vazão de 10% entre os aspersores extremos da LL, e portanto, ao longo de toda a tubulação, a variação de pressão permitida é 21%.
A variação de pressão é expressa em relação a pressão de serviço do aspersor
Normalmente, considera-se (H = 20%
Hidraulicamente, variação de pressão em uma tubulação de condução de água pressurizada é sinônimo de perda de carga (hf); assim, a máxima perda de carga permitida na linha lateral de aspersores será de 20% da pressão de serviço (hfMax = 0,20 Ps)
DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÕES NA LINHA LATERAL
	Como foi demonstrado anteriormente, sendo uma tubulação com múltiplas saídas, a pressão ao longo do comprimento L, deve variar no limite de 20% da pressão de serviço do arpersor, de forma que a vazão não varie mais que 10%.
	A linha lateral pode estar disposta na superfície do terreno em três situações: em nível, em aclive e em declive. Mesmo assim, a distribuição de pressões obedece ao que está representado na figura abaixo.
A perda de carga corresponde a diferença de pressão entre o início e o final da linha lateral (aspersores extremos);
¾ da perda de carga ocorre a cerca de 40% do comprimento total da tubulação;
A pressão de serviço (ou aspersor) está localizada a aproximadamente 0,4 L.
Linha lateral em nível
Linha lateral em aclive
Linha lateral em declive
RETORNANDO:
 Perda de carga permitida na linha lateral
Como a linha lateral está em nível (verificar a área do projeto), tem-se
	hf = 0,20 Ps
	hf = 020 x 35,0 = 7,0 m.c.a
 Diâmetro da linha lateral
Conhecendo-se:
	Ql = 58,95 m3/h = 0,016375 m3/s
	L´= 261 m
	F = 0,385
	C = 120
	hf = 7,0 m.c.a
A partir da equação de Hazen-Willians
D = 0,0952m = 95,2mm
Diâmetro comercial
Dc = 100mm
Perda de carga corrigida
hf´ = 5,51m
 Pressão no início e no final da linha lateral
Exercício:
	Seja uma linha lateral de um sistema de irrigação por aspersão com as seguintes características:
Comprimento = 180m
Material: PCV (C=140)
Espaçamento entre aspersores = 18,0m
Pressão de serviço do aspersor = 30,0 m.c.a.
Vazão do aspersor = 3,63 m3/h
Dimensionar o diâmetro e calcular a pressão no início da lateral para as seguinte condições de funcionamento:
Linha lateral em nível
Linha lateral em aclive de 2,0%
Linha lateral em declive de 1,9%
OBS: Ajustar o diâmetro para o disponível comercialmente.
Linha principal
2.1. Comprimento da linha principal
		De acordo com a disposição da tubulação no campo (esquema apresentado abaixo), com duas linhas laterais funcionando, pode-se optar pelo funcionamento simultâneo das linhas nas extremidades opostas, deslocando-se progressivamente, uma vez que a linha lateral será instalada no centro da área;
		As linhas laterais funcionando em 16 posições em cada lado da área irrigada, resulta que efetivamente a metade superior da tubulação principal conduzirá a vazão de apenas uma linha lateral; do conjunto motobomba até a primeira metade, a tubulação conduzirá a vazão de duas linhas laterais;
	Para o dimensionamento da linha principal, nesse projeto, será considerada uma distância entre o ponto de captação de água e o início da área a ser irrigada (posição da linha lateral) de aproximadamente 42m.
	Assim, a linha principal será constituída de dois trechos:
		- Trecho MB-A	: vazão de duas linhas laterais
		- Trecho A-B		: vazão de uma linha lateral
	Considerando 16 posições (cada lado), o comprimento efetivo da LP será:
	Portanto, serão precisamente 60 tubos de 6 metros, podendo-se ter o trecho superior (A-B) com 30 tubos, ou seja 180m; somando-se 60m da 16a posição até o ponto de captação de água (MB), o segundo trecho será de 240m.
REVISÃO 3
Critério para Dimensionamento de Linha Principal
	Entre os vários critérios de dimensionamento (perda de carga; análise econômica), pode-se optar pelo critério da velocidade média permitida em tubulações pressurizadas; a velocidade média permitida deve estar compreendida entre 1,5 e 2,5m/s, considerando a qualidade da água ou a quantidade de sólidos em suspensão, de forma a ser evitado ou minimizado o risco de sedimentação e conseqüente obstrução da tubulação.
	No caso, a partir da equação da continuidade, conhecendo a vazão e atribuindo-se um valor para a velocidade da água, determina-se o diâmetro da tubulação.
RETORNANDO:
 Diâmetro da linha principal
	Analisando a distribuição das linhas laterais operando simultaneamente a partir das extremidades opostas, obtém-se, a partir da equação da continuidade:
	Trecho
	Vazão (m3/s)
	Vel. (m/s)
	Diâmetro (m; mm)
	MB – A
	1 Ql = 0,016375
	2,0
	0,0952 ; 95,2
	A – B 
	2 Ql = 0,03275
	2,0
	0,01433 ; 143,3
		Adotando os diâmetros comerciais:
	Trecho
	Vazão (m3/s)
	Diâmetro (m; mm)
	Vel. (m/s)
	MB – A
	1 Ql = 0,016375
	0,1 = 100
	2,08
	A – B 
	2 Ql = 0,03275
	0,15 = 150
	1,85
Perda de carga na linha principal
	Com os diâmetros comerciais, conhecendo-se a vazão e o comprimento em cada trecho, obtém-se as respectivas perdas de carga a partir da equação de hazen-Willans, considerando que a linha principal será igualmente de aço zincado (C = 120):
	Trecho
	Vazão (m3/s)
	Diâmetro (m)
	Vel. (m/s)
	Comp. (m)
	hf (m)
	MB – A
	0,016375s
	0,1
	2,08
	180
	9,87
	A – B 
	0,03275s
	0,15m
	1,85
	240
	6,58
	Perda de carga total na linha principal
	16,45
Conjunto Motobomba
2.1. Linhas de recalque e sucção
	A linha de recalque consiste na tubulação da linha principal dimensionada anteriormente;
	A linha de sucção consiste na tubulação de sucção que hidraulicamente deve ter diâmetro igual ou superior a linha principal, constituída de peças como válvula de pé com crivo, curva de 900 e redução excêntrica.
2.2. Altura manométrica do sistema
	O sistema, constituído de tubulações principal e lateral, funcionará com um conjunto motobomba, conforme esquema mostrado na figura a seguir:
		Assumindo:
	Altura geométrica de sucção
Altura geométrica de recalque (∆Z = 4% em 420m) 
Perda de carga na linha principal (recalque)
	=
=
=
	2,00 m
16,80 m
16,45 m35,25m
		A altura manométrica total será:
		Considerando 5% para as perdas de cargas na sucção e devido às peças especiais:
		HMT = (35,25 + 41,13) 1,05 = 80,20m
Potência do conjunto motobomba
	Com a vazão e a altura manométrica total do sistema e, assumindo um rendimento de 65% para o conjunto motobomba, determina-se:
	Com um acréscimo de 10% para potência instalada, comercialmente, o conjunto motobomba deverá ser de 60cv:
	A escolha do conjunto deverá ser feita a partir dos catálogos fornecidos pelos frabricantes.
Após o dimensionando hidráulico do sistema, deve-se relacionar todos os componentes, inclusive acessórios, para em seguida proceder o levantamento de custos (orçamento).
RESUMO DO PROJETO:
	Linha lateral
		- Duas linhas laterais
		- Diâmetro: 		100 mm
		- Aspersores:		15 asp
		- Vazão:		0,016375 m3/s
		- Pressão no início:	41,13m
	Linha principal
		- Dois trechos
		- Diâmetro Trecho MB-A:	150mm
		- Trecho A-B:			100mm
		- Desnível geométrico:	16,8m
	Conjunto motobomba
		- Bomba centrífuga
		- Altura manométrica:	80,2m
		- Vazão:			32,75 l/s
		- Potência:			60 cv
Rio
Rio
El
Ea
El
Ea
MB
R(3
MB
MB
L
0,4 L
Pf
Ps
Pin
¾ hf
1/4 hf
hf
0,4L
Ps
½ (Z
(Z
2
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Linha lateral
(Z
½ (Z
Ps
0,4L
Linha principal
Posições (32 / 1)
Hg (sucção)
8
18
Posições (17 / 16)
∆Z
MB
24
MB
42m
A
B
Trecho MB-A
Trecho A - B
A
B
270m
540m
400m
4%
Rio
1
2
15
El/2
El
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Notas de aula AGR 182 - Irrigação e Drenagem
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