irrigação e drenagem

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Irrigação e Drenagem - P1 
 Vantagens da agricultura irrigada: 
Aumenta a produção e a produtividade, gera emprego, 
diminui êxodo rural, possibilita mais de uma safra por ano, 
1ha irrigado gera em torno de 0,8 empregos direto e 1 
indiretos, agricultura sequeiro (0,22 empregos/ha). 
 Infiltração de agua no solo (V.I): 
Nome dado ao processo pelo qual a agua penetra no solo 
através da superfície. O conhecimento da velocidade de 
infiltração da agua em um solo é um fato muito importante 
na irrigação, pois é em função deste parâmetro que se 
determina a duração da operação dos aspersores e o 
tempo que a agua deve manter na superfície do solo. 
*A velocidade de infiltração é diretamente afetada pela 
textura do solo. 
*Solos arenosos ou argilosos com partículas bem 
agregados a velocidade de infiltração é alta. 
*Solos arenosos ou argilosos mais dispersos a velocidade 
de infiltração tende a ser mais baixa. 
É influenciada também por umidade atual, macro 
porosidade (diâmetro ≥ 0,05 mm), camadas menos 
permeáveis (horizonte Bt, é de grade e arado). 
 Velocidade de infiltração básica (V.I.B): 
A velocidade de infiltração diminui com o tempo. No início 
a V.I é alta, até chegar a um ponto na qual ela se torna 
constante, passando a se chamar de V.I.B. 
 Determinação da V.I.B: 
Método do “infiltrometro de anéis” ou anéis concêntricos. 
Método é realizado com 2 anéis, um de diâmetro 50 cm e 
outro com 25cm, com altura de 30 cm, onde 15 cm deve 
ser cravado no solo. 
 
 
 
 Determinação da umidade: 
Tem grande importância em estudos de irrigação, pois é 
baseado nela que vão ser tomadas todas as decisões 
(necessidade e tempo de irrigação, por exemplo). Existem 
vários métodos: estufa (padrão, 24 h à 105-110°C), 
podendo ser calculada de maneira a seguir: 
∪= 
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
 𝑥 100 
Tendo os inconvenientes: tempo e equipamentos, sendo 
calculado: 
∪= 
 𝑇 + 𝑆𝑈 − 𝑇 + 𝑆𝑆 
 𝑇 + 𝑆𝑆 − 𝑇
 𝑥 100 
Onde: T é a tara, (T+SU) é tara + solo úmido e (T+SS) é tara 
+ solo seco. 
Método fogareiro: 15 minutos no fogo a gás, tem a 
vantagem de ser rápido, barato e simples. Calcula-se: 
∪ 𝑒𝑠𝑡𝑢𝑓𝑎 = 0,9778 𝑢 𝑓𝑜𝑟𝑟𝑎𝑔𝑒𝑖𝑟𝑜 − 2,6095 
 𝑅2 = 0,99093 ∗∗ 
Método Speedy: carbureto, tem resultado rápido. 
Método do tensiometro: tensão de agua no solo, umidade 
do solo, leitura de vácuo. 
Método T.D.R 
Método micro-ondas: comparado com o fogareiro, porem 
por 5 minutos. 
 Densidade do solo: 
É a relação entre a massa do solo seco (105-110°C) e o 
volume total do solo. Calcula-se: 
𝐷𝑠 =
𝑀𝑠
𝑣
 
Onde Ms é a massa do solo seco, v o volume e Ds 
densidade do solo seco. 
 Método do anel volumétrico: 
A = πr2 ou 
πd2
4
 
𝑉𝑜𝑙 = 
πd2
4
 𝑥 ℎ 𝑜𝑢 πr2 x h 
 
 
 
 
 
 Disponibilidade de agua: 
A agua disponível é medida entre a capacidade de campo 
e ponto de murcha permanente. 
 Capacidade de campo: 
Capacidade de campo (capacidade máxima de agua que o 
solo pode reter). Acima da capacidade de campo se chama 
agua gravitacional e não é aproveitada pelas plantas. 
 Determinação no campo: 
Solo saturado perde drena rapidamente até chegar em um 
valor de umidade quase constante. 
*Solo arenoso= nitico - muito poroso, drenagem rápida e 
não armazena; 
*Solo argiloso= subjetivo - armazena melhor. 
Desvantagem: trabalhoso, aumenta tempo, camada 
impermeável e lençol freático. 
 
 
 
d r h 
 Ponto de murcha permanente: 
Ponta de murcha permanente (umidade mínima para a 
planta murchar) e nível de agua disponível. Baixa umidade, 
consequentemente, vegetal não consegue absorver. 
*Depende da cultura. 
 Calculo da agua disponível: 
 Disponibilidade total da agua (DTA): 
É a quantidade de agua que o solo consegue reter expresso 
em altura de agua, por profundidade de solo (mm de agua/ 
cm de solo). 
𝐷𝑇𝐴 =
 𝐶. 𝐶 − 𝑃.𝑀. 𝑃 
10
 𝑥 𝐷𝑠 
Onde: DTA é a disponibilidade total de agua (mm/cm), C.C 
e P.M.P em % e Ds a densidade do solo (g/cm³). 
 Capacidade total de agua (CTA): 
É a capacidade total do solo reter agua em função do 
comprimento do sistema radicular da cultura. 
𝐶𝑇𝐴 = 𝐷𝑇𝐴 𝑥 𝑍 
Onde: CTA é a capacidade total de agua (mm) e Z a 
profundidade efetiva do sistema radicular (cm). 
*Z= pelo menos 80% do sitema radicular. 
 Capacidade real de agua no solo: 
Nunca se deve permitir que a umidade do solo irrigado 
atinja o P.M.P. por isto se utilizam um fator ƒ para que a 
cultura não sofra de estresse hídrico. 
𝐶𝑅𝐴 = 𝐶𝑇𝐴 𝑥 ƒ 
Onde: CRA é a capacidade real de agua (mm) e ƒ é o fator 
de disponibilidade (variam entre 0,2 a 0,8). 
 Irrigação real necessária: 
É a quantidade de agua necessária a aplicar por irrigação 
quando não ocorreu precipitação: 
𝐼𝑅𝑁 ≤ 𝐶𝑅𝐴 
𝐼𝑅𝑁 ≤
 𝐶. 𝐶 − 𝑃.𝑀. 𝑃 𝑥 𝐷𝑠 𝑥 𝑍 𝑥 ƒ
10
 
 
 
 Irrigação total necessária: 
𝐼𝑇𝑁 = 
𝐼𝑅𝑁
𝐸𝑎
 
Onde Ea é a eficiência de aplicação da irrigação em 
decimal. 
 Evapotranspiração: 
É a quantidade de agua evaporada e transpirada por uma 
superfície vegetal durante um determinado período. Isso 
inclui a evaporação da agua no solo, de agua depositada 
pela irrigação, chuva ou orvalho na superfície vegetal. A 
transpiração depende do solo, planta e clima. 
 Evapotranspiração potencial de referência: 
É a evapotranspiração de uma cultura hipotética que cobre 
todo o solo, em crescimento ativo, sem restrição hídrica 
nem nutricional com altura média de 0,12 mm. 
Determinação: método direto, lisimetro, evaporimetro 
(tanque classe A). 
 Evapotranspiração potencial da cultura: 
E.T de determinada cultura sob ótimas condições de 
umidade e nutrição. 
𝐸𝑇𝑃𝐶 = 𝐸𝑇𝑂 𝑥 𝐾𝑐 
Onde: Kc é coeficiente da cultura. 
 Evapotranspiração real da cultura: 
ET de determinada cultura, sob condições normais de 
cultura. Sem obrigatoriedade de manter o solo próximo 
ACC. 
𝐸𝑇𝐶 ≤ 𝐸𝑇𝑃𝐶 
𝐸𝑇𝐶 = 𝐸𝑇𝑃𝐶 𝑥 𝐾𝑠 
Onde: Ks é o coeficiente de umidade do solo. 
𝐾𝑠 = 
ln 𝐿. 𝐴. 𝐴 + 1 
ln 𝐶𝑇𝐴 + 1 
 
Onde LAA é a lamina atual de agua no solo (mm) e CTA 
capacidade total de agua (mm). 
 Turno de rega: 
É o intervalo em dias entre duas irrigações. Deve ser 
calculado para cada estágio de desenvolvimento da 
cultura. 
𝑇𝑅 =
𝐶𝑅𝐴
𝐸𝑇𝐶
 𝑜𝑢 𝑇𝑅 = 
 𝐶𝐶 − 𝑃𝑀𝑃 𝑥 𝐷𝑠 𝑥 𝑍 𝑥 ƒ
10 𝑥 𝐸𝑇𝐶
 
Em caso de chuva: 
𝑇𝑅 = 
𝐶𝑅𝐴
𝐸𝑇𝐶 − 𝑃𝑒
 
Onde Pe é a precipitação efetiva. 
 Medição de eficiência de agua na planta: 
A medição pode ser por: turgescência, teor de umidade 
em uma parte do vegetal, abertura estomática, 
intensidade de transpiração e concentração osmótica. 
Porém os resultados podem apresentar valor variado 
dependendo da parte da planta lecionada, idade da planta, 
hora do dia e aparelhos especiais usados. 
 Sintoma de deficiência de agua na planta: 
A planta pode apresentar enrolamento das folhas, 
encurtamento de entre nós, coloração diferente nas folhas 
e ângulo de inserção da folha. 
Quando estes sintomas se manifestam, indicam que as 
plantas já estão sob estresse hídrico há algum tempo, o 
que pode prejudicar a produção. Uma solução é utilizar 
plantas indicadoras, ou seja, mais sensíveis à falta de agua. 
 
 Medição de umidade do solo: 
Método mais utilizado é a determinação diária da umidade 
direta ou indiretamente. 
 Medição de tensão de agua no solo: 
Determinado pelo tensiometro, ou curva característica de 
agua no solo (umidade). Os resultados são indiretos, sendo 
por isto muito utilizado em sistema automatizado de 
irrigação. 
 Determinação da evapotranspiração: 
Por método tanque classe A ou modelos matemáticos. 
Métodos do turno de rega: 
Muito utilizado em métodos e grandes projetos de 
irrigação. 
 Dimensionamento das tubulações: 
A condução de agua se processa em movimento 
permanente e uniforme, sob um regime de escoamento 
turbulento. Para determinar se o escoamento em uma 
tubulação é escoamento ou turbulento se calcula: 
𝑅𝑛 = 
𝑉𝑥𝐷𝑥𝑃
µ
 
Onde Rn é o número de Reynolds, V velocidade da agua 
(m/s), D diâmetro da tubulação, P massa especifica da 
agua (kg/m³) e µ o coeficiente de rugosidade (kgf/m²). 
Rn > 4000 o regime é escoamento e turbulento 
Rn <2000 o regime é de escoamento laminar 
Entre esses dois valores é a zona de transição. 
*Quanto mais rugosa a parede da canalização maior será 
a turbulência do fluxo e, em consequência maior será a 
perda de carga. 
 
 
 
 Tipos de perda de carga: 
 Perda de carga ao longo da tubulação: 
É a perda de carga atribuída ao movimento da agua ao 
longo da tubulação. Constitui a principal perda de carga na 
maioria dos projetos. Para calcular a perda ao longo da 
tubulação se usa: 
𝑉 = 𝑜, 355 𝑥 𝐶 𝑥 𝐷0,63 𝑥 𝐽0,54 
𝑄 = 0,2788 𝑥 𝐶 𝑥 𝐷2,63𝑥 𝐽0,54 
𝐽 = 10,641 
1
𝐷4,87
 𝑥 
𝑄
𝐶
 
1,852
 
Onde: Q é a vazão (m³/s), V velocidade medica, D diâmetro 
das tubulações, J perda de carga unitária e C coeficiente de 
rugosidade. 
 Perda de carga localizada: 
É a perda de carga decorrente do atrito, quando há 
mudanças na direção ao fluxo ou na velocidade. 
Ocasionada pelas curvas, registros, “T’s”, válvulas e 
mudança de direção. É calculada: 
 ℎ 𝑓 𝑙 = 𝐾 𝑥 
𝑉²
2 𝑥 𝑔
 
Onde: hfl é a perda de carga localizada, K coeficiente do 
elemento de perda, V velocidade média e g a aceleração 
da gravidade (9,81 m/s). 
 Velocidade admissível nas tubulações: 
Quanto maior a velocidade, menor é o diâmetro para 
conduzir um mesmo volume de agua; porém maior será a 
perda de carga e o risco de corrosão. Para ser seguro a 
velocidade deve estar entre 1 e 2 m/s.