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CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA Gustavo Roehrs Arrial Jonas Fontoura da Silva Robson Schneider PROJETO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERÇÃO FIXO DA CULTURA DO MILHO (Zea mays) Santa Cruz do Sul 2014 Gustavo Roehrs Arrial Jonas Fontoura da Silva Robson Schneider PROJETO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERÇÃO FIXO DA CULTURA DO MILHO (Zea mays) Trabalho apresentado à disciplina de Projeto de Irrigação e Drenagem do Curso de Engenharia Agrícola da Universidade de Santa Cruz do Sul – UNISC. Professor: Roberto Eduardo Knies Santa Cruz do Sul 2014 CARACTERIZAÇÃO Características do solo Dimensão: 180x 590 m Diferença de nível na linha lateral: 1,0 m Diferença do nível d’água ate a bomba: 3,0 m Variação do nível d’água = 0,5 m Características do solo Capacidade de campo: 35% Ponto de murcha permanente: 18% Densidade do solo: 1,4g/cm³ VIB-capacidade de infiltração básica: 15mm/h (média) Características da cultura Cultura: Milho (Zea mays) Altura da cultura mais aspersor: 2,5 m Profundidade de raiz: 0,50 m Ciclo da cultura (em dias): 120 dias Transpiração da cultura no ciclo (mm): 700 mm Evapotranspiração máxima (Etm): 7 mm/dia Fator de disponibilidade = 0,5 Características da área Comprimento: 590 m Largura: 180 m Comprimento da linha adutora: 30 m Cota do ponto mais alto: 15 m Cota maior da linha principal: 15 m Cotas linha lateral LL, maior diferença de nível: 1 m Cota do ponto de captação à unidade de bombeamento: 3,0 m Variação no nível de água: 0,5 m Dados climatológicos Precipitação média anual: 1604 mm Precipitação média mensal: 133 mm Recursos hídricos disponíveis Água proveniente de Rio. Energia disponível O local dispõem de energia elétrica bifásica 220 volts, o acionamento do sistema de irrigação será por meio de uma bomba hidráulica. Objetivos Dimensionar um sistema de irrigação de aspersão fixo para a cultura do milho, numa área total de 10,62 há. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Cálculo da lâmina a ser aplicada Disponibilidade Total de Água no Solo (DTA) Disponibilidade real de água no solo (DRA) Turno de rega (TR) Lâmina Bruta de Irrigação (LBI) Período de Irrigação (PI) Área Irrigada por dia (AI) Disposição do sistema na área Figura 1 - Layout da disposição do sistema na área de irrigação Escolha do Aspersor (IP ≤ CIB) Modelo Bocal Ø mm Pressão Mca Diâmetro de molhamento Ø m Vazão m³/h Precipitação (mm/h) PA 150 5 x 14 20 46 11,72 20,34 PA 100 5 x 9 20 42 5,46 9,48 Verificação do espaçamento do aspersor Taxa de aplicação Tempo de irrigação (TI) Número de irrigações por dia (NID) Número de irrigações possíveis Número de posições na linha principal (NPLP) Usar 24 posições 1° Posição = 18 m 13° Posição = 306 m 2° Posição = 42 m 14° Posição = 330 m 3° Posição = 66 m 15° Posição = 354 m 4° Posição = 90 m 16° Posição = 378 m 5° Posição = 114 m 17° Posição = 402 m 6° Posição = 138 m 18° Posição = 426 m 7° Posição = 162 m 19° Posição = 450 m 8° Posição = 186 m 20° Posição = 474 m 9° Posição = 210 m 21° Posição = 498 m 10° Posição = 234 m 22° Posição = 522 m 11 ° Posição = 258 m 23° Posição = 546 m 12° Posição = 282 m 24° Posição = 570 m Obs: Diâmetro de molhamento do aspersor escolhido 42 m, então o alcance do sistema vai ser os 570 m + 21m que é o raio do aspersor resultando em um sistema de 591 m. Número de aspersores por linha lateral (LALL) Usar 7 aspersores 1° aspersor = 21 m 5° aspersor = 117 m 2° aspersor = 45 m 6° aspersor = 141 m 3° aspersor = 69 m 7° aspersor = 165 m 4 ° aspersor = 93 m Obs: Diâmetro de molhamento do aspersor escolhido 42 m, então o alcance do sistema vai ser os 165 m + 21m que é o raio do aspersor resultando em um sistema de 186 m. Figura 2 - Disposição dos aspersores na linha lateral ASPERSOR ASPERSOR LINHA PRINCIPAL Dimensionamento da linha lateral (F) Cálculo da vazão a ser transportada na linha lateral (QLL) Cálculo da perda de carga admissível real na linha lateral (hfa) Hf admissível ≤ 0,20 PS + ΔZ Hf admissível ≤ 0,20 * 20 + 1 = Hf admissível ≤ 5 m.c.a. Fórmula de Bresse estipular o diâmetro (D) D= 15,5 * D = 15,5 * D = 95,82 mm Figura 3 – Tubos de engate rápido para irrigação por aspersão e seus diâmetros Diâmetro Nominal (mm) 50 75 100 125 150 Diâmetro Interno (mm) 48,6 72,9 97,2 121,6 145,9 Calculo de perda de carga unitária (J) Q (m³/s) L(m) D(m) C J Hf = L x J (mca) F Hfr = hf x F V 0,01213 165 0,0486 150 0,70 115,5 0,4251 49,09 6,53 0,01213 165 0,0729 150 0,097 16,005 0,4251 6,8037 2,90 0,01213 165 0,0972 150 0,02420 3,99 0,4251 1,6974 1,63 A = 0,0074 m² Cálculo da pressão no início da linha lateral (PINLL) Dimensionamento da linha principal Recomenda-se usar na linha principal diâmetro interno de 106 mm Cálculo da pressão na saída da bomba (PSMB) Pressão de sucção (Hfs) Pressão manométrica ou altura manométrica Cálculo da potencia absorvida pelo motor Usar um acréscimo de 20 % pelo motivo da potência absorvida pela bomba P = 16,08 cv Deve-se utilizar um motor de 20 cv para o sistema. Memorial descritivo A quantidade de acessórios necessários para o projeto de irrigação por aspersão convencional semifixo está descrito a seguir. ITEM DESCRIÇÃO QUANTIDADE Aspersor Modelo PA – 100, bocal 5 x 9, pressão de serviço 20 m.c.a, diâmetro de molhamento Ø 43 m, vazão 5,46 m³/h 168 aspersores Tubos fixos de PVC de 6 m de comprimento e diâmetro de 100mm. 193 Tubos Tubos fixos de PVC de 6 m de comprimento e diâmetro de 105mm. 101 Tubos “T” com o diâmetro de 105 mm, reduzindo para 100 mm, ligando a linha principal com a linha lateral 24 Tê de redução “T” com o diâmetro de 100 mm, reduzindo para a entrada dos aspersores. 168 Tê de redução Anéis de vedação para as conexões diversas 590 unidades Registro de gaveta com diâmetro de 100 mm 1 unidade Curva de 90º com diâmetro de 100mm 1 unidade Válvula de retenção com diâmetro de 100 mm 1 unidade Tubulação com 150mm de diâmetro 6 m 1 unidade Curva de 90º com diâmetro de 150mm 1 unidade Conexão excêntrica com diâmetro de 150 mm 1 unidade Válvula de pé e crivo para tubulação de 150 mm 1 unidade Motobomba com vazão de 38,22 m³/h e 72 m.c.a 1 unidade Motor elétrico de 20 cv 1 unidade Realização da Irrigação: Para obter uma Lamina Bruta de Irrigação (LBI) de 65,88 mm em toda área dos 10,62 ha da cultura do milho, será necessário irrigar por um período de 7 dias, tendo como área irrigada/dia 1,51 ha, para que isto se torne possível será necessário um sistema de aspersão com uma linha principal de 570 m e de 24 linhas laterais com 165 m de comprimento e com 7 aspersores cada, do tipo PA-100 com vazão de 5,46 m³/h. Para irrigar estes 1,51 há/dia deve-se utilizar 3 linhas laterais simultâneas com duração da irrigação de 6,95 horas a uma taxa de aplicação de 9,48 mm, assim totalizando em 2 irrigações por dia já que a jornada de trabalho é de 16 horas diarias. .
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