10 Irrigação por aspersão AUTOPROPELIDO

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Universidade Federal de Lavras –UFLA
Departamento de Engenharia
Disciplina – Irrigação e Drenagem I
Irrigação por aspersão AUTOPROPELIDO
Prof.: Adriano Valentim Diotto
adriano.diotto@deg.ufla.br
Sistema mecanizado projetado para irrigar faixa por faixa,
através de várias técnicas de enrolamento, movimentando um
sistema de distribuição de água (Aspersor, canhão,
combinação de aspersores, barra com aspersor, ou outro
sistema de distribuição de água) através do campo, onde há
pontos de abastecimento de água previamente instalados.
Fonte: (Definição de Traveller Irrigation Machines – ISO 8224-1)
DEFINIÇÃO DE AUTOPROPELIDO
- Possui boa flexibilidade de utilização quanto ao tamanho da área (áreas pequenas,
médias e grandes);
- Possível de ser utilizado em terrenos com certa declividade;
- Adaptam-se a diferentes tipos de solo (compatibilização da intensidade de precipitação
com a capacidade de infiltração de água no solo - VIB);
- Permite automação parcial do sistema.
- Por não ser um sistema fixo, permite a utilização do mesmo equipamento para a
aplicação em uma grande área – especialmente interessante quanto se trata de
aplicação de água resudual.
Algumas vantagens da irrigação por AUTOPROPELIDO
- Aplicação bastante afetada pelo vento;
- Requer altas pressões de serviço para operar o aspersor tipo canhão;
- Elevada perda de carga (mangueira e turbina);
- Grandre consumo energético;
- Elevado tamanho de gota.
- Considerável uso de mão-de-obra para a operação do sistema (movimentação do equipamento entre as
áreas irrigadas e posicionamento do equipamento)
Algumas limitações da irrigação por AUTOPROPELIDO
Tipos de autopropelido
Tipo 1 - A água que é bombeada para a irrigação, passa por uma
turbina que está junto a um carretel enrolador estacionário, acionando um
sistema de engrenagens promovendo a movimentação do sistema de
distribuição de água pelo enrolamento ou recolhimento da mangueira;
Tipo 2 - A água que é bombeada para a irrigação, passa por uma
turbina que está junto ao sistema de distribuição de água, acionando um
sistema de engrenagens que faz a movimentação pelo recolhimento de
um cabo de aço e arrasta a mangueira;
Tipo 3 - A água que é bombeada para a irrigação, passa por uma
turbina que está junto a um carretel enrolador móvel e ao sistema de
distribuição de água, acionando um sistema de engrenagens que faz a
movimentação pelo recolhimento da mangueira;
Fonte: Traveller irrigation machines - ISO 8224-1
OPERAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA
• movimentação por cabo-de-aço : O equipamento movimenta-se pelo
recolhimento de um cabo-de-aço. É o mais antigo, de menor custo de
aquisição, sua principal limitação é a baixa durabilidade da mangueira.
Geralmente necessita de maquinário para enrolamento da mangueira
após a irrigação no local.
𝐿𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙
𝐻𝑖𝑑𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒𝐶𝑎𝑏𝑜 𝑑𝑒 𝑎ç𝑜 𝑀𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎
𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑛ℎã𝑜 +𝑇𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎
OPERAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA
• Movimentação por mangueira: O equipamento movimenta-se através
do recolhimento da própria mangueira de condução da água de
irrigação, por um carretel enrolador. É o mais utilizado atualmente,
possuindo uma maior vida útil quando comparado ao de recolhimento
por cabo.
𝐿𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙
𝐻𝑖𝑑𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑀𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎
𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑛ℎã𝑜
𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑡𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑟𝑜𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟
COMPONENTES DO SISTEMA
CARRETEL ENROLADOR 
Fonte: Catálogo Nelson®
Mecanismo propulsor - Turbina
COMPONENTES DO SISTEMA
Responsável pela movimentação do sistema.
COMPONENTES DO SISTEMA
Sistema de distribuição de água – Aspersor de grande porte (Canhão)
Fonte: Catálogo Komet
ASPERSOR TIPO CANHÃO
𝛼 ≤ 270𝑜
Não molhar o percurso do aspersor
(evita variações na velocidade de
deslocamento)
𝐿𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙
𝐻𝑖𝑑𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑀𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎
𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑛ℎã𝑜
𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑡𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑟𝑜𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟
COMPONENTES DO SISTEMA
- Baixa consumo de energia e alta uniformidade 
da aplicação;
- Exige terrenos planos.
BARRA APLICADORA
OU 
BARRA IRRIGADORA 
COMPONENTES DO SISTEMA
SUPORTE OU BASE DO CANHÃO
MOVIMENTAÇÃO COM MANGUEIRA
MOVIMENTAÇÃO COM 
CABO DE AÇO
COMPONENTES DO SISTEMA
MANGUEIRA: Diâmetro e comprimento em 
função das características de projeto;
Comum diâmetro de 75 a 150 mm;
Comum comprimento de até 350 m;
A UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO 
AUTOPROPELIDO PARA APLICAÇÃO DE ÁGUA 
RESIDUÁRIA
Utilização do autopropelido para a aplicação de vinhaça.
- Finalidade? (irrigação ou aplicação de água residuária)
O critério de dimensionamento deve levar em consideração a
parte física do solo (VIB) e a parte química (máxima quantidade de
resíduo permitida).
ESCOLHA DO ASPERSOR CANHÃO
Q=
Volume
Tempo
Volume=LBI.Área irrigada
Tempo=J . TR
Q ΤL h =
A m2 .LBI mm
J Τh dia .TR dia
Tempo para irrigar a área inteira;
J – Jornada de trabalho;
TR – turno de rega.
Exercício 1. Qual a vazão necessária para um aspersor
canhão irrigar uma área de 20ha via autopropelido, aplicando
uma lâmina bruta de irrigação de 25mm a cada 4 dias.
Considerar que o sistema só vai funcionar 10 horas por dia.
ESCOLHA DO ASPERSOR CANHÃO
- LARGURA DA FAIXA A SER IRRIGADA (L)
𝐿
Τ𝐿 2
A largura final escolhida tem que levar em consideração a largura total da
área, ou seja, L tem que ser múltiplo da largura total da área a ser irrigada.
Velocidade do vento (m s-1)
> 4,4 2,2 a 4,4 0,88 a 2,2 0 a 0,88
Espaçamento L (porcentagem do diâmetro molhado) 
50 55 60 65 70 75 80
- Posicionamento inicial do canhão
𝐿
Dimensionamento e Operação
𝐿
P𝑖 =?
Algumas recomendações:
Pi = 0
Pi = 0,5L
Pi = 2/3 R
𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎
- Posicionamento final do canhão
Dimensionamento e Operação
𝐿
𝑃𝑖
Algumas recomendações:
Depende do layout da área
Se a irrigação é feita com o carretel no 
meio da área - Pf = 0
𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎
P𝑓 =?
𝑃𝑓 =
2
3
× 1 −
360 − 𝛼
180
× 𝑅
a –Ângulo irrigado (graus);
R – Raio de alcance do canhão.
- Intensidade de precipitação média ഥ𝐼𝑝
Dimensionamento e Operação
ഥ𝐼𝑝 𝑚𝑚 ℎ−1 =
𝑄 𝐿 ℎ−1
𝐿2 𝑚2
.
360
𝛼
- Velocidade de deslocamento do canhão
𝑉𝑑 𝑚 ℎ−1 =
𝑄 𝐿 ℎ−1
𝐿 𝑚 . 𝐿𝐵𝐼 𝑚𝑚
- Lâmina média aplicada ഥ𝐿𝐼
ഥ𝐿𝐼 𝑚𝑚 =
𝑄 𝐿 ℎ−1
𝐿 𝑚 . 𝑉𝑑 𝑚 ℎ−1
A medida que diminui “α”, diminui a 
área irrigada do emissor e aumenta-
se a intensidade de precipitação
EXERCÍCIO 2: Com base nos dados abaixo, verifique se é possível utilizar o aspersor canhão
indicado na tabela (bocal 42,2mm e pressão de 60mca) no solo com as características abaixo,
irrigando com autopropelido (canhão com setorial de 270º).
- Dados de solo: Ucc=30%; Upmp=15%; ds=1,2 g/cm³; VIB=28 mm/h
- Clima e cultura: z=400 mm; f=0,45; Eto=6,3 mm/dia; Kc=1,2; velocidade do vento=4 m/s
- Dados do projeto: área=700mx360m; j=21 h/dia; Ei=75%.
90 𝑚
90 𝑚
90 𝑚
90 𝑚
LARGURA MÚLTIPLA DA LARGURA DA ÁREA (360 m)
Exercício 3: Com base nos dados do exercício 2, determine a velocidade de
deslocamento do aspersor canhão (Vd) para aplicar a lâmina bruta de irrigação
(LBI).
𝐿 − 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑓𝑎𝑖𝑥𝑎
Pi𝐶𝑚 − 𝐶𝑜𝑚𝑝. 𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎
𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑎𝑖𝑥𝑎 − 𝐶 = 𝐶𝑚 +Pi
TEMPO DE IRRIGAÇÃO (Ti)
𝑇𝑖 = 𝑇𝑓 + 𝑇𝑚
Tempo de 
funcionamento
Tempo de mudança de 
local
𝑇𝑓 = 𝑇𝑝 + 𝑇𝑒
Tempo de 
percurso
Tempo 
estacionado 𝑇𝑝 =
𝐶𝑚
𝑉𝑑para aplicar a “LBI” na
extremidade da área
𝑇𝑓 =
𝑐
𝑉𝑑
Comprimento dafaixa
Exercício 4: Com base nos dados do exercício 2 determine o tempo de irrigação
(Ti) e de estacionamento (Te) admitindo um tempo de mudança (Tm) de 30 min e
Pi=0,5L.
𝐿 = 90𝑚
Pi= 45𝑚𝐶𝑚 − 𝐶𝑜𝑚𝑝. 𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑖𝑟𝑎 = 305 𝑚
𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑎𝑖𝑥𝑎 − 𝐶 = 𝐶𝑚 + 𝑃𝑖 = 350𝑚