Irrigação e drenagem

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IRRIGAÇÃO E 
DRENAGEM
Prof. Dr. Josué Ferreira Silva Junior
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Campus Universitário de Iturama
MÉTODOS INDIRETOS DE DETERMINAÇÃO DA ETO
Tanque Classe A
Blaney-Criddle
Hargreaves
Penman-Monteith
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
ETo é a evapotranspiração de uma 
cultura hipotética que cobre todo o solo, 
em crescimento ativo, sem restrição 
hídrica e nutricional, com altura média 
de 0,12 m, albedo de 0,23 e resistência de 
superfície de 70 s m-1.
Bernardo et al . , 2019
CUSTO BAIXO E FÁCIL MANEJO
Mede a evaporação numa
superfície livre de água, 
associada aos efeitos
integrados da radiação solar, 
vento, temperatura e umidade.
TANQUE CLASSE A
Bernardo et al . , 2019
ESPECIFICAÇÕES
Tanque circular de aço inox ou
galvanizado, chapa n° 22, com 121 
cm de diâmetro interno e 25,5 cm 
de profundidade.
Deve ser instalado sobre um trado
de madeira, com 15 cm de altura, 
com nível da água cheio até 5 cm 
da borda superior.
Nível da água não pode baixar
mais que 7,5 cm.Bernardo et al . , 2019
ETo = Kp . EV
Kp coeficiente do 
tanque (tabelado
ou calculado).
Bernardo et al . , 2019
M
el
lo
; S
ilv
a,
 2
00
7
Precisão
Adequada para manejo de 
irrigação com períodos de, no 
mínimo, 5 dias.
Recomendações
Seguir especificações de 
construção, principalmente
para o tipo de metal (erros de 
até 30%).
EQUAÇÃO EMPÍRICA
Relaciona os valores da ET mensal 
com o produto da temperatura
média mensal pela percentagem
mensal das horas anuais de luz 
solar, sofreu ajustes pela FAO.
BLANEY-CRIDLLE
Bernardo et al . , 2019
ETo = c[(0,457 T + 8,13) P]
c é o coeficiente regional de ajuste
da equação; 
T é a temperatura média mensal, em
°C;
P é o percentual mensal das horas 
anuais de luz solar.
Bernardo et al . , 2019
EQUAÇÃO EMPÍRICA
Aplicando a análise de regressão
em dados diários de ETo de 
Davis-CA.
HARGREAVES
Bernardo et al . , 2019
ETo = 0,0023 (Tméd + 17,8) (Tmáx - Tmín)1/2 Ra 0,408
Tméd, Tmáx e Tmin são, respectivamente as 
temperaturas média, máxima e mínima, em °C;
Ra (ou Qo) é a radiação no topo da atmosfera, MJ m-2
dia-1.
Bernardo et al . , 2019
EQUAÇÃO EMPÍRICA
Método padrão FAO que, além de 
incorporar os aspectos
aerodinâmicos e termodinâmico, 
inclui na sua dedução a 
resistência ao fluxo de calor
sensível e vapor da água e a 
resistência da superfície à 
transferência de vapor da água.
PENMAN-MONTEITH
Bernardo et al . , 2019
𝑬𝑻𝒐 =
𝟎,𝟒𝟎𝟖∆ 𝑹𝒏−𝑮 +𝜸
𝟗𝟎𝟎
𝑻+ 𝟐𝟕𝟑𝑼𝟐 𝒆𝒔−𝒆𝒂
∆+𝜸 𝟏+𝟎,𝟑𝟒𝑼𝟐
Rn, saldo de radiação em MJ m-2 dia-1;
G, fluxo de calor no solo em MJ m-2 dia-1;
es, pressão de saturação de vapor, kPa;
ea, pressão de vapor atual do ar, kPa;
Δ, declividade da curva de pressão de vapor de saturação, em kPa ºC-1;
γ, constante psicrométrica, em kPa °C-1.
Bernardo et al . , 2019
EQUAÇÕES INTERMEDIÁRIAS
Declividade da curva de pressão;
Constante psicrométrica;
Fator de correção da velocidade do 
vento;
Pressão de saturação.
Bernardo et al . , 2019
EQUAÇÕES EMPÍRICAS
Método de Thornthwaite;
Método de Thornthwaite, 
simplificado por Camargo;
Método de Camargo.
OUTRAS
Pereira et al . , 2007
MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA ETPC
ETpc é a evapotranspiração de determinada cultura
quando se têm ótimas condições de umidade no 
solo.
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
Bernardo et al . , 2019
ETpc = ETo . Kc
Kc é o coeficiente da cultura (varia
com o tipo de cultura, estádio de 
desenvolvimento, comprimento do 
ciclo e condições climáticas locais).
Bernardo et al . , 2019
Doorenbos; Pruitt , 1977
Quanto maior a demanda
evapotranspirativa local ou quanto
mais sensível for a planta ao déficit
de água no solo, maior deverá ser o 
Kc.
Bernardo et al . , 2019
Doorenbos; Pruitt , 1977
A determinação da ETpc é de capital 
importância para se calcular A 
QUANTIDADE DE IRRIGAÇÃO
NECESSÁRIA (ITN) no período de 
MÁXIMA DEMANDA, a qual é 
fundamental para o 
DIMENSIONAMENTO de qualquer
sistema de irrigação.
Bernardo et al . , 2019
Observações:
(1) A ETpc também é necessária para o 
cálculo da ETc.
(2) Para o cálculo da ITN, no período de 
máxima demanda, nas condições
brasileiras, devem-se usar períodos de 5, 
10 ou 15 dias;
(3) Quando não se conhece o valor de 
Kc é comum, para o dimensionamento de 
sistemas de irrigação, adotar o valor 1,0.
Bernardo et al . , 2019
MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA ETC
ETc é a evapotranspiração de determinada cultura, 
sob as condições normais de cultivo, sem a 
obrigatoriedade do teor de umidade permanecer
próximo à capacidade de campo. (ETc ≤ ETpc)
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
Bernardo et al . , 2019
ETc = ETpc . Ks
Ks é o coeficiente que depende da 
umidade do solo.
Bernardo et al . , 2019
Ks = Ln (LAA + 1,0)/Ln(CTA +1)
LAA é a lamina atual de água no solo, em
mm;
CTA é a capacidade total de água no solo, 
em mm.
Bernardo et al . , 2019
A determinação da ETc é fator de 
capital importância para o MANEJO
DOS SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO.
Bernardo et al . , 2019
Determinar a Etc de uma cultura do 
milho no período de 1° a 15 de janeiro, 
na região de “Dois Córregos”, sendo
os seguintes dados locais:
Bernardo et al . , 2019
ETo 01 a 10 = 6,0 mm dia-1;
ETo 11 a 20 = 7,0 mm dia-1;
Z = 0,5 m;
f = 0,5;
DTA = 1,6 mm cm-1;
Kc = 1,1.
Bernardo et al . , 2019
IRRIGAÇÃO E 
DRENAGEM
Prof. Dr. Josué Ferreira Silva Junior
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Campus Universitário de Iturama
PRECIPITAÇÃO
Do total precipitado em uma área, uma parte é 
retida pela cobertura vegetal, outra parte escoa
sobre a superfície e o restante infiltra no solo (parte
é retida na zona radicular e outra parte percola).
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
Bernardo et al . , 2019
PRECIPITAÇÃO EFETIVA
Parte da precipitação que é utilizada pela cultura
para atender sua demanda evapotranspirométrica. 
Pe = Ptotal – Pescoa – Ppercola
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
Bernardo et al . , 2019
A quantidade de precipitação de fato 
efetiva dependerá do teor de umidade 
do solo imediatamente anterior à 
precipitação.
Bernardo et al . , 2019
No calculo de demanda máxima para 
fins de dimensionamento, não se 
considera a precipitação efetiva; mas, 
podem-se dimensionar os sistemas em 
100%ETpc (Nordeste) ou 80 a 90%ETpc 
(Outras regiões).
Bernardo et al . , 2019
Mais importante no manejo de sistemas 
de irrigação que no dimensionamento 
dos projetos.
Ideal é o agrupamento de dados em 
períodos de 5, 10 e 15 dias.
Bernardo et al . , 2019
PRECIPITAÇÃO PROVÁVEL
Quantidade minima de precipitação com 
determinada probabilidade de ocorrência.
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
Bernardo et al . , 2019
Normalmente, em irrigação, trabalha-se 
com a probabilidade de 75 ou 80%.
Ou seja, com a lâmina mínima de chuva 
que se pode esperar em 3 a cada 4 anos 
(75%) ou 4 em cada 5 anos (80%).
Bernardo et al . , 2019
A precipitação provável é de capital 
importância para o planejamento e 
dimensionamento de sistemas de 
irrigação suplementar.
Bernardo et al . , 2019
Fa = (100 m) /(N+1)
Fa a posição de cada dado no 
gráfico; m é o número de ordem de 
cada dado e N é p número total de 
dados.
Bernardo et al . , 2019
Ano 1974 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88
Precipitação
(mm/15 dias)
54 8 88 44 38 64 142 84 72 102 116 74 26 112 34
Dados 
ordenados
142
Ordem 1
Fa 6,25
35
ÉPOCA DE IRRIGAÇÃO E TURNO DE REGAA quantidade de água requerida por uma cultura e 
a reposta da cultura à irrigação variam com o tipo
de solo, tipo de cultura, estádio de crescimento e as 
condições climáticas.
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
Bernardo et al . , 2019
MÉTODOS PARA DETERMINADAÇÃO DA ÉPOCA DE IRRIGAÇÃO
Medição da deficiencia de água na planta;
Sintomas de deficiência de água na planta;
Medição de teor de umidade no solo;
Medição da tensão de água no solo;
Determinação da evapotranspiração;
Método do turno de rega.
RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA-ATMOSFERA
Bernardo et al . , 2019
Método mais usado, principalmente em 
médios e grandes projetos de irrigação, 
em que se tem de coordenar a 
distribuição de água entre várias 
parcelas.
Bernardo et al . , 2019
Método usado para calcular os projetos 
de irrigação, no que diz respeito ao 
dimensionamento da vazão, das 
tubulações e das motobombas, em 
virtude do período de maior demanda.
Bernardo et al . , 2019
1) Calcular a disponibilidade total de água no solo (DTA);
2) Estimar a profundidade efetiva do sistema radicular;
3) Calcular a capacidade total de água no solo (CTA);
4) Calcular a capacidade real de água no solo (CRA);
5) Determinar a Etpc;
6) Calcular o TR = CRA/(ETpc ou ETc)
Passos para determinação do TR:
Bernardo et al . , 2019
Quando o TR for para o manejo da 
irrigação, deve-se usar a média da Etc
no período, bem como considerar a 
precipitação provável no período 
(quando se tratar de irrigação 
complementar).
Bernardo et al . , 2019
Quando o TR for para o 
dimensionamento de projeto, deve-se 
usar a ETpc no período.
Bernardo et al . , 2019
Os projetos de irrigação devem ser 
dimensionados em função do menor 
turno de rega encontrado nos diversos 
períodos da cultura, isto é, para o período 
em que a ETpc tenha o maior valor 
(período de máxima demanda).
Bernardo et al . , 2019
Dados as seguintes condições de solo, planta, clima e 
irrigação , calcule o que se pede:
Solo : CC = 28% (em peso), PMP = 14% (em peso), da = 1 ,25 g cm-3.
Local : Patrocínio , MG.
Planta : Feijão , plantio no dia 15 de março de 2003.
Profundidade do sistema radicular : 40 cm.
Duração dos estádios fenológicos : 15, 15 ,30 e 15.
Usar 40% de água disponível .
Irr igação : aspersão (85% de eficiência).
Kc das fases 1 , 3 e 4: 0,55, 1 , 15 e 0,25.
Exemplo
Mês 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
ETo (mm dia-1) 6,5 6,4 5,7 4,4 3,7 3,3 3,6 4,3 4,7 5,4 5,8 6,0
a) Calcular a lâmina líquida (IRN) e a lâmina bruta (ITN).
b) Calcular o turno de rega e o período de irrigação .
c) Lâmina na primeira irrigação , supondo-se o solo em
PM.
d)Lâmina de irrigação supondo-se a umidade do solo 
igual a 25% (em peso).
e)Qual o volume de água necessário para irrigar 20 ha, 
na condição de irrigação da letra d?
IRRIGAÇÃO E 
DRENAGEM
Prof. Dr. Josué Ferreira Silva Junior
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Campus Universitário de Iturama