Sistema de Irrigação por Aspersão

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ESCOLA ESTADUAL TÉCNICA FRONTEIRA NOROESTE
CURSO TÉCNICO EM AGROPECUÁRIA
SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERÇÃO
CAMILA OLIVEIRA
SANTA ROSA
07 DE JULHO DE 2019
Sistema de irrigação por aspersão
A irrigação de lavouras beneficia o produtor porque viabiliza o cultivo em regiões com regime de chuvas irregular, aumenta os lucros e permite a programação das culturas ao longo do ano. Entre os vários sistemas, o de irrigação por aspersão é o mais conhecido pelos agricultores. A irrigação por aspersão é o método que fornece água ao solo e às plantas como se fosse uma chuva artificial.
Ele apresenta algumas variações e é classificado como convencional, subcopa, autopropelido ou pivô central. A irrigação por aspersão convencional é a mais utilizada em pequenas e médias propriedades, pois é a mais adequada para a maioria das culturas, diferentes tipos de solo e diversas condições topográficas.
Constituído de tubulação de sucção, conjunto motobomba e tubulação de recalque distribuídos entre as linhas laterais e a principal, esse sistema pode ser convencional, fixo, portátil ou semi-fixo.
A irrigação é uma das práticas mais seguras para garantir a produção agrícola. Ela deve ser vista como um meio de suprimento de água às culturas, em quantidade e no momento certo, levando em consideração as condições de solo, água, clima e da cultura, que variam de local para local.
O método apresenta as seguintes vantagens:
a) adapta-se a terrenos com declividades mais acentuadas e superfícies menos uniformes;
b) pode ser utilizado em solos com alta capacidade de infiltração e baixa capacidade de retenção de água, como os arenosos, por permitir irrigações frequentes e com menor quantidade de água;
c) propicia, em geral, distribuição de água mais uniforme;
d) interfere pouco com as práticas agrícolas. Em alguns sistemas, os acessórios facilitam a rápida desmontagem do equipamento;
e) a eficiência de condução é alta, pois os condutos fechados evitam perdas de água por infiltração, escorrimento e evaporação;
f) deixa maior área disponível para a cultura devido à ausência de canais e sulcos; 
g) permite maior economia de mão de obra, quando os sistema são permanentes ou mecanizados;
h) possibilita a irrigação durante o período noturno, aumentando o tempo de irrigação e de utilização do equipamento;
i) permite a aplicação de produtos químicos, via água de irrigação;
j)permite o uso de certas águas residuais por proporcionar grande oxigenação na água; k) pode ser aplicado para reduzir a temperatura do ar e na proteção contra geadas. A proteção se consegue com o calor liberado pelo congelamento da água.
Como desvantagens da aspersão, citam-se:
a) não é recomendada para locais de ventos fortes e constantes, pois o vento afeta a uniformidade de distribuição de água pelos aspersores. Em regiões de baixa umidade relativa do ar e de temperaturas elevadas, a perda de água por evaporação pode atingir valores altos;
b) pode favorecer a incidência de doenças nas plantas, por molhar as folhas e aumentar a umidade relativa do ar. Quando o macroclima é favorável a doenças, o microclima resultante da irrigação tem menor importância;
c) pode interferir com alguns tratos culturais por lavar a parte aérea das plantas;
d) pode causar prejuízos à fixação de botões florais ou mesmo de frutos novos devido ao impacto mecânico das gotas, quando os sistemas estão trabalhando abaixo da pressão de serviço recomendada;
e) não permite o uso da água salina para irrigação, por reduzir a vida útil do equipamento, ainda que seja um bom método no controle da salinidade,;
f) envolve alto investimento inicial;
g) o traslado de tubulações portáteis e acessórios dos sistemas convencionais é uma operação desagradável e trabalhosa; e
h) pode provocar compactação e erosão do solo quando altas taxas de aplicação de água.
Os componentes principais de um sistema de aspersão são:
ASPERSORES – são os responsáveis por lançar o jato de água no ar, fracionado em gotas, que cairão sobre o terreno em forma de chuva. Podem ser de giro completo ou do tipo setorial, usado em áreas periféricas do campo ou sob condições especiais.
Quanto ao ângulo de inclinação do  jato com a horizontal, podem ter uma inclinação de 20 a 30°.  Normalmente são caracterizados pelo diâmetro de seus bocais. Para cada combinação de pressão e diâmetro de bocais, obtemos vazões por aspersor, diâmetro e intensidade de precipitação diferentes;
TUBULAÇÕES – a condução d ‘água na motobomba até os aspersores é efetuada por meio das tubulações de diversos tipos de materiais, tais como: aço, cimento amianto, aço zincado, alumínio e PVC rígido. Em geral, tem um comprimento padrão de 6 metros; o peso, a pressão de serviço e a espessura da parede variam com o material de que são constituídos.
            O conjunto de tubulações constitui-se da linha principal e das linhas laterais. A principal conduz água da motobomba até as linhas laterais e normalmente são fixas. As laterais conduzem água das principais até os aspersores, ou seja, são as linhas nas quais estão instaladas os aspersores; nestas linhas deve-se usar tubulações leves com engates rápidos;
CONJUNTO MOTOBOMBA – é de fundamental importância no sistema. A bomba normalmente utilizada é do tipo centrifuga de eixo horizontal. Quando se usa água subterrânea, utiliza-se a bomba do tipo turbina para poços profundos. Os motores são elétricos, a diesel ou outros combustíveis;
ACESSÓRIOS – os acessórios mais comuns usados no sistema de irrigação por aspersão são: tubos de subida, acoplamentos, registros, válvulas, curvas, reduções, braçadeiras, cotovelos ou derivações, etc.
Características dos aspersores
Sistema de irrigação por aspersão:  Embora os sistemas de aspersão obedeçam o mesmo princípio, há diferentes equipamentos, cada qual com suas características peculiares. De acordo com os equipamentos encontrados no mercado e sua concepção de operação adota-se a seguinte classificação:
Móvel ou portátil;
Fixo ou permanente;
Semifixo ou semiportátil;
O objetivo básico da irrigação por aspersão é aplicar uniformemente uma lâmina de água preestabelecida, com determinada intensidade de aplicação. Como a maioria dos aspersores aplica água sobre uma área circular, é necessária uma superposição das áreas molhadas, o que faz com que a disposição dos aspersores no campo seja realizada de tal forma que proporcione a melhor uniformidade de distribuição. Nesse caso a escolha dos espaçamentos e a disposição das tubulações são de fundamental importância: 
- Normalmente em múltiplos de 6 metros; 
- Disposição retangular, quadrático ou triangular.
Distribuição das linhas laterais:
Nesse tipo de sistema de irrigação, um determinado número de aspersores é instalado em tubulações metálicas, geralmente alumínio ou aço zincado ou plásticas (PVC ou PE), com comprimentos definidos pelo manejo de irrigação adotado para a área. O número de aspersores é estimado pela relação entre o comprimento da linha lateral e o espaçamento adotado entre aspersores. Essas tubulações de distribuição podem operar fixas ou se movendo ao longo da área irrigada, seja manual ou mecanicamente. 
LINHAS LATERAIS FIXAS COM ASPERSORES
No sistema fixo ou permanente de aspersão, toda a área de cultivo é coberta por tubulações e aspersores, permitindo a sua irrigação sem que haja a necessidade de mudanças de posição das tubulações. 
Existem diferentes configurações para a instalação de tubulações nesse tipo de sistema. Desde aquelas que apresentam todas as tubulações enterradas com os registros e hastes de aspersores aparecendo na superfície do terreno, até outros onde todas as tubulações são superficiais. Por fazer a cobertura de toda área de cultivo, os sistemas permanentes de aspersão necessitam de investimento inicial maior quando comparado aos sistemas portáteis. Esse investimento é parcialmente compensado pela redução da mão-de-obra que seria empregada na sua movimentação. Dessa forma, o uso dos sistemas fixos é recomendado em regiões onde a mão de obra é escassa e/ou de custo elevadoe, principalmente em produções com alto valor agregado, o que permitiria o aumento de investimento. O cultivo que mais utiliza esse sistema atualmente é o de hortaliças em cinturões verdes de grandes cidades, atividade realizada por pequenas propriedades com exploração familiar.
Apesar de existirem diferentes formas de manejo, os sistemas permanentes são, geralmente, operados nas seguintes formas:
 Aplicação de água simultaneamente em toda a área.
 Operação por setores de irrigação dentro de uma sequência pré-definida. 
A divisão da área para ser irrigada por setores permite reduzir os requerimentos de água do sistema, reduzindo a vazão, o diâmetro das tubulações e a potência instalada do sistema motobomba. 
LINHAS LATERAIS FIXAS COM MANGUEIRAS PERFURADAS
Um sistema de aplicação de água que tem encontrado aceitação entre agricultores, principalmente da região Nordeste do Brasil, e também por produtores de café, é a fita de polietileno perfurada. Esse sistema é constituído de tubos de polietileno linear de baixa densidade, com diâmetro de 28 mm e espessura da parede da tubulação de 0,20 mm (200 micra), que operam a pressão de serviço de 0,2 a 0,8 kgf cm-2 (SANTENO, 2010). A água é aplicada por furos com diâmetros de 0,03 mm, perfurados a laser, com espaçamentos variando entre 0,15 e 1,05 m
Esse sistema é utilizado em diferentes culturas, como: frutas, hortaliças, culturas perenes, etc. Essas tubulações perfuradas podem produzir, para um espaçamento de furos de 0,15 m, uma vazão de 7,8 L h-1 m-1 para uma pressão de 20 kPa (0,2 kgf cm-2) ou de 20,4 L h-1 m-1 para uma pressão de 80 kPa (0,8 kgf cm-2). Por funcionar a baixas vazões e pressões essas mangueiras tem o potencial para requerer baixas potências de bombeamento, podendo operar por gravidade em casos favoráveis de topografia e de localização da fonte de água. O alcance máximo lateral por furo é de 2,5 m (a pressão de 0,8 kgf cm-2), requerendo que o espaçamento entre linhas laterais seja criteriosamente definido de acordo com o espaçamento da cultura irrigada. Como esse sistema aplica a água a alturas de jato de até 1,8 m está sujeito a perdas de água por deriva por ação de ventos, assim como, por evaporação das gotas de menor diâmetro (SANTENO, 2010).
Apesar de operar a baixas vazões e pressões e apresentar uma área de aplicação inferior a aspersores de baixa pressão, optou-se por classificar o sistema de mangueiras perfuradas dentro do método de aspersão por aplicar a água sobre a planta e o solo e estar sujeito às perdas de água características da aspersão.
LINHAS LATERAIS MÓVEIS OU PORTÁTEIS 
No sistema portátil de aspersão, também conhecido como sistema de aspersão convencional, tanto a tubulação principal como as linhas laterais com os aspersores são transportados de local de funcionamento após cada irrigação. Este método é hoje o mais utilizado no Brasil, devido ao baixo custo inicial, porém requer maior quantidade de mão-de-obra no seu manejo quando comparado ao sistema fixo. A figura abaixo exemplifica o ato de irrigar uma cultura utilizando o sistema de irrigação por aspersão convencional.
O esquema de movimentação das linhas laterais a partir de hidrantes instalados na linha principal nos sistemas portáteis é definido no projeto da área a ser irrigada e depende da sua geometria. Essa movimentação pode ser realizada com uma ou mais linhas laterais operando simultaneamente e circulando na mesma direção, ou em movimento alternado e rotativo sobre a linha principal.
A movimentação alternada e rotativa, apresentada esquematicamente na Figura 74, pode trazer algumas vantagens, como: redução da vazão e pressão de projeto na motobomba, diminuição do diâmetro das tubulações em relação aos sistemas de movimentação simultânea para uma mesma precipitação de água desejada. Isto ocorre devido à redução do valor de vazão requerido nas diversas posições da lateral, evitando-se o dimensionamento das tubulações para maiores valores de pressão e vazão que ocorre no sistema de movimentação simultâneo, principalmente, quando as linhas laterais encontram-se na extremidade da linha principal. 
Dimensionamento do sistema: 
Uma vez feito o estudo dos recursos disponíveis e estabelecida a disposição do sistema no campo, para o dimensionamento propriamente dito faz-se a definição de alguns itens básicos para o projeto hidráulico. Estes itens incluem: 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;
1)Dimensionamento das linhas laterais: Com base no número de aspersores da lateral e da vazão de cada aspersor, determina-se a 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. A perda de carga poderá ser estimada a partir da equação de Hazen-Willians, multiplicada por um fator F (função do número de aspersores na linha), visto que a vazão diminui do início para o final da linha;
2) Dimensionamento da linha principal: Para o dimensionamento da linha principal tem-se que analisar todo o projeto para determinar o máximo requerimento em vazão, de acordo com a posição e manejo das linhas laterais na área irrigada. A distribuição de pressão na linha principal não é o somatório das pressões das diversas linhas laterais, porém a distribuição das vazões é aditiva. São dois os critérios utilizados para dimensionamento da linha principal. O primeiro é o critério técnico que estabelece uma 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. O segundo, critério econômico, consiste em 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.