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IRRIGAÇÃO POR IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃOASPERSÃO
Engenharia de Irrigação
ASPERSÃOASPERSÃO
Prof. Manassés Mesquita da SilvaDTR/UFRPE
Recife2011
![Page 2: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/2.jpg)
Definição e CaracterísticasDefinição e Características
� A água é pressurizada (motobomba)
� Conduzida por uma rede de tubos
� Aplicada por meio de emissores (aspersores)
Irrigação por aspersão
2
� Causando o efeito de uma chuva
� Modificação do micro-clima, causando
esfriamento evaporativo em dias quentes
� Adaptação a distintas condições de campo
![Page 3: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/3.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersão
� Sistemas convencionais
� Portátil
� Semi-fixo
� Fixo
� Fixo-portátil
Irrigação por aspersão
3
� Fixo-portátil
� Fixo em malha
� Sistemas mecanizados�Pivô central
�Deslocamento linear
�Autopropelido
![Page 4: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/4.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersãoSistema portátil
Irrigação por aspersão
4
![Page 5: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/5.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersãoSistema portátil
Irrigação por aspersão
5
![Page 6: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/6.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersãoSistema semi-fixo
Linha principal fixa
Irrigação por aspersão
6
Linha lateral móvel
![Page 7: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/7.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersãoSistema fixo
Irrigação por aspersão
7
![Page 8: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/8.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersãoSistema fixo-portátil
Aspersores móveis
Irrigação por aspersão
8
![Page 9: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/9.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersãoSistema em malha
Aspersor móvel
Linha lateral enterrada (1/2” e 1”)
Linha derivação
Ponto para conexão aspersor
Irrigação por aspersão
9
Ponto para conexão aspersor
![Page 10: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/10.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersão
Irrigação por aspersão
10
![Page 11: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/11.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersão
Irrigação por aspersão
11
![Page 12: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/12.jpg)
Sistemas de aspersãoSistemas de aspersão
Irrigação por aspersão
12
![Page 13: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/13.jpg)
VantagensVantagens
� Adaptação diferentes solos, revelo e cultura
� Não exige sistematização de terreno
� Ajuste da taxa de aplicação de água (Ia<VIB)
� Ajuste do tamanho das gotas de água
Irrigação por aspersão
13
� Ajuste do tamanho das gotas de água
� Aplicação de produtos químicos
� Economia de mão de obra
![Page 14: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/14.jpg)
LimitaçõesLimitações
� Necessidade de um conjunto motobomba
� Acessórios especiais (aspersores, tubos,
registros, manômetros, válvulas, curvas,
apliações e reduções, etc.)
Irrigação por aspersão
14
apliações e reduções, etc.)
� Fortemente influenciada pelo vento
� Facilita a proliferação de ervas daninhas
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AspersãoAspersão
linha desucção linha principal
Sistema portátil ou semi-fixo
Irrigação por aspersão
15
aspersores
hidrantes desaída paralinha lateral
linha lateralBomba
Fonte deágua
linha deadutora
![Page 16: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/16.jpg)
Principais ComponentesPrincipais Componentes
Sistema de bombeamento
Irrigação por aspersão
16
![Page 17: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/17.jpg)
Principais ComponentesPrincipais Componentes
Sistema de bombeamento
Bomba centrífuga de eixo horizontal
Irrigação por aspersão
17
![Page 18: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/18.jpg)
Tubulação e acessórios
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Fixo: Junta elástica integrada (JEI)Solda
Irrigação por aspersão
18
Engate rápido: roscável plástico (EP)PN 80
SoldaPN 40, 60, 80 e 125 mca
![Page 19: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/19.jpg)
Tubulação e acessórios
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Irrigação por aspersão
19
Engate rápido tipo rosca de passo largo (EP)
Engate rápido tipo sela metálico (ES)
![Page 20: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/20.jpg)
Tubulação e acessórios
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Válvula delinha
Curva dederivação
Tubo irrigação
Irrigação por aspersão
20
Saída para aspersorBucha de reduçãosaída de aspersor
Registro de esfera
![Page 21: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/21.jpg)
Tubulação e acessórios
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
CAP macho
Curva de nivelamento
Curva 90º
Irrigação por aspersão
21
Acoplamento rápido para aspersor
Válvula para aspersorRedução macho
![Page 22: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/22.jpg)
Tubulação e acessórios
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Irrigação por aspersão
22
![Page 23: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/23.jpg)
Tubulação e acessórios
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Irrigação por aspersão
23
![Page 24: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/24.jpg)
Tubulação e acessórios
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Irrigação por aspersão
24
![Page 25: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/25.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
AspersorPressão de funcionamento ouPressão de serviço: 20 a 45 mca
1 ou 2 bocais
Irrigação por aspersão
25
Ângulo de inclinação: 60 ou 30º
Giro: Completo ou setorial
Espaçamento12x12 12x18 18x24
Intensidade de aplicação de água
![Page 26: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/26.jpg)
AspersãoAspersãoASPERSORES: Classificação
1. Quanto ao funcionamentoi. Estacionários (fixos)ii. Rotativos (impacto, reação e engrenagem)
2. Quanto a pressão de serviço e raio de alcancei. Muito baixa pressãoii. Baixa pressão
Irrigação por aspersão
26
ii. Baixa pressãoiii. Média pressãoiv. Alta pressão
3. Quanto ao ângulo de inclinação do jatoi. Normal ii. Subcopa
4. Quanto ao número de bocaisi. Um, dois ou três bocais
5. Quanto ao ângulo de giroi. Giro completoii. Setorial
![Page 27: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/27.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores Estacionários (fixos)
Os aspersoresfixos (difusores) temsido os tipospreferidos para o
Irrigação por aspersão
27
preferidos para oequipamento pivôcentral.
Exigem baixapressão e tempequeno alcance.
![Page 28: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/28.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores Rotativos (impacto)
Irrigação por aspersão
28
![Page 29: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/29.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores Rotativos (reação)
Irrigação por aspersão
29
Muito utilizados para irrigação de jardins
![Page 30: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/30.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores Rotativos (engrenagens)
Irrigação por aspersão
30
![Page 31: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/31.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores: pressão serviço muito baixa
Pressão: 4 a 10 mca40 a 100 kPa
Raio de alcance: 3 a 8 m
Irrigação por aspersão
31
Raio de alcance: 3 a 8 m
Rotativos por reação, alguns microaspersores e alguns difusores. Usados para irrigação em jardins, cultivo
protegido (estufas) e pomares.Podem ser abastecidos por reservatórios
elevados devido à baixa exigência de pressão.
![Page 32: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/32.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores: pressão serviço baixa
Pressão: 10 a 20 mca100 a 200 kPa
Raio de alcance: 9 a 12 m
Irrigação por aspersão
32
Raio de alcance: 9 a 12 m
São em geral do tipo rotativo, movidos por impactodo braço oscilante ou outros mecanismos. Podem sertambém do tipo fixo.
Usados principalmente para irrigação de hortaliças,viveiros de mudas e sub-copa em fruticultura. Podem serinstalados no final de adutoras por gravidade (baixanecessidade de pressão).
![Page 33: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/33.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores: pressão serviço média
Pressão: 20 a 40 mca200 a 400 kPa
Raio de alcance: 10 a 35 m
Irrigação por aspersão
33
Raio de alcance: 10 a 35 m
São os tipos mais usados nos projetos deirrigação por aspersão portáteis ou semi-fixos eadaptam-se a quase todos os tipos de cultura e de solo.
Em geral são rotativos por impacto ou por outrosmecanismos e apresentam dois bocais.
![Page 34: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/34.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores: pressão serviço média
Pressão: 20 a 40 mca200 a 400 kPa
Raio de alcance: 10 a 35 m
Irrigação por aspersão
34
Raio de alcance: 10 a 35 m
![Page 35: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/35.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores: pressão serviço alta
Pressão: 40 a 80 mca400 a 800 kPa ou até 1000 kPa
Raio de alcance: 30 a 80 m
Irrigação por aspersão
35
Raio de alcance: 30 a 80 m
São usados para irrigação de forrageiras, cereais,cana de açúcar e também em pomares e em sistemasde montagem direta para aplicação de vinhaça e emsistema em cana de açúcar e forrageiras.
![Page 36: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/36.jpg)
AspersãoAspersão
Aspersores: pressão serviço alta
Irrigação por aspersão
36
![Page 37: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/37.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Tabelas de aspersores
Irrigação por aspersão
37
![Page 38: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/38.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Tabelas de aspersores
Aspersores NAAN DAN
Irrigação por aspersão
38
![Page 39: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/39.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Tabelas de aspersoresAspersores FABRIMAR
Irrigação por aspersão
39
![Page 40: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/40.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Intensidade de aplicação (Ia)
Ia =q [m3/h]
EAsp*ELL [m2]1.000
Irrigação por aspersão
40
Ia – intensidade de aplicação, mm/hq – vazão aspersor, m3/hELL – espaçamento entre linhas laterais, mEAsp – espaçamento entre aspersores, m
![Page 41: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/41.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Exemplo prático: intensidade de aplicaçãoCalcular a intensidade de aplicação para o aspersor selecionado:
Irrigação por aspersão
41
q=1,31 m3/hEAsp=12 m; ELL=18 m
Solução: Ia=6,06 mm/h ≤ TIB (taxa infiltração básica)
Se EAsp=12 m e ELL=12 m, qual será a intensidade de aplicação?
Solução: Ia=9,09 mm/h ≤ TIB (taxa de infiltração básica)
![Page 42: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/42.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Vazão do aspersorPode ser medida ou calculada
q = Cd*A*(2*g*H)0,5
q = C *(πR2)*(2*g*H)0,5
Irrigação por aspersão
42
q = Cd*(πR2)*(2*g*H)0,5
q – vazão aspersor, m3/sCd – coeficiente de descarga (0,65 a 0,90)R – raio do orifício do emissor, mg – aceleração da gravidade, m/s2
H – pressão de serviço, mca
![Page 43: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/43.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Aspersores autocompensantes
QcteQ2
Irrigação por aspersão
43
P1 P2
Q1
P1 P2
![Page 44: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/44.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Relação pressão/vazão numa linha lateral
=(PS2)
0,5
(PS1)0,5q1
q2
Irrigação por aspersão
44
(PS2)q2
q1 – vazão do aspersor 1, m3/sq2 – vazão do aspersor 2, m3/sPS1 – pressão de serviço no aspersor 1, mcaPS2 – pressão de serviço no aspersor 2, mca
![Page 45: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/45.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
PS , q PS , q PS , q PS , q
Relação pressão/vazão numa linha lateral
Irrigação por aspersão
45
Linha principal
PS1, q1 PS2, q2 PS3, q3 PS4, q4
Linha lateral
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Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Linhas Laterais são aquelas em estão inseridos os aspersores, gotejadores ou microaspersores.
PS1, q1 PS2, q2 PS3, q3 PS4, q4
Relação pressão/vazão numa linha lateral
Irrigação por aspersão
46
Se a pressão da água nos pontos 1, 2, 3 e 4 dacanalização for diferente, as vazões nos aspersores tambémserão diferentes.
Linha lateralLinha principal
![Page 47: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/47.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Exemplo 2:Um fabricante informa que para a pressão de trabalho
de 30,0 mca, a vazão de um aspersor será de 5 m3/h.Para uma variação admissível de apenas 10% na
vazão, de quanto poderá ser a variação de pressão na canalização?
Irrigação por aspersão
47
canalização?
SOLUÇÃO:q2 = 4,5 m3/h H2 = 24,3 mca∆H = H1 – H2 = 5,7 mca, variação de pressão de aproximadamente 20%
Conclusão: A variação de 20% na pressão de trabalho entre aspersores
situados ocasionou uma variação de vazão em torno de 10%.
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Perda de carga contínuaPerda de carga contínua
Q Q
h’L
D
LP1
P2
Irrigação por aspersão
48
Plano de referência
Q - vazão [m3/s]D - diâmetro tubulação [m]P - pressão da água no interior da tubulação [mca]L - comprimento da tubulação [m]h’L - perda de carga [mca]
![Page 49: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/49.jpg)
Material da tubulação Coeficiente de rugosidade – C
Alumínio 130
87,4
85,1
L D
L
C
Q646,10'h
=
Perda de carga contínuaPerda de carga contínuaEquação de Hazen-Williams: h’L, perda de carga [mca]
Q, vazão [m3/s]C, coeficiente de rugosidade [adimensional]L, comprimento tubulação [m]D, diâmetro tubulação [m]
Irrigação por aspersão
49
Alumínio 130
Aço zincado 120
Plásticos 140 a 145
PVC rígido 145 a 150
Bernardo et al. (2006)
Exemplo:Comprimento Linha principal, L=120 m Material: PVCVazão na linha principal, Q=6,7 L/sCalcular a perda de carga, h’L=?
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Perda de carga na Linha LateralPerda de carga na Linha LateralCurva de pressão A
PS
Curva de pressão B
Curva de pressão C
PSPS – 0,25hfPS – 0,50hf
PS + hfPS + 0,75hfPS + 0,50hf
Irrigação por aspersão
50
==
87,4LL
LL
85,1
LLLLL D
L
C
Q646,10*F'h*Fhf
F – Fator de correção da perda de carga ou fator de múltiplas saídasm – Expoente da vazão na equação de perda de cargaN – número de saídas ou emissores
2N6
1m
N2
1
1m
1F
−++
+=
QLL QLL = 0Aa
PS
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Perda de carga na Linha LateralPerda de carga na Linha Lateral
Exemplo 3:DadosComprimento Linha lateral, L=180 m Material: PVCVazão do aspersor, q=3,5 m3/h Espaç.: 18x18 m
Irrigação por aspersão
51
Vazão do aspersor, q=3,5 m3/h Espaç.: 18x18 mDiâmetro tubulação, D=75 mm (3”)
Calcular a perda de carga na linha lateral, hfLL.
SOLUÇÃO:N=180/18=10 aspersores; q=0,0009722 m3/s QLL=0,009722 m3/sF10=0,402
hfhfLLLL=4,14 mca=4,14 mca
![Page 52: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/52.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Considerações:
� Linha lateral
• posicionadas acompanhando as curvas de nível;
• perpendiculares a direção predominante dos ventos;
Irrigação por aspersão
52
• comprimento e diâmetro condicionados ao tamanho da
área e ao limite máximo de perda de carga (20%PS).
� Linha principal
• posicionada no sentido de maior declividade (de baixo
para cima);
![Page 53: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/53.jpg)
Aspersão ConvencionalAspersão Convencional
Lay-outs:
Irrigação por aspersão
53
Uma linha lateral Duas linhas laterais Três linhas laterais
![Page 54: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/54.jpg)
DimensionamentoDimensionamento
1. Agronômico e operacional1.1 Lâmina líquida e bruta, Turno de rega e período irrigação
1.2 Escolha do aspersor, Espaçamento, Ia, Tempo irrigação1.3 Número de linhas laterais
2. Linha Principal, Recalque e Sucção
Irrigação por aspersão
54
2. Linha Principal, Recalque e Sucção2.1 Definição do material e do diâmetro dos tubos
2.2 Critério de velocidade para dimensionamento (1,0 a 2,0 m/s)
3. Linha Lateral3.1 Definição do material e do diâmetro dos tubos
3.2 Critério da máxima perda de carga admissível
4. Cálculo do conjunto motobomba
![Page 55: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/55.jpg)
DimensionamentoDimensionamento
1. Agronômico e operacional1.1 Lâmina líquida e bruta
1.2 Turno de rega e período irrigação
f*Z*dg10
PmCcLlíq
−=
Ea
LL líqb =
ETc
LTR líq= 1TRPI −=
Irrigação por aspersão
55
1.3 Escolha do aspersor (q, PS, Diâmetro molhado, Espaçamento)
1.4 Intensidade de aplicação e tempo de irrigaçãoIa < VIB
1.5 Definição do número de LINHAS LATERAIS
ETc
LLAspxEE
qIa =
![Page 56: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/56.jpg)
1.5 Definição do número de LINHAS LATERAIS
1º passo. Tempo necessário por posição (TNP)
2º passo. Quantas posições uma linha lateral será capaz de irrigar em um dia de funcionamento? (NPLD)
DimensionamentoDimensionamento
Ia
LTi b= mudançaTTiTNP +=
TNP
NhFNPLD =
Irrigação por aspersão
56
3º passo. Número total de posições (NTP)
4º passo. Numero de posições a serem irrigadas por dia (NPID)
5º passo. Quantas linhas laterais serão necessárias para irrigar toda área no período de irrigação especificado? (NLL)
TNP
LLE
ÁreaoCompriment2NTP =
PI
NTPNPID =
NPLD
NPIDNLL =
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DimensionamentoDimensionamento
Exemplo 4:Dimensionamento Agronômico e Operacional
Dados: Área a ser irrigada: 96x96 m q=0,864 m3/h; PS=25 mcaVIB=11,0 mm/h Ia=6,0 mm/h
Irrigação por aspersão
57
VIB=11,0 mm/h Ia=6,0 mm/h Lâmina bruta Lb=33 mm; Espaçamento=12x12 mNhF1=12 h/dia TR=5 diasNhF2=24 h/dia PI=4 dias (1 dia de folga)
Para estas condições determine quantas LINHAS LATERAIS deverão funcionar simultaneamente para irrigar toda área no tempo pré-estabelecido (PI)?
![Page 58: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/58.jpg)
DimensionamentoDimensionamentoNote que tudo é intuitivo
1º passo: Qual o tempo necessário por posição (TNP)?TNP=6,0 h
2º passo: Quantas posições uma linha lateral será capaz de irrigar em um dia de funcionamento? (NPLD)
NPLD=2 posições/dia NPLD=4 posições/dia
Irrigação por aspersão
58
3º passo: Quantas posições de linha lateral vai se ter na linha principal? (NTP)
NTP=16 posições (hidrantes)4º passo: Quantas posições deverão ser irrigadas por dia, para que se possa irrigar a área no tempo pré-estabelecido? (NPID)
NPID=4 posições/dia5º passo: Quantas linhas laterais deverão funcionar simultaneamente para irrigar toda área dentro do período de irrigação? (NLL)
NLL=2 laterais NLL=1 lateral
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96 m
96 m
DimensionamentoDimensionamento
Tubos 75 mm
Tubos 50 mm
Irrigação por aspersão
59
12 m
6 m
Motobomba
Fonte de água
Tubos 100 mm
Pontos derivação
Aspersores
NhF=12 h/dia, NLL= 2,0NhF=24 h/dia, NLL= 1,0
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2. Linha Principal, Recalque e Sucção2.1 Definição do material dos tubos (PVC, aço-zincado, alumínio)
2.2 Definição do Diâmetro comercial dos tubos2.3 Critério de velocidade para o dimensionamento (1,0 a 2,0 m/s)2.4 Cálculo da perda de carga
DimensionamentoDimensionamento
Irrigação por aspersão
60
V
Q4D LP
LP π=
87,4LP
LP
85,1
LPLP D
L
C
Q646,10hf
=
QLP - vazão [m3/s]DLP - diâmetro tubulação [m]V - velocidade da água no interior da tubulação [m/s]LLP - comprimento da tubulação [m]hfLP - perda de carga [mca]
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DimensionamentoDimensionamento
Exemplo 5: Linha PrincipalDadosComprimento LP: 96,0 m Material: PVCVazão Linha Lateral (QLL): 6,0 L/s NLL=1,0 Linha Lateral
Irrigação por aspersão
61
Para estas condições determine qual o diâmetro comercialda tubulação, e a respectiva perda de carga.
DLP=0,071 mDiâmetro comercial Velocidade escoamento Perda de carga0,075 m (75 mm) V=1,35 m/s < 2,0 m/s 2,25 mca0,050 m (50 mm) V=3,0 m/s > 2,0 m/s 16,20 mca
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DimensionamentoDimensionamento3. Linha Lateral
3.1 Definição do material dos tubos (PVC, aço-zincado, alumínio)
3.2 Definição do Diâmetro comercial dos tubos3.3 Critério da máxima perda de carga admissível3.4 Cálculo da perda de carga3.5 Cálculo da pressão necessária no início da linha lateral (PinLL)
Irrigação por aspersão
62QLL QLL = 0
Aa
PS
Curva de pressão B
PS – 0,25hf
PS + 0,75hf
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( ) PS*2,0PS%20DnhfP LL)máx(LL ==+=∆
LL
85,1
LLLL
LQ*646,10*Fhf
=
DimensionamentoDimensionamento
3. Linha Lateral3.6 Equações utilizadas
Irrigação por aspersão
63
87,4LL
LLLLLL DC
*646,10*Fhf
=
205,0
)máx(LL
LL
85,1
LLLL hf
L
C
Q*646,10*FD
=
LLLLLL Dn*5,0hf*75,0AaPSPin +++=
2N*6
1m
N*2
1
1m
1F
−++
+=
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Exemplo 6: Linha LateralAspersor: q=1,40 L/s, PS=45 mca, Altura=1,0m, Espaçamento=18x18m.Comprimento lateral=180 m (tubos de PVC)
Determine: DLL, hLL e a PinLL, para as seguintes condições:a) Linha operando em nível;
DimensionamentoDimensionamento
Irrigação por aspersão
64
a) Linha operando em nível;b) Linha operando em aclive de 2 m;c) Linha operando em declive de 2 m;
a) hfLL(máx)=9 mca DLL=0,0737 m (calculado) 75 mm (comercial)75 mm (comercial)hfLL= 8,122 mca PinLL=45+1,0+(0,75)*(8,122)=52,0 mca
b) hfLL(máx)=7 mca DLL=0,0776 m (calculado) 100 mm (comercial)100 mm (comercial)hfLL= 2,00 mca PinLL=45+1,0+(0,75)*(2,00)+(0,5)*(2,0)=48,5 mca
c) hfLL(máx)=11 mca DLL=0,0707 m (calculado) 75 mm (comercial)75 mm (comercial)hfLL= 8,122 mca PinLL=45+1,0+(0,75)*(8,122)-(0,5)*(2)=51,0 mca
![Page 65: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/65.jpg)
4. Cálculo do conjunto motobomba4.1 Vazão total do projeto (Qt)
4.2 Eficiência do motor (Em) e da bomba (Eb)4.3 Cálculo da altura manométrica total (Hmtotal)
DimensionamentoDimensionamento
Hm =Pin + (hf + Dn ) + (hf + Dn ) + (hf + Dn ) [mca]
Irrigação por aspersão
65
Em*Eb
Hm*Qt333,13Pot total=
Hmparcial=PinLL + (hfLP + DnLP) + (hfLR + DnLR) + (hfLS + DnLS) [mca]
hfLoc = 0,04*Hmparcial [mca]
Hmtotal = Hmparcial + hfLoc [mca]
[cv]
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Dimensionar um sistema de irrigação por aspersão para uma área de 3,0 hectares utilizando os seguintes dados:Cultura: Solo:
Milho Cc=28% massa
40% água disponível Pm= 16% massa
50 cm raízes dg=1,25 g/cm3
Projeto AspersãoProjeto Aspersão
Irrigação por aspersão
66
50 cm raízes dg=1,25 g/cm
ETc=5,0 mm/dia (máxima) VIB=15 mm/h
Irrigação:
Aspersão convencional 80% eficiência (Ea)
Número de horas de funcionamento por dia, 18 h/dia (NhF)
Tubulação PVC rígido (Rugosidade, 150)
Motobomba: Eficiência bomba, 65%; Eficiência do motor: 92%
Altura de sucção: 4 m; Comprimento sucção: 6 m;
![Page 67: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/67.jpg)
170 m
182 m
Projeto AspersãoProjeto Aspersão
2%
6%
Irrigação por aspersão
67Fonte de água
100 m
![Page 68: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/68.jpg)
1. Lâmina total de irrigação (Llíq e Lb):
2. Turno de rega e Período de irrigação (TR e PI):
3. Escolha do aspersor
4. Definição do número de linhas laterais
5. Dimensionamento da linha lateral
Etapas do DimensionamentoEtapas do Dimensionamento
Irrigação por aspersão
68
5. Dimensionamento da linha lateral
6. Pressão no início da linha lateral
7. Dimensionamento da linha principal, recalque e sucção
8. Cálculo do conjunto motobomba
9. Desenho em escala do sistema em campo
10. Lista de material e orçamento
11. Conclusões sobre a viabilidade econômica
![Page 69: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/69.jpg)
1. Lâmina total de irrigação (Llíq e Lb):
Llíq=(28-16)*1,25*0,4*50/10=30 mm
Lb=30/0,8=37,5 mm
Agronômico e OperacionalAgronômico e Operacional
2. Turno de rega e Período de irrigação (TR e PI):
TR=L /ETc=30/5=6 dias
Irrigação por aspersão
69
TR=Llíq/ETc=30/5=6 dias
PI=TR-1=6-1=5 dias
3. Escolha do aspersor:
PS=35 mca q=2,08 m3/h
Espaçamento=12x18 m Raio irrigado= 16 m
Ia=2,08/(12*18)=0,00963 m/h=9,63 mm/h < VIB (15mm/h)
![Page 70: Aspersão - conceitos e dimensionamento 2011-1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050802/55cf9d90550346d033ae2ca5/html5/thumbnails/70.jpg)
4. Definição do número de linhas laterais:4.1 Tempo necessário por posição (TNP)
Ti=Lb/Ia=37,5/9,63=3,9 horas Tmud=36 min=0,6 horas
TNP=3,9+0,6=4,5 h
4.2 Número de posições irrigadas por linha lateral por dia (NPLD)
Agronômico e OperacionalAgronômico e Operacional
Irrigação por aspersão
70
NPLD=NhF/TNP=18/4,5=4 posições/dia
4.3 Número total de posições (NTP)
NTP=(182/18)*2=20 posições
4.4 Número de posições a serem irrigadas por dia (NPID)
NPID=NTP/PI=20/5=4 posições/dia
4.5 Número de linhas laterais (NLL)
NLL=NPID/NPLD=4/4=1 linha lateral
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5. Dimensionamento da linha lateral:5.1 Cálculo do número de aspersores:
Nasp=LLL/Easp=85/12=7,08 ≈ 7 aspersores
5.2 Cálculo da vazão na linha lateral:
QLL=Nasp*q=7*2,08=14,56 m3/h=0,004 m3/s
Hidráulico: linha lateralHidráulico: linha lateral
Irrigação por aspersão
71
5.3 Cálculo da máxima variação de pressão
∆P=0,2*PS hfLL+DnLL=0,2*PS � hfLL=0,2*PS – DnLL (pior situação)hfLL=0,2*35 – (2/100)*85 = 5,3 mca
5.4 Fator de correção da perda de carga: F7=0,425 (tabelado ou calculado)
5.5 Cálculo do diâmetro e perda de carga da linha lateral (hfLL e DLL)
DLL=0,044 m = 44 mm � DLL=50 mm (comercial)
hfLL=2,88 mca
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6. Pressão no início da linha lateral:PinLL= PS + Aa + 0,75*hfLL + 0,5*DnLLPinLL=35+2,0+0,75*2,88+0,5*1,7 = 40 mca
Hidráulico: linha principalHidráulico: linha principal
7. Dimensionamento da linha principal de recalque e sucção7.1 Critério: Limite de velocidade de escoamento (1,0 a 2,0 m/s)
Irrigação por aspersão
72
7.1 Critério: Limite de velocidade de escoamento (1,0 a 2,0 m/s)
7.2 Vazão na linha principal: QLP=QLL=0,004 m3/s
7.3 Comprimento linha principal: LLP=182 m
7.4 Cálculo do diâmetro: D=(4*Q/(3,14*V))^0,5=0,058 m
DLP=75 mm � V=1,0 m/s � hfLP=2,01 mca
DLP=50 mm � V=2,1 m/s
7.5 Linha de recalque, DLR=DLP=75 mm � hfLR=1,11 mca
7.6 Linha de sucção, DLS=100 mm � hfLS=0,02 mca
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8. Cálculo do conjunto motobomba:8.1 Vazão total do projeto: Qtotal=QLP=0,0040 m3/s
8.2 Altura manométrica total
Hmparciall=PinLL+(hfLP+DnLP)+(hfLR+DnLR)+(hfLS+DnLS)
Hmparcial=40+(2,01+10,92)+(1,11+6,0)+(0,02+4,0) = 64,07 mca
Hidráulico: MotobombaHidráulico: Motobomba
Irrigação por aspersão
73
Hflocalizada=0,04*64,07=2,56 mca
Hmtotal=64,07+2,56 = 66,63 mca
8.3 Potência da motobomba
Pot=Q*Hmtotal/(75*Eb*Em) = 4*66,63/(75*0,65*0,92) = 5,94 cv ≈ 7,5 cv
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170 m
182 m
2%
6%2º dia4º dia
3º dia 3º dia
Irrigação por aspersão
74
100 mFonte de água
1º dia5º dia
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Resumo projetoResumo projeto
Linha Lateral: O projeto constará de apenas uma linha
lateral com diâmetro único (LLL=78 m; DLL=50 mm) e 7
aspersores operando num espaçamento de 12x18 m.
Linha Principal e Recalque: Tubulação com diâmetro único
Irrigação por aspersão
75
Linha Principal e Recalque: Tubulação com diâmetro único
de 75 mm e 262 m de comprimento, sendo 162 m de linha
principal.
Conjunto motobomba: Constará de uma bomba centrífuga
de eixo horizontal com vazão e altura manométrica de 4,0 L/s
e 66,63 mca e motor com uma potência instalada de 7,5 cv.