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Irrigação - Conceitos e Aplicações
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Engº Agrº Geraldo Henrique Martins Vieira
Novembro/2011
IRRIGAÇÃO – CONCEITOS E APLICAÇÕES
Valores de Kc para as fases I, III e colheita (IV)
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Irrigação - Conceitos e Aplicações
Fase 1: O componente de evaporação é mais importante
Fase 2: A evaporação e a transpiração são importantes
Fase 3: O componente de transpiração é mais importante;
Fase 4: Redução na evaporação solo e da transpiração da planta (fase de maturação da planta).
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Coeficiente da Cultura
O estádio I (inicial), vai da semeadura, até a cultura cobrir aproximadamente 10% da área cultivada,
O estádio II (desenvolvimento), vai do término do estádio I e dura até a cultura cobrir, aproximadamente 80% da área cultivada,
O estádio III (produção), inicia-se no término do estádio II e dura até as primeiras folhas da cultura começarem a secar
O estádio IV (maturação), do estádio III até a colheita.
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Ilustração de Kc para culturas anuais
Valores de Kc para fase inicial em função da ETo do estádio inicial e freqüência de irrigação ou chuva
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Eto = Kt x Evapotranpiração(mm)
Exemplo: Se a evaporação, medida no Tanque Classe A, com 10 metros de bordadura de grama, foi de 6,5 mm em um determinado dia, qual foi a Eto, nesse mesmo dia?
Obs: Velocidade do vento no dia: 312 Km/dia
UR: 63%
Eto = Kt x Evapotrnspiração
Eto = 0,70 x 6,5 = 4,55 mm/dia
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Coluna de UR média (40 a 70%)
10 metro de bordadura de grama
Ventos Moderados(175 a 425Km/dia)
Coeficiente de tanque, Kt = 0,70
Valores de Kt para Tanque Classe A
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Irrigação - Conceitos e Aplicações
Duração média dos estádios de algumas culturas
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Duração do período vegetativo e necessidade de água
das culturas durante o ciclo vegetativo
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Evapotranspiração da Cultura - ETc
Etc – representa a quantidade de água que, efetivamente, deverá ser reposta ao solo.
Etc = Kc x Eto
Exemplo:
Milho na fase (estádio II),cujo Kc, para o período considerado, obtido da curva Kc seja igual a 0,7 e a Eto média para o mesmo período seja 6 mm/dia.
Etc = 0,7 x 6 = 4,2 mm/dia
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Bibliografia
Manejo de água na irrigação –"Quando e quanto irrigar" manual nº 231– Centro de Produções técnicas/UFV-CEE.
Foto pluviômetro: http://www.google.com.br/imgres?q=PLUVI%C3%94METRO+PADR%C3%83O&hl=pt-BR&biw=960&bih=402&gbv=2&tbm=isch&tbnid=qeMvyfi1udjGRM:&imgrefurl=http://observatoriophoenix.astrodatabase.net/k_ensaios/24_k16_a.htm&docid=ak5L4Vn2iZjwwM&w=410&h=410&ei=E0mPTv-LHsessQLj7-2cBA&zoom=1&iact=hc&vpx=155&vpy=142&dur=468&hovh=140&hovw=140&tx=100&ty=70&page=5&tbnh=77&tbnw=77&start=61&ndsp=15&ved=1t:429,r:9,s:61 visitado em 07/10/2011
Imagem da água: http://www.google.com.br/imgres?q=%C3%A1gua&hl=pt-BR&biw=960&bih=402&gbv=2&tbm=isch&tbnid=yqEUuoYjgD7ZBM:&imgrefurl=http://futurodaagua.atarde.com.br/%3Ftag%3Dagua&docid=ufnsW_dm6ylI7M&w=350&h=369&ei=qkmPTsfgMobEsQLB-pCYAQ&zoom=1&iact=hc&vpx=96&vpy=51&dur=0&hovh=231&hovw=219&tx=142&ty=214&page=1&tbnh=164&tbnw=134&start=0&ndsp=4&ved=1t:429,r:0,s:0 visitado em 07/10/2011
Foto Mapa e água: http://www.google.com.br/imgres?q=%C3%A1gua&hl=pt-BR&biw=960&bih=402&gbv=2&tbm=isch&tbnid=FgGy9ImRoeiNjM:&imgrefurl=http://radioloandafm.wordpress.com/2008/03/22/22-de-marco-hoje-e-o-dia-mundial-da-agua/&docid=WgOMEfW77MPOaM&w=425&h=283&ei=qkmPTsfgMobEsQLB-pCYAQ&zoom=1&iact=rc&dur=63&page=13&tbnh=78&tbnw=112&start=165&ndsp=15&ved=1t:429,r:14,s:165&tx=42&ty=26 Visitado em 07/10/2011
Foto planta na água; http://www.google.com.br/imgres?q=%C3%A1gua&start=236&hl=pt-BR&biw=960&bih=402&gbv=2&tbm=isch&tbnid=jCD3fiwxluTAiM:&imgrefurl=http://doencas.net/tag/saude-e-agua&docid=7oSxdrjph2xhdM&w=640&h=480&ei=akqPTubQMsTlsQLW0M2LAQ&zoom=1&chk=sbg&iact=rc&dur=125&page=18&tbnh=80&tbnw=116&ndsp=14&ved=1t:429,r:2,s:236&tx=76&ty=54 visitado mem 07/10/2011
Foto Planeta água:http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://images02.olx.com.br/ui/5/28/65/1268654062_80772365_1-Planeta-agua-Mineral-Salvador.jpg&imgrefurl=http://camazari.olx.com.br/pictures/planeta-agua-mineral-iid-80772365&usg=___Wdp-yVq6521E7J1hJrbpPmHINg=&h=430&w=625&sz=27&hl=pt-BR&start=4&zoom=1&tbnid=pz6FnLZnmxIO1M:&tbnh=94&tbnw=136&ei=l02PTuzRMYjg0QHMvYgv&prev=/search%3Fq%3Dplaneta%2B%25C3%25A1gua%26hl%3Dpt-BR%26biw%3D960%26bih%3D402%26gbv%3D2%26tbm%3Disch&itbs=1 visitado em 07/10/2011
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Turno de rega
Turno de rega ou turno de irrigação: é o intervalo de tempo, em dias, decorrido entre duas irrigações sucessivas numa mesma área.
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Lâmina de Irrigação
Lâmina total de água a ser aplicada por irrigação:
TN – irrigação total necessária, em mm
CC – capacidade de campo, % em peso
Ua – umidade do solo antes da irrigação, % em peso
Ds – densidade aparente do solo, g/cm³
Prof – profundidade efetiva das raízes, em cm
Ea – eficiência de aplicação, em decimal.
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ITN = (CC –Ua) x Ds x Prof
10 x Ea
Eficiência de Aplicação – (Ea)
Quando o sistema é manejo de forma adequada e bem manejado, exemplo: não fazer irrigação sob sol muito forte, como também em horários quentes do dia, etc, pode-se considerar:
Aspersão Convencional , sub copa – 80 % de eficiência
Auto propelido - 70 % de eficiência
Pivô central e mini pivô central– 85 % de eficiência
Irrigação localizada - 90 % de eficiência
Irrigação por superfície – 60 % de eficiência
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Fator de Disponibilidade]
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Fator de Disponibilidade- (f)
Conceito: Lâmina de água que se encontra retida no solo, ou seja: água disponível para a cultura.(capaz de absorvê-la).
LT –Lâmina total disponível
CC – Capacidade de campo, em %
PM -Ponto de murcha permanente
Ds – Densidade do solo em g/cm³
Prof – Profundidade efetiva, em cm
F - Fator de disponibilidade, em decimal
LD = LT x f
Sendo
LD = Lâmina real de água, em mm, que será usada pela
planta
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LT = (CC - PM ) x Ds x Prof x f
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Evapotranspiração de Referência – (Eto)
É o processo que associa a transferência de água do solo e da planta para atmosfera; medida em (mm/dia); ela é maior nas regiões de temperatura elevada, umidade relativa baixa e ventos moderados a fortes.
Medidas:
121 cm de diâmetro interno,
25,5 cm de altura
Instalado em estrado de madeira a
15 cm do solo,
Cheio e água até 5 cm de sua borda
superior
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Tanque Classe A
Pluviômetro
Medição da precipitação:
Todos os dias a mesma hora.
volume coletado (ml)
Lâmina =--------------------------------------------- x 10
área coletora do pluviômetro (cm²)
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Recomendação de valores de profundidade efetiva
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Diâmetro das Tubulações
O critério mais utilizados é o da velocidade máxima.
V máx = 2,5 m/s
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Perda de Carga
Localizada: É a perda de carga ocasionada, pela passagem da água por conexões e componentes do sistema (válvulas, registros, filtros, etc,).
Para conexões pode-se usar 10% do total de perda de carga nos tubos. (existe tabela, para outros componentes).
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Hidrodinâmica
Definição: é a parte da hidráulica, que estuda o comportamento da água em movimento.
Perda de carga: um conceito relacionado a perda de energia, que a água esta sujeita, em função de seu atrito com as paredes da tubulação. (quando esta em movimento)
A característica da tubulação influência: rugosidade, dimensões e constituição (matéria prima).
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PRESSÃO
Pressão
P = F/A ( Força da água por uma unidade de área)
1mca=0,1bar=0,1Kgf/cm²=1,45 PSI=0,01mpa
Exemplo:
100 Litros de água, em um recipiente de 50 x 50 cm. Área 2.500 cm²
Pressão = 50 Kg/2.500 = 0,02 Kgf/cm²
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Hidráulica Básica
Pressão Estática: Relativa a diferença de altura a um dado referencial. A água sempre em repouso; ou seja: sem movimento.
Pressão Dinâmica: Relativa água em movimento. A água perde energia devido a fricção.
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Fase 1: O componente de evaporação é mais importante
Fase 2: A evaporação e a transpiração são importantes
Fase 3: O componente de transpiração é mais importante;
Fase 4: Redução na evaporação solo e da transpiração da planta (fase de maturação da planta).
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Métodos de Cálculos
Equações: Universal, Hazen Willians e Flamant
Ábacos
Tabelas
Programas
A perda de carga depende de:
L = Comprimento da linha
D = Diâmetro da tubulação
V = Velocidade da água na tubulação
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VAZÃO
Definição: Quantidade de fluído, que passa em uma determinada secção, em uma unidade de tempo.
Q = V/A (Litros/hora , litros/segundo, etc)
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Equação de Hazen Willians
V = 0,355 x C x D0,63 x J 0,54
Onde:
V = Velocidade em m/s
J = Perda de carga unitária em m/m
C = Coeficiente de Hazen Willians (igual a 140, para tubulações em PVC).
D = Diâmetro da tubulação em m (metro)
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Profundidade Efetiva das raízes
Corresponde a uma profundidade do perfil do solo, onde se concentram, pelo menos 80% das raízes das plantas.
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Densidade do solo
O solo coletado, é colocado em estufa a 105°C por 24 horas.
Peso do solo seco (g)
Ds = --------------------------------
Volume do anel (cm³)
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Capacidade de água no solo
Capacidade de campo
Ponto de murcha permanente
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Velocidade da água
V = Q/A
Onde
V = Velocidade da água em m/s,
Q = Vazão em m³/s,
A = Área interna da tubulação em m²
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Manejo de Irrigação
Critérios Importantes:
Capacidade de retenção de água no solo,
Densidade do solo,
Profundidade efetiva das raízes,
Evapotranspiração de referência (ETo),
Coeficiente do Tanque Classe A (Kt),
Coeficiente da cultura (Kc),
Evapotranspiração da cultura (Etc),
Fator de disponibilidade,
Eficiência de aplicação,
Lâmina total de irrigação necessária (ITN),
Turno de rega e período de irrigação
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Lâmina d' água a ser aplicada
Tabela de Clima Pet.
Clima mm/dia
Frio e úmido 2,5 – 3,8
Frio e quente 3,8 – 5,1
Temperado e úmido 3,8 – 5,1
Temperado e seco 5,1 – 6,4
Quente e úmido 5,1 – 7,6
Quente e seco 7,6 – 11,4
Obs: Frio: temperaturas abaixo de 20°C
Temperado: entre 20 e 32°C
Quente: temperaturas acima de 32°C
Úmido: umidade relativa acima de 50%
Seco: umidade relativa abaixo de 50%
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