METODOLOGIA DE IRRIGAO

1 Introduo

Irrigao localizada compreende os sistemas de irrigao em que a gua

aplicada no solo, diretamente sobre a regio radicular,em baixa intensidade de

aplicao e alta freqncia, mantendo o solo prximo a capacidade de campo. Para

isso, a aplicao de gua feita por meio de tubos perfurados,com orifcios de

dimetros reduzidos,ou por meio de pequenas peas denominadas gotejadores.

Com desenvolvimento apropriado, a irrigao localizada poder ser o tipo mais

eficiente,efetivo e ecologicamente perfeito dos sistemas de irrigao conhecidos

atualmente.

No sistema de irrigao localizada, dever sempre estar presente um

equilibrado sistema de filtragem da gua, para evitar o entupimento dos emissores

que possuem orifcios de pequenos dimetros,para a passagem da gua.

O mtodo permite a fertirrigao, ou seja, os nutrientes podero ser

distribudos s culturas pela prpria gua de irrigao. O mtodo conhecido para

ser aplicado a uma agricultura altamente tecnificada e voltada para culturas de alto

retorno econmico.

2 Vantagens

2.1- Vantagens tcnicas

Assegura uma distribuio uniforme da gua e dos fertilizantes.

Pode ser instalada em declive ngreme, sem perigo de eroso.

Pode ser instalada em superfcies irregulares.

um sistema fixo, podendo ser automatizado, levando economia de mo de

obra.

Podem ser usadas em estufa, canteiros, reas de culturas, etc..

Permite utilizao do equipamento durante 24 horas consecutivas.

Pode ser inspecionado facilmente, para corrigir falhas em seu funcionamento.

2.2 Vantagens derivadas do mtodo de aplicao

A irrigao localizada pode ser aplicada com sucesso em uma grande variedade

de solos, desde o ligeiramente arenoso at os argilosos pesados.

Maior eficincia na utilizao da gua.

Como no se irriga toda a superfcie do solo, no h evaporao direta entre as

fileiras.

Com a irrigao localizada o controle de insetos mais eficiente e menos oneroso,

pois os inseticidas no so lavados pela gua de irrigao.

A irrigao localizada significa menos prticas culturais e portanto menos

compactao mecnica do solo.

2.3 Vantagens derivadas da alta freqncia de aplicao

A irrigao por gotejamento cria as condies mais desejveis para a cultura,

proporcionando um excepcional desenvolvimento das razes e um crescimento

maior da planta, estabelecendo uma rea foliar maior e assim uma maior produo

de carbohidratos. Isto leva a um aumento na produo de frutas de 25 a 50% e no

caso de vegetais, 50 a 100% de aumento. Leva tambm a uma amadurecimento

precoce e mais uniforme, pois as condies favorveis da cultura aceleram o

processo de reproduo. Estas condies idias de cultivo tambm contribuem

para melhor qualidade,medida em termos de tamanho,aprncia, gosto e firmeza

das frutas.

O amadurecimento uniforme e a alta qualidade facilita a colheita e a embalagem

das mesmas.

Cultivos permanentes jovens comeam a produzir mais cedo, resultando num

mais rpido retorno do capital investido.

2.4 Vantagens derivadas tanto do mtodo como da freqncia das aplicaes:

guas salinas se tornam usveis.

A economia de gua na irrigao localizada resulta diretamente numa reduo

proporcional dos sais aplicados.

A irrigao localizada mantm o solo prximo a capacidade de campo,eliminando

a possibilidade de concentrao de sais.

Como a gua salina no entra em contato com as folhas, fica eliminada a

possibilidade de queimadura das mesmas.

Aplicao ligeiramente excessiva resultar numa lavagem contnua de sais

nocivos e ao mesmo tempo, os nutrientes das plantas podem ser aplicados

continuamente com a gua de irrigao.

Nota importante:

gua salina s dever ser aplicada nos solos com suficientes profundidades e

com suficiente porosidade para assegurar uma drenagem adequada, permitindo a

lavagem at abaixo das zonas das razes.

3. Desvantagens:

Sensibilidade ao entupimento: o bloqueio passagem da gua no gotejador

apresenta o maior problema quando usado este sistema de irrigao. Os agentes

mais comuns so partculas de areia ou materiais orgnicos. A melhor proteo

contra a ocorrncia deste fato a filtragem da gua de irrigao, uma vez que

difcil e oneroso detectar um gotejador entupido.

Quanto ao grau de salinidade: h uma acumulao de sais ao redor do bulbo

molhado, isto porque a irrigao localizada no molha o total da superfcie do

solo. Esta concentrao de sais pode ser aliviada por outros mtodos de irrigao

ou por chuvas.

Distribuio de umidade: pelo fato da irrigao localizada molhar parte do

volume de razes do solo, o desenvolvimento do sistema radicular das culturas

limitado a esta rea. A dimenso desejada do bulbo molhado funo do tipo do

gotejador, da taxa de descarga e do espaamento entre os emissores. A

distribuio da umidade uma fator importante a ser considerado no LAYOUT

do projeto, uma vez que difcil mudar depois de instalado.

4 Componentes do sistema:

4.1 Centro de controle geral (Cabeal de controle)

Os mais importantes elementos de controle do sistema de irrigao localizada

esto situados neste centro. Os componentes de filtragem da gua,controle de volume

e injeo de fertilizantes, regulador de presso ou fluxo, vlvula de segurana e

alvio, vlvula ventosa, vlvula anti-vcuo, vlvula diafragma, manmetros e

conexes. O painel de controle para um sistema automatizado esta normalmente

localizado neste centro.

4.1.1 Filtragem da gua

4.1.1.1 Hidrociclone

o primeiro da srie, usado essencialmente para a separao de partculas

grosseiras, no sendo freqente o seu uso. A separao causada pela alta velocidade

de rotao gerado pela injeo do fluido com o material em suspenso.

4.1.1.2 Filtro de areia

por colocao o segundo e usado para a separao do lodo, de partculas

finas de areia e material orgnico. O fluxo penetra pela parte superior passando pela

camada de areia e saindo por baixo. Os filtros de areia so geralmente providos de

vlvulas que propiciam a inverso do fluxo e conseqentemente a lavagem dos

mesmos. Esta limpeza necessria periodicamente e o momento oportuno

conhecido quando uma queda de presso no lado da sada do filtro acusar valores

altos. Os materiais utilizados na sua fabricao, normalmente so chapas de ao inox,

galvanizado ou ferro revestido com uma pintura a base de epx.

A filtragem se realiza em uma camada de areia, que no deve ser inferior a 50

cm. Podemos utilizar areia de uma mesma granulometria ou por camadas de

granulometria diferente. No filtro de vrias camadas, as primeiras camadas

funcionam como um pr-filtro e como conseqncia sua limpeza e menos freqente.

Mas com o tempo os materiais tendem a se misturarem pela ao da retrolavagem e a

partir da a filtragem passa a ser deficiente. Por esta razo preferido o sistema com

somente um tipo de areia. A granulometria do material filtrante influi na propriedade

da filtragem. Quanto menor o dimetro efetivo da areia, melhor a qualidade da

gua filtrada, porm menor o tempo gasto para sujar e mais freqente dever ser as

lavagens.

Seleo da areia

Dimetro efetivo: a abertura da peneira que retm 90% da areia.

O tamanho das partculas que podem atravessar os filtros da ordem de 1/10 a

1/12 do dimetro efetivo. Por exemplo, uma areia de dimetro efetivo 0,75 mm retm

partculas superiores a 0,075 mm, equivalentes a 200 mesh.

Para a seleo da areia deve-se levar em conta o seguinte critrio: as partculas

que passam pelo filtro devem ter um dimetro menor que 1/10 do dimetro mnimo

do emissor, no caso de gotejadores e 1/5 quando se trata de microaspersores. Como

os filtros de areia passam partculas cujo tamanho 1/10 a 1/12 do dimetro efetivo

da areia podemos deduzir que a areia adequada a de dimetro efetivo igual ao

dimetro mnimo do gotejador e o dobro do dimetro mnimo do microaspersor.

Perda de carga e limpeza

Quando os filtros de areia esto limpos, provocam uma perda de carga de 1 a 2

mca, dependendo da areia e da velocidade mdia da gua. A medida que vo

sujando, a perda de carga aumenta e quando alcana um valor da ordem de 4 a 6

mca, deve proceder sua limpeza.

Para conhecer o momento em que a limpeza necessria, deve-se medir a

presso antes e depois do filtro. Sua limpeza poder ser feita com gua limpa, sendo

necessrio para isto ter no mnimo 2 filtros de areia. Tambm pode ser automatizado,

mediante a instalao de prossostato diferencial que acionam vlvulas hidrulicas, de

forma que quando se atinge valores pr-definidos de perda de carga ou tempo, a

retrolavagem inicia-se.

A velocidade com que a gua passa pela areia no pode provocar

desnivelamento na superfcie da areia, que faz com que diminua sua eficcia.

Recomenda-se uma velocidade mdia de 60 m/h. Para o clculo da superfcie

filtrante, deve-se aumentar em 20% a vazo como margem de segurana.

Exemplo:

Dimensionar um sistema de filtragem para uma vazo de 62.500 l/h, em sistema de

irrigao que utiliza gotejadores com orifcio mnimo de sada de 0,8 mm. E se o

emissor for um microaspersor com dimetro mnimo de sada de 1,5 mm.

4.1.1.3 Filtro tela ou disco

A principal parte o corpo de filtragem que consiste de uma tela simples ou

um monte de discos montados de tal forma que apaream alguns orifcios. O nmero

e tamanho dos orifcios determinam a eficincia do filtro e seu limite operacional. Os

filtros de tela e discos so eficientes para a remoo de areia muito fina da gua de

irrigao, mas tende a serem entupidos por algas e outros materiais orgnicos.

Os filtros de tela/discos so colocados depois do filtro de areia para evitar a

passagem de algumas partculas que podem escapar especialmente durante o

processo de retrolavagem.

Os filtros de tela podem ser de ao inoxidvel ou de plsticos (polyester,

nylon, etc.). Cada malha se define pelo nmero de abertura (furos) por polegada

quadrada que se denomina nmero de mesh.

N de mesh Orifcio (micras)

100 150 115 125 150 106 200 75

Para a escolha do filtro de tela/disco usa-se o critrio em que o tamanho do orifcio seja aproximadamente 1/7 do dimetro do gotejador e 1/5 para microaspersor.

Dimetro do gotejador (mm) N de mesh 1,50 65 1,25 80 1,00 115 0,90 115 0,80 150 0,70 170 0,60 200 0,50 250

Nos filtros de disco o elemento filtrante um conjunto de discos ranhurados

que se comprimem uns contra os outros, formando um cilindro de filtrao

(cartucho).

Perda de carga e limpeza:

igual aos filtros de areia, ou seja, a medida que vo sujando a perda de carga

aumenta. Quando esto limpos a perda de carga da ordem de 1 a 3 mca e quando

este valor da ordem de 4 a 6 mca,deve proceder a sua limpeza. Se permitirmos uma

maior perda de carga, alm dos filtros perderem a sua eficincia, a presso na entrada

aumenta podendo danificar o elemento filtrante. A limpeza dos filtros podem ser

automatizados, mediante sistemas que acionam quando a diferena de presso

alcana um valor pr-definido.

Escolha do filtro:

Na escolha do filtro de malha/disco, temos que determinar a superfcie filtrante

e os tamanhos dos orifcios. Para este ltimo, um critrio o tamanho do orifcio ser

aproximadamente 1/7 do menor dimetro do gotejador ou 1/5 no caso de

microaspersor.

Dimetro do gotajador (mm) Menor orifcio (micra) N de mesh 1,50 214 65 1,25 178 80 1,00 143 115 0,90 128 115 0,80 114 150 0,70 100 170 0,60 86 200 0,50 71 250

Nos filtros de discos o elemento filtrante um conjunto de anis ranhurados

que se comprimem uns contra os outros, formando um cartucho. A malha do filtro

depende do nmero de ranhuras existentes e varia de 0,42 a 0,11mm. A perda de

carga quando esto limpos da ordem de 1 a 3 mca. Uma vantagem deste filtro que

a limpeza se torna fcil, pois alm de podermos retira-los da carcaa os anis podem

ser descomprimidos, o que facilita em muito a limpeza entre os anis.

4.1.1.4 Injetor de fertilizantes

Uma conseqncia do enorme xito da irrigao localizada o aparecimento

de novas tcnicas, elevando a produtividade das culturas, bem como uma diminuio

da mo de obra. Uma tcnica de grande importncia a fertirrigao, que a

aplicao de adubos dissolvidos na gua de irrigao.

Tanque de derivao de fluxo:

Um tanque de derivao de fluxo consiste em um depsito instalado em

paralelo com a linha de irrigao. O depsito hermeticamente fechado e deve

resistir a presso da rede. Seu volume tem entre 20 a 200 litros. Em seu interior

coloca-se o adubo, geralmente na forma de soluo lquida, a algumas vezes como

adubo slido, o que no recomendado.

O depsito consta de duas tomadas de gua, uma de entrada e outra de sada,

conectadas a linha de irrigao em pontos prximos, porm separadas por uma

vlvula (registro), cuja funo criar uma diferena de presso da ordem de 1-5 mca,

para que parte da gua de irrigao circule pelo sistema em paralelo, onde esta o

tanque.

Desvantagem do sistema:

A concentrao do adubo na gua, no constante ao longo da irrigao.

Temos que repor o adubo no tanque em cada irrigao, o que diminui a

possibilidade de automao da fertirrigao.

Injetor Venturi:

Um injetor Venturi consiste em um tubo que circula gua, provido de um

estreitamento em que, por efeito Venturi, se forma um vcuo.

Na regio do estreitamento se conecta um microtubo cujo outro extremo se

introduz em um depsito com a soluo a ser injetada. O vcuo formado provoca

uma suco do lquido que incorporado na rede. O injetor Venturi um injetor

barato que no necessita de energia. O Venturi instalado em paralelo com a rede de

irrigao e tambm necessita de um dispositivo para provocar um diferencial de

presso entre a entrada e sada do injetor.

Precauo em relao a estes injetores:

Os dados de vazo registrados nos catlogos dos fabricantes referem-se a gua

pura. Os adubos lquidos possuem maior densidade, levando a vazes menores.

Se por qualquer causa o depsito de adubo ficar sem lquido, o injetor continua

trabalhando injetando ar na rede.

O injetor venturi provoca uma perda de carga da ordem de 20-30% da presso.

Bomba injetora:

So mecanismos que retiram o adubo de um depsito e o injetam na rede de

irrigao com uma presso superior a da gua de irrigao. Seu acionamento pode ser

eltrico, hidrulico ou por motor a combusto.

Injetor eltrico: normalmente de pisto ou membrana, acionada por um motor

eltrico. A vazo varia de 20-600 l/h, em funo do modelo. A presso de injeo

varia de 4-12 atm. A principal vantagem destes injetores a possibilidade de

regulagem da vazo. Seu inconveniente a necessidade de energia eltrica e o

preo.

Injetor hidrulico: o injetor hidrulico uma bomba constituda por uma

pequena cmara que alternadamente se enche e esvazia, acionada pela presso da

rede de irrigao. Quando a cmara se enche, succiona o adubo de um depsito e

quando esvazia, injeta-o na rede de irrigao.

Vantagens:

o No necessitam de fonte de energia externa.

o Pode regular a vazo entre 20-300 l/h. Para vazes maiores instala-se vrios

dosificadores.

o So portteis.

o No provoca perda de carga na linha de irrigao.

Desvantagens:

o Necessitam de uma presso mnima de 2 atm.

o Custo elevado.

4.2 Tubulaes

As tubulaes usualmente empregadas em conduo de gua podem ser de:

PVC, PE (polietileno), ferro fundido, alumnio e ao. Os mais utilizados na irrigao

localizada so os de PVC e PE. Os outros utiliza-se quando temos necessidade de

alta vazo e alta presso.

Tubos de PVC:

So tubos de plstico rgido, fabricado a partir de uma matria prima composta

essencialmente de resina sinttica de policloreto de vinila (PVC), mesclada com

propores mnimas de corantes, estabilizantes e lubrificantes. Na irrigao

localizada ele utilizado basicamente com junta elstica e soldvel.

Tubos de polietileno:

O polietileno um plstico derivado do etileno, em que atravs de um

processo de calor e presso, provoca-se sua polimerizao. Os tubos de PE como os

de PVC se fabricam por extruso. O enorme avano da irrigao localizada nos

ltimos anos se deve em grande parte ao desenvolvimento dos tubos de PE, que

apresentam vantagens em relao ao PVC: podem ser instalados ao ar livre, so

flexveis e so mais resistentes. Porm a troca do PVC por PE no recomendada,

pois para uma mesma vazo e presso o PE dever ter uma espessura maior que o

PVC. Os acessrios dos tubos de PE tambm so mais caros. Outro inconveniente do

PE em relao ao PVC que a presso de servio do PE afetada pela temperatura.

As propriedades do PE dependem do seu peso molecular, densidade e distribuio

das macromolculas. Comercialmente se fabricam 3 tipos de PE.

1. Tubo de PE de baixa densidade (PEBD): 0,93 g/cm3

2. Tubo de PE de mdia densidade: 0,931 0,940 g/cm3

3. Tubo de PE de alta densidade: 0,941 g/cm3

Destas trs classes, a mais utilizada em irrigao localizada a de baixa

densidade, devido a sua maior flexibilidade.

4.2.1 Hidrulica das tubulaes:

Um dos problemas mais estudados em hidrulica de tubos e a relao

quantitativa que existe entre as seguintes magnitudes:

Vazo

Dimetro

Velocidade da gua

Comprimento da tubulao

Perda de carga

Reynolds Regime 2000 Laminar

2000 4000 Crtico ou instvel

Turbulento { Liso

4000 Intermedirio Rugoso

Frmulas adequadas para utilizao em irrigao localizada.

Darcy-Weisbach: tambm conhecida como equao Universal, devido a sua

utilizao em qualquer regime de escoamento e em qualquer dimetro.

2

50826,0 Q

D

Lfhf =

Hazen-Willians:

852,1

87,4643,10

=

C

Q

D

Lhf

Flamant

LD

QKhf

75,4

75,1

=

Valores de K:

Material K PVC

Polietileno 0,000824 0,00099

FeFu e AG usados 0,0014 Chumbo 0,00086

FeFu a AG novos 0,001133 Cimento amianto 0,00095

Os trs problemas mais freqentes em clculo de tubulaes so:

1. Conhecida a vazo, o dimetro e o comprimento, calcular a perda de carga.

2. Conhecido o dimetro, o comprimento e a perda de carga, calcular a vazo.

3. Conhecida a vazo, o comprimento e a perda de carga, calcular o dimetro.

Exerccios:

1) Calcular a perda de carga:

Q=2740 l/h, D=65,6 mm, L=300 m e t=20 C

2) Calcular a vazo:

L=130 m, D=10,3mm, hf=0,3m e t=20 C

3) Queremos instalar um tubo de PEBD de 4 atm para transportar Q=3800 l/h a uma

distncia de L=150 m,com um desnvel de 4 m. Calcular o dimetro deste tubo

(t=20 C)

Termos utilizados em irrigao localizada:

Linha principal: tubulao que conduz gua da estao de controle a linha

secundria.

Linha secundria: denominao genrica de tubulao eventualmente existente

entre a linha principal e as linhas de derivao.

Linha de derivao: tubulao destinada ao suprimento de gua as linhas laterais

que em conjunto determinam a unidade operacional do sistema. Geralmente esta

instalada aps o controle de presso e vazo da unidade operacional.

Linha lateral: tubulao que contm os emissores.

Emissor: componente do sistema de irrigao localizada responsvel pela

aplicao de gua em pontos discretos ou contnuos na superfcie do solo ou

subterrneo, podendo designar genericamente por gotejadores, microaspersores,

tubulao perfurada ou porosa.

o Gotejador: emissor puntual individual, podendo apresentar mltiplas

sadas, podendo fornecer gua a um ou mais pontos de emisso. A vazo

de cada ponto de emisso geralmente inferior a 20 l/h.

o Microaspersor: emissor puntual que asperge gua sobre uma pequena

rea circular ou setorial, geralmente apresentando vazes inferiores a

200 l/h.

o Tubulao perfurada: emissor puntual constitudo de orifcios na prpria

tubulao.

o Tubulao porosa: emissor linear caracterizado pelo fluxo de gua

atravs da parede porosa da tubulao.

4.2.2 Caractersticas hidrulicas dos emissores: Para uma mesma vazo, os emissores em regime turbulento necessitam de

menor dimetro que os emissores turbulentos necessitam de menor dimetro que os

emissores no regime laminar, porque em princpio o que uma vantagem do laminar,

do ponto de vista de preveno de obstruo, no entanto a velocidade da gua no

regime turbulento muito superior, diminuindo os risco de sedimentao.

Relao vazo x presso:

Qualquer que seja o tipo de emissor, exceto as cintas porosas, entre a vazo e

presso de servio existe a seguinte relao, denominada equao do emissor:

xkhq =

onde: q = vazo do emissor (l/h)

k = constante emprica, caracterstica do emissor

h = presso de entrada do emissor (mca)

x = expoente de descarga, caracterstico do emissor

A partir da curva ou tabela dos dados de vazo x presso do emissor, pode-se

deduzir esta equao aplicando as seguintes frmulas:

q = khx

ln q = ln khx

ln q = ln k + x ln h

Considerando dois pontos da curva de um mesmo emissor, temos:

Ln q1 = ln k + x lnh1

Ln q2 = ln k + x lnh2

Como k o mesmo e esta somando, tanto no numerador quanto no denominador

pode ser cortado:

21

2

1

ln

ln

ln

ln

h

hx

q

q=

=

2

1

2

1 lnlnh

hx

q

q

=

2

1

2

1

ln

ln

h

h

q

q

x

Exemplo:

q1=3,89l/h e h1=10 mca

q2=3,31 l/h e h2=7 mca

Classificao dos emissores quanto ao coeficiente de descarga:

Emissor x De regime laminar 1 Microtubos 0,75 1 Helicoidal 0,65 0,75 De regime turbulento (orifcio, labirinto) 0,5 Vortx 0,4 Autocompensante 0 0,4 Autocompensante teoricamente perfeito 0

q (l/h)

h (mca) interessante que os emissores tenham uma expoente de descarga baixo, j

que desta forma para uma mesma variao de vazo pode-se ter uma maior variao

de presso.

Exemplo: Considerando 2 gotejadores, um com coeficiente de descarga x=0,8 e o

outro coeficiente de descarga x=0,2, qual a tolerncia de variao de presso em

percentagem para que ocorra uma variao de vazo de 10%.

Sensibilidade obstruo:

O risco de obstruo de um emissor depende do dimetro mnimo do orifcio e

da velocidade da gua.

Sensibilidade ao entupimento dos emissores (segundo Nakayama)

Dimetro do emissor (mm) Sensibilidade ao entupimento 0,7 Alta

0,7 1,5 Mdia >1,5 Baixa

Quanto maior a velocidade, menor o risco de sedimentao e por esta razo

se prefere os emissores de regime turbulento ao de regime laminar.

Sensibilidade temperatura:

Envelhecimento acelerado, devido s variaes de temperatura entre o dia e a

noite, principalmente nos emissores autocompensantes.

Aumento de temperatura provoca diminuio da viscosidade cinemtica,

promovendo o aumento da vazo.

Gotejadores de longo percurso:

Microtubo: (Dimetro entre 0,6 2 mm)

2

5157,0

fq

hfdL =

onde: L metros

hf mca

q l/h

d mm

Exemplo: Dimensione o comprimento de um microtubo de 1,2 mm de dimetro para

obter uma vazo de 4 l/h sob uma presso de 10 mca a uma temperatura de20 C.

Gotejador de labirinto: (x=0,5)

Trabalha com um longo percurso e com variaes bruscas na trajetria,

aumentando a perda de carga. Os gotejadores de labirinto so uma modificao

dos microtubos. como se enrolssemos o microtubo em um cilindro. Os

gotejadores de labirinto,obriga a gua a percorrer uma trajetria tortuosa,

funcionando em regime turbulento.

Gotejador de orifcio:

A primeira soluo que ocorre para obter uma irrigao localizada a de perfurar um

tubo. Esta soluo de construir orifcios diretamente nos tubos (lateral) fracassou

porque os orifcios devem ser de um dimetro muito pequeno de maneira que uma

ligeira variao, impossvel de evitar com materiais plsticos cujas propriedades

variam com o tempo. Essas irrigaes possuem baixa uniformidade de vazo.

A relao vazo x presso destes emissores respeitam a frmula geral dos

orifcios:

ghCdSq 2...6,3=

onde: q vazo do orifcio (l/h)

S rea do orifcio (mm2)

Cd coeficiente de descarga (0,5 0,7) adimensional

g acelerao da gravidade (9,81 m/s2)

h presso no orifcio (mca)

Autocompensante:

Uma das causas da falta de uniformidade da irrigao a diferena de presso

entre os emissores devido aos desnveis do terreno e a perda de carga na conduo

da gua. Para resolver estes problemas surgramos emissores autocompensantes,

dotados de um mecanismo que limita a vazo.

Estes gotejadores possuem um elemento flexvel, geralmente uma membrana

de borracha, que se deforma sob a ao da diferena de presso antes e depois da

membrana, mantendo a vazo aproximadamente constante, mesmo que varie a

presso de entrada.

Um autocompensante perfeito teria um expoente de descarga x=0 e a equao

deste emissor seria:

q=kh0 q=k

Na prtica muito difcil conseguir esta condio e o coeficiente de descarga

sempre tem um valor diferente de zero.

Alm de seu custo, o principal inconveniente destes emissores que o material

da borracha sofre envelhecimento sob a ao combinada entre temperatura e presso

e dos agentes qumicos, como os adubos, por exemplo, que podem ser aplicados via

gua de irrigao.

Os emissores autocompensantes so recomendados para terrenos muitos

acidentados. Uma caracterstica destes gotejadores que eles fazem sua autolimpeza,

ou seja, ao terminar uma irrigao, a presso diminui e o elemento flexvel se separa

ligeiramente, aumentando a abertura de passagem da gua, que pode permitir a

eliminao das partculas acumuladas.

Mangueiras (Tapes)

Os Tapes so tubulaes providas de pontos de emisso muito prximos, sendo

adequadas para irrigao de cultivos em linha como hortalias, caf, etc. Os Tapes

consistem basicamente em condutos paralelos, um principal, por onde a gua escoa e

o secundrio, pelo qual a gua sai para o exterior por outro orifcio. O espaamento

entre os emissores varia entre 10 e 60 cm. A presso de trabalho esta compreendida

entre 5 e 10 mca.

Cintas de transpirao

So tubos fabricados a partir de uma membrana composta de microfibras de

polietileno entrecruzadas, formando uma malha, de modo que seus poros tenham um

tamanho mdio de 4-5 micras e ocupam em torno de 50% da superfcie da

membrana. Ao aplicar uma presso que normalmente esta compreendida entre 2-8

mca, a tubulao se incha e a gua sai para o exterior por seus poros,

homogeneamente em toda a sua longitude. Pode ser usada na superfcie, enterradas e

ambiente protegido.

Emissores de alta vazo: microaspersores

Em solos muitos permeveis em que o bulbo molhado se desenvolve muito

verticalmente e pouco horizontalmente (largura), o emprego de emissores de baixa

vazo ocasiona irrigao insuficiente quanto a rea de solo molhada. Para estes

casos, utiliza-se os microaspersores e os difusores. So considerados microaspersores

os equipamentos que possuem peas mveis, so chamados tambm de

microaspersor tipo bailarina. Os difusores so microaspersores sem peas mveis. Os

microaspersores possuem um risco menor de entupimento, por ter uma passagem de

gua maior que os gotejadores e uma maior presso de servio que pode ser de 10 a

30 mca.

O principal inconveniente dos microaspersores devido a sua alta vazo que

exige dimetros maior na tubulao de distribuio e lateral. Em conseqncia disto,

sua instalao mais cara que o gotejamento. Outro inconveniente que pode

molhar o tronco das rvores, o que em algumas espcies pode favorecer o

desenvolvimento de doenas, como o caso da phytophtora nos ctricos.

A maioria dos emissores do tipo de orifcio, porm existem modelos em que

a dissipao da presso se procede como nos gotejadores.

O expoente de descarga apresenta a mesma classificao apresentada ao

estudarmos os gotejadores. Em relao a forma da superfcie molhada, podem ser

circular, setorial, retangular, etc.

Caractersticas construtivas:

Nmero de sadas:

A maioria dos emissores conta com uma sada, mas existem alguns modelos

com vrios pontos de emisso. Nestes emissores multi-sadas importante observar

se a separao da gua entre as sadas se procede antes ou depois da perda de

presso.

Sistema de limpeza:

Existem alguns emissores que seus fabricantes denominam autolimpantes, por

disporem de mecanismos para eliminar partculas slidas. Estes mecanismos

consistem em geral de algum elemento elstico que sob a ao da presso da gua se

deforma deixando sair a partcula. Seu inconveniente o envelhecimento destes

elementos,igual ao que ocorre com os elastmeros dos emissores autocompensantes.

H outros emissores que podem ser desmontados para sua limpeza.

Conexo do emissor na lateral:

In line (na linha): podem ser gotejadores inseridos na linha manualmente ou

mesmos os que j vem instalados durante o processo de fabricao.

On line (sobre a linha): os emissores possuem um encaixe que se introduz em

uma abertura feita na tubulao por ferramenta adequada.

Uniformidade de fabricao:

Os emissores de uma mesma marca e modelo no so exatamente iguais entre

si, devido ao sistema de fabricao em srie e ao material empregado. Em

conseqncia disto, para uma mesma presso os emissores podero ter vazes

diferentes, o que afeta a uniformidade de irrigao. Para caracterizar a uniformidade

de um grupo de emissores, foi estabelecido o coeficiente de variao de fabricao

(CVF).

Tipo de emissor CVF Interpretrao < 0,05 Bom

Puntual 0,05 0,10 Mdio 0,10 0,15 Marginal > 0,15 Inaceitvel < 0,10 Bom

Linear e 0,10 0,20 Mdio Microasperso 0,20 0,30 Marginal

> 0,30 Inaceitvel

Desenho Hidrulico:

Projeto Agronmico Projeto Hidrulico

Coeficiente de Uniformidade

Nmero de emissores por

planta

Tolerncia de Vazo

CVF do Emissor

Vazo do emissor

Tolerncia de Presso

Lmina e tempo de

Irrigao Vazo da Lateral e

Terciria Distribuio dos

canos

Topografia

Espaamentos entre Emissores

Dimetros e Regime de Presso nas Laterais e Distribuio

bacos ou frmulas

Perda de Carga

Localizada

Secundrias Primrias Cabeal de Controle

Distribuio do Sistema:

Na irrigao localizada, as linhas laterais devero ser instaladas em nvel ou

com a menor variao possvel.

O cabaal de controle deve ser instalado em um ponto onde ser consideradas

a economia e sua funcionalidade. Se ele for instalado na parte mais alta da

propriedade, a presso na sua entrada ser menor, porm se for automatizado e os

solenides ficarem no cabeal, as reas abaixo do cabeal podero no funcionar

devido a carga hidrulica formada pelo desnvel do cabeal at o cavalete destes

setores. Se ele for instalado na parte mais baixa, poder ter seu custo elevado devido

as altas presses.

A rea total dever ser dividida em sub-reas, preferencialmente retangulares,

com vazes semelhantes. O espaamento entre linhas e gotejadores, nmero de

gotejadores e vazo devem ser determinados em funo da cultura, solo e clima.

Os emissores so distribudos ao longo da lateral de forma a molhar uma faixa

paralela a linha de cultura, ou pontos ao redor da planta.

Quantidade de gua necessria:

O sistema de irrigao dever suprir de gua o reservatrio natural que o solo

de modo que o solo fique sempre prximo a capacidade de campo.

Evapotranspirao:

a perda de gua pelo solo atravs da evaporao e da planta pela sua

transpirao, sendo expressa em lmina de gua evapotranspirada por dia (mm/dia).

Como a irrigao localizada no se molha toda a rea de cultivo, deve-se considerar

o percentual de rea molhada mdio na rea de cultivo.

Et0=EV x Kp

EtPc=Et0 x Kc

Etg=EtPc x P/100 Etg=EV x Kp x Kc x P/100

Percentagem de rea molhada:

Umas das caractersticas da irrigao localizada que ela aplica gua somente

em uma parte do solo. Para efeito de projeto necessrio estabelecer um mnimo de

volume de solo a umedecer. Keller recomenda os valores mnimos para o caso de

rvores.

Clima mido P 20%

Clima rido P 33%

Para cultivos prximos, principalmente olericulturas, o valor de P deve ser maior,

chegando a 70%. A escolha do valor de P muito importante, pois valores altos de P

aumentam a segurana do sistema aumentando a quantidade de gua, a rea

explorada pelas razes, porm tambm aumenta o custo de instalao.

A

AP m

100=

onde:

4

2m

m

DA

= 0,20 m

Dm

PLSSA = SL

SP

Exerccio:

Considerar o espaamento entre a plantas (SP) de 1,0 metro e entre as linhas(SL) de

2,0 metros e o dimetro molhado de 1,0 metro.

22

785,04

1mAm ==

2221 mxA ==

%3,392

785,0100==

xP

Esquema de instalao de irrigao localizada:

Aps a obteno das caractersticas hidrulicas bsicas da irrigao localizada,

faz-se necessrio definir o esquema de instalao na parcela e o critrio hidrulico de

dimensionamento da rede de tubulao do sistema.

O esquema de instalao compreende a diviso da parcela em um nmero de

unidades irrigadas simultaneamente.

Critrios de dimensionamento:

O critrio hidrulico de dimensionamento do sistema de irrigao, consiste no

estabelecimento das variaes admissveis de presso de instalao ao longo da rede

de distribuio. A variao de presso na parcela pode ser controlada mediante 3

opes:

1) Atravs de uma vlvula situada na tomada de gua;

2) Por meio de vlvulas localizadas nas entradas das laterais;

3) Com a instalao de gotejadores auto-compensantes.

Na 2 opo o hf admissvel em toda a parcela ser repartida entre as linhas

laterais e as linhas de derivao para evitar que a variao de vazo comprometa a

uniformidade da irrigao. A variao de vazo mxima admitida de 10% da vazo

nominal dos emissores. No caso da 1 opo, o hf admissvel ser repartido em toda a

canalizao dentro da rea a ser irrigada, ou seja, faremos uma anlise e

determinaremos qual o emissor que possui maior ou menor presso e a diferena da

vazo admitida entre eles de 10%. Caso no seja possvel conseguir isto

trabalhando apenas com os dimetros dos canos ser necessrio instalar registros ou

reguladores de presso em cavaletes na entrada de cada unidade.

Na 3 opo, consegue-se uma boa uniformidade de vazo, mesmo que exista

uma variao de presso entre os emissores maior que os 20% indicado pela norma.

Neste caso, praticamente no haver necessidade de vlvulas reguladoras de presso,

desde que as presses no sejam superiores a presso nominal dos materiais a serem

pressurizados.

Distribuio das linhas laterais:

A distribuio das linha laterais deve obedecer os seguintes critrios:

a) Topografia do terreno: a principal condio a ser atendida na distribuio das

linhas laterais. As laterais devero ser orientadas segundo a direo paralela s

curvas de nvel. Quando no possvel atender estas condies, as diferenas de

cotas no devem atingir valores que comprometam a presso mdia de

funcionamento.

b) Comprimento mximo da lateral: est condicionada pela mxima diferena de

presso admitida entre os emissores da lateral. Quanto maior o comprimento da

lateral, maior o hf.

c) Geometria da parcela: quando possvel selecionar as forma geomtrica da parcela

com retangulares ou dividir as parcelas em reas semelhantes de modo que a

vazo entre elas seja igual.

d) Direo das fileiras de plantio: sempre que possvel o plantio dever ser feito

respeitando a orientao das laterais, de forma que no ocorram linhas de plantio

mortas, ou seja, no atravessa toda a parcela como acontece com a lateral.

Lmina Real Necessria: