Avaliação de parâmetros hidráulicos para modelos de distribuição de água no solo sob gotejamento

As soluções analíticas de distribuição de água para ponto fonte e regime de fluxo não- permanente são dependentes de parâmetros de solos considerados constantes em suas deduções. Erros na determinação desses parâmetros implicam insucesso dessas soluções. Este trabalho teve por objetivo avaliar o comportamento dos parâmetros alfada equação de Gardner k(h) = Ks ealfah e o parâmetro de linearização k = dK(teta)/dteta em diferentes posições do bulbo molhado, considerando os processos de infiltração isolado e seguido de redistribuição de água, à semelhança de um ciclo de irrigação. Dados de potencial matricial foram coletados em diversas posições do bulbo molhado em duas situações:(i) início da irrigação até atingir regime permanente em todo o bulbo molhado (infiltração); e (ii) durante dois ciclos de irrigação envolvendo infiltração e redistribuição de água. Os resultados mostraram que os parâmetros alfa e k variaram nas posições do bulbo molhado em relação ao gotejador, de acordo com o regime de umidade a que tais posições estiveram sujeitas. A obtenção desses parâmetros pelo método inverso requer testes que considerem as fases de infiltração e redistribuição em pelo menos dois ciclos de irrigação.

Espectro de gotas de bicos de pulverização hidráulicos de jato plano e de jato cônico vazio

A escolha e o uso adequado de bicos de pulverização são essenciais para a correta aplicação de agrotóxicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o espectro de gotas de bicos de pulverização hidráulicos de jato plano padrão e de jato cônico vazio, com diferentes vazões nominais. Em ambiente controlado, avaliou-se o espectro de gotas por meio de um analisador a laser de gotas em tempo real, nas faixas de pressão de 200 a 400 kPa para os bicos de jato plano, e de 400 a 600 kPa para os bicos de jato cônico vazio. Realizou-se também um estudo teórico sobre a distância horizontal percorrida por gotas de tamanho conhecido. Os bicos de jato cônico vazio apresentaram gotas de menor tamanho em relação aos de jato plano e, por isso, proporcionaram maior densidade de gotas depositadas sobre a superfície-alvo. Todos os bicos apresentaram densidade de gotas superior a 110 gotas cm-2. No entanto, o potencial de deriva foi alto, principalmente o dos bicos de jato cônico, requerendo estratégias para sua redução. É possível estimar a distância horizontal percorrida por gotas de tamanho conhecido.

Avaliação de parâmetros hidráulicos e manejo da irrigação por microaspersão em área de assentamento

Este trabalho foi desenvolvido em solo aluvial do semi-árido de Pernambuco, suscetível à salinização, visando a orientar agricultores de assentamento para instalar, avaliar e manejar racionalmente sistemas de irrigação por microaspersão, para atender ao plantio da cultivar de repolho Midori. Adotando-se percentagem de área molhada igual a 100%, foram avaliados nos setores da unidade operacional a variação de vazão e pressão, os coeficientes de uniformidade (CU) e a eficiência de aplicação (EA). A uniformidade da irrigação apresentou valores elevados, superiores a 93%. A eficiência de aplicação foi boa, com valores maiores que 80%. O sistema foi então utilizado na irrigação, utilizando como controle o tanque "Classe A", durante um período de 75 dias, e conduzido por um agricultor local. Considerando os riscos de salinização na área, promoveu-se lavagem contínua do solo. Foi adotado um coeficiente de lixiviação médio de 1,21, com desvio-padrão de 0,45, para o período sem precipitação. Praticamente em todo o experimento, o sentido do gradiente de potencial total da água do solo foi ascendente, com média de 1,14 e 0,21 de desvio-padrão. Preveniu-se com isso a ocorrência de ascensões capilares, estabelecendo-se um perfil drenante, bem como se manteve a condutividade elétrica da zona saturada em equilíbrio. Não foi observada a saturação do solo na zona radicular.

Distribuição volumétrica e espectro de gotas de bicos hidráulicos de jato plano de faixa expandida XR11003

O presente trabalho teve por objetivos avaliar o espectro de gotas e os perfis de distribuição volumétrica de um bico hidráulico de jato plano de faixa expandida, modelo XR11003. Utilizou-se de analisador de partículas a laser para avaliar o espectro de gotas e de mesa de deposição para análise da distribuição volumétrica. O ensaio do espectro de gotas foi em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2 x 3, com três repetições, em que o primeiro fator representa o líquido pulverizado (L1 = água e L2 = água + 0,1% de espalhante adesivo não-iônico), o segundo representa a pressão de pulverização (P1 = 200 kPa e P2 = 400 kPa) e o terceiro representa três bicos hidráulicos XR11003 de jato plano (B1, B2 e B3). No ensaio de distribuição volumétrica, o delineamento foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial com dois fatores, não se avaliando o fator bico. Dos resultados do espectro de gotas, observaram-se maior tamanho de gotas para a pressão de 200 kPa e menor amplitude relativa quando se utilizou 0,1% de adjuvante. Para os perfis de distribuição volumétrica, ocorreu aumento na faixa de deposição e no espaçamento entre bicos com C.V. de 10%, com a adição de 0,1% de adjuvante e aumento na pressão.

Administração limpa e enxuta em sistemas hidráulicos de colhedoras de cana-de-açúcar

Dentre as importantes mudanças nos processos de produção, está à necessidade de garantir sustentabilidade aos empreendimentos. Isso faz prever mudanças na gestão empresarial para adequar-se a um novo modelo, com a inserção dos conceitos de Produção Limpa, Mais Limpa, Enxuta e Manutenção Produtiva Total (MPT). O foco principal deste trabalho foi elaborar uma metodologia que possibilitou aumentar a confiabilidade nos sistemas hidráulicos das colhedoras de cana-de-açúcar, identificando e analisando os modos de falhas, visando à melhoria da qualidade ambiental e socioeconômica em uma indústria sucroalcooleira, promovendo a diminuição significativa do desperdício de óleo hidráulico durante o processo de colheita motomecanizada. O histórico existente no controle do planejamento da empresa, utilizado na Usina sucroalcooleira, permitiu a avaliação do desempenho operacional de colhedoras de cana-de--açúcar durante três safras. Durante esse período, por meio da elaboração e da efetivação de um controle total, acompanharam-se os modos de falhas no sistema hidráulico de cinco colhedoras. Com base na metodologia desenvolvida, elaborou-se um programa computacional para processar os dados obtidos e facilitar a tomada de decisões.

Aspectos qualitativos da avaliação de pulverizadores hidráulicos de barra na região de Uberlândia, Minas Gerais

A inspeção periódica de pulverizadores é uma importante ferramenta para melhorar a tecnologia de aplicação de defensivos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o estado de funcionamento de pulverizadores agrícolas na região de Uberlândia - MG, e a metodologia de inspeção para as condições brasileiras. As avaliações foram realizadas em propriedades rurais visitadas aleatoriamente e consistiram em um questionário preenchido pelo operador das máquinas e da inspeção propriamente dita dos pulverizadores. Os itens avaliados foram: existência de vazamentos, mangueiras e conexões, filtros, válvulas antigotejo, pontas de pulverização na barra, proteção de partes móveis, orientação por faixa e monitoramento das condições climáticas. A inspeção mostrou a necessidade da implantação de um programa de avaliação frequente desses equipamentos, visto que a manutenção dos pulverizadores hidráulicos de barra está sendo feita de forma incorreta. A metodologia utilizada mostrou-se adequada para a avaliação qualitativa do estado de funcionamento de pulverizadores agrícolas.

Nota científica: padrão de distribuição de alguns bicos hidráulicos

O conhecimento sobre o padrão de deposição de bicos pulverizados é essencial para uma boa seleção e posicionamento dos mesmos em um equipamento pulverizador. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de se conhecer os padrões de deposição de alguns bicos pulverizadores disponíveis no mercado brasileiro. Dois ou três exemplares de cada tipo de bico foram testados em uma mesa de prova, constituída de uma chapa inclinada corrugada, construída segundo as especificações da Organização Mundial da Saúde para testes de bicos pulverizadores. Todos os bicos foram testados à pressão de 276 kN/m2 (40 libras/p ol2), com exceção dos bicos de impacto (Polijet) que foram testado s à pressão de 97 kN/m2 (14 libras/ pol 2). Ressalvando-se o pequeno número de exemplares testados por cada tipo, os resultados indicaram que: a) - existem diferenças entre a vazão estipulada pelos fabricantes e a vazão real, sendo esta diferença, acentuada para alguns casos; b) - foram observadas diferenças apreciáveis nos padrões de deposição entre as repetições nos bicos Polijet azul e Polijet vermelho (ICI) e no bico JD 14 -2 (Jacto) ; c) - os bicos 80 02 e 11003 (Spraying Systems), 80-03 e X3 (Hatsuta), JD 14-1 (Jacto) e Albuz verde (Albuz) apresentaram padrão de deposição uniforme entre as repetições; d) - considerando as variações observadas recomendam-se cuidadosos testes dos bicos, principalmente naqueles empregados nos trabalhos de experimentação, para possibilitar a escolha de um lote uniforme, para melhor controle da distribuição e dosagem dos produtos pulverizados.

Análise de chuvas intensas a partir da desagregação das chuvas diárias de Lages e de Campos Novos (SC)

O conhecimento da magnitude das chuvas intensas é de fundamental importância para a elaboração de projetos hidráulicos e gerenciamento dos recursos hídricos em engenharia, além do dimensionamento de estruturas para o controle de erosão hídrica na conservação do solo. No entanto, informações sobre a intensidade da chuva só podem ser obtidas diretamente de pluviogramas, os quais nem sempre estão disponíveis no local de estudo, sendo mais comum a presença de dados de pluviômetro (chuva de "um dia"). Nesse caso, pode-se utilizar o método que desagrega as chuvas diárias em chuvas de 24 horas de duração e menores, possibilitando, assim, estimar as intensidades correspondentes. O estudo foi desenvolvido na Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), em Lages (SC), durante o primeiro semestre de 1996. Utilizaram-se séries anuais de chuvas máximas de "um dia", obtidas de pluviômetros localizados em Lages e Campos Novos (SC), durante um período de 30 anos consecutivos (1966 a 1995). Aplicou-se a distribuição estatística de Gumbel para a obtenção das alturas de chuvas em períodos de retorno de 2, 5, 10, 15, 20, 25, 50 e 100 anos e, a partir destas, o modelo de desagregação de chuvas diárias, obtendo-se as alturas máximas esperadas para tempos de duração entre 24 horas e 5 minutos e suas respectivas intensidades máximas médias. Foram obtidas as curvas intensidade-duração-freqüência (I-D-F) para os tempos de retorno selecionados, bem como suas relações matemáticas. Para Lages, a equação da família de curvas I-D-F obtida foi: I = 2050TR0,20 (T + 29,41)-0,89 e, para Campos Novos, a equação foi I = 2157TR0,17(T + 29,42) -0,89: , em que i é a intensidade máxima média (mm h-1),T a duração (minuto) e TR o período de retorno (ano) das chuvas.

Relação entre horizontes pedológicos e propriedades hidráulicas em dois latossolos

Realizou-se um estudo comparativo para verificar se as propriedades hidráulicas do solo variam de acordo com os horizontes pedológicos. Dois Latossolos foram descritos morfologicamente e amostras com estrutura indeformada foram coletadas até 1,00 m de profundidade com cinco repetições em cada camada de 0,10 m de espessura, para determinação da condutividade hidráulica do solo saturado (Ko) pelo método do permeâmetro de carga decrescente e para elaboração das curvas de retenção (ψm(θ)), utilizando as tensões de 1, 2 e 4 kPa (Mesa de Tensão) e 10, 30, 50, 100, 500 e 1.500 kPa (Câmara de Pressão de Richards). Os resultados obtidos indicaram que tanto Ko como ψm nem sempre se alteram de acordo com a mudança nos horizontes pedológicos. Em solos com grande homogeneidade morfológica, como os Latossolos, torna-se mais difícil caracterizá-los hidraulicamente, já que alguns parâmetros utilizados pela pedologia não são eficientes para a separação hidráulica.

Custo de bombas centrífugas funcionando como turbinas em microcentrais hidrelétricas

A implantação de microcentrais hidrelétricas é uma das alternativas para suprir com energia comunidades pequenas e isoladas, situadas normalmente na área rural. O aproveitamento de potenciais hidráulicos de pequeno porte é uma alternativa cada vez mais viável devido não só à falta de recursos financeiros para os grandes empreendimentos, mas também pelo imenso potencial de geração em centrais de pequeno porte, que pouco tem sido aproveitado. O objetivo deste trabalho foi de apresentar uma metodologia simples de engenharia para estimar o custo das Bombas Funcionando como Turbinas (BFTs) utilizadas em microcentrais hidrelétricas, que possam ser usadas em estudos preliminares de novos aproveitamentos hidrelétricos, sem uma investigação detalhada dos lugares onde se pretende implantar. Os custos foram obtidos consultando-se diretamente os fabricantes de equipamentos e o mercado da praça de Ponta Grossa - PR. Os resultados mostraram que, para as microcentrais hidrelétricas, sempre que os custos constituírem o aspecto dominante, e para potências até 50 kW, a opção por Bombas Funcionando como Turbinas (BFTs) deve ser considerada em lugar das turbinas hidráulicas.

Material envoltório na drenagem subterrânea

Em solos de baixa estabilidade estrutural, o transporte, pela água, de partículas do solo para o interior do tubo drenante pode contribuir para o colapso de sistemas de drenagem, devendo o mesmo ser evitado com o uso adequado de envoltório, considerando a importância da drenagem para uma produção agrícola sustentável. Diante disso, esta pesquisa foi realizada com o objetivo de estudar o comportamento de três materiais envoltórios, sendo dois amplamente utilizados, bidim OP-20 e brita zero, e outro composto de espuma com 5 mm de espessura, que é um material não-convencional. Os tubos drenantes utilizados foram o Drenoflex e o Kananet, com diâmetro nominal de 65 e 75 mm, respectivamente. O desempenho dos envoltórios foi avaliado pela resistência de entrada e descarga, parâmetros tradicionalmente recomendados para esse tipo de análise. Verificou-se que os envoltórios avaliados apresentaram desempenhos hidráulicos satisfatórios, sendo o envoltório em brita zero superior, seguido do material espuma. Concluiu-se, então, que a espuma pode ser utilizada como material envoltório alternativo na drenagem, apresentando, inclusive, desempenho hidráulico superior ao envoltório em manta bidim OP-20.

Distribuição da carga hidráulica em linhas de derivação otimizadas por programação linear

A existência de diferentes combinações de uniformidade de emissão na unidade operacional com a declividade do terreno favorece a ocorrência de várias possibilidades de configurações no sistema de irrigação, por conseguinte de diferentes custos de implantação e de posterior manejo do sistema. Desde que bem dimensionado, consegue-se verificar, no sistema de irrigação localizada, que a otimização do sistema por meio da programação linear é a melhor metodologia frente aos outros métodos propostos na pesquisa operacional, visto que se encontra a solução ótima global para as variáveis preestabelecidas no dimensionamento. Este trabalho teve por objetivo, analisar a distribuição da carga hidráulica na linha de derivação, sob diferentes uniformidades de emissão e declividades do terreno, calculada por programação linear. Os resultados obtidos permitem análise consistente dos parâmetros hidráulicos da uniformidade de emissão preestabelecida para a linha de derivação. Observa-se, em todos os casos, comportamento decrescente de variação da carga hidráulica, ocorrendo em maior intensidade na seguinte ordem de uniformidade de emissão: 80% > 83% > 86% > 89% > 92%. Já os pontos de menor carga hidráulica, a 3% de declividade, encontram-se na décima primeira saída em todas as uniformidades de emissão testadas.

Desempenho de lisímetro de pesagem hidráulica de baixo custo no semi-árido nordestino

Medidas diretas de evapotranspiração de referência são importantes na avaliação e na calibração de métodos indiretos. Avaliou-se o desempenho de lisímetro de pesagem hidráulica de baixo custo, visando à determinação direta da evapotranspiração de referência (ETo), em área de assentamento rural no Semi-Árido nordestino. O lisímetro é de concepção simplificada, com travesseiros hidráulicos confeccionados com mangueira flexível de butil e revestida em náilon, interligados a um sistema manométrico com mercúrio e água. O equilíbrio do lisímetro foi estável, sendo o maior erro médio posicional de 3,93%. As calibrações geraram coeficientes de correlação superiores a 0,9993 e resoluções de leituras entre 0,095 e 0,134 mm. As leituras lisimétricas foram comparadas com estimativas da ETo obtidas, utilizando-se dos métodos de Penman-Monteith, Blaney-Criddle-FAO, Jensen-Haise e do Tanque Classe A-FAO. Adicionalmente, avaliou-se o desempenho de um tanque evaporimétrico simplificado, construído a partir de material reciclado, o qual vem sendo utilizado no manejo da irrigação em áreas de agricultura familiar. Todos os métodos analisados apresentaram bom desempenho, com medidas bem correlacionadas aàs do lisímetro, para o período estudado.

Simulação da uniformidade da irrigação de sistemas convencionais de aspersão operando sob diferentes condições de vento

A uniformidade de aplicação de água é um importante fator a ser considerado na avaliação dos sistemas de irrigação por aspersão. A uniformidade em sistemas convencionais de aspersão depende de fatores como: o tipo de aspersor e suas condições operacionais, a disposição e o espaçamento entre aspersores no campo, e a velocidade e a direção do vento durante o período de aplicação de água. Tendo em visa que as complexas relações entre esses fatores e a uniformidade podem ser caracterizadas de forma mais eficiente com o auxílio da modelagem matemática, neste estudo, foram avaliadas simulações, fornecidas pelo modelo semiempírico de RICHARDS & WEATHERHEAD (1993), da distribuição espacial da água aplicada pelo canhão PLONA-RL250, operando sob diferentes condições de vento. Valores de uniformidade de Christiansen (CUC), obtidos com dados de ensaios de campo e em simulações digitais, foram comparados, mostrando-se, por meio de diversos índices (R² = 0,73; desvio absoluto médio de 4,1% e índice de desempenho de 0,78), que o modelo semiempírico avaliado fornece estimativas adequadas do CUC de sistemas convencionais de irrigação. Demonstra-se que a modelagem matemática permite reduzir o esforço e o tempo requeridos em trabalhos de campo envolvendo a avaliação da distribuição de água de canhões hidráulicos operando sob condições de vento.

Distribuição de pressão em rede de irrigação localizada otimizada por algoritmos genéticos

Modelos matemáticos computacionais de otimização de redes de irrigação, sob vazão em marcha, capazes de fornecer dados hidráulicos, são importantes para a verificação do comportamento do sistema quanto à distribuição da carga hidráulica (energia) e da pressão nas tubulações da rede. Este trabalho teve como objetivo estudar a distribuição da carga efetiva e hidráulica da unidade operacional de uma rede de irrigação localizada otimizada por algoritmos genéticos. As variáveis de decisão para otimização, com auxílio de algoritmos genéticos, foram os diâmetros de cada trecho da rede: dois para linhas laterais, quatro para linhas de derivação, quatro para linhas secundárias e um para a linha principal. Foi desenvolvido um código em linguagem MatLab, considerando todas as perdas de energia distribuídas e localizadas entre o início da rede e o conjunto motobomba. A análise de sensibilidade realizada foi baseada na variação, na declividade do terreno (0; 2,5 e 5%). Os resultados mostram que, para as tubulações com vazão em marcha, quando se aumenta a declividade do terreno, ocorre ganho de energia no início da tubulação, que vai perdendo-se de maneira gradual, e diminuição da pressão no início da tubulação, que aumenta gradualmente.