Effectiveness of two systems for the spraying of pesticides in citrus trees

Citriculture normally uses high application volumes in pesticide solutions (of 2.000 to 5.000 L ha(-1)) to control pests and diseases that affect the crop, which generates an increase in operational costs. For this reason, diverse systems of application are being developed to reduce application volumes and improve the uniformity of pesticide deposition. The goal of this work was to evaluate the efficiency of two application systems of pesticides in citrus trees. One system used a prototype for terrestrial application with rotary disc atomizers that are widely used in agricultural aviation, and the other system used hollow cone tip hydraulics. For the treatment of the trees the insecticide Metidation was used at the dose of 180 gr per hectare. To study the droplet spectrum, water-sensitive papers were installed at different positions in the trees canopy, and for the study of insecticide deposition leaves of the treated plants were collected. The water-sensitive papers were collected and analyzed using a computerized image analysis system (e-Sprinkle, EMBRAPA, Sao Paulo, Brazil), and the leaves analyzed by the technique of gas chromatography. Pesticide deposition was similar in both application system, although the solution volume used by the application system equipped with rotary disc atomizers was one quarter of the volume used by the application system equipped with hydraulic tips, reducing considerably the cost of the phytosanitary treatments.

Characterization of the microtube emitters used in a novel micro-sprinkler

The microtube is a simple and cheap emitter that was widely used throughout the world in the early days of drip irrigation. Its length can be adjusted according to the pressure distribution along the lateral line and the discharge from the microtube can be adjusted by its length. This not only counters the pressure loss due to pipe friction but also makes it suitable for undulating and hilly conditions, where pressure in the lateral line varies considerably according to the differences in elevation. This is the major problem facing the designer, i.e., emitter flow changes as the acting pressure head changes. In this study, a novel micro-sprinkler system is proposed that uses microtube as the emitter and where the length of the microtube can be varied in response to pressure changes along the lateral to give uniformity of emitter discharges. The objective of this work is to develop and validate empirical and semi-theoretical equations for the emitter hydraulics. Laboratory testing of two microtube emitters of different diameter over a range of pressures and discharges was used in the development of the equations relating pressure and discharge, and pressure and length for these emitters. The equations proposed will be used in the design of the micro-sprinkler system, to determine the length of microtube required to give the nominal discharge for any given pressure. The semi-theoretical approach underlined the importance of accurate measurements of the microtube diameter and the uncertainty in the estimation of the friction factor for these tubes.

Experimental Analysis of Froude Number Effect on Air Entrainment in the Hydraulic Jump

A hydraulic jump is characterized by strong energy dissipation and mixing, large-scale turbulence, air entrainment, waves and spray. Despite recent pertinent studies, the interaction between air bubbles diffusion and momentum transfer is not completely understood. The objective of this paper is to present experimental results from new measurements performed in rectangular horizontal flume with partially-developed inflow conditions. The vertical distributions of void fraction and air bubbles count rate were recorded for inflow Froude number Fr1 in the range from 5.2 to 14.3. Rapid detrainment process was observed near the jump toe, whereas the structure of the air diffusion layer was clearly observed over longer distances. These new data were compared with previous data generally collected at lower Froude numbers. The comparison demonstrated that, at a fixed distance from the jump toe, the maximum void fraction Cmax increases with the increasing Fr1. The vertical locations of the maximum void fraction and bubble count rate were consistent with previous studies. Finally, an empirical correlation between the upper boundary of the air diffusion layer and the distance from the impingement point was provided.

Hydraulic tracer studies in a pilot scale subsurface flow constructed wetland

Current design procedures for Subsurface Flow (SSF) Wetlands are based on the simplifying assumptions of plug flow and first order decay of pollutants. These design procedures do yield functional wetlands but result in over-design and inadequate descriptions of the pollutant removal mechanisms which occur within them. Even though these deficiencies are often noted, few authors have attempted to improve modelling of either flow or pollutant removal in such systems. Consequently the Oxley Creek Wetland, a pilot scale SSF wetland designed to enable rigorous monitoring, has recently been constructed in Brisbane, Australia. Tracer studies have been carried out in order to determine the hydraulics of this wetland prior to commissioning it with sealed sewage. The tracer studies will continue during the wetland's commissioning and operational phases. These studies will improve our understanding of the hydraulics of newly built SSF wetlands and the changes brought on by operational factors such as biological films and wetland plant root structures. Results to date indicate that the flow through the gravel beds is not uniform and cannot be adequately modelled by a single parameter, plug flow with dispersion, model. We have developed a multiparameter model, incorporating four plug flow reactors, which provides a better approximation of our experimental data. With further development this model will allow improvements to current SSF wetland design procedures and operational strategies, and will underpin investigations into the pollutant removal mechanisms at the Oxley Creek Wetland. (C) 1997 IAWQ. Published by Elsevier Science Ltd.

Infiltration effects on sediment mobility under waves

Sediment mobility measurements with a horizontal sand bed under non-breaking waves are reported. Conditions include no seepage and steady downward seepage corresponding to head gradients up to 2.5. The results indicate that infiltration tends to inhibit sediment mobility for a horizontal bcd of 0.2 mm quartz sand exposed to moderated wave induced bed shear stresses. The effect is weak for the parameter range of the present study. The two opposing effects of shear stress increase due to boundary layer thinning and the stabilizing downward drag are successfully accounted for through the modified Shields parameter of Nielsen [Nielsen, P., 1997. Coastal groundwater dynamics. Proc. Coastal Dynamics '97, Plymouth, ASCE, Dp, 546-555] using coefficients derived from independent studies. That is, from the shear stress experiments of Conley [Conley, D.C., 1993. Ventilated oscillatory boundary layers. PhD Thesis, University of California, San Diego, 74 pp.] and the slope stability experiments of Martin and Aral [Martin, C.S. and M.M. Aral, 1971. Seepage force on interfacial bed particles. J. Hydraulics Div., proc. ASCE, Vol. 97, No. Hy7, pp. 1081-1100]. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Tidal effects on groundwater dynamics in unconfined aquifers

The variation of seawater level resulting from tidal fluctuations is usually neglected in regional groundwater flow studies. Although the tidal oscillation is damped near the shoreline, there is a quasi-steady-slate rise in the mean water-table position, which may have an influence on regional groundwater flow. In this paper the effects of tidal fluctuations on groundwater hydraulics are investigated using a variably saturated numerical model that includes the effects of a realistic mild beach slope, seepage face and the unsaturated zone. In particular the impact of these factors on the velocity field in the aquifer is assessed. Simulations show that the tidal fluctuation has substantial consequences for the local velocity field in the vicinity of the exit face, which affects the nearshore migration of contaminant in coastal aquifers. An overheight in the water table as a result of the tidal fluctuation is observed anti this has a significant effect on groundwater discharge to the sea when the landward boundary condition is a constant water level. The effect of beach slope is very significant and simplifying the problem by considering a vertical beach face causes serious errors in predicting the water-table position and the groundwater flux. For media with a high effective capillary fringe, the moisture retained above the water table is important in determining the effects of the tidal fluctuations. Copyright (C) 2001 John Wiley & Sons, Ltd.

Sistemas de abastecimento de água e saneamento básico

O presente relatório de estágio enquadra-se no âmbito do Trabalho Final de Mestrado (TFM) do curso de Engenharia Civil, área de especialização de Hidráulica, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, e baseia-se na temática dos sistemas de abastecimento de água e drenagem de águas residuais. O estágio, intitulado de “Sistemas de Abastecimento de Agua e Saneamento Básico”, decorreu numa empresa de consultaria de engenharia denominada ENGIDRO – Estudos de Engenharia, Lda., vocacionada para a realização de estudos e projectos na área de Hidráulica, com particular incidência na Hidráulica Urbana e Saneamento Básico. O estágio iniciou-se com um adequado enquadramento profissional na empresa e incidiu principalmente no desenvolvimento de trabalhos de concepção e dimensionamento, a nível de projectos de execução, de sistemas de abastecimento de água e de saneamento básico, para 21 localidades da província de Lunda Sul, em Angola, com prestação de serviços para o Governo Provincial de Lunda Sul – Direcção Provincial da Energia e Aguas, juntamente com empresa CENGA – Consultores de Engenharia de Angola, S.A. Na prestação de serviços à entidade contratante foram efectuados trabalhos de campo, que consistiram principalmente em reconhecimentos do terreno, levantamentos topográficos e recolha de informação relevante sobre elementos condicionantes dos projectos (origens e disponibilidades de água, natureza e declive dos terrenos, tipos de infra-estruturas locais) e trabalhos de gabinete para compilação e análise da informação recolhida na elaboração dos projectos de execução, incluindo pecas desenhadas (desenhos pormenorizados) e peças escritas (memórias descritivas e justificativas, medições e orçamentos). Sendo os projectos destinados a aglomerados populacionais pouco desenvolvidos e com carências e condicionantes de diversa ordem (falta de energia eléctrica, de acessos, de telecomunicações, de meios técnicos e materiais, entre outros), prestou-se especial atenção aos aspectos da concepção, privilegiando soluções de baixa tecnologia, mais fáceis de explorar e manter com os recursos locais disponíveis.

Conservação, manutenção e construção de património estratégico das águas de Santarém

A água é um bem essencial ao ser humano. Nos dias de hoje é de extrema importância fazer chegar este bem às populações, um papel que no nosso país é desempenhado pelos municípios, por empresas municipais e por empresas concessionadas. Este relatório, enquadrado no âmbito do trabalho final de mestrado em Engenharia Civil, especialização em Hidráulica, no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, cujo título é “Conservação, Manutenção e Construção de Património Estratégico das Águas de Santarém”, relata a experiência de estágio do autor do presente relatório na A.S. – Empresa das Águas de Santarém – EM, S.A. O relatório aborda as temáticas do abastecimento de água, do tratamento de águas residuais, da construção de sistemas de saneamento e estações de tratamento de águas residuais, da reparação de equipamentos da empresa e do consumo de energia dos equipamentos da empresa. São descritas as actividades desenvolvidas pelo autor, que incluem o acompanhamento activo em visitas a obras de construção e manutenção de património, a monitorização e controlo de perdas de água, bem como a actualização em suporte informático do cadastro dos equipamentos pertencentes à A.S., com a criação de fichas de equipamento individuais e de um suporte informático para registo e consulta comparativa de consumos energéticos. Esta experiência de estágio permitiu ao autor um contacto com a realidade de uma empresa em toda a diversidade das actividades anteriormente nomeadas, que será descrita objectivamente nos capítulos do presente documento. O estágio foi claramente enriquecedor para o autor, fornecendo-lhe formação objectiva e a preparação necessária para a sua integração no mercado de trabalho nesta área específica da Engenharia Civil.

Mathematical modeling of pressurized system behaviour with entrapped air

The presence of entrapped air in pressurized hydraulic systems is considered a critical condition for the infrastructure security, due to the transient pressure enhancement related with its dynamic behaviour, similar to non-linear spring action. A mathematical model for the assessment of hydraulic transients resulting from rapid pressurizations, under referred condition is presented. Water movement was modeled through the elastic column theory considering a moving liquid boundary and the entrapped air pocket as lumped gas mass, where the acoustic effects are negligible. The method of characteristics was used to obtain the numerical solution of the liquid flow. The resulting model is applied to an experimental set-up having entrapped air in the top of a vertical pipe section and the numerical results are analyzed.

Concepção/construção para complemento da linha de tratamento da ETAR na Herdade do Montado

O presente relatório enquadra-se no âmbito do trabalho final de Mestrado do curso de Engenharia Civil, área de especialização de Hidráulica, pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, sobre a temática de construção de ETAR’s. O estágio decorreu na empresa COBENG Construtora, Lda., e teve como fim a prestação de serviços para a SIMARSUL – Sistema Integrado Multimunicipal de Águas Residuais da Península de Setúbal, S.A. O objectivo baseou-se no acompanhamento e participação de todo o processo construtivo deste tipo de estruturas com vista a proporcionar um bom sistema hidráulico na ETAR da herdade do Montado. A obra consistiu na remodelação e implantação de uma nova fase de tratamento (Tratamento Terciário por microtamisagem e raios UV) na ETAR existente que por razões diversas foi sendo incapaz de responder da melhor forma às solicitações impostas, pela população servida, no tratamento das águas residuais. Ao longo dos trabalhos foram encontradas diversas condicionantes e dificuldades, comuns neste tipo de estruturas, e que foram sendo ultrapassadas com o planeamento atempado desses trabalhos.

Desenvolvimento de um plano de manutenção preventiva na rede de distribuição de água de Lisboa

O presente relatório de estágio enquadra-se no âmbito do trabalho final de Mestrado do curso de Engenharia Civil, área de especialização em Hidráulica, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, e incide na temática dos sistemas de distribuição de água. O estágio decorreu na empresa EPAL – Empresa Portuguesa das Águas Livres, S.A., e teve como objecto o desenvolvimento de um plano de manutenção preventiva para a rede de distribuição de água de Lisboa. Devido à crescente complexidade dos sistemas de abastecimento de água e à grande dispersão territorial dos diversos órgãos integrados na rede, surge a necessidade de desenvolver um sistema que permita simplificar o planeamento e a gestão das intervenções de inspecção e manutenção preventiva dos órgãos. Para esse efeito, recorreu-se a um software SIG (Sistema de Informação Geográfica) para proceder à sectorização da rede de distribuição de água em pequenos grupos (Polígonos), constituídos por um número determinado de órgãos de manobra e segurança. Esta metodologia permite organizar as intervenções em pequenos grupos e optimizar as rotinas de Inspecção diárias. No decorrer do estágio efectuou-se ainda um levantamento dos procedimentos de inspecção e manutenção dos diversos órgãos integrados na rede de distribuição de água de Lisboa, quer por acompanhamento de actividades com as equipas de inspecção, quer por recolha de recomendações junto dos fabricantes dos órgãos. Este levantamento permitiu elaborar fichas de procedimento para as actividades de inspecção e manutenção preventiva dos diversos órgãos, afim de serem usadas como referência pelos trabalhadores.

Gestão sustentável da água em empreendimentos turísticos

O presente documento enquadra-se no âmbito do trabalho final do mestrado (TFM) do curso de Engenharia Civil, na área de especialização de Hidráulica, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, sob a forma de um projeto na fase de estudo prévio com o título ―Gestão Sustentável da Água no empreendimento turístico Parque de Campismo da Ilha do Pessegueiro situado em Porto Covo - Região de Turismo do Alentejo‖. Este trabalho é constituído essencialmente por 5 partes. Sendo a primeira uma breve introdução às questões a abordar, a segunda corresponde à discrição teórica do uso eficiente da água baseando-se no PNEUA (Programa nacional para o uso eficiente da água). Já a terceira parte é relativa ao atual sistema de utilização da água no Parque de campismo da ilha do pessegueiro (PCIP), sendo a quarta o estudo do desenvolvimento do projecto para a gestão eficiente da água no empreendimento e a quinta parte o estudo de viabilidade económica e financeira a implementar no projecto. Para além da implementação de medidas de poupança são também objetivos principais deste trabalho a reutilização da água através da recolha, o tratamento e armazenamento das águas residuais e aproveitamento das águas pluviais para posterior abastecimento do sistema de utilização em descargas sanitárias, lavagem de pavimentos e regas de espaços verdes. São, portanto, três os subsistemas de gestão eficiente da água que se pretende implementar. Dá-se importância ao estudo de viabilidade económica do projeto, cujo período de retorno do capital investido em capitais próprios e alheios é de seis anos. Este projeto pretende dar apoio técnico ao uso eficiente da água no PCIP, de forma a conseguir por um lado obter vantagens económicas e por outro proteger o ambiente. As vantagens económicas são interessantes para orientar os recursos financeiros para outros investimentos e as questões ambientais são a base de uma campanha, já em curso, para obtenção de certificação energética, em conjunto com outras práticas já em curso, nomeadamente a recolha seletiva de resíduos sólidos para recircular e aproveitamento de energia solar.

Coletores de distribuição e sua otimização hidráulica, aplicados a uma instalação de produção de água arrefecida em sistemas de AVAC ( Fórum Picoas)

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Redes de rega de campos de golfe

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Acompanhamento da III fase do aterro sanitário da Meia Serra

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica