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

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise distribuição da carga hidráulica e vazão na unidade operacional de um sistema de irrigação localizada

The different combination possibilities of emission uniformity and field slope within the operational unities of localized irrigation systems favor the occurence of some configurations in the irrigation system, and consequently different hydraulic head distributions, discharge and system management. After the system has been implanted, it is necessary to verify pressure and discharge distribution in the operational unit. This work objective was to verify pressure and discharge uniformity on derivation line and lateral lines with micro sprinkle in data gotten from operational research. The results allow to check that despite analyzed declivity; the higher the emission uniformity calculated for the line of derivation in the project is, the higher its pressure uniformity is. Previously the results of discharge in the emitters of the operational unit showed a constant variation entering the point of higher discharge and lower discharge, even though differently from the three tested irrigation blades.

Simulação numérica do fluxo hídrico subterrâneo na bacia hidrográfica do Rio Pitimbu RN

Urban centers in Pitimbu Watershed use significant groundwater sources for public supply. Therefore, studies in Dunas Barreiras aquifer are relevant to expand knowledge about it and help manage water resources in the region. An essential tool for this management is the numerical modeling of groundwater flow. In this work, we developed a groundwater flow model for Pitimbu Watershed, using the Visual Modflow, version 2.7.1., which uses finite difference method for solving the govern equation of the dynamics of groundwater flow. We carried out the numerical simulation of steady-state model for the entire region of the basin. The model was built in the geographical, geomorphological and hydrogeological study of the area, which defined the boundary conditions and the parameters required for the numerical calculation. Owing to unavailability of current data based on monitoring of the aquifer it was not possible to calibrate the model. However, the simulation results showed that the overall water balance approached zero, therefore satisfying the equation for the three-dimensional behavior of the head water in steady state. Variations in aquifer recharge data were made to verify the impact of this contribution on the water balance of the system, especially in the scenario in which recharge due to drains and sinks was removed. According to the results generated by Visual Modflow occurred significantly hydraulic head lowering, ranging from 16,4 to 82 feet of drawdown. With the results obtained, it can be said that modeling is performed as a valid tool for the management of water resources in Pitimbu River Basin, and to support new studies

Desenvolvimento e avaliação de indicadores de eficiência hidraúlica e energética para sistemas de abastecimento de água como ferramenta de suporte à tomada de decisões

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

DESIGN OF MICROIRRIGATION SYSTEMS IN SLOPING LANDS USING LINEAR PROGRAMMING

Quando a área a ser irrigada apresenta um elevado gradiente de declive na direção das linhas de derivação, uma opção de dimensionamento é o uso de tubulações com vários diâmetros para economizar no custo e também para manter a variação de pressão dentro dos limites desejados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear para dimensionar sistemas de irrigação por microaspersão com linhas de derivação com mais de um diâmetro e operando em declive, visando a minimização do custo anualizado da rede hidráulica e do custo anual com energia elétrica, além de assegurar que a máxima variação de carga hidráulica na linha será respeitada. Os dados de entrada são: configuração da rede hidráulica do sistema de irrigação, custo de todos os componentes da rede hidráulica e custo da energia. Os dados de saída são: custo anual total, diâmetro da tubulação em cada linha do sistema, carga hidráulica em cada ponto de derivação e altura manométrica total. Para ilustrar a potencialidade do modelo desenvolvido, ele foi aplicado em um pomar de citros no Estado de São Paulo, Brasil. O modelo demonstrou ser eficiente no dimensionamento do sistema de irrigação quanto à obtenção da uniformidade de emissão desejada. O custo anual com bombeamento deve ser considerado no dimensionamento de sistemas de irrigação por microaspersão porque ele gera menores valores de custo anual total quando comparado com a mesma alternativa que não considera aquele custo.

Análise dos processos de infiltração, percolação, retenção e evaporação em solos arenoso e residuais utilizando lisímetro

The mobility of water in the soil is a difficult process to be quantified. During precipitation, there is a portion of the water that infiltrates, which is very important for recovering the groundwater balance. This work studies the mobility of water in sandy soils with different textures and residual soils through experiments mounted in lysimeters. The lysimeters were mounted on acrylic cylinder with 11.3 cm diameter and 25.0 cm in length. The sand was deposited using the process sand rain. In the tests it was maintained a hydraulic head of two centimeters above the surface with the aid of a Mariotte flask. The portions of water were controlled in the experiments using relations between weight and volume measurements over time. The data were obtained by monitoring the input and output volumes of water through calibrated reservoir and system weight by an electronic balance. The infiltration front was monitored with the aid of a digital camera. The results indicate that the smaller the particle size of the sand, the lower the speed of the saturation front, the higher the retained volume, the smaller the basic rate of infiltration and the lowest speed of percolation. Moreover, the rate of water loss in the evaporation process indicated no significant difference with variation of the particle size of the samples

Calibração de redes de distribuição de água pelo método inverso aplicado a escoamento transiente

Desenvolve-se um método para estimar os parâmetros de uma rede hidráulica a partir de dados observados de cargas hidráulicas transientes. Os parâmetros físicos da rede como fatores de atrito, rugosidades absolutas, diâmetros e a identificação e quantificação de vazamentos são as grandezas desconhecidas. O problema transiente inverso é resolvido utilizando uma abordagem indireta que compara os dados disponíveis de carga hidráulica transiente observados com os calculados através de um método matemático. O Método Transiente Inverso (MTI) com um Algoritmo Genético (AG) emprega o Método das Características (MOC) na solução das equações do movimento para escoamento transiente em redes de tubos. As condições de regime permanente são desconhecidas. Para avaliar a confiabilidade do MTI-AG desenvolvido aqui, uma rede-exemplo é usada para os vários problemas de calibração propostos. O comportamento transiente é imposto por duas manobras distintas de uma válvula de controle localizada em um dos nós da rede. Analisam-se, ainda, o desempenho do método proposto mediante a variabilidade do tamanho do registro transiente e de possíveis erros de leitura nas cargas hidráulicas. Ensaios numéricos realizados mostram que o método é viável e aplicável à solução de problema inverso em redes hidráulicas, sobretudo recorrendo-se a poucos dados observados e ao desconhecimento das condições iniciais de estado permanente. Nos diversos problemas de identificação, as informações transientes obtidas da manobra mais brusca produziu estimações mais eficientes.

Variação da qualidade da água do escoamento superficial de duas bacias de drenagem de Natal/RN - Brasil

The urban drainage is one of the powers of environmental sanitation and its scope is the quantitative and qualitative aspects. In decision making of managers and the engineering aspects of design are almost always taken into account only the quantitative aspects. However, the waters of the runoff have the highest concentrations of pollutants at the beginning of precipitation. Thus, if the plot pollution removed, the remaining portion can be used for other purposes. This work has aimed to present the variation of water quality of two drainage basins in the city of Natal / RN-Brazil to support the implementation of drainage to consider the qualitative aspect, and identify potential for the use of water. The basins (M and C) are analyzed closed-type, are in the urban area, are predominantly residential occupation and its waters are used for detention ponds and infiltration. The samples were divided into three phases, the first two direct to final points in a basin and the third in traps distributed over the surface drainage. The parameters had been analyzed were pH, conductivity, dissolved oxygen, Color, Turbidity, COD, Ammonia, nitrite, nitrate, total phosphorus, orthophosphate, Sediments solids, total solids, chloride, sulfate, alkalinity, calcium, magnesium, sodium, potassium, Heavy Metals (Chromium, Cadmium, Lead, Zinc and Copper), Eschichia coli and total coliforms. The parameters studied showed high initial pollution load, events and located in different proportions, except nitrite, heavy metals and biological indicators. The size of the surface drainage and topographic its features influence the quality of water. However, the form of sampling is crucial in the qualitative study in the basin. The samplers developed at work, were generated economic and representative results. The urban rainwater presents organic faecal indicators. The runoff of water from both basins shows no risk of salinity and sodicity for use in irrigation, should be noted the content of chloride in the choice of method of irrigation

Investigação da condutividade hidráulica dos solos de uma área de aterro de resíduos sólidos urbanos por meio de ensaios de campo e laboratório

A contaminant plume due to leachate infiltration was found in the solid waste landfill from Bauru, SP. The soil hydraulic conductivity (K) is an important parameter to understand the moving of this plume. This paper intends to show representative K values for the soils that occur in the vicinity of this landfill determined by field and laboratory tests. There are four soil types in the area: colluvium, alluvium, sandstone residual soil and the sandstone. Laboratory tests were performed using constant and variable head in rigid and flexible wall permeameters. Slug tests and hydraulic conductivity tests with the Guelph permeameter were also carried out in situ in the area. Representative K values of 3.7x10-7 m/s for the saturated zone and 2.4x10-8 m/s for the unsaturated zone were determined for the residual soil. A K value of 5.3x10-5 m/s was obtained for the colluvium soil. A great variation of K with depth was observed for the alluvium and the assumed average values for the saturated zone were 7.9x10-7 m/s and 1.1x10-4 m/s for the unsaturated surficial layer. An average K value of 3.3x10-8 m/s was determined in laboratory for the sandstone and it was assumed representative for this material.

Hidráulica do escoamento superficial no processo de erosão em sulcos de um argissolo

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Conductividad hidráulica en diferentes suelos en el departamento de Boaco

La erosión del suelo y los factores que en ella influyen han sido estudiados a nivel mundial, en Nicaragua la necesidad de reconocer la influencia e impacto de los factores que interviene en el proceso de erosión es de gran necesidad, tanto para la generación de tecnología propia para condiciones tropicales que permita la reducción del proceso de erosión y el aprovechamiento del agua. Así como, el análisis de las inadecuadas medidas y manejo de protección de los recursos suelo y agua que se implementan en la actualidad. La conductividad hidráulica es un factor importante que determina el movimiento del agua en el suelo, estrechando una íntima relación con el escurrimiento superficial. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño de la metodología del infiltrómetro de tensión de minidiscos, comparado con el infiltrómetro de doble cilindro para determinar la conductividad hidráulica (K) en condiciones de laderas en los municipios de Boaco y Santa Lucia. La obtención de conductividad hidráulica no saturada se realizo por medio de dos metodologías Ankenyet al; (1991) y Zhang (1997). La conductividad hidráulica a saturación se obtuvo mediante el infiltrómetro de doble cilindro utilizando la ecuación de Reynolds (2002). Los diversos valores obtenidos, remarcan el carácter variable de este parámetro. El doble cilindro presentó valores bajos si se comparan con los datos de la tensión más cercana a saturación. Los datos de conductividad generados por las ecuaciones de Ankeny y Zhang presentaron diferencias ya que los primeros fueron en promedio dos veces mayor. El método infiltrómetro de tensión de mini disco resulta ser más práctico en términos de su facilidad, tiempo, número de operarios, número de repeticiones, consumo de agua especialmente en zonas de difícil acceso y sobre todo que las pruebas son realizadas en condiciones naturales del suelo lo cual permite mayor confiabilidad del método.

Evaluación del suministro de agua de la red hidráulica del parque de ciencias Estelí Mar - Estelí, 2008

El estudio surge como respuesta a la escasa información sobre abastecimientos de agua cuando se utilizan pozos y equipos de bombeo, además tiene la finalidad de generar los elementos necesarios al parque de ciencias Estelimar e interesa dos en este tipo de investigación para que pueda aprovecharse sosteniblemente el recurso agua, usar eficientemente el equipo de bombeo al mismo tiempo reducir los costos de energía que se generan con el abastecimiento de agua en estas condiciones. Los objetivos de la investigación fueron: caracterizar el acuífero existente, describir las red hidráulica, conocer el punto de operación de la bomba así mismo de terminar los costos de energía generados en el abastecimiento de los deposito demandantes. Para caracterizar el acuífero existente se realizó una prueba de bombeo a caudal constante en el pozo Estelimar que comprendió 7 horas de extracción y 8 de recuperación también se analizó el perfil estratigráfico de un pozo situado a 100m del sitio en estudio. La red hidráulica se describió con el apoyo de un mapa elaborado por técnicos de Estelimar acompañados de observaciones directas en las instalaciones de la red. En el caso del punto de operación de la bomba fue necesario aforar todas las salidas hacia los de pósitos demandantes, mediciones de voltaje e intensidad de corriente y un levantamiento topográfico por taquimetría. Los costo de energía fueron determinados utilizando además de las descarga de agua obtenidas del aforo las capacidades de cada depósito. Finalmente se concluye que el acuífero afectado por el pozo estelimar presenta características de semiconfinado estimándose su transmisividad en 423.36 m2/día, el nivel estático registrado fue de 26.60m produciéndose un rebajamiento de 27.30m, se identificaron tres codos de 90º, seis tee, tres válvulas de compuertas y un codo de 45º, la tubería de succión es de hierro y el de descarga PVC, ambos de 2 pulg de diámetro, el punto en que opera la bomba con un 63% de eficiencia es de 1.03l/s venciendo una carga de trabajo de 45.50m, los costos de energía registrados para los meses de abril,mayo, junio y julio del 2008 están alrededor de C$8233.54 (Còrdobas).

Conductividad hidráulica en diferentes suelos del Municipio de San José de los Remates, Boaco 2009

La conductividad hidráulica es un factor importante que determina el movimiento del agua en el suelo, estrechando una íntima relación con el escurrimiento superficial. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño de la metodología del infiltrómetro de tensión deminidiscos, comparado con el infiltrómetro de doble cilindro para determinar la conductividad hidráulica (K) en condiciones de laderas en el municipio de san José de los Remates, Boaco. La obtención de conductividad hidráulica no saturada se realizo por medio de dos metodologías Ankenyet al; (1991) y Zhang (1997). La conductividad hidráulica a saturación se obtuvo mediante el infiltrómetro de doble cilindro utilizando la ecuación de Reynolds (2002). Los diversos valores obtenidos, remarcan el carácter variable de este parámetro. El doble cilindro presentó valores más altos al compararse con los datos de la tensión más cercana a saturación debido a que es un suelo franco arcilloso. Los datos de conductividad generados por las ecuaciones de Ankeny y Zhang presentaron diferencias ya que los primeros fueron en promedio mayor. El método infiltrómetro de tensión de minidisco resulta ser más práctico en términos de su facilidad, tiempo, número de operarios, número de repeticiones, consumo de agua especialmente en zonas de difícil acceso, ambos se realizaron en condiciones naturales del suelo (Campo) lo cual permite mayor confiabilidad del método.

Influência de diferentes métodos de condicionamento superficial em pinos pré-fabricados resinosos fibro-reforçados em vidro e quartzo na resistência adesiva a compósito de polimerização dual: teste de push-out

O objetivo deste estudo foi realizar uma avaliação tridimensional da rugosidade superficial em 3 tipos de pinos de fibra - DT LightPost, FRC Postec Plus e Transluma Post - submetidos a diferentes tratamentos de superfície e avaliar os efeitos dos pré-tratamentos na resistência adesiva a um compósito de presa dual Biscore. Os tratamentos de superfície foram: imersão em ácido hidrofluorídrico, jateamento com óxido de alumínio a 50m, imersão em peróxido de hidrogênio, jateamento com óxido de alumínio a 50m seguido de imersão em ácido hidrofluorídrico e jateamento com óxido de alumínio a 50m seguido de imersão em peróxido de hidrogênio. No experimento 1, 75 pinos foram divididos em 3 grupos (n = 25), de acordo com seu fabricante e subdivididos em cinco subgrupos. A rugosidade superficial foi medida usando um rugosímetro tridimensional e analisada com o software de análise 3D. Os valores de rugosidade foram obtidos antes e após diferentes tratamentos de superfície na área dos mesmos corpos-de-prova. Para o experimento 2, foram utilizados os mesmos corpos-de-prova, os mesmos grupos e subgrupos do experimento 1, tendo sido adicionado o subgrupo de controle (n=90) e a resistência adesiva a um compósito presa dual Biscore foi mensurada através de um teste push-out. A resistência adesiva foi medida em uma máquina universal de ensaios, com uma célula de carga tipo SLBL-5kN em uma velocidade de 0,5 mm / min. Os resultados do experimento 1 foram analisados através de um teste estatístico t-Student. Jateamento e jateamento seguido de imersão em ácido hidrofluorídrico produziram um aumento estatisticamente significante na rugosidade, contudo somente o tratamento por jateamento proporcionou um aumento significativo nos valores de rugosidade. Os resultados do experimento 2 foram obtidos através de um um teste t-unilateral de hipótese com variância desconhecida. Concluiu-se que o jateamento com óxido de alumínio a 50μm em uma distância de 30 mm a 2,5 bar de pressão por 5 segundos foi suficiente para modificar a topografia dos pinos de fibra de vidro e quartzo e que o jateamento com partículas de 50 μ alumina a distância de 30 mm a 2,5 bar de pressão por 5 segundos foi o único tratamento de superfície que aumentou a resistência adesiva do compósito Biscore aos pinos DT Light Post e Transluma Post. Os pinos FRC Postec Plus não demostraram um aumento estatisticamente significante na resistência adesiva em nenhum grupo.