Optimum design of microirrigation systems in sloping lands

When an area to be irrigated has a high slope gradient in the manifold line direction, an option is to use a tapered pipeline to economize on pipe costs and to keep pressure head variations within desired limits. The objective of this paper is to develop a linear optimization model to design a microirrigation system with tapered, downhill manifold lines, minimizing the equivalent annual cost of the hydraulic network and the annual pumping cost, and maximizing the emission uniformity previously established to the subunit. The input data are irrigation system layout, cost of all hydraulic network components, and electricity price. The output data are equivalent annual cost, pipeline diameter in each line of the system, pressure head in each node, and total operating pressure head. To illustrate its capability, the model is applied in a citrus orchard in Sao, Paulo State, Brazil, considering slopes of 3, 6, and 9%. The model proved to be efficient in the design of the irrigation system in terms of the emission uniformity desired.

Design of microirrigation systems in sloping lands using linear programming

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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.

The use of wind pumps for greenhouse microirrigation: a case study for tomato in Cuba.

Crop irrigation is a major consumer of energy. Only a few countries are self-sufficient in conventional non-renewable energy sources. Fortunately, there are renewable ones, such as wind, which has experienced recent developments in the area of power generation. Wind pumps can play a vital role in irrigation projects in remote farms. A methodology based on daily estimation balance between water needs and water availability was used to evaluate the feasibility of the most economic windmill irrigation system. For this purpose, several factors were included: three-hourly wind velocity (W3 h, m/s), flow supplied by the wind pump as a function of the elevation height (H, m) and daily greenhouse evapotranspiration as a function of crop planting date. Monthly volumes of water required for irrigation (Dr, m3/ha) and in the water tank (Vd, m3), as well as the monthly irrigable area (Ar, ha), were estimated by cumulative deficit water budgeting taking in account these factors. An example is given illustrating the use of this methodology on tomato crop (Lycopersicon esculentum Mill.) under greenhouse at Ciego de Ávila, Cuba. In this case two different W3 h series (average and low wind year), three different H values and five tomato crop planting dates were considered. The results show that the optimum period of wind-pump driven irrigation is with crop plating in November, recommending a 5 m3 volume tank for cultivated areas around 0.2 ha when using wind pumps operating at 15 m of height elevation.

The use of wind pumps for greenhouse microirrigation: A case study for tomato in Cuba

A methodology based on daily estimation balance between water needs and water availability was used to evaluate the feasibility of the most economic windmill irrigation system. For this purpose, several factors were included: three-hourly wind velocity (W3 h, m/s), flow supplied by the wind pump as a function of the elevation height (H, m) and daily greenhouse evapotranspiration as a function of crop planting date. Monthly volumes of water required for irrigation (Dr, m3/ha) and in the water tank (Vd, m3), as well as the monthly irrigable area (Ar, ha), were estimated by cumulative deficit water budgeting taking in account these factors.

Drip irrigation of treated municipal effluent in vineyards

Vine-row soil chemical and physical properties were significantly and detrimentally altered by drip irrigation of treated municipal effluent. Hydraulic gradients under the drip-emitter fostered strong chemical gradients and high variability of vine-row soil parameters, complicating soil management. Gypsum improves soil properties without impacting vine production when applied in small quantities.

Economic viability and selection of irrigation systems using simulation and stochastic dominance

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Viabilidade econômica e seleção de sistemas de irrigação utilizando simulação e dominância estocástica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização hidráulica do microaspersor Eden Twister em posição normal e invertida

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

Dimensionamento da linha lateral utilizando dois espaçamentos entre gotejadores

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparação econômica entre critérios de dimensionamento de sistemas de irrigação por microaspersão utilizando modelos de programação linear

Pós-graduação em Agronomia (Irrigação e Drenagem) - FCA

Crescimento, produtividade e viabilidade econômica de cana-de-açúcar, sob diferentes lâminas de irrigação, na região de Penápolis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência de fatores bioclimáticos no desenvolvimento e produção do cafeeiro arábica e na qualidade dos grãos em Matão (SP)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)