Aportes tecnológicos para o dimensionamento de linhas laterais em sistemas de irrigação por aspersão convencional

Abstract

A disposição das linhas laterais em sistemas de irrigação por aspersão convencional é de suma importância, pois assegura a uniformidade de aplicação de água e influência no dimensionamento das demais linhas do sistema de irrigação. A complexidade do dimensionamento das linhas laterais aumenta em terrenos em desnível, sendo necessário o uso de recurso e técnicas para a escolha do esquema operacional e configuração da rede hidráulica mais viável. Este trabalho teve como objetivo principal fornecer subsídios para o dimensionamento criterioso de linhas laterais de sistemas de irrigação por aspersão convencional fixo. Para isso foram desenvolvidos dois capítulos. O primeiro capítulo adaptou um método que dimensiona linhas emparelhadas (duas tubulações que se estendem em direção oposta de uma linha de derivação) para sistemas de irrigação por aspersão convencional, aplicável em campo com desnível uniforme. Utilizando este resultado e com apoio da linguagem de programação Visual Basic for Applications, uma planilha dinâmica foi desenvolvida. Neste capítulo também foram determinados limites dos valores dos parâmetros que satisfazem a solução do método, permitindo a análise prévia da viabilidade do dimensionamento da linha lateral de forma pareada e, verificando, a necessidade de a carga de pressão mínima não pertencer a uma das extremidades da linha lateral. No segundo capítulo foi desenvolvido um procedimento que aumenta potencialmente o comprimento da linha lateral de aspersores convencional com o uso de aspersores de bocais distintos. O método orienta a escolha de bocais compatíveis de aspersores convencional e define o ponto ótimo de transição entre modelos, respeitando o critério de máxima variação de vazão. As simulações teóricas geraram resultados promissores, com aumento do comprimento da linha lateral na ordem de 30% em comparação com linhas laterais que utilizam apenas um destes aspersores. Um estudo de caso foi validado em campo e mostrou-se eficaz, aumentando dois aspersores, que corresponde a 24 metros a mais no comprimento na linha lateral, apresentado classificação excelente na avaliação da uniformidade de distribuição de água.

Proper design of lateral lines in conventional sprinkler irrigation systems is essential, as it ensures uniformity of water application and influences the sizing of other lines in the irrigation system. The design complexity of the lateral lines increases in sloping terrain, requiring the use of resources and techniques to choose the most viable operational scheme and configuration of the hydraulic network. The main objective of this work was to provide subsidies for the practical design of lateral lines of solid-set sprinkler irrigation systems. For this, two chapters were developed. The first chapter adapted a methodology for paired lines design (two pipes that extend in the opposite direction of a branch line) applied to conventional sprinkler irrigation systems under uniform slopes. A dynamic worksheet was developed using this result and with the support of the Visual Basic for Applications programming language. The values limits of the parameters that satisfy the solution of the method were also determined, allowing the preliminary analysis of the feasibility of the lateral line design in a paired way and verifying the need for the minimum pressure load not to belong to one of the extremities of the line. In the second chapter, a procedure was developed that potentially increases the lateral line length using sprinklers with different nozzles. The method guides the choice of compatible nozzles for conventional sprinklers and defines the optimal transition point between models, respecting the criterion of maximum flow variation. Theoretical simulations generated promising results, with an increase in the lateral line length of 30% compared to lateral lines that use only one sprinkler model. A case study was validated in the field and proved effective, increasing two sprinklers, which correspond to 24 meters more in length on the lateral line, showing an excellent distribution uniformity.