Simulação da uniformidade de aplicação de água em sistemas convencionais de irrigação operando sob diferentes condições de vento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Faria, Lessandro Cool
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3412
Resumo: Engenharia de Água e Solo
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spelling Simulação da uniformidade de aplicação de água em sistemas convencionais de irrigação operando sob diferentes condições de ventoSimulation of water application uniformity with solid set sprinkler irrigation systems operating under different wind conditionsModelagemUniformidadeVentoCNPQ_NÃO_INFORMADOEngenharia de Água e SoloA uniformidade de aplicação de água é um importante fator a ser considerado na avaliação dos sistemas de irrigação. 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 e da velocidade e direção do vento. O modelo semi-empírico de Richards & Weatherhead (1993) foi utilizado neste estudo para predizer a aplicação espacial de água do canhão PLONA-RL250 operando sob diferentes condições de vento. Os parâmetros empíricos ajustados indicaram que, para cada aumento de 1,0 m.s-1 na velocidade do vento o raio de alcance do aspersor sofre: uma redução de 7,25%, na direção contraria ao vento; uma redução de 6,28% na direção perpendicular ao vento e um aumento de 1,34% em relação ao raio sem vento na direção do vento.Valores de uniformidade de Christiansen (CUC), obtidos com dados de ensaios de campo realizados com o aspersor PLONA-RL250 operando sob diferentes condições de vento, foram comparados com valores obtidos com dados simulados, mostrando uma boa correlação (r2 =0,75 e um desvio absoluto médio de 4,75%). Várias simulações foram testadas a fim de identificar as configurações que atingissem valores adequados de uniformidade de aplicação de água As simulações foram agrupadas, de acordo com os quatro perfis adimensionais de distribuição de água (I, II, III e IV), que foram identificados pelo algoritmo de agrupamento “K-Means” para representar as 160 combinações de bocais e pressão de serviço do aspersor RL250. Os resultados demonstram que: (i) a direção do vento exerce pouca influência sobre os valores de CUC; (ii) maiores velocidades de vento reduzem a uniformidade de aplicação de água, sendo necessário, para manter níveis aceitáveis de CUC, reduzir o espaçamento entre aspersores no campo; (iii) em termos de valores de CUC obtidos sob condições de vento, a superioridade da disposição triangular, em relação a disposição retangular, só foi observada nas combinações de espaçamento que apresentavam um espaçamento entre aspersores na linha lateral (Sl) maior que o espaçamento entre linhas laterais ao longo da linha principal (Sp).Water application uniformity is a main factor to be considered in performing irrigation system evaluations. Uniformity of solid-set sprinkler systems depends on several factors such as: sprinkler type and working conditions, sprinkler disposition and grid spacing, and wind velocity and direction. The semi-empirical model developed by Richards & Weatherhead was applied in predicting the distortion by wind of PLONA_RL250 sprinkler water application patterns. Model’s empirical parameters were adjusted showing that, for each 1.0 m.s-1 increase in wind velocity, there is a 7.25% up-wind range reduction, a 6.28% cross-wind range reduction and a 1.34% down-wind range increase in relation to the zero-wind sprinkler radius of throw. Christiansen uniformity coefficient (CUC) values, computed based on PLONA-RL250 catch can field tests, held under different wind conditions, were compared with CUC values computed based on simulations showing a good correlation (r2 = 0.75 and a 4.75% average absolute deviation). Several simulations were run aiming identifying sprinkler configurations that result on near optimum uniformity values. Simulations were grouped in to four typical water application profiles (I, II, III and IV), that were identified by the “K- means” clustering algorithm, after analyzing the 160 possible combinations of working pressure and nozzle size of the RL250 sprinkler. Results indicated that: (i) wind direction has little effect over CUC values; (ii) increased wind velocities reduce CUC values and, consequently, in order to keep acceptable CUC values, it is necessary to decrease sprinkler grid spacing; (iii) in term of CUC values achieved under windy conditions, the better performance of triangular dispositions, in relation to rectangular dispositions, was only achieved under triangular dispositions presenting a sprinkler spacing on the lateral line (Sl) that is greater than the spacing between lateral lines along the main line (Sp).UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASDEG - Programa de Pós-graduaçãoUFLABRASILColombo, AlbertoCoelho, GilbertoCarvalho, Jacinto de AssunçãoScalco, Myriane StellaFaria, Lessandro Cool2014-09-02T14:45:56Z2014-09-02T14:45:56Z2014-09-022008-03-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFARIA, L. C. Simulação da uniformidade de aplicação de água em sistemas convencionais de irrigação operando sob diferentes condições de vento. 2008. 76 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2008.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3412info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2014-09-02T14:45:56Zoai:localhost:1/3412Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2014-09-02T14:45:56Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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