Otimização de sistemas de irrigação localizada utilizando programação nao-linear

• Autor(a) principal: Saad, Joao Carlos Cury
• Data de Publicação: 1993
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11143/tde-20200111-131203/
• topic: EQUAÇÕES NÃO LINEARES; IRRIGAÇÃO LOCALIZADA; OTIMIZAÇÃO; PROGRAMAÇÃO NÃO LINEAR

O objetivo deste trabalho foi desenvolver e resolver um sistema de equações não-lineares, adaptável ao modelo de programação matemática não-linear, visando determinar a configuração e a operação ótimas de um sistema de irrigação localizada, sob o enfoque da maximização da receita liquida obtida com a cultura irrigada. Utilizando o modelo proposto, foi realizada uma aplicação junto à cultura da laranja desenvolvida na região de Limeira, SP. O modelo consiste de uma função-objetivo que maximiza a receita liquida da cultura irrigada e que está sujeita a uma série de restrições de natureza operacional, geométrica e hidráulica. Este sistema de equações não-lineares aplica-se a áreas retangulares em nível ou com declividade uniforme. Os principais dados de entrada requeridos são: função de produção da cultura para o fator água, função de custo das componentes do sistema de irrigação, custo da energia elétrica, custo do produto agrícola e variáveis de dimensionamento (por exemplo: área total, extensão e declividade do terreno nas direções x e y). Por sua vez, os dados de saída de maior relevância são: receita liquida anual, número total de unidades operacionais, número de unidades atuando simultaneamente, uniformidade de emissão, e comprimento e diâmetro da tubulação em cada linha do sistema de irrigação. Para solucionar o modelo proposto e realizar a análise de sensibilidade da função-objetivo em relação aos parâmetros estabelecidos, utilizou-se computacional GAMS/MINOS. Os parâmetros avaliados foram: tamanho (8,294ha e 23,04ha) e formato (relação comprimento - largura igual a 0,25, 0,44, 1, 2,25 e 4) da área, declividade (0, 1, 3 e 5%) e modelo do microaspersor em função de sua vazão (35 1/h, 56 1/h e 87 1/h). Os resultados obtidos foram consistentes com a conformação definida nas hipóteses básicas do modelo, o que demonstra a eficácia do sistema de equações não-lineares proposto. A receita liquida decresceu tanto em função do aumento da declividade, como em função do uso de microaspersores de maior vazão. O formato mais rentável para a área de 8,294ha foi o quadrangular, enquanto que para a área de 23,04ha a maior rentabilidade correspondeu a valores de relação comprimento - largura entre 0,44 e 1.