OTIMIZAÇÃO DO DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE UMA SUBUNIDADE DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA

Resumo

OTIMIZAÇÃO DO DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE UMA SUBUNIDADE DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA

FERNANDA OLIVEIRA DA SILVA¹ E JOÃO BATISTA TOLENTINO JÚNIOR²

[1] Aluna de Pós-Graduação do Programa de Pós-Graduação em Ecossistemas Agrícolas e Naturais, Universidade Federal de Santa Catarina, Rodovia Ulysses Gaboardi, Km 3, Caixa postal 101, CEP 89520-000, Curitibanos, SC, Brasil. E-mail: fernanda.oliveeira.silva@gmail.com

² Professor Adjunto, Departamento de Agricultura, Biodiversidade e Florestas, Universidade Federal de Santa Catarina, Rodovia Ulysses Gaboardi, Km 3, Caixa postal 101, CEP 89520-000, Curitibanos, SC, Brasil. E-mail: joao.tolentino@ufsc.br

1 RESUMO

O dimensionamento do sistema de irrigação é limitado pela uniformidade, e consequentemente, pela perda de carga e topografia da área. Uma das principais tarefas do dimensionamento hidráulico de um sistema de irrigação por gotejamento é determinar as características geométricas de diâmetro da tubulação, a pressão no sistema e a uniformidade em fase de projeto. Neste trabalho, utilizou-se o método do backstep para determinar a vazão, perda de carga e pressão no sistema. O modelo foi desenvolvido para atender condições sem declividade, em aclive e em declive. Aplicou-se o método da bisseção para otimizar o dimensionamento hidráulico para uma única linha lateral ou para uma subunidade de irrigação por gotejamento. Determinou-se o diâmetro interno da linha lateral e de derivação para atender a uma uniformidade de distribuição de água acima de 90%. Definiu-se a pressão no final da linha lateral e de derivação para atender a condição de vazão média requerida nos emissores. Com o avanço da tecnologia, consegue-se implementar em linguagem computacional equações complexas e chegar a um ótimo dimensionamento hidráulico. As equações foram implementadas em linguagem R, no formato de função, e mostraram ser uma ferramenta rápida e simples para o dimensionamento hidráulico de sistemas de irrigação.

Palavras-chave: backstep, bisseção, modelagem hidráulica.  

SILVA, F. O. E TOLENTINO JÚNIOR, J. B.

OPTIMIZATION OF HYDRAULIC DESIGN OF A MICROIRRIGATION SYSTEM

2 ABSTRACT

The design of the irrigation system is limited by the uniformity and, consequently, by the head loss and topography of the area.  One of the main tasks of the hydraulic design of a microirrigation system is to determine the geometric characteristics of pipe diameter, the pressure in the system and uniformity in the design phase.  In this work, the backstep method was used to determine the flow rate, head loss and pressure in the system. The model was developed to meet conditions without slope, uphill and downhill. The bisection method was used to optimize the hydraulic design for a single lateral line or to a microirrigation subunit. The inner diameter of the lateral line and the manifold was determined to meet a water distribution uniformity over 90%. The pressure was defined at the end of the lateral line and manifold to meet the mean flow rate condition required in the emitters. With the advancement of technology, it is possible to implement computational language complex equations and reach a great hydraulic design. The equations were implemented in the R language, in function format, and proved to be a fast and simple tool for the system hydraulic dimensioning of irrigation.

 Keywords: backstep, dissection, hydraulic modeling.