Capítulo 4 Irrigação por aspersão

A irrigação por aspersão convencional compreende os equipamentos que aplicam a água à cultura, por meio de emissores pressurizados, simulando uma chuva. Caracterizam-se por possuírem tubulações que podem ser fixas, semi-fixas ou móveis, instaladas sobre a superfície do terreno ou enterradas, conforme a necessidade de tratos culturais da lavoura irrigada.

A condução de água se dá por meio de tubulações, a partir do sistema de bombeamento, denominadas linha adutora ou de recalque, linha principal, linhas secundárias ou de derivação (se for o caso), terminando em linhas laterais, onde estão dispostos os aspersores, instalados sobre tubos de elevação.

São sistemas versáteis, que podem ser adaptados a diversas situações de campo, visando à economia de mão-de-obra, melhoria da eficiência de irrigação e locação em áreas irregulares e montanhosas.

Atualmente, no Brasil, se dispõe de uma grande diversidade de aspersores, que podem ser de origem nacional ou importados, com qualidade do produto muito variável.

Os equipamentos nacionais possuem como pontos fortes, em relação aos importados, os preços atrativos e boa disponibilidade em revendas de menor porte e mais afastadas de grandes regiões produtoras. Por outro lado, em sua maioria, apresentam menor qualidade do material e da engenharia de construção, além de menor quantidade de informações técnicas disponíveis, como perfis e uniformidade de distribuição de água, diâmetro de gotas, sensibilidade a ventos e softwares de simulação de desempenho.

Os aspersores se classificam quanto ao modo de funcionamento como fixos ou rotativos, estes últimos podem ser de impacto ou de reação. Quanto ao ângulo de ação, podem ser de giro completo (360°) ou setoriais. Quanto à inclinação do jato podem ser do tipo normal (inclinação entre 25 e 30°) ou sub-copa (6°). Os diferentes modelos podem operar em faixas de pressão, que se classificam em: baixa pressão (<250 kPa); média pressão (250–400 kPa); ou alta pressão (>400k Pa). E quanto ao alcance de água, podem ser de pequeno alcance (<12 m); médio alcance (12–25 m); ou longo alcance (>25 m).

4.1 Dimensionamento de um sistema de irrigação por aspersão fixa

Antes de se iniciar o dimensionamento do equipamento de irrigação, é necessário verificar se há as condições mínimas para o seu funcionamento. Dentre elas, pode-se se destacar: água em quantidade suficiente e em qualidade compatível com o equipamento; o levantamento planialtimétrico da área a ser irrigada, com as curvas de nível; disponibilidade de energia em potência suficiente para atender ao sistema de bombeamento e características físicos hídricas do solo.

Para o exemplo descrito a seguir, foi considerado o cultivo do feijoeiro em uma parcela experimental de pouco menos de 3 ha (248 m x 118 m). A declividade do terreno está apresentada no croqui da Figura 34, sendo a distância até a fonte de água de aproximadamente 140 m. Esta parcela será implantada na região de Uberaba-MG, e o período de plantio será em torno de 1º de outubro, após o encerramento do vazio sanitário da cultura.

4.1.1 Demanda hídrica da cultura

Partindo-se do pressuposto que se dispõe de todos os itens descritos, inicia-se o dimensionamento agronômico da irrigação, com a estimativa da demanda hídrica da cultura, que pode ser obtida por meio de séries históricas de dados meteorológicos da região. Na ausência de dados locais, deve-se procurar por dados de outras localidades com características climáticas semelhantes.

Empregando-se as informações descritas nas Tabelas 3 (duração) e 4 (k_c) e os dados climáticos obtidos a partir das Normais Climatológicas obtidas em DNMET (1992), estima-se a evapotranspiração de referência (ET₀) média mensal para a região, e a demanda hídrica do cultivo, conforme apresentado na Tabela 7.

A máxima demanda crítica ocorre de novembro a janeiro (valor médio de 5,9 mm dia^-1), que é um período chuvoso, mas com grande probabilidade de ocorrência de veranicos. Caso se adote esse valor, entende-se que o projeto será dimensionado para atender a esse pico de demanda e ficará ocioso no restante do ciclo da cultura. A fim de que o projeto não fique superdimensionado, considerando apenas a demanda máxima, pode-se adotar um valor inferior.

Neste exemplo vamos adotar 90% da demanda máxima, que resulta em um valor de 5,3 mm dia^-1. Eventualmente, no manejo da irrigação, quando a demanda real superar a considerada no projeto, poderá se ajustar a operação do sistema aumentando-se o tempo de irrigação.

4.1.2 Armazenamento de água no solo

A determinação da quantidade de água que o solo armazenará pode ser calculada pelas Equações 1 e 2, apresentadas no item 1.1.2. Aqui, por se tratar de um exemplo, vamos adotar os valores obtidos em uma análise de solo (CC = 28,1% e PMP = 15,5%). No entanto, na ausência destes valores, pode-se usar os valores de referência contidos na Tabela 1, que apresenta as características físico-hídricas dos diferentes tipos de solos. A densidade considerada para este solo é de 1,25g cm^-3.

Para a profundidade efetiva (Z) no ápice do desenvolvimento radicular da cultura, considere que esta consiga explorar um perfil de até 40cm de profundidade do solo. O fator de disponibilidade hídrica (ƒ) a ser usado será obtido da Tabela 2. Para a cultura do feijoeiro, pode-se utilizar valores em torno de 50% do total da água no solo, ou seja, usar ƒ igual a 0,5.

Faremos a IRN igual à CRA. Assim, a IRN (lâmina líquida) será igual a 31,5 mm.

4.1.3 Turno de rega

O turno de rega (TR) máximo para o período considerado, que pode ser calculado pela Equação 12, será o intervalo de tempo em que a cultura do feijoeiro consumirá toda a lâmina líquida de água no solo (IRN), isto é, toda a capacidade real de armazenamento de água do solo (CRA), caso seja mantida a demanda evapotranspirométrica considerada no período.

Como foi dito anteriormente, geralmente se arredonda o valor calculado para baixo. No entanto, como o valor foi muito próximo a 6 (seis), se considerou que o arredondamento para cima não implicaria em grandes efeitos na redução da umidade do solo.

Por motivo de segurança, será adotado um dia de folga, para manutenções do sistema. Assim, o período de irrigação será de 5 (cinco) dias.

4.1.4 Seleção do aspersor

Uma vez definidas estas variáveis, passa-se à seleção do aspersor. Ele não deve ser ajustado para aplicar a lâmina líquida de irrigação, e sim a lâmina bruta ou irrigação total necessária (ITN) (Equação 4), que é a demanda para o cultivo mais um acréscimo, visando compensar a desuniformidade de aplicação de água, perdas pelo vento, evaporação das gotas de água, ou seja, visando compensar a eficiência do sistema. A desuniformidade é o principal ponto, uma vez que a deriva pelo vento e a evaporação direta podem ser contornadas, em certa medida, adequando-se as irrigações às melhores condições ambientais para aplicação de água, como evitar horários de muita insolação ou ventos fortes.

Como o aspersor ainda não foi adquirido, usaremos uma eficiência estimada (Eficiência) em 85%. Idealmente, os catálogos de desempenho técnico dos equipamentos deveriam apresentar os resultados dessa eficiência encontrados em ensaios de precipitação do aspersor. Infelizmente, são poucos os produtos disponíveis no mercado que trazem essa informação.

Agora, deve-se determinar o tempo necessário para o aspersor aplicar essa lâmina, definida pela sua intensidade de aplicação (I_a) (Equação 23). Para tanto, o projetista, em comum acordo com o produtor rural, deve definir o tempo de irrigação (T_i) para aplicar a lâmina bruta definida.

O art. 25 da Lei nº 10.438, de 26 de abril de 2002, diz que os descontos especiais nas tarifas de energia elétrica na Classe Rural serão concedidos ao consumo que se verifique na atividade de irrigação e aquicultura desenvolvida em um período diário contínuo de 8h30m (oito horas e trinta minutos) de duração, garantido o horário compreendido entre 21h30m (vinte e uma horas e trinta minutos) e 6h (seis horas) do dia seguinte.

Esse desconto é muito vantajoso para o irrigante, desde que seja possível a irrigação noturna, pela disponibilidade de mão de obra, por exemplo. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) determina os porcentuais do desconto que devem ser aplicados a cada grupo tarifário, conforme apresentado na Tabela 8.

Tabela 8. Descontos para as tarifas especiais de energia para irrigação e aquicultura.

Assim, o tempo de irrigação de menor custo seria de 8,5 horas. Contudo, deve-se ressaltar que esse tempo será destinado à aplicação de toda a lâmina de irrigação (lâmina bruta), considerando um período de alta evapotranspiração. Convém, por vezes, diluir esse tempo de irrigação, considerando que ajustes podem ser feitos durante o manejo. Aqui, optou-se por adotar um tempo de irrigação em torno de 9 horas.

Cabe agora proceder à seleção do aspersor, buscando aquele que, de acordo com sua pressão de operação, conjunto de bocais, vazão aplicada, e espaçamento de instalação sejam capazes de atender o mais próximo possível a intensidade de aplicação requerida pelo projeto. A seleção do aspersor será tanto melhor quanto maior for a quantidade de catálogos de diferentes equipamentos forem consultados. Aqui, a título de ilustração, optou-se pelo aspersor cujas características de desempenho encontram-se na Tabela 9.

Tabela 9. Catálogo de desempenho do aspersor selecionado.

Os critérios de seleção, caso mais de um aspersor seja possível, devem levar em conta o espaçamento e a pressão de operação. Quanto maior a pressão, e consequentemente a vazão, maior será o consumo de energia do sistema como um todo, o que afeta sobremaneira os custos de produção, tendo em vista que a energia é um dos fatores mais importantes nos custos variáveis. Quanto maior for o espaçamento, menor será a quantidade de aspersores e tubulações dentro da mesma área, o que pode diminuir os custos de implantação, a depender dos diâmetros dessas tubulações. No entanto, a uniformidade de aplicação, devido à sobreposição dos jatos de água, tende a ser maior para espaçamentos menores, influenciando a qualidade da irrigação.

Além disso, é muito importante que a intensidade de aplicação do aspersor não seja maior do que a taxa de infiltração de água do solo (velocidade de infiltração básica - VIB), a fim de se evitar empoçamento, escoamento superficial e, consequentemente, erosão.

O espaçamento entre aspersores deverá ser definido de modo a garantir a sobreposição dos jatos, para melhor distribuição da água sobre a área irrigada, e deverá ser em função do raio irrigado pelo equipamento, da disposição dos aspersores na linha lateral, da velocidade do vento e da economicidade do projeto. As informações sobre o alcance do jato d’água podem ser obtidas nos catálogos dos fabricantes, como o exemplo apresentado na Tabela 9.

Quanto à disposição dos aspersores, esta poderá ser quadrada (Figura 34a), com espaçamento entre aspersores igual ao espaçamento entre linhas laterais; triangular (Figura 34b), quando o posicionamento dos aspersores nas linhas laterais adjacentes é desencontrado; e retangular (Figura 34c), quando o espaçamento entre linhas laterais é diferente da distância entre aspersores.

Levando isso em conta, o aspersor escolhido para este projeto possui bocais de 3,50 mm x 2,50 mm, pressão de 20 mca, diâmetro molhado de 26 m, vazão de 0,86 m³ h^-1 (860 L h^-1) e espaçamento de 12 m entre aspersores por 18 m entre linhas laterais. Com essa configuração, ele trabalha com uma intensidade de aplicação de 4,0 mm h^-1, um pouco abaixo da requerida.

Como se trata de um sistema de aspersão fixa, espera-se que haja variação de pressão entre os aspersores na área irrigada, devido ao desnível do terreno e a perda de energia (pressão) pelo atrito da água com a tubulação, a chamada perda de carga. Assim, a fim de que isso não prejudique a qualidade da irrigação, pela desuniformidade da lâmina aplicada, serão usadas válvulas reguladoras de pressão em cada aspersor, garantindo a menor variação de pressão e vazão possível entre eles.

A válvula reguladora de pressão escolhida opera à pressão de 21 mca, lembrando que por também causar alguma perda de carga, é recomendável que a pressão da água na entrada da válvula seja em torno de 3mca acima de seu valor nominal. É necessário ajustar a vazão do aspersor (q_aj) (Equação 24) e a intensidade de aplicação (I_aaj) (Equação 25) a essa nova condição.

4.1.5 Divisão do sistema em setores

A estimativa do número total de aspersores (N) (Equação 26) que serão necessários é obtida dividindo-se a área total irrigada pela área definida pelo espaçamento dos aspersores.

No entanto, cabe destacar que estas são apenas estimativas, pois, na prática, a definição do número total de aspersores fica limitada pelo formato da área irrigada. Assim, deve-se fazer a distribuição dos aspersores de modo a proporcionar o melhor aproveitamento possível do terreno. Tendo em vista a possibilidade de haver obstáculos como construções, estradas e, até mesmo, outras lavouras na vizinhança da área, é interessante que os aspersores não avancem muito além da área irrigada. Também é importante posicionar as linhas laterais no sentido do menor desnível, a fim de se evitar grandes variações de pressão entre os aspersores. Aqui, como estamos usando válvulas reguladoras de pressão, isso não é obrigatório, no entanto, é desejável. Assim, o que vai efetivamente definir o número total de aspersores é o croqui do terreno.

Assim, teremos na verdade, 120 aspersores na área irrigada (6 x 20), conforme apresentado na Figura 36. A diferença se dá pelo fato de se posicionar os aspersores dentro dos limites da área irrigada, para se evitar irrigar além das bordas da área, mesmo sabendo que, nas áreas mais próximas às bordas, haverá uma irrigação de qualidade um pouco inferior, devido à menor sobreposição dos jatos de água. Para contornar essa situação, poderíamos optar por usar aspersores setoriais, que permitem a regulagem do ângulo horizontal de ação, evitando-se, assim, o molhamento de áreas externas ao projeto.

A partir daí deve-se distribuir as tubulações (Figura 37) de modo a diminuir o caminho que a água vai percorrer da fonte até o último aspersor. A divisão em setores também diminui a vazão transportada, o que contribui para diâmetros mais econômicos e menor perda de carga.

O número de aspersores que operam diariamente (N_Dia) (Equação 27) é obtido dividindo-se o número total de aspersores pelo período de irrigação.

Considerando a distribuição das tubulações conforme a Figura 37, temos um total de 10 setores, com 12 aspersores cada um. Dois deles terão de operar simultaneamente para que se consiga irrigar toda a área respeitando-se o período de irrigação (PI), que no caso desse exemplo, é de 5 dias.

4.1.6 Dimensionamento hidráulico dos setores

Uma vez definido o esboço do projeto, deve-se passar ao dimensionamento hidráulico das tubulações, a fim de se chegar à vazão total e à pressão total requeridas pelo sistema. Para as linhas laterais e de derivação, que se encontram no mesmo setor, adotaremos o critério de limitar a variação de pressão (ΔP) (Equações 28 e 29), dentro do mesmo, em 20% da pressão de operação do aspersor. A linha lateral é a tubulação em que estão dispostos os aspersores. A linha de derivação é aquela que transporta a água para as linhas laterais de um mesmo setor.

Uma variação de 20% na pressão garantiria uma variação de vazão de até, no máximo, 10% entre o primeiro e o último aspersor no setor. Será usado, em princípio, um critério de 10% de variação de pressão ao longo da linha lateral e mais 10% de variação de pressão ao longo da linha de derivação.

Como estão sendo usados reguladores de pressão (P_reg), extrapolar esses limites não seria um problema grave, mas, ainda assim é interessante adotar algum critério a fim de se garantir menores perdas de carga, o que leva a tubulações com espessura de parede menor, portanto mais baratas, e menor consumo de energia pelo sistema.

4.1.7 Dimensionamento da Linha Lateral

Consideraremos que a perda de carga disponível (H_ƒ) para o dimensionamento da linha lateral (Equação 30) seria a diferença entre a variação de pressão e o desnível ao longo da linha lateral (DN). A DN foi obtida multiplicando-se a declividade (2,5%) pelo comprimento da linha lateral (18 m). Observando a declividade do terreno, observa-se que haverá linhas em aclive e em declive, devendo ser usado para o dimensionamento, a pior situação.

A linha lateral é uma tubulação de múltiplas saídas, fazendo com que sua vazão seja decrescente a cada saída para aspersor e, consequentemente, ocorra menor perda de carga quando comparada a uma tubulação sem saídas laterais, em que a vazão inicial é igual à vazão final, conforme apresentado na Figura 38.

Para que seja possível a utilização das equações de dimensionamento hidráulico, como a de Hazen-Williams, é necessário que se faça a correção em função do número de saídas, conforme o fator de redução de perda de carga da Tabela 10, sendo igual a 0,519 para 2 aspersores na linha lateral.

Tabela 10. Fator de redução da perda de carga para condutos de múltiplas saídas

Esta (N=2, F=0,519) é a perda de carga fictícia (H_ƒ') (Equação 31), que usaremos na equação de Hazen-Williams para encontrar o diâmetro da tubulação (D) (Equação 32).

Consideraremos uma linha lateral com 18 m de comprimento (L); com coeficiente de rugosidade (C) igual a 150, referente ao material dos tubos, no caso, o PVC; e vazão (Q) de 1,762 m³ h^-1 (0,000489 m³ s^-1), que é a vazão de dois aspersores.

O diâmetro encontrado não faz parte dos diâmetros de tubulação usualmente comercializados, de modo que teremos de procurar o tubo com diâmetro comercial mais próximo desse valor. A Tabela 11 apresenta um catálogo técnico de tubulações de PVC com engate soldável. É importante, no cálculo da perda de carga, se considerar o valor do diâmetro interno da tubulação, que pode ser encontrado nos catálogos dos principais fabricantes ou, caso não esteja disponível, deve-se fazer a medição. Cada fabricante possui um padrão próprio de dimensões, havendo diferenças consideráveis entre eles.

Tabela 11. Dimensões dos tubos de PVC com engate soldável.

O tubo de PVC de diâmetro nominal de 35 mm (DN35) seria a escolha a ser feita, visto que, dentro dos diâmetros disponíveis, é o valor mais próximo do encontrado no cálculo. Assim, é necessário recalcular a perda de carga real ao se adotar um tubo de 35,7 mm de diâmetro interno, ao invés de um de 19 mm (valor calculado).

4.1.8 Dimensionamento da Linha de Derivação

A variação de pressão permitida na linha de derivação será a variação de pressão no setor menos a perda de carga real na linha lateral e o desnível na linha lateral.

Da mesma maneira, a perda de carga disponível para o dimensionamento da linha de derivação será a variação de pressão na derivação (ΔP_derivação) menos a diferença de nível ao longo da linha de derivação (DN_derivação). A DN_derivação é obtida multiplicando-se a declividade no sentido da LD pelo seu comprimento (0,05 x 45 m = 2,25 m).

Ao longo da LD há seis LL, porém, duas LL saem do mesmo ponto. Assim, serão consideradas três saídas ao longo da linha de derivação, o que leva a um fator de redução de perda de carga (F) de 0,442, de acordo com a Tabela 10.

Para o cálculo do diâmetro da linha de derivação, há que se levar em conta que a vazão total transportada (Q) é a vazão de 6 linhas laterais, ou seja, 10,56 m³ h^-1 (0,00293 m³ s^-1), seu comprimento (L) é de 45 m, e coeficiente de rugosidade (C) igual a 150, referente ao material usado (PVC).

A partir da Tabela 11, selecionamos o tubo de diâmetro nominal de 50 mm (DN50), que possui diâmetro interno de 48,1 mm, para o qual será recalculada a perda de carga.

Assim, a variação de pressão total no setor ficou até menor do que a estimada inicialmente:

A pressão no início do setor (P_isetor) (Equação 37) é importante, tanto para determinar a pressão nominal das linhas laterais e de derivação, quanto para o cálculo da pressão total do sistema. Ela deve levar em conta a variação de pressão no setor (ΔP_setor); a pressão da válvula reguladora (P_reg), incluindo-se 3 mca para compensar a perda de carga na própria válvula e, assim, garantir o seu funcionamento; e a altura dos aspersores (A_a). Considerando que os mesmos fiquem a 1,5 m da superfície e os tubos sejam enterrados a 0,5 m de profundidade, temos:

4.1.9 Dimensionamento hidráulico das demais tubulações

Para o dimensionamento das linhas secundárias (ou principal) e adutora, o critério adotado será o do limite da velocidade. De acordo com Bernardo et al. (2006) e Carvalho; Oliveira (2014), as tubulações com pressão positiva devem transportar água com velocidades em torno de 1 a 2 m s^-1. Velocidades muito baixas podem ser prejudiciais ao escoamento, especialmente pela possibilidade de acúmulo de partículas e detritos carreados com a água. Além disso, baixa velocidade indica que o diâmetro dos tubos está superdimensionado, o que encarece o projeto. Já as velocidades muito altas elevam em muito a perda de carga nas tubulações, elevando também a potência do bombeamento e, consequentemente, o consumo de energia.

É importante salientar que, devido ao aumento do custo da energia elétrica, associado à redução dos custos das tubulações nos últimos anos, pode-se adotar menores valores de velocidade de escoamento, em torno de 1,0 a 1,2 m s^-1, seguindo a recomendação de Perroni et al. (2011).

As linhas secundárias, principais e de recalque (adutora) podem ser dimensionadas utilizando o limite de velocidade, com a equação de continuidade (Equação 21), caso sejam tubulações sem saídas laterais. No entanto, se forem tubulações de múltiplas saídas, como as linhas laterais e a linha secundária, o procedimento de cálculo seguirá o critério da variação de pressão pré-estabelecida. Caso o número de linhas laterais acopladas à linha de derivação seja pequeno, pode-se fazer o dimensionamento por trechos, considerando a vazão de cada segmento de tubulação.

Aqui será adotada uma velocidade média de 1,5 m s^-1 para o cálculo do diâmetro que, posteriormente, será verificada de acordo com o diâmetro interno real da tubulação. As linhas secundárias transportarão a vazão (Q) de todo um setor, ou seja, a mesma vazão da linha de derivação, 10,56 m³ h^-1 (0,002933 m³ s^-1).

O tubo de diâmetro nominal 50 mm possui, na verdade, diâmetro interno de 48,1 mm, o que deve aumentar um pouco a velocidade real da água.

A velocidade está dentro dos limites estabelecidos (1 a 2 m s^-1). Lembrando, mais uma vez, que não são limites absolutos, servem apenas de orientação ao projetista.

O próximo passo é definir a perda de carga no trecho e a pressão no início das linhas secundárias. Aqui não é necessário encontrar a velocidade fictícia, pois não se trata de um conduto de múltiplas saídas. Seu comprimento (L) será de 96 m e o desnível no trecho (DN) de 2,4 m. O coeficiente de rugosidade (C) será o mesmo para PVC, 150.

A pressão verificada até aqui mostra que os tubos das linhas secundárias, de derivação e laterais podem ser de pressão nominal igual a 40 mca (PN40), valor acima da pressão exercida pela água nessas tubulações.

O mesmo critério será adotado para a adutora, que conduzirá uma vazão total (Q) equivalente à vazão de duas linhas secundárias (21,12 m³ h^-1 ou 0,005867 m³ s^-1), pois dois setores estarão em operação ao mesmo tempo e, para o equilíbrio do sistema, eles não poderão estar na mesma linha secundária. A adutora possui 200 m de comprimento (L), desnível no trecho (DN) de 10 m, e coeficiente de rugosidade (C) de 150 para tubos de PVC.

O tubo de diâmetro nominal 75 mm possui diâmetro interno de 71,5 mm, o que provocará uma alteração insignificante na velocidade real. O comprimento total considerado para a linha adutora foi de 200 m, ou seja, somou-se o comprimento da linha fora da área (140 m) mais seu prolongamento até encontrar com a linha secundária (60 m). Assim, a perda de carga (h_ƒ) na adutora será:

O cálculo da pressão no início da adutora mostra que seus tubos deverão ser PN60 (pressão nominal de 60 mca).

Para a tubulação de sucção, é considerada a mesma vazão da adutora (21,12 m³ h^-1 ou 0,005867 m³ s^-1), e, devido às condições de instalação do conjunto motobomba, um desnível (DN) de 2 m, e comprimento da tubulação (L) de 12 m. Aqui, a velocidade tende a ser mais baixa, com limites entre 0,5 e 1,5 m s^-1. Será adotada a velocidade de 1,0 m s^-1.

Será escolhido o tubo de 100 mm de diâmetro nominal que, de acordo com a Tabela 11, possui diâmetro interno de 96 mm. Isso diminuirá a velocidade real e também as perdas de carga (H_ƒ) na tubulação.

4.1.10 Seleção do conjunto motobomba

A pressão total, ou altura manométrica (h_m) (Equação 38) é dada pela soma da pressão no início do setor, o desnível e a perda de carga na adutora e mais as perdas de carga localizada (H_ƒloc), ocasionadas pelas reduções, ampliações, curvas, joelhos, derivações, registros e demais componentes do sistema. Por simplificação, é comum adotar um acréscimo de 3 a 5% na pressão obtida. Neste exemplo foi usado acréscimo de 4%.

O conjunto motobomba que deve ser selecionado para atender a esse sistema deve possuir vazão total (Q) igual a 21,12 m³ h^-1 e altura manométrica (h_m) de 57,42 mca. Deve-se buscar em catálogos de bombas hidráulicas o modelo que atende ao projeto. Lá serão fornecidas as especificações da bomba, como rotação, diâmetro do rotor e eficiência, que servem para estimar a potência necessária do motor elétrico para o conjunto. Considerando uma eficiência de 55% para a bomba, tendo em vista que pequenas bombas não possuem alto rendimento, a potência requerida pelo motor pode ser calculada pela Equação 39.

A escolha seria o motor elétrico com potência nominal de 10 cv, o valor superior mais próximo da potência requerida.

Na Figura 39 são apresentadas as especificações de diâmetros das tubulações selecionadas e a Tabela 12 apresenta a relação de materiais.

Tabela 12. Relação de materiais necessários à implantação do projeto.

4.2 Memorial descritivo de operação do sistema de irrigação por aspersão fixa

Finalizado o projeto, deve-se descrever como será sua operação, de maneira clara e sucinta, para que o operador do sistema entenda sua concepção. Assim, é importante definir o horário de funcionamento, o número de setores, quantos aspersores comporão os setores, a pressão e vazão de operação, além de informar as características principais dos equipamentos.

Para o exemplo apresentado, o sistema funcionará até nove horas diárias, de modo a aproveitar o horário noturno com desconto. Haverá 10 setores no total, sendo que funcionarão dois setores, simultaneamente, por dia. Assim, toda a área será irrigada ao final de cinco dias (Período de irrigação). Em cada setor haverá 12 aspersores, com vazão de 0,88 m³ h^-1, funcionando na pressão de 21 mca (pressão da válvula reguladora), totalizando 24 aspersores funcionando simultaneamente nos dois setores. A vazão da linha lateral será de 1,76 m³ h^-1 (0,000489 m³ s^-1) e da linha de derivação 10,55 m³ h^-1 (0,00293 m³ s^-1). A linha secundária trabalhará com o mesmo valor de vazão da LD e a linha adutora com o dobro da vazão (21,1 m³ h^-1).

Os diâmetros e pressões nominais das linhas serão os seguintes:

• LL = DN35 e PN40;
• LD = DN50 e PN40;
• LS = DN50 e PN40;
• LA = DN75 e PN60; e
• L_suc = DN100 e PN60.

A motobomba será de 10 cv, trabalhando com vazão total de 21,1 m³ h^-1 e altura manométrica de 57,42 mca.

4.3 Operação

Durante a operação do equipamento, o irrigante deverá observar as recomendações do projetista, quanto ao número de aspersores que funcionarão simultaneamente, de modo a não ocorrer alterações técnicas, como a pressão de operação, a vazão dos emissores e, consequentemente, a intensidade de aplicação.

4.4 Manutenção

As práticas de manutenção do equipamento visam mantê-lo em condições operacionais adequadas de funcionamento. Para isso, recomenda-se adotar rotinas de avaliações para se identificar eventuais problemas relacionados a desgastes, perfurações, danos mecânicos, etc. Se identificadas avarias no equipamento, deverá ser feita a substituição das peças defeituosas por outras novas.

Nas avaliações dos equipamentos, deve-se calcular as eficiências de aplicação e de distribuição de água. Maiores detalhes sobre a avaliação dos equipamentos podem ser obtidos nos livros Manual de Irrigação (BERNARDO et al., 2006) e Irrigação: princípios e métodos (MANTOVANI et al., 2009).