Modelo para estimativa de distribuição da água por aspersores

Abstract

A irrigação vem sendo empregada para melhorar a produção das espécies cultivadas no mundo, com o objetivo de fornecer água às plantas quando a precipitação natural não é disponível ou suficiente. Existe diferentes métodos de irrigação entre os quais o método da aspersão. Através de modelos matemáticos pode-se simular um sistema de irrigação por aspersão, desde a sua captação, condução da água em canais e/ou tubulações até a sua saída para o aspersor. A partir deste ponto é, possível simular a distribuição de água do aspersor com dados fornecidos pelos fabricantes. Este trabalho de pesquisa teve como meta geral o desenvolvimento de um modelo matemático para estimativa de valores de distribuição de água em irrigação por aspersão, a partir das características operacionais dos aspersores. o experimento foi conduzido no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da Faculdade de Agronomia do centro de Ciências Agroveterinárias (Lages/SC) da Universidade do Estado de Santa Catarina, determinando-se as características operacionais e de distribuição de água dos aspersores. No desenvolvimento do modelo empregou-se o método de Runge-Kutta de quarta ordem para resolução das equações diferenciais de movimento da gota d'água no ar. Com os resultado obtidos conclui-se que o coeficiente de descarga do aspersor é o parâmetro que apresenta a maior interferência no modelo de distribuição, e o modelo pode ser adequado a determinados aspersores e pressões de serviço.

Irrigation is used to improve the production of cultivated species throughout the world by supplying water to plants when natural rainfall is unavailable or insufficient. Among the different irrigations methods is aspersion or sprinklers. Using mathematical models, it is possible to simulate a sprinkler irrigation system all the way, from its intake, water transport by canals andor pipes to its exit at the sprinkler. From this point on it is possible to simulate water distribution by sprinkler using data supplied by the manufacturers. The general aim of this research study was to develop a mathematical model to estimate water distribution values in sprinkler irrigation based on the operational characteristics of the sprinklers. The experiment was performed at the Hydraulics and Irrigation Laboratory of the Faculdade de Agronomia, Centro de Ciência Agroveterinárias (Lages/SC, Brazil), at the Universidade do Estado de Santa catarina, determining the operational and distribution characteristics of the water from the sprinklers. The Runge-Kutta fourth order method to solve differential equations of water drop movement in the air was used to develop the method. The results obtained led to the conclusion that the sprinkler discharge coefficient is the parameter which interferes most in the distribution model, and the model can be fitted to given sprinklers and water pressures.