(Proj Faz Espírito Santo)

Agroernesto Projetos e Assistncia Ltda. Praa Adalberto Benicio de Souza, 180 Centro Cascavel - Ibicoara BA (77) 3413-5687 [email protected]

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PROJETO EXECUTIVO AGRONOMICO DE IRRIGAO

- PARA FINS DE OUTORGA-

FAZENDA ESPRITO SANTO

AGROERNESTO PROJETOS E ASSISTNCIA LTDA CNPJ: 15.161.864/0001-62 Responsvel Tcnico: Jos Ernesto Mattos Alves Eng. Agrnomo CREA: BA50547


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1. OBJETIVO

Realizar Estudo Hidroagrcola e Dimensionamento Hidrulico para irrigao de batata por piv.

2. CARACTERIZAO DO MEIO FSICO

2.1. Localizao e Acesso

A Fazenda ESPRITO SANTO situa-se no municpio Mucug, regio central da Bahia na Chapada Diamantina, entre espiges da Serra do Sincor, inserida na unidade de paisagem Chapada Diamantina, nas margens da Estrada que liga Mucug a Boninal.

2.2. Mapa de situao e Acesso:

Fig. 1: Acesso a Fazenda ESPRITO SANTO a partir de Mucug.


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Fig. 2: Situao Fazenda ESPRITO SANTO, localizado em Mucug, prximo a Estrada Mucug-Boninal.

3. CONSIDERAES INICIAIS

O Projeto tem por objetivo a implantao de 200 hectares batata irrigda por sistema de piv. A captao ser realizada nas coordenadas UTM 24 213536 e 8559392.

O Projeto Hidroagrcola e o Dimensionamento Hidrulico esto calcados em informaes de Clima-Solo-Planta-Sistema de Irrigao, os quais possibilitaro o Planejamento Agrcola.

4. CARCATERSTICAS DO PROJETO

4.1. Seleo das culturas para o Projeto

O Projeto prev plantio de 200 hectares de batata irrigada por sistema de piv.


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4.2. Sistema de Irrigao

2 Pivs: 100 ha

4.3. Necessidade de gua para Irrigao

A necessidade de gua para irrigao depende do clima, do solo, da cultua e do equipamento de irrigao adotado no modelo de explorao agrcola.

As estimativas das demandas de gua para irrigao, so feitas atravs de modelos que estimam a evaporao e a transpirao (evapotranspirao) que determinado de acordo com informaes climticas para uma cultura padro (evapotranspirao de referncia), que a partir da integrao de um coeficiente da cultura (que depende da cultura e seu estdio fenolgico, do clima e tratos culturais), estima-se a Evapotranspirao Potencial da Cultura, como na equao 1.

1. ETPc = ETo x Kc x Kl

5. DESCRIO DA METODOLOGIA PARA DETERMINAO DA NECESSIDADE DE GUA PARA IRRIGAO.

Para realizao do Balano Hdrico da cultura foi utilizado o Software IRRIGA desenvolvido pelo GESAI-DEA-UFV (Grupo de Estudos e Solues para Agricultura Irrigada vinculado ao Departamento de Engenharia Agrcola da Universidade Federal de Viosa).

No balano hdrico o programa considera chuva, irrigao, escorrimento superficial, evapotranspirao e drenagem, para um solo com at quatro camadas, onde alguns parmetros como capacidade de campo, ponto de murcha e densidade aparente so indispensveis. As descries dos principais processos envolvidos no balano so descritos a seguir:


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5.1. Precipitao efetiva

Quando a precipitao diria for menor que 25 mm, o modelo considera toda a precipitao como efetiva e quando for maior ou igual a 25 mm a precipitao efetiva ser calculada como sendo:

PrecEfeti = Prec EscSup

5.2. Escorrimento superficial (EscSup)

O escorrimento superficial calculado em funo da precipitao e da umidade da camada superficial do solo, utilizando-se a seguinte equao:

EscSup = (Prec /25.4 - (0.9177 + 1.8111 * Log(Prec / 25.4) - 0.97 *Log(Prec / 25.4) * AguaDisp / CTA)) * 25.4

Em que:

PrecEfeti - precipitao efetiva do dia i; Prec - precipitao do dia i; AguaDisp - gua disponvel no solo da primeira camada no dia i-1; e CTA - capacidade de gua total na primeira camada.

5.3. Profundidade do balano ou de absoro de gua

A profundidade do balano depende da cultura e das fases de desenvolvimento das mesmas. O programa considera esta profundidade como sendo a profundidade efetiva do sistema radicular multiplicado por 1.3. Esta correo na profundidade visa compensar parte da gua que seria absorvida por razes mais profundas ou migrada das camadas inferiores.


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5.4. Drenagem

O modelo considera que ocorre drenagem quando a umidade do solo ultrapassa o valor da capacidade de campo e calcula a drenagem atravs dos horizontes do solo usando uma aproximao em cascata, ou seja, o excesso de gua de um horizonte logo depois de uma chuva ou irrigao drenado para o horizonte imediatamente inferior. Caso esse fluxo de gua seja insuficiente para elevar a umidade do solo neste horizonte capacidade de campo, cessa neste momento a drenagem, caso contrrio, o excesso de gua drenar para o horizonte inferior. Se o horizonte corresponder ao final da profundidade de absoro de gua pelas razes, o fluxo que drenar ser considerado percolao.

5.5. Evapotranspirao

O clculo da evapotranspirao da cultura na camada j no dia i, dado pela equao

Em que:

ETri - evapotranspirao real do dia i; kj - coeficiente devido s caracterstica do solo e da planta na camada j; Eto evapotranspirao de referncia kc - coeficiente de cultura; ks - coeficiente para clculo da evapotranspirao real em funo do teor de umidade atual do solo. kl coeficiente de localizao.

O kc o coeficiente que corrige, ajusta a Eto para as condies da cultura. Seu valor estabelecido em funo da cultura, fase fenolgica, clima, manejo, estande, etc. A FAO divide o ciclo das culturas em 4 fases: na Fase 1 o kc definido principalmente pela evaporao na superfcie do solo, e continua influenciando na primeira parte da Fase 2,


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que gradativamente substituda pela transpirao da cultura; na Fase 3, a cobertura do solo atinge seu mximo e o kc definido pela transpirao da cultura; na Fase 4, o kc decresce linearmente at a colheita.

O kj define a extrao de gua pela cultura diferentes profundidades. Este coeficiente funo da concentrao das razes e da disponibilidade de gua do solo nas diferentes profundidades. O programa assume que num solo sem dficit hdrico a taxa de absoro de gua pelas razes reduz com a profundidade seguindo um mesmo padro: 40, 30, 20 e 10%. Ou seja, se por exemplo a profundidade de extrao for de 100 cm, 40, 30, 20 e 10% das necessidades da planta sero retiradas nas camadas de 0-40, 40-70, 70-90 e 90-100cm respectivamente. Em caso de dficit hdrico a absoro de gua nas camadas ponderada pela gua disponvel em cada uma conforme se descreve a seguir:

Em que:

kuj = fator de ponderao para gua disponvel na camada j; n = nmero de camadas em que se divide a profundidade de absoro de gua das razes (sempre igual a 4); ADj = gua disponvel na camada j.

Em que:

kj = fator de absoro de gua da camada j; krj = fator de absoro de gua pelas razes na camada j na ausncia de dficit hdrico (kr1 = 0.4 kr2 = 0.3 kr3 = 0.2 kr4 = 0.1)


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O ks pode ter duas formas de clculo: Modelo Logartmico: ks = ln[(UmidAtual - PM)+1] / ln[(CC - PM)+1] Modelo linear: ks = (UmidAtual - PM) / (CC - PM) em que:

UmidAtual - Umidade atual do solo no dia; CC - capacidade de campo PM - ponto de Murcha

6. RESULTADO SIMULAO DA DEMANDA MXIMA IRRIGAO PARA BATATA IRRIGADA POR PIV

Para a simulao com os dados Climticos do INMET (Morro do Chapu) chuva mdia, o ms de maior demanda de irrigao Setembro com 187,0 mm/ms para batata irrigada por piv.

Considerando a simulao com uma jornada de trabalho mensal de 30 dias e 20 horas de operao por dia, a demanda mxima de vazo para atender 200 hectares de batata irrigada por piv de 12.466,0 m/dia.


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7. DIMENSIONAMENTO HIDRULICO DA IRRIGAO POR PIV

O Dimensionamento hidrulico de irrigao tem o objetivo determinar o tipo de equipamento de irrigao a ser utilizado, assim como os parmetros hidrulicos de funcionamento do sistema, que permitiro as especificaes dos materiais necessrios ao projeto, tais como adutora, classe de presso e potncia do conjunto de bombeamento.

7.1 Determinao da Lamina Bruta de Irrigao (LB):

LB = (ETo x Kc x KL) Pef. Eficincia total = ITN (irrigao total necessria) / tempo operao ms

(ver balano hdrico) LB = 187 mm / Ms LB = 6,23 mm / dia

7.2 Especificao do Piv:

rea a ser irrigada: 200 sendo dois pivs de 100 h Sistema de irrigao: Piv Tempo por volta: 18 horas Fonte de gua: Captao na barragem Capo Comprido, Rio Veado Horrio de funcionamento do sistema: 20 horas/dia Lamina por volta: 6,23 mm


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8. DIMENSIONAMENTO HIDRULICO DA ESTRUTURA DE CAPTAO DA GUA DA BARRAGEM CAPO QUEIMADO AO PIV I:

Considerando que a captao de gua para o equipamento de irrigao ser feita em barragem, ser dimensionado a seguir o conjunto motobomba necessrio, bem como a adutora de recalque da gua at incio da rea irrigada, base do Piv.

rea (Piv I)= 100 hectares Vazo total = 346,3 m/h A vazo total a ser aduzida ser 346,3 m/h, para uma jornada de trabalho mxima de 20 horas dirias.

Assim, a adutora que far o recalque at o Piv I ter as seguintes caractersticas, bem como as seguintes perdas de carga.

- Vazo Total: 346,3 m/h (0.096 m/s) - Comprimento da Tubulao Recalque: 1500 metros - Dimetro da Tubulao recalque: 300 mm

A perda de carga total ser calculada com base na equao de Hazen-Willians, abaixo, J = 10,67 x D ^ - 4,87 x Q ^ 1,852 x C ^ -1.852 (m/m) Hft = J x L (mca) V = 0,355 x C x D ^ 0.63 x J ^ 0.54 (m/s) J perda de carga unitria; Q vazo (m/s); C Coeficiente de Rugosidade (c=140 para PVC e c=110 ao); D dimetro interno da tubulao (m); Hft perda de carga total (m) L comprimento da tubulao (m); V Velocidade da gua (m/s)


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Logo, apresentado os resultados de perda de carga no Recalque: J = 0.0052 m/m Hft = 7,81 mca V = 1,36 m/s

9. DIMENSIONAMENTO DO CONJUNTO MOTOBOMBA PIV I:

Com base nos clculos das perdas de carga na adutora de recalque ser possvel especificar o conjunto motobomba a ser instalado na casa de bombas para pressurizao da gua at a base do Piv I, considerando os demais elementos de clculos a seguir: - Perda de carga na adutora de recalque: 15,63 m - Desnvel mximo captao/incio linha principal: 80 m - Presso entrada da gua na Linha Principal: 40 m - Perda de carga na ligao de presso conjunto motobomba: 3 m - Perda de carga suco: 1 m - Perda de carga localizada: 6,28 m

Altura Manomtrica Total:

HMT = 7,81 + 80 + 40 + 3 + 1 + 5,89 HMT = 137,7 mca

Especificao e Potncia do Conjunto Motobomba Piv I:

- marca: IMBIL - modelo: 150-330 A - RPM: 3500 - dimetro do rotor: 274,6 - rendimento: 76,7%

Potncia da Bomba:

P = yQH 75n Y peso especifico do liquido; Q vazo m/s H altura manomtrica m n rendimento global do conjunto elevatrio P = 230,5 cv


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10. DIMENSIONAMENTO HIDRULICO DA ESTRUTURA DE CAPTAO DA GUA DA BARRAGEM CAPO QUEIMADO AO PIV II:

Considerando que a captao de gua para o equipamento de irrigao ser feita em barragem, ser dimensionado a seguir o conjunto motobomba necessrio, bem como a adutora de recalque da gua at incio da rea irrigada, base do Piv.

rea (Piv II)= 100 hectares Vazo total = 346,3 m/h A vazo total a ser aduzida ser 346,3 m/h, para uma jornada de trabalho mxima de 20 horas dirias.

Assim, a adutora que far o recalque at o Piv II ter as seguintes caractersticas, bem como as seguintes perdas de carga.

- Vazo Total: 346,3 m/h (0.096 m/s) - Comprimento da Tubulao Recalque: 3000 metros - Dimetro da Tubulao recalque: 300 mm

A perda de carga total ser calculada com base na equao de Hazen-Willians, abaixo, J = 10,67 x D ^ - 4,87 x Q ^ 1,852 x C ^ -1.852 (m/m) Hft = J x L (mca) V = 0,355 x C x D ^ 0.63 x J ^ 0.54 (m/s) J perda de carga unitria; Q vazo (m/s); C Coeficiente de Rugosidade (c=140 para PVC e c=110 ao); D dimetro interno da tubulao (m); Hft perda de carga total (m) L comprimento da tubulao (m); V Velocidade da gua (m/s)


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Logo, apresentado os resultados de perda de carga no Recalque: J = 0.0052 m/m Hft = 15,63 mca V = 1,36 m/s

11. DIMENSIONAMENTO DO CONJUNTO MOTOBOMBA PIV II:

Com base nos clculos das perdas de carga na adutora de recalque ser possvel especificar o conjunto motobomba a ser instalado na casa de bombas para pressurizao da gua at a base do Piv I, considerando os demais elementos de clculos a seguir: - Perda de carga na adutora de recalque: 15,63 m - Desnvel mximo captao/incio linha principal: 100 m - Presso entrada da gua na Linha Principal: 40 m - Perda de carga na ligao de presso conjunto motobomba: 3 m - Perda de carga suco: 1 m - Perda de carga localizada: 6,28 m

Altura Manomtrica Total:

HMT = 15,63 + 80 + 40 + 3 + 1 + 6,28 HMT = 165,91 mca

Especificao e Potncia do Conjunto Motobomba Piv II:

- marca: IMBIL - modelo: 150/3 - RPM: 1750 - dimetro do rotor: 345,6 - rendimento: 78%

Potncia da Bomba:

P = yQH 75n Y peso especifico do liquido; Q vazo m/s H altura manomtrica m n rendimento global do conjunto elevatrio P = 272,6 cv

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