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Título: Modelagem da aplicação de água de aspersores de tamanho médio em condições de vento
Título Alternativo: Modeling wind effects on water application uniformity of medium-size sprinklers
Autor(es): Faria, Lessandro Coll
Orientador: Colombo, Alberto
Membro da banca: Carvalho, Jacinto de Assunção
Lima, Luiz Antônio
Oliveira, Luiz Fernando Coutinho de
Beskow, Samuel
Área de concentração: Engenharia de Água e Solo
Assunto: Simulação
Modelo semiempírico
Ensaios de campo
Irrigação por aspersão
Simulation
Semi empirical model
In-field test
Sprinkler irrigation
Data de Defesa: 11-Mar-2011
Data de publicação: 2-Set-2014
Referência: FARIA, L. C. Modelagem da aplicação de água de aspersores de tamanho médio em condições de vento. 2011. 90 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
Resumo: A uniformidade de aplicação de água é um fator importante a ser considerado na avaliação dos sistemas de irrigação por aspersão, sendo afetada pelo tipo de aspersor e condições operacionais, disposição e espaçamento entre aspersores no campo, e pela velocidade e direção do vento durante o período de aplicação de água. Dentre estes fatores, o vento é considerado um dos principais responsáveis pela desuniformidade de aplicação de água de aspersores, podendo tornar um determinado sistema de irrigação ineficiente. Nestas condições, a modelagem computacional pode facilitar as avaliações de sistemas convencionais de aspersão, antes mesmo de sua implantação no campo, como proposto neste estudo, no qual foi avaliada a aplicabilidade do modelo semiempírico de Richards e Weatherhead (1993), operando em diferentes condições de vento, para aspersores de tamanho médio dos modelos Agropolo/NY e Naan/5024. Os parâmetros empíricos do modelo ajustado indicaram que, na direção contrária ao vento, ocorreu um decréscimo de 3,7% em relação ao valor do alcance sem vento do aspersor; na direção de alcance perpendicular ao vento ocorreu um decréscimo de 3,0% em relação ao alcance sem vento e, na mesma direção do vento, ocorreu um acréscimo de 2,2% em relação ao alcance sem vento do aspersor, para cada incremento de 1 m s-1 na velocidade do vento. Os valores dos coeficientes de uniformidade de Christiansen (1942) (CUC), obtidos com dados de ensaios de campo e em simulações computacionais, foram comparados por meio de diversos índices (R2=0,88, desvio absoluto médio de 4,75%, e índice de desempenho de 0,91), para os aspersores operando isoladamente e em linhas laterais de aspersores (R2=0,78, desvio absoluto médio de 4,1%, e índice de desempenho de 0,76). Demonstrou-se, dessa forma, a aplicabilidade do modelo de Richards e Weatherhead (1993) frente à predição da uniformidade de aplicação de água de sistemas convencionais de irrigação operando com aspersores de tamanho médio, o que reduz o esforço e o tempo requeridos em trabalhos de campo envolvendo a avaliação da distribuição de água destes aspersores.
The water application uniformity is an important factor to be considered in irrigation system evaluations, being affected by sprinkler type and its operational conditions, sprinkler disposition and spacing on the field, and wind velocity and direction during water application periods. Wind has influence on sprinkler water distribution and this can make a given irrigation system inefficient. Under this circumstance, the mathematical modeling can make it easier evaluations of conventional sprinkler irrigation systems even before they are installed at in field. This study evaluated the applicability of the semi-empirical model by Richards and Weatherhead (1993) when medium-sized sprinklers (Agropolo/NY and Naan/5024) are used under local wind conditions. Model´s empirical parameters were adjusted showing that, there was: a 3.7% decrease on the distance to the upwind edge, a 3.0% decrease on the distance to the crosswind edge, and a 2.2% increase on downwind edge distance in relation to the no-wind radius of throw, for each 1 m s-1 increase in wind velocity. Values of Christiansen (1942) coefficient of uniformity (CUC) based on in-field sprinkler tests were compared to simulated values resulting in the following evaluation indices: (i) R2=0.88, a 4.75% average absolute deviation, and a 0.91 performance index for the solid set sprinkler system; and (ii) R²=078, a 4.1% average absolute deviation, and a 0.76 performance index for the block sprinkler system. These results emphasize the capability of the Richards and Weatherhead (1993) model with respect to the prediction of water application uniformity of conventional sprinkler systems operating with medium-sized sprinklers, thus allowing the reduction of efforts and time required in field trials for water distribution evaluation of these sprinklers.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3411
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DEG - Engenharia Agrícola - Doutorado (Teses)

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