Objetivo: Este manual tem por finalidade explicar em poucas palavras os termos e cálculos mais usados na irrigação.
O solo armazena a água de uma chuva ou a colocada por irrigação em volta das partículas de terra que formam o solo. Quanto menores estas partículas mais água ele consegue armazenar.
Assim os solos arenosos, também chamados grossos, armazenam menos água do que os argilosos, também chamados finos.
Esta água armazenada pelo solo vai secando conforme o tempo por diversas razões:
Evaporação: É a água que evapora devido ao calor, ao sol, ao vento e outros fatores. É como se seca roupa ao sol, a água evapora da roupa.
Percolação: É a água que vai se infiltrando no solo até chegar as camadas inferiores e então vai formar os lençóis freáticos. Lá no fundo ela não servirá para as plantas.
Escorrimento: É a água que escorre por cima do terreno para as áreas mais baixas sem ter conseguido se infiltrar e se armazenar no solo.
Transpiração: É a água que evapora das plantas pelas folhas, flores e ramos. Esta água é retirada do solo pelas raízes junto com os sais minerais que a planta precisa e depois evapora pela parte superficial das plantas.
Conforme o estágio de cada cultura a planta retira do solo mais ou menos água pois é através da água que a planta se alimenta. As fases de crescimento vegetativo, floração e frutificação geralmente são as que a planta consome mais água.
Bombas: Normalmente é preciso de bombas para mandar a água de onde ela é disponível até onde vamos querer usa-la que é nas plantações. As vezes temos sorte de poder usar a gravidade.
Uma bomba tem as seguintes características básicas:
Potência: é a força que ela consegue imprimir a água. É a pressão com que a água vai sair da bomba. É expressa em C.V. ou H.P.
Vazão: é a quantidade de água que a bomba vai conseguir movimentar em um espaço de tempo.
Quanto maior a Potência ou a vazão a bomba vai gastar mais energia.
Tubos: É o encanamento que leva a água da bomba até onde vamos usa-la. Os tubos podem ser de uma infinidade de materiais: Ferro, alumínio, plásticos (PE e PVC), etc.
O que interessa saber é que conforme o diâmetro dos tubos podemos jogar mais ou menos água.
Conforme o diâmetro do tubo temos uma área diferente para que a água passe e por conseguinte poderá passar mais ou menos água.
Para calcular a área de um tubo temos as seguintes formulas:
Área = ¶ x R² = área é igual a PI vezes o quadrado do raio.
Ou
Área = ¶ x D² / 4 = área é igual a PI vezes o quadrado do diâmetro dividido por 4.
Normalmente vamos usar a área medida em cm² .
Velocidade: É a velocidade que a água passa em um ponto ou o comprimento que a água percorre em determinado tempo.
Normalmente vamos usar m/seg. (metros por segundo) para indicar as velocidades.
Quando as velocidades são abaixo de 2 m/seg. dizemos que o regime da água é laminar. Quando as velocidades são maiores o regime é turbulento.
Uma das vantagens do regime laminar é que gasta-se menos energia.
A velocidade é função da diferença de altura entre a entrada de água no tubo e o ponto onde estamos medindo está velocidade. Isto decorre porque a força da gravidade em diferentes alturas é diferente.
Assim temos: V = V¯¯¯ 2g x h ou a velocidade é igual a raiz quadrada do dobro do produto da força de gravidade pela diferença de altura.
Ou seja a velocidade aumenta menos do que a pressão. Se a pressão aumenta 4 vezes a velocidade só vai aumentar 2.8 vezes. Ela aumenta proporcional a raiz quadrada do aumento de pressão.
Ou seja quanto maiores pressões vamos gastar o dobro de energia.
Vazão: É a quantidade de água que passa por um ponto na unidade de tempo. Normalmente vamos indica-la em litros por seg. ou m³ por hora.
A vazão é função da área do tubo e da velocidade da água no tubo.
Q = V x A ou a vazão é igual a velocidade vezes a área.
Pressão: É uma força expressa por um peso sobre uma determinada área. No nosso caso é a força que a água percorre a tubulação.
A pressão é expressa normalmente em Kg/cm² mas existem muitas outras medidas de pressão.
Normalmente em irrigação se usa também Atm. (atmosferas) e mca (metros de coluna de água) e também uma medida chamada Bar.
1 Kg/cm² é igual a 1 Bar ou a 10 mca ou a 1 atm.
A pressão pode ser estática quando é medida com a água parada e dinâmica quando é medida com a água correndo.
A pressão é a força que a água tem para subir morro acima e ser jogada para longe. Em uma mangueira sem pressão a água cai no pé da gente com pressão ela é jogada longe.
Perda de Carga: É a força que é perdida quando a água percorre um tubo pelo atrito das moléculas de água com a parede do tubo e com os choques entre elas mesmas. Os registros, curvas etc também provocam perdas de carga.
Quanto maior a perda de carga mais se percebem ruídos nos encanamentos.
Relações e leis de hidráulica decorrentes dos conceitos acima.
A vazão varia conforme varie ou o diâmetro, ou a velocidade.
Como a velocidade varia conforme a pressão a vazão também varia conforme a pressão.
Se não houvesse perda de carga a pressão estática seria igual a pressão dinâmica. A diferença entre as 2 é a perda de carga.
A vazão varia conforme a raiz quadrada da pressão e não diretamente proporcional ao aumento da pressão. Portanto aumentando a pressão temos um gasto diretamente proporcional de energia e muito menos aumento na vazão de água.
Filtros: Servem para extrair a sujeira da água. Existem vários tipos e para várias finalidades. Devem ser mantidos limpos pois quando suas telas se sujam ocasionam que seja desperdiçada mais força no seu interior para que a água passe ocasionando maior perda de carga e portanto ou maior consumo de energia para jogar a mesma quantidade de água ou menor vazão.
Reguladores de Pressão: São aparelhos que fazem a água passar para a frente sempre com a mesma pressão. Se a pressão antes dele abaixar digamos porque o filtro vai ficando sujo então ele libera mais a abertura para que a água passe por ele com maior facilidade compensando a queda de pressão antes dele.
Manômetros: Servem para medir a pressão da água no encanamento. É importante manter as
pressões conforme o recomendado pois já vimos que conforme variamos a pressão variamos a vazão.
Hidômetros: Servem para medir a quantidade de água que passou por ele e portanto para saber se jogamos toda a água que queríamos.
Ferti irrigação Injetores: São aparelhos que se coloca geralmente na linha mestra para distribuir adubos solúveis e tratamentos junto com a água de irrigação evitando mão de obra adicional.
Em primeiro lugar é preciso diferenciar entre irrigação e molhar o solo.
Irrigação é quando calculamos a água que precisamos para uma cultura e a colocamos no solo conforme o planejado e o mais regularmente possível.
Molhar o solo é quando jogamos água nas culturas de modo irregular até que nos pareça que o solo está molhado.
Basicamente a irrigação se divide em 2 tipos básicos: Intensiva e Localizada.
A irrigação intensiva pode ser de varias maneiras mas sua característica principal é que joga água em todo o terreno e não apenas onde as plantas precisam.
Pode ser por inundação, por sulcos, por aspersores.
A irrigação por inundação ou por sulcos é a mais antiga conhecida. Consiste apenas em inundar o solo enchendo os sulcos ou a área toda com água e provocando o encharcamento.
Gasta-se muita água, exige uma sistematização do solo boa, tira-se o ar do solo e para algumas culturas afoga as plantas. Mas gasta pouca energia.
A irrigação por aspersores consiste em fazer chover artificialmente. Podem ser enormes aspersores que abrangem áreas grandes tais como os Pivots Centrais e os Auto Propelidos ou instalações onde cada aspersor atinge um raio menor tipo 10 a 20 m.
Exigem pressões elevadas, sobreposição dos círculos de umidade, são alterados pelos ventos e molham a área toda desperdiçando água. Também estão sujeitos ao escorrimento e a maior evaporação.
As instalações são caras principalmente pelas grandes pressões que exigem.
A irrigação localizada é aquela onde se joga água apenas na área onde estão localizadas as raízes das plantas e portanto possibilitam maior economia de água.
Podem ser: Gotejadores, micro aspersores e tubos porosos PORITEX.
Os micro aspersores são pequenos aspersores que tem raios bem pequenos máximo de 3 a 4 m e com pequenas vazões aspergindo água apenas ao redor das plantas.
As instalações são mais baratas que o tradicional aspersor mas é muito frágil com um índice de mau funcionamento grande pois qualquer inclinação que tenha muda substancialmente seu raio de ação. Alem disto são fáceis de se entupir.
Os gotejadores é um sistema inventado pelos israelitas que revolucionou o mundo da irrigação. Joga a água apenas na raiz da planta formando bulbos úmidos onde as raízes vão se concentrar e extrair a água que a planta necessita. Possibilitou que desertos ficassem verdes.
Porem com o tempo passou-se a perceber que a concentração das raízes era prejudicial as plantas pois tinham menos sais minerais a sua disposição.
Por serem pequenos furos em mangueiras são fáceis de entupir e exigem uma manutenção grande além serem influenciados por águas muito salenizadas pois as incrustações são propicias em pequenos diâmetros.
Também a regularidade da irrigação é prejudicada pois atua em pontos específicos do terreno.
As fitas PORITEX consistem em mangueira porosa para irrigação que liberam água por toda sua extensão e em toda sua periferia formando uma linha de terra úmida.
Apresenta todas as vantagens de um gotejador mais a vantagem de distribuir mais uniformemente a água no solo, não se entupir e poder trabalhar com águas salenizadas pois os sais não se incrustam em suas paredes.
Por se secarem totalmente ao final das irrigações não provocam que as raízes se introduzam neles a procura de água.