kny - Universidade de Lisboa
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ÍNDICE Apresentação.........................................................................................................................1 I. Introdução....................................................................................................................3 II. Sistemas de Informação Geográfica ..........................................................................5 II.1 Introdução ...............................................................................................................5 II.2 A Aplicação HidroGest ...........................................................................................5 II.2.1 Bases de dados ............................................................................................... 6 II.2.1.1 Base de dados georeferenciada...............................................................7 II.2.1.2 Base de dados dos Aproveitamentos Hidroagrícolas .............................8 II.2.1.3 Base de dados Agronómica ....................................................................9 II.2.1.4 Base de dados de consultas.....................................................................9 II.3 Desenvolvimento de software e interfaces..............................................................9 II.3.1 Software de gestão de bases de dados – Gestor ...........................................10 II.3.2 Integração de modelos no SIG .....................................................................13 II.3.2.1 Modelo de conversão de dotações (DOT mm/h)..................................13 II.3.2.2 Modelos de avaliação de sistemas de rega ...........................................14 II.3.2.3 Ferramentas de apoio ..........................................................................15 II.4 Conclusões ............................................................................................................16 III. Base de dados das propriedades hidráulicas do solo .............................................17 III.1 Introdução .............................................................................................................17 III.2 Materiais e métodos ..............................................................................................17 III.2.1 Recolha de amostra de solo..........................................................................17 III.2.2 Determinações laboratoriais.........................................................................19 III.2.3 Obtenção das PTFs.......................................................................................20 III.3 Calibração e validação das funções de pedotransferência (PTFs) ........................24 III.3.1 Calibraçãodas PTFs......................................................................................24 III.3.2 Validação das PTFs......................................................................................26 III.4 Aplicação das funções de pedotransferência aos mapas de solo e incorporação dos resultados na base de dados ............................................................................29 Referências Bibliográficas .............................................................................................33 ANEXOS........................................................................................................................34 IV. Estratégias para a condução da rega.......................................................................49 IV.1 Introdução .............................................................................................................49 IV.2 Avaliações de campo da condução da rega...........................................................49 IV.3 Desenvolvimento de modelos de cálculo dos coeficientes culturais ...................50 IV.3.1 KcISA...........................................................................................................50 IV.3.1.1 Funcionamento do modelo KcISA em DOS ........................................51 IV.3.1.2 Integração do modelo KcISA no modelo WinISAREG .......................53 IV.3.2 SIMDualKc ..................................................................................................56 IV.3.2.1 Estrutura do modelo..............................................................................57 i IV.3.2.2 Utilização do modelo............................................................................58 IV.3.2.3 Validação do modelo ............................................................................61 IV.4 Necessidades hídricas vs Necessidades de rega ...................................................62 IV.4.1 Cálculo das necessidades de água das culturas e das necessidades totais de rega ...............................................................................................................63 IV.4.1.1 Clima ....................................................................................................63 IV.4.1.2 Solos .....................................................................................................64 IV.4.1.3 Culturas.................................................................................................64 IV.4.1.3.1 Parâmetros culturais fornecidos pelo modelo KcISA ....................65 IV.4.1.4 Determinação das necessidades líquidas de rega .................................66 IV.5 Calendarização da rega recorrendo ao modelo WINISAREG .............................68 IV.6 Estratégias de rega e seu impacto económico ......................................................78 IV.6.1 Determinação da Produção Potencial de uma Cultura. ................................78 IV.6.2 Produtividade da água ..................................................................................79 IV.6.3 Estimativa dos preços da água para rega......................................................81 IV.6.4 Estimativas das produtividades físicas e económicas da água.....................82 IV.6.4.1 Aplicação ao Aproveitamento Hidroagrícola da Vígia ........................83 Referências Bibliográficas .............................................................................................92 ANEXOS........................................................................................................................94 V. Avaliação de sistemas de rega por aspersão nos Aproveitamentos Hidroagrícolas da Vigia e Lucefécit ......................................................................105 V.1 Introdução ...........................................................................................................105 V.2 Metodologia ........................................................................................................105 V.2.1 Metodologia de avaliação de campo ..........................................................105 V.2.1.1 Sistemas estacionários ........................................................................106 V.2.1.1.1 Equipamentos e materiais utilziados ............................................106 V.2.1.1.2 Procedimentos de campo..............................................................106 V.2.1.2 Sistemas de canhão com enrolador.....................................................109 V.2.1.2.1 Equipamentos e materiais utilziados ............................................109 V.2.1.2.2 Procedimentos de campo..............................................................109 V.2.1.3 Sistemas de rampa pivotante ..............................................................110 V.2.1.3.1 Equipamentos e materiais utilziados ............................................110 V.2.1.3.2 Procedimentos de campo..............................................................110 V.2.1.4 Sistema de microrrega ........................................................................112 V.2.2 Metodologia de cálculo dos indicadores ....................................................113 V.2.2.1 Sistemas estacionários ........................................................................114 V.2.2.2 Sistemas de canhão com enrolador.....................................................115 V.2.2.3 Sistemas de rampas pivotantes ...........................................................115 V.2.2.4 Sistemas de microrrega.......................................................................116 V.3 Análise dos resultados dos ensaios .....................................................................118 V.3.1 Sistemas estacionários................................................................................119 V.3.2 Canhões com enrolador..............................................................................122 V.3.3 Rampas pivotantes......................................................................................124 V.3.4 Microrrega..................................................................................................128 V.4 Comentários ........................................................................................................130 ii V.5 Principais recomendações relativas aos casos estudados....................................131 Referências Bibliográficas ...........................................................................................133 ANEXOS ....................................................................................................................134 VI. Modelação dos Sistemas de Rega...........................................................................201 VI.1 Introdução ...........................................................................................................201 VI.2 Modelo AVASPER .............................................................................................202 VI.2.1 Estrutura do modelo ...................................................................................202 VI.2.1.1 Módulos de cálculo.............................................................................204 VI.2.2 Aplicação do modelo..................................................................................205 VI.3 Modelo TRAVGUN ............................................................................................206 VI.3.1 Estrutura do modelo ...................................................................................207 VI.3.1.1 Módulos de cálculo.............................................................................207 VI.3.1.2 Base de dados .....................................................................................209 VI.3.2 Aplicação do modelo..................................................................................211 VI.4 Modelo DEPIVOT ..............................................................................................213 VI.4.1 Estrutura do modelo ...................................................................................213 VI.4.2 Aplicação do modelo..................................................................................218 VI.5 Modelo DOTmm/horas .......................................................................................218 VI.5.1 Estrutura do modelo ...................................................................................219 VI.5.1.1 Aspersão fixa ......................................................................................220 VI.5.1.2 Canhão com enrolador........................................................................221 VI.5.1.3 Rampa pivotante .................................................................................222 VI.5.2 Aplicaçãodo modelo...................................................................................222 VI.6 Modelo MIRRIG .................................................................................................223 VI.6.1 Estrutura do modelo ...................................................................................223 VI.6.1.1 Base de dados .....................................................................................224 VI.6.1.2 Base de modelos .................................................................................225 VI.6.2 Aplicação do modelo..................................................................................230 Referências Bibliográficas ...........................................................................................231 VII. Condução da Rega na WEB - Sistema WEBISAREG.........................................233 VII.1 Desenvolvimento da interface WEB...................................................................233 VII.1.1 Introdução...................................................................................................233 VII.1.2 Vista geral do sistema ................................................................................233 VII.1.3 Arquitectura do sistema WebISAREG.......................................................234 VII.1.3.1Nível de inputs e bases de dados do sistema ......................................236 VII.1.3.2Nível lógico ou de procedimento........................................................239 VII.1.3.3Nível de output ...................................................................................239 VII.1.4 Conclusões .................................................................................................240 Referências Bibliográficas ...........................................................................................241 VIII. Divulgação ................................................................................................................243 ANEXOS ....................................................................................................................245 ANEXO A Flyers das Acções de Divulgação iii APRESENTAÇÃO O projecto PEDIZA II – “Aspersão e microrrega:avaliação. modelação, projecto e condução da rega na WEB” surgiu da necessidade de dar continuidade ao trabalho desenvolvido no âmbito do projecto PEDIZA nº 1999.64.006326 intitulado “Diagnóstico dos Sistemas de rega em pressão” a fim de colmatar as deficiências verificadas com este projecto. O projecto PEDIZA II visava o desenvolvimento de um conjunto de tecnologias e ferrramentas para a gestão da rega por aspersão e microrrega, tanto ao nível do projecto e avaliação dos sistemas de rega como na programação e condução da rega, tendo como zona de estudo os Aproveitamentos Hidroagrícolas do Lucefecit e da Vigia. As tecnologias em questão visavam a avaliação dos sistemas de rega a operar no campo, tanto quanto à condução da rega praticada pelos agricultores, como ao funcionamento e desempenho dos sistemas de rega por aspersão (estacionários, canhões com enrolador e rampas pivotantes) e microrrega (gotejamento e micro-aspersão) com recurso a modelos de simulação e avaliação do desempenho. A condução da rega teve como objectivo permitir aos agricultores utilizarem a água de uma forma mais racional, atingindo maiores e melhores produções e rendimentos, assim como contrariar os impactos negativas da rega, tais como a contaminação por nitratos e agroquímicos e as perdas de solo por escoamento e erosão. A condução da rega foi feita recorrendo a modelos de programação da rega, nomeadamente ao WinISAREG e ao SIMDual-Kc, tendo por base a definição de estratégias de rega deficitária em condições de seca. Além do mais, procedeu-se à análise económica das diferentes estratégias de rega simuladas. O projecto teve também como tarefa a integração dum conjunto de bases de dados e de diversos modelos de programação e condução da rega num SIG (Sistema de Informação Geográfic) de forma a constituir uma ferramenta de apoio aos utilizadores na gestão da rega, podendo esta ser acedida através da WEB. A WEB permite pois o fácil acesso por todos, mesmo aqueles que se encontram à distância, elevando o número de potenciais utilizadores. Os grupos alvo destas tecnologias e ferramentas foram sobretudo os agricultores, os gestores das associações de regantes e outros técnicos agrícolas e comerciais. Contudo, houve também a preocupação de envolver projectistas e consultores, assim como outros especialistas da matéria. Algumas das tecnologias e ferramentas em questão estão a ser desenvolvidas em paralelo com o projecto POCTI e este trabalho nunca se dá por concluído. O uso de novas linguagens de programação é um desafio constante na forma de relacionamento entre os modelos e os utilizadores e a actualização das bases de dados é uma constante com o aparecimento de novos equipamentos. Este projecto resulta da colaboração de várias instituições e de muitos coelgas, na sua maioria jovens bolseiros, que vêm adquirindo formação pelo seu envolvimento neste e noutros projectos. As instituições que colaboraram neste estudo e os respectivos colaboradores descriminam-se abaixo. • ISA – além do signatário, colaboraram a Prof. I. M. Alves e os bolseiros B. Sequeira, G. Rodrigues, J. Rolim, M. Gabriel, P. Paredes, P. Godinho, P. Mateus, P. Teodoro, R. Branco, T. Brito e V. Fernandes. • COTR colaborou o Eng. Isaurindo Oliveira, Eng. Fernando Nunes, Engª Marta Fabião, Eng João Mendes, Engª Paula Brás e Engª Cristina Soeiro Guerreiro. • Associação de Beneficiários da Obra da Vigia colaborou o Eng. António Russel e Engª Sandra Rosa. • Junta de Agricultores do Lucefecit colaborou o Eng. Bulhão Martins, Domingos Joaquim Cardoso e José Oliveira Códices. • Estação Agronómica Nacional colaborou a Drª Maria da Conceição Gonçalves. • Universidade do Algarve colaborou a Drª Celestina Pedras. • Escola Superior Agrária de Coimbra colaborou o Prof. José Manuel Gonçalves, Eng. Manuel Nunes e Francisco Pires. A todos se agradece a dedicação a este estudo, a preocupação em fazer bem e em divulgar junto dos destinatários, e a todos se manifesta o muito agrado pelo bom ambiente de trabalho, de colaboração e de amizade que foi sendo frutuosamente criado. O coordenador Luis Santos Pereira Capítulo I I. Introdução A água é um recurso indispensável à grande maioria das actividades económicas, nomeadamente agricultura e indústria, e com una influência decisiva na qualidade de vida das populações. O Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água lançou um conjunto de medidas apliáveis aos vários sectores, em que a “Condução da Rega” é uma das 23 medidas aplicáveis ao sector agrícola. No sentido de melhorar o uso da água em regadio, é necessário realizar uma gestão correcta da mesma, nomeadamente ao nível da condução da rega. Assim, de forma a promover uma gestão eficiente e a se retirar pleno proveito desta é imprescindível que o projecto de sistemas de rega seja efectuado de uma forma rigorosa e o mais adequada possível. Tal só é viável recorrendo a sólidas ferramentas de apoio à decisão e pela transferência para o campo de um conjunto de tecnologias de gestão de rega sob pressão, tanto no que se refere à rega na parcela como aos sistemas de condução e distribuição. Para uma boa gestão da água em regadio é fundamental a determinação correcta do balanço hídrico do solo na zona explorada pelas raízes, sendo para tal necessário conhecer algumas das propriedades hidráulicas do solo. Por outro lado, o uso correcto da água depende não apenas da aplicação de dotações e da duração de rega adequadas mas também do desempenho dos sistemas de rega instalados. Efectuaram-se, deste modo, recolha de amostras de solo não perturbadas nos dois Aproveitamentos Hidroagrícolas em estudo, o da Vigia e o do Lucefecit, que permitiram construir uma base de dados valiosa. Foram realizadas avaliações aos diferentes sistemas de rega sob pressão (aspesão fixa, canhão com enrolador, rampa pivotante e microrrega) instalados nestes Aproveitamentos. A análise dos dados recolhidos no campo foi efectuada recorrendo a modelos, os quais constituem ferramentas simples e úteis, desenvolvidas com o intuito de auxiliar os agricultores, técnicos de campo e comerciais na planificação do uso da água, sobretudo em condições de carência hídrica, minimizando os seus impactos económicosociais e também na escolha do equipamento a adoptar. Os modelos desenvolvidos permitem, para além da avaliação do desempenho dos sistemas a operar no campo, o dimensionamento de novos projectos. Os modelos AVASPER, TRAVGUN, DEPIVOT são exemplos de modelos com estas carcterísticas/aptidões, respectivamente para o caso da rega por aspersão fixa, canhão com enrolador e rampa pivotante. O modelo MIRRIG (microrrega) apresenta ainda a vertente de um SAD (Sistema de Apoio à Decisão). Devido à constante inovação nas tecnologias de informação e de forma a tornar estas ferramentas de fácil acesso aos diversos utilizadores, os referidos modelos foram integrados num SIG, através da aplicação HidroGest. Esta aplicação permite registar, actualizar, tratar e validar a informação e visualizá-la sob a forma de tabelas ou mapas. Actualmente é prática corrente que a transferência de tecnologia e de conhecimento se processe com recurso à Internet, como veículo de transmissão. Contudo, muitas vezes não existe um suporte efectivo aos agricultores na adopção e operação destas novas tecnologias. Assim, de forma a ultrapassar estas dificuldades, foi desenvolvido o Sistema WebISAREG, o qual visa a condução da rega através de uma página WEB, com a finalidade de dotar o agricultor de uma ferramenta que lhe permita a sua participação na gestão e optimização da rega. A determinação do calendário de rega mais correcto fornece ao agricultor dados que lhe permitem reposnder a questões como “quando, quanto e como regar” e tornar mais eficiente o uso da água. 3 Capítulo I O relatório está dividido em 8 capítulos, sendo o último referente às acções de divulgação e seminários efectuados no âmbito deste projecto. No capítulo II é feita uma abordagem aos Sistemas de Informação Geográfica e à aplicação desenvolvida para integração dos modelos. A elaboração da base de dados das propriedades hidráulicas do solo é descrita no capitulo III.. No capitulo IV são apresentadas diversas estratégias de rega das culturas mais representativas da zona alvo de estudo, tais como trigo, milho, girassol e olival. No capítulo V é feita uma descrição dos sistemas de rega a operar nos dois Aproveitamentos Hidroagrícolas, focando a sua avaliação e os aconselhamentos possíveis para melhorar o funcionamento e desempenho dos mesmos e consequentemente as eficiências de aplicação da água de rega. A apresentação dos diversos modelos desenvolvidos (AVASPER; TRAVGUN, DEPIVOT e MIRRIG) para avaliação e dimensisonamentode novos projectos é apresentada no capítulo VI. O sistema de condução da rega na WEB – WEBISAREG é apresentado no capítulo VII, onde se refere a sua arquitectura, os dados de entrada necessários e os outputs deste modelo. No Anexo A apresentam-se os flyers de divulgação do projecto. 4 Capítulo II II. Sistemas de Informação Geográfica II.1. Introdução As tecnologias de informação estão em constante desenvolvimento e são cada vez mais indispensáveis no apoio ao planeamento e gestão agrícola, nomeadamente ao nível do projecto, modernização e reabilitação de Aproveitamentos Hidroagrícolas. Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) são uma das tecnologias mais utilizadas, permitindo ao utilizador registar, actualizar, tratar e validar informação numa base de dados georeferenciada. Contudo, não se pode descurar o facto de grande parte dos Aproveitamentos Hidroagrícolas estarem bastante desactualizados no que se refere a ferramentas de gestão e de os gestores e técnicos que neles trabalham terem poucos conhecimentos de novos softwares. A geral ausência de utilização de modelos agronómicos deve-se também à inexistência de dados credíveis, à complexidade na obtenção e percepção de alguns destes dados e à falta de acompanhamento e formação aos utilizadores na fase de implementação dos modelos. De forma a ultrapassar os obstáculos acima referidos foi desenvolvida a aplicação HidroGest. Esta aplicação permite estabelecer uma ponte entre o utilizador final e as novas tecnologias, sem necessidade de grandes conhecimentos por parte deste. A aplicação está totalmente desenvolvida para os Aproveitamentos Hidroagrícolas da Vigia e do Lucefecit, podendo ser aplicada a outros, desde que construídas ou adaptadas as respectivas bases de dados. II.2. A Aplicação HidroGest A aplicação HidroGest é constituída por bases de dados (geográficas e não geográficas), software de gestão das bases de dados - GESTOR (SGBD – Sistema de Gestão de Base de Dados) e interfaces para utilização de diversos modelos. As bases de dados são a plataforma base de funcionamento de toda a aplicação. É sobre estas que os modelos, os diversos SGBD (GESTOR, Access, ArcGIS) e as interfaces vão funcionar, efectuando todas as transações de dados. O software GESTOR tem como objectivo facilitar algumas tarefas mais comuns na gestão de dados de um Aproveitamento Hidroagrícola. Deste modo, inclui quer tarefas básicas de um SGBD como também consultas pré-definidas com visualização em mapa, no SIG. As interfaces efectuam a ligação entre os modelos e as bases de dados, facilitando a sua utilização e permitindo que os modelos utilizem os mesmos dados. Tal garante coerência entre os diversos resultados obtidos. Estas interfaces estabelecem interactividade entre o utilizador e o mapa, quer ao nível dos inputs para os modelos como também dos outputs destes. Não obstante, pelas limitações que o software SIG apresenta (conhecimentos específicos por parte do utilizador e o facto de a sua licença ser cara), optou-se por desenvolver uma estrutura dinâmica que permite a utilização com interface SIG e com interface Windows (Figura II.1). Naturalmente, as funcionalidades especificas para o software SIG (interacção com o mapa) não estão disponíveis na interface Windows. 5 Capítulo IV Utilizador GIS ou Windows HidroGest Interface Base de Dados Interface Modelos MAPA (apenas GIS) Modelos Bases de Dados Fig. II.1. Esquema conceptual da aplicação HidroGest II.2.1. Bases de dados Em termos conceptuais, a aplicação é constituída por uma base de dados que responde às necessidades de informação por parte do utilizador e do funcionamento dos modelos. No entanto, em termos funcionais, esta encontra-se dividida em quatro sub-bases de dados: base de dados georeferenciada (geodatabase), base de dados do Aproveitamento Hidroagrícola (AH), base de dados Agronómica e base de dados de Consultas (Figura II.2). Base de Dados HidroGest Aproveitamento Hidroagrícola GeoRef Agronómica Consultas Fig. II.2. Esquema da base de dados da aplicação HidroGest A base de dados georeferenciada foi desenvolvida no software ArcGIS da ESRI, a qual guarda os dados no formato do Microsoft Access. As bases de dados dos Aproveitamentos (Vigia e Lucefecit) foram desenvolvidas directamente no Access. Por sua vez, a base de dados de consultas é desenvolvida com a utilização da aplicação onde são guardadas as consultas e análises feitas pelo utilizador, bem como os dados de saída dos modelos. 6 Capítulo II II.2.1.1. Base de dados georeferenciada As bases de dados georeferenciadas (geodatabase) podem ser elaboradas com informação geo-referenciada obtida através de GPS, digitalização e georeferenciação através de pontos conhecidos (por exemplo, marcos geodésicos). Neste projecto, a informação geo-referenciada foi obtida de três formas: • aquisição de cartas georeferenciadas (digitalização) - convertidas do formato Interchange (.E00) para uma cobertura e posteriormente exportadas para a geodatabase; • colecta de dados no campo através de GPS; • por transformação de informação obtida por outras entidades/empresas (conversão de formatos) - ficheiros CAD (condutas, tomadas de água, rede viária, rede de drenagem natural, limites de parcelas, rampas pivotantes e outras infra-estruturas) convertidos para temas de pontos, linhas e polígonos, consoante a tipologia. No ArcGIS os temas (shapefile, layer, personal geodatabase, etc.) têm uma base de dados interna que está associada às suas entidades (cada linha da tabela é uma entidade, representando os campos os seus atributos - número de identificação, forma, comprimento, etc). No entanto, existe a possibilidade de introduzir e estabelecer relações com bases de dados externas ao ArcGIS através do esquema relacional (Figura II.3). Fig. II.3. Esquema relacional geo-referenciado Para que haja compatibilidade entre os diversos ficheiros é necessário garantir que os mesmos estão geo-referenciados com o mesmo sistema de projecção de coordenadas. O software ArcGIS contém ficheiros com sistemas de coordenadas elipsoidais e coordenadas projectadas pré-definidos, incluindo o sistema utilizado pelo Instituto Geográfico do Exército (IGeoE), tendo sido este o utilizado para a georeferenciação, tanto das cartas de solos como do ficheiro CAD. No ArcGis os formatos – feature classes, podem estar associados em feature datasets, desde que possuam a mesma referência espacial (sistema de coordenadas e extensão do domínio espacial), podendo assim estabelecer relações topológicas umas com as outras. Na Figura II.4 está representada a relação entre geodatabase, feature dataset e feature class. A geodatabase denomina-se DadosGEOREF e é constituída por 2 feature dataset. 7 Capítulo IV Geodatabase Feature dataset Feature class (linhas) Feature class (polígonos) Feature class (pontos) Rede de condutas (Geometric Network) Fig. II.4. Esquema da geodatabase A informação contida nos temas ou feature classes pode ser tratada individualmente ou em conjunto com outras camadas de informação, ou seja, com outros temas. Essa possibilidade confere ao SIG uma variedade enorme de possibilidades, tanto no desenvolvimento de novos temas com nova informação, como na análise espacial da informação já existente (Figura II.5). A sobreposição dos temas (classes) referidos dão origem a mapas. No anexo B encontram-se os mapas dos Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia e do Lucefecit respectivamente. Fig. II.5. Tratamento de informação entre vários temas II.2.1.2. Base de dados dos Aproveitamentos Hidroagrícolas A base de dados do Aproveitamento Hidroagrícola é constituída por informação cadastral e de infra-estruturas. Esta armazena dados necessários ao funcionamento dos modelos, tais como dados sobre condutas, parcelas, beneficiários, sistemas de rega, culturas, solos, aspersores, canhões de rega, etc. A base de dados deve ser actualizada pelos gestores dos Aproveitamentos de forma a que os resultados obtidos sejam fiáveis. 8 Capítulo II II.2.1.3. Base de dados Agronómica A base de dados Agronómica armazena informação comum aos Aproveitamentos Hidroagrícolas. Engloba dados culturais, edáficos, meteorológicos e outro tipo de dados considerados relevantes para os modelos de simulação. Esta base de dados tem como objectivo a concentração de dados análogos aos Aproveitamenos Hidroagrícolas e aos modelos de simulação de modo a evitar duplicação de informação e manter a integridades dos dados. II.2.1.4. Base de dados de Consultas A base de dados de consultas é desenvolvida com a utilização da aplicação, sendo guardadas as consultas e análises feitas pelo utilizador, bem como os dados de saída dos modelos. II.3. Desenvolvimento de software e interfaces A informação existente numa base de dados por si só revela pouco interesse. Para obter informação complementar e útil é necessário efectuar o cruzamento de dados entre várias tabelas, fazer consultas, entre outras operações. No caso dos dados estarem georeferenciados, tanto é possível fazer análises espaciais como visualizar os resultados de consultas com base em critérios definidos pelo utilizador. O ArcGIS fornece um extenso leque de ferramentas de consulta e análise espacial que dão um elevado apoio a utilizadores mais capacitados. No entanto, como referido anteriormente, para utilizadores menos capacitados foi desenvolvido o software GESTOR. As interfaces estabelecem uma ponte entre os modelos integrados e a base de dados de forma automatizada (Figura II.6). Cada modelo necessita de informação especifica para o seu funcionamento e é através da interface que a informação é recolhida da base de dados e a fornece ao modelo no formato indicado. O utilizador apenas precisa de seleccionar, por exemplo, uma parcela e todo o processo de manusear os dados e carregar o modelo é executado pela aplicação de forma automática, à margem do utilizador. Fig. II.6. Janela de entrada da aplicação HidroGest 9 Capítulo IV II.3.1. Software de gestão de bases de dados - GESTOR Na Figura. II.7 apresenta-se o esquema genérico de funcionamento do algoritmo do Sistema de Gestão de Base de Dados (SGBD) – GESTOR - da aplicação HidroGest. GESTOR Operações Reparações condutas Consultas Reparações tomadas Consulta de tabelas Alteração de tabelas Consulta avançada Introdução de dados Alteração de dados Representação gráfica Fig.II.7. Esquema genérico do funcionamento do programa GESTOR (SGDB) A gestão dos dados, como a realização de consultas simples de tabelas ou a introdução e alteração de dados, é feita pela mesma rotina. No entanto, quando se trata de consultas avançadas com visualização no mapa, então é despoletada uma outra rotina que gera essa visualização no ArcMap. Nas Figuras II.8 e II.9 está representado o funcionamento das rotinas. A rotina da SGBD (Figura II.8) estabelece a ligação entre o programa e a base de dados, permitindo visualizar no programa os dados existentes nas tabelas, com ou sem um filtro de selecção de dados. As diversas funções possíveis de realizar com esta rotina são: consulta, actualização e introdução de novos dados. Nas consultas simples, alteração de dados ou introdução de novos dados o software gera a expressão SQL à base de dados e apresenta a resposta sob a forma de tabela. Nas consultas avançadas (Figura II.9), o utilizador escolhe uma das consultas pré-definidas e fornece os parâmetros requeridos para a mesma. A expressão SQL é gerada automaticamente e os dados são apresentados também numa tabela e num layer (pela criação de uma tabela temporária apenas com as entidades que fazem parte da consulta requerida). 10 Capítulo II Utilizador Consulta Simples? N S Alteração Dados? N S Introdução Dados? Consulta Avançada? N S S Decisão de consulta Expressão consulta (Query) Conexão ADODC Resultado da consulta N Base de Dados N Nova Consulta Avançada? Necessita parâmetros? S Definição de Parâmetros: área, diâmetro, nome, troço, pressão Expressão consulta (Query) S Fig. II.8. Fluxograma do Sistema de Gestão de Base de Dados – GESTOR Nas Figuras II.10 e II.11 estão demonstrados os resultados de uma consulta, os quais estão ligados interactivamente ao SIG. 11 Capítulo IV Consulta N Consulta Avançada? S Expressão consulta (Query) temporária Decisão de consulta Necessita parâmetros? N Conexão ADODB Expressão consulta (Query) N Conexão ADODC S Definição de Parâmetros: área, diâmetro, nome, troço, pressão Cria tabela temporária Base de Dados Cria nova layer Representação gráfica Representação tabela Cria nova tabela Definir nome da nova layer S Criar nova layer? N Fig. II.9. Fluxograma da visualização das consultas avançadas Fig. II.10. Janela das consultas avançadas (Interface SIG) 12 Capítulo II Fig. II.11. Resultado de uma consulta em tabela (esquerda) e no mapa (direita) (Interface SIG) II.3.2. Integração de modelos no SIG Os diversos modelos são integrados nesta tecnologia por intermédio de uma barra de ferramentas, variando a interface consoante o modelo. As interfaces foram desenvolvidas, tanto para o Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia como para o do Lucefecit. II.3.2.1. Modelo de conversão de dotações (DOTmm/h) No modelo WINISAREG, os resultados das dotações líquidas são expressas em mm. Esta unidade não é de apreensão fácil por parte do agricultor, pelo que foi desenvolvido um conversor que transforma as referidas dotações líquidas em mm para dotações brutas em horas. Esta conversão é feita em função das características do equipamento (eficiência do sistema). Para o modelo ser executado novamente é necessário seleccionar a parcela e a interface vai consultar os dados e enviá-los para o modelo. Desta forma é garantido que as características do sistema de rega se referem à parcela pretendida e são as que foram parametrizadas anteriormente para essa mesma parcela. Nas Figuras II.12 e II.13 estão representadas as interfaces gráficas deste modelo. Fig. II.12. Interface de ligação entre o SIG e os modelos 13 Capítulo IV Fig. II.13. Interface do conversor de alturas de água (mm) para tempo de rega (horas) para rampas pivotantes II.3.2.2. Modelos de avaliação de sistemas de rega Os modelos de avaliação de sistemas de rega foram desenvolvidos como modelos para ser utilizados isoladamente (stand-alone). Tal facto suscita difculdades de integração a vários níveis, principalmente nas interfaces gráficas e esquema funcional. A correcção deste facto implica a reprogramação quase integral da estrutura dos modelos, que é inviável nesta fase. Por este facto, optou-se por executar apenas uma integração de base de dados que permite igualmente manter a integridade dos dados utilizados e cruzar informação entre os diversos modelos. Na Figura. II.14 está esquemetizada a estrutura da integração dos modelos no HidroGest. Funcionamento dos Modelos Isolados Através do HidroGest Utilizador Utilizador Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 BD 1 BD 2 BD 3 Comunicação predefinida pelo modelo Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 HidroGest BD Comunicação estabelecida pelo HidroGest Fig. II.14. Estrutura de funcionamento dos modelos integrados no HidroGest Está desenvolvida a interface para o modelo de avaliação de canhões com enrolador (TRAVGUN) estão em conclusão as interfaces para os modelos AVASPER e MIRRIG. Estas interfaces permitem a introdução dos valores obtidos em avaliações de campo nas bases de dados georeferenciada e dos modelos, indexando-os às respectivas parcelas no SIG. A base de dados para o modelo MIRRIG já está construída e possui informação sobre gotejadores, tubos 14 Capítulo II com gotejadores inseridos de fábrica, fitas, microaspersores e miniaspersores. A base de dados do modelo AVASPER está igualmente construída e em actualização devido à necessidade de considerar equipamentos entretanto disponíveis no mercado. II.3.2.3. Ferramentas de apoio Os dados armazenados nas bases de dados são a base de informação dos modelos. No entanto, para que alguns destes dados possam ser utilizados pelos modelos têm de ser processados em nova informação. Por exemplo, a base de dados de solos contém informação sobre as manchas de solo, no entanto, o modelo de balanço hídrico WINISAREG precisa de informação relativa ao TAW na parcela. Neste caso, é necessário determinar os solos que compõem a parcela em causa e com base nas suas propriedades hidráulicas determinar o TAW (Figura II.15). Estes e outros processamentos (na Figura II.16), determinação da mancha dominante em cada parcela) de dados foram automatizados de forma a simplificar o uso dos modelos por parte do utilizador. Fig. II.15. Mapa da Vigia com carta de solos como base e tema de pivots classificados segundo a água disponível total do solo (TAW) 15 Capítulo IV Fig. II.16. Mapa com carta de solos no fundo e tema de pivots identificados pela mancha de solo dominante II.4. Conclusões No sentido de facilitar a gestão dos Aproveitamentos Hidroagrícolas foi desenvolvida, a título de exemplo, para os Aproveitamentos de Rega do Lucefecit e da Vigia, a aplicação Hidrogest. Esta é uma estrutura dinâmica que permite a utilização com uma interface SIG, possibilitando a visualização dos resultados em mapa, assim como a utilização com uma interface Windows (menor conhecimento informático e ausência de softwares SIG). Desta forma, a aplicação Hidrogest permite estabelecer uma ponte entre o utilizador final e as novas tecnologias, sem necessidade de grandes conhecimentos por parte deste. Existem já interfaces para o software GESTOR (gestão de bases de dados), para o conversor DOTmm/h e para o modelo AKLA. No âmbito do projecto CIRMAN-ARAL, também foram integrados na aplicação HidroGest os modelos de apoio à decisão SADREGA e SEDAM para rega de superfície. 16 Capítulo III III. Base de dados das propriedades hidráulicas do solo III.1. Introdução O conhecimento do balanço hídrico do solo na zona explorada pelas raízes é fundamental para uma boa gestão da água em regadio (Pereira, 2004). Sendo o solo o meio onde se efectua o armazenamento e transporte de água até às raízes das plantas, conhecer as suas características torna-se bastante importante. As características físicas do solo determinam a dimensão e volume dos poros do solo em que a água é retida e se move. Tais características, porém, variam geralmente de camada para camada ao longo do perfil (Pereira, 2004). A determinação das propriedades hidráulicas do solo, que são a curva de condutividade hidráulica (K(h)) e a curva característica de humidade do solo (θ(h)), também designada curva de pF, é fundamental para a quantificação das transferências hídricas na zona não saturada, como sejam a infiltração, evaporação e percolação da água. Assim, a partir das relações K(h) e θ(h) torna-se possível avaliar a evolução do balanço hídrico do solo e a quantidade de água armazenada na zona radicular (Gonçalves, 1994). Contudo, a caracterização hidrodinâmica “in situ” é muito trabalhosa, dispendiosa e demorada. Como tal, têm-se vindo a aplicar métodos alternativos que determinam as propriedades hidráulicas de forma indirecta, através de propriedades do solo mais fáceis de medir, as chamadas propriedades básicas do solo, como sejam a textura, a massa volúmica aparente e o teor em matéria orgânica (Paz, 2004). Com o objectivo de caracterizar em termos hidráulicos os solos dos Aproveitamentos Hidroagrícolas do Lucefecit e da Vigia, concebeu-se uma base de dados das propriedades hidráulicas medidas nas principais famílias de solos de cada um daqueles perímetros de rega. Utilizaram-se ainda funções de pedotransferência (PTFs) como método alternativo de determinação daquelas propriedades. Os resultados obtidos com as PTFs foram validadas com os valores medidos experimentalmente. III.2. Materiais e métodos III.2.1. Recolha de amostras de solo A escolha dos solos estudados assentou na sua maior representatividade nos Aproveitamentos Hidroagrícolas em estudo, conjugada com uma diversidade de texturas necessária à obtenção de funções de pedotransferência. A recolha de amostras foi efectuada num total de 55 horizontes/camadas pertencentes a 29 perfis de solo abertos no Lucefecit e 51 horizontes/camadas pertencentes a 32 perfis de solo na Vigia, de diversas famílias de solos segundo a terminologia definida por Cardoso (1965). Nas Tabelas III.1 e III.2 encontram-se as famílias de solos estudados no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit e da Vigia, respectivamente. Nos perfis observados colheram-se amostras de solo não perturbadas utilizadas nas determinações laboratoriais da massa volúmica aparente, da curva característica de humidade do solo e da condutividade hidráulica. Colheram-se, ainda, amostras de solo perturbadas para a determinação laboratorial da composição granulométrica do solo e do seu teor em matéria orgânica. 17 Capítulo III As amostras de solo não perturbadas são colhidas em cilindros de Kopecki de 100 cm3, segundo uma orientação vertical, em patamares ou covas abertas em níveis representativos das camadas do perfil de solo ou segundo um critério geométrico, colhendo-se amostras a intervalos sucessivos de determinada distância. Tabela III.1. Famílias de solos estudados no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit Sr Solos Mediterrâneos Vermelhos ou Amarelos, de Materiais Não Calcários, Normais, de “Rañas” ou depósitos afins Px Solos Mediterrâneos, Pardos, de Materiais Não Calcários, Normais, de xistos ou grauvaques Vcm Solos Mediterrâneos; Vermelhos ou Amarelos, de Materiais Calcários, Para-Barros, de margas ou calcários margosos Sb Coluviossolos, Não Calcários, Noramis, de textura mediana Cb Barros Castanho-Avermelhados, Não Calcários, de basaltos ou doleritos ou outras rochas eruptivas ou cristalofílicas básicas Ex Litossolos dos Climas de Regime Xérico, de xistos ou grauvaques Os cilindros são enterrados através de um colhedor de punho, de forma a que o bordo superior de cada cilindro fique enterrado, no mínimo 0.5 cm e que possa ser deixado um excesso de solo no topo do cilindro para que, após preparação das amostras estes fiquem completamente cheios. Para cada camada amostrada foram recolhidos 2 cilindros, correspondentes a repetições a partir das quais se calcula o valor médio dos parâmetros da amostra em causa. Na Figura III.1 é possível visualizar alguns dos passos efectuados na recolha de amostras de solo não perturbadas. Tabela III.2. Famílias de solos estudados no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia 18 Pac Solos Argiluviados Pouco Insaturados - Solos Mediterrâneos, Pardos de Materiais Calcários, Para-Barros, de margas ou calcários margosos ou de calcários não compactos associados com xistos, grés argilosos, argilitos ou argilas ou de grés argilosos calcários (de textura franca a franco-argilosa) Pag Solos Argiluviados Pouco Insaturados - Solos Mediterrâneos, Pardos, de Materiais Não Calcários, Para-Solos Hidromórficos, de arenitos ou conglomerados argilosos ou argilas (de textura arenosa ou franco-arenosa) Pmg Solos Argiluviados Pouco Insaturados - Solos Mediterrâneos, Pardos, de Materiais Não Calcários, Normais, de quartzodioritos Pmn Solos Argiluviados Pouco Insaturados - Solos Mediterrâneos, Pardos, de Materiais Não Calcários, Normais, de rochas cristalofílicas Vcm Solos Argiluviados Pouco Insaturados - Solos Mediterrâneos, Vermelhos ou Amarelos, de Materiais Calcários, Para-Barros, de margas ou calcários margosos Sr Solos Argiluviados Pouco Insaturados - Solos Mediterrâneos, Vermelhos ou Amarelos, de Materiais Não Calcários, Normais, de "rañas" ou depósitos afins Vc Solos Calcários, Vermelhos dos Climas de Regime Xérico, Normais, de calcários Cb Barros Castanho-Avermelhados, Não Calcários, de basaltos ou doleritos ou outras rochas eruptivas ou cristalofílicas básicas Bvc Barros Castanho-Avermelhados, Calcários, Muito Descarbonatados, de dioritos ou gabros ou rochas cristalofílicas básicas associados a calcário friável Bpc Barros Pretos, Calcários, Muito Descarbonatados, de dioritos ou gabros ou outras rochas eruptivas ou cristalofílicas básicas, associados a calcário friável Par Solos Litólicos, Não Húmicos Pouco Insaturados, Normais, de materiais arenáceos pouco consolidados (de textura arenosa a franco-arenosa) Capítulo III Fig. III.1. Recolha de amostras de solo não perturbadas III.2.2. Determinações laboratoriais O solo é um sistema heterogéneo e disperso, sendo constituído por 3 fases distintas: sólida, líquida e gasosa. A fase sólida é composta por partículas minerais de diferentes tamanhos, desde as areias às argilas. A proporção relativa dos lotes de partículas minerais, compreendidas entre determinados limites (inferiores a 2 mm) constitui aquilo a que se designa por composição granulométrica ou textura de um solo. Para estabelecer os lotes texturais (AG, AF, L, A) recorreu-se à escala de Atterberg (Tabela III.3), recomendada pela Sociedade Internacional da Ciência do Solo e a percentagem relativa de cada um foi determinada, em laboratório, utilizando o método clássico da Pipeta. Tabela III.3. Escala da Atterberg Designação dos lotes Diâmetro das partículas em mm Areia grossa (AG) 2 - 0.2 Areia Fina (AF) 0.2 – 0.02 Limo (L) 0.02 – 0.002 Argila (A) <0.002 A classificação textural das amostras a partir das fracções de areia fina, areia grossa, argila e limo, foi efectuada recorrendo aos diagramas triangulares de Gomes e Silva (1962) e de Shirazi e Boersma (1984). Segundo estes últimos, e partindo da hipótese de que a representação gráfica do número de partículas de um dado diâmetro pelo logaritmo desse diâmetro corresponde aproximadamente a uma distribuição normal, a composição granulométrica do solo pode ser caracterizada através de duas propriedades estatísticas: a média geométrica do diâmetro das partículas (GPD) e o seu desvio padrão geométrico (GSD). Estas são calculadas de acordo com as seguintes fórmulas: ⎡ ⎛ n ⎞⎤ GPD = exp ⎢0.01⎜ ∑ f i ln d i ⎟⎥ ⎝ i =1 ⎠⎦ ⎣ (III.1) 1 2 2 ⎡ ⎡ ⎛n ⎛n ⎞⎤ ⎤ 2 ⎞ GSD = exp ⎢0.01⎜⎜ ∑ mi (ln d i ) ⎟⎟ − ⎢0.01⎜⎜ ∑ f i ln d i ⎟⎟⎥ ⎥ ⎢ ⎝ i =1 ⎠ ⎢⎣ ⎝ i =1 ⎠⎥⎦ ⎥⎦ ⎣ (III.2) 19 Capítulo III onde fi é a percentagem do lote i, di é o diâmetro médio aritmético do lote i e n é o número de lotes granulométricos. A matéria orgânica, parâmetro com papel preponderante na formação da estrutura e consequentemente com influência na absorção e retenção de água no solo, foi determinada através da relação MO = 1.724C, em que C é o teor em carbono orgânico, tendo este sido obtido pelo método de Walkley-Black modificado, descrito por Balsa (1993). A massa volúmica aparente (ρb) foi determinada por secagem do solo a 105º C em amostras (100 cm3) de solo não perturbadas. Nos Anexos III.1 e III.2 apresentam-se os valores das propriedades básicas referentes às amostras de solos recolhidas nos Aproveitamentos Hidroagrícolas do Lucefecit e da Vigia, respectivamente. A curva característica de humidade do solo relaciona o potencial mátrico ou a pressão efectiva da água do solo com o teor de água volúmico (θ) da fase líquida do solo, submetido a essa pressão. A pressão é medida directamente e o teor de água é obtido por pesagens sucessivas da amostra. Esta curva depende não só da textura como também da estrutura do solo Para a determinação da curva característica da humidade do solo foram medidos em laboratório nove pontos, recorrendo-se às amostras de solos não perturbadas (Anexos III.3 e III.4). Foram utilizados 3 métodos, todos baseados no princípio do meio poroso. Para os pontos de pF ≤ 2.0, ou seja sucções inferiores a 100 cm de altura de água, utilizou-se o dispositivo da caixa de areia. No caso de valores de pF compreendidos entre 2.0 e 2.7 utilizou-se o dispositivo da caixa de areia+caulino e para a determinação de pontos da curva com pF >3.0 utilizou-se o aparelho de membrana de pressão. Além da Capacidade de Campo e do Coeficiente de Emurchecimento considera-se também de elevada importância o conceito de Capacidade Máxima para a Água. A diferença entre os 2 primeiros corresponde à Capacidade Utilizável do Solo, ou seja, a fracção da água que pode ser utilizada pelas plantas, sendo uma variável de extrema importância para a gestão da rega. Capacidade máxima para a água - é a percentagem máxima de água que um solo pode conter e que corresponde ao preenchimento total do seu espaço intersticial. Quando expresso em volume, o seu valor corresponde aproximadamente ao da porosidade total. Para a determinação laboratorial do teor de água utilizou-se um pF de 0.4. Capacidade de campo – representa a quantidade de água que um solo pode reter quando, depois de saturado, se deixa a drenagem operar livremente A sua determinação em laboratório corresponde aos teores de água retida para pF entre 2,0 e 2.5, variando consoante os solos. Coeficiente de emurchecimento – representa o limite fisiológico de extracção da água por parte da maioria das plantas cultivadas, em ausência de salinidade. Em laboratório admitiu-se um teor de água retida a uma sucção de 15 atmosferas ou seja um pF de 4.2. III.2.3. Obtenção das PTFs As funções de pedotransferência permitem obter as propriedades hidráulicas do solo a partir das suas propriedades básicas, sendo estas de mais fácil determinação e estando geralmente disponíveis na bibliografia. Estas funções podem ser determinadas recorrendo a duas técnicas: a de estimação por pontos ou a de estimação por parâmetros. A primeira permite relacionar alguns pontos da curva característica de humidade do solo ou da curva de condutividade hidráulica com as 20 Capítulo III propriedades básicas do solo, enquanto a segunda permite obter parâmetros de modelos que descrevem as propriedades hidráulicas do solo, pressupondo a existência de uma descrição matemática do comportamento destas propriedades, de que é exemplo o modelo de van Genuchten. Neste trabalho, tendo em conta que o objectivo era o de estimar três pontos específicos da curva de retenção de água no solo, foi utilizada a técnica de estimação por pontos. Assim, determinaram-se os teores de água retida no solo contra sucções equivalentes a 2.5, 100 e 15850 cm de água (em unidades SI: 0.25 kPa, 9.81 kPa, 1554.4 kPa), considerando aqueles valores correspondentes aproximadamente à porosidade total, capacidade de campo e coeficiente de emurchecimento, respectivamente. Estas variáveis dependentes relacionaram-se com as propriedades básicas do solo (variáveis independentes), nomeadamente a textura, o teor em matéria orgânica, a massa volúmica aparente, a profundidade média da camada de solo, a média geométrica do diâmetro das partículas e o seu desvio padrão. As propriedades básicas do solo utilizadas para o desenvolvimento das PTFs podem ser visualizadas na Tabela III.4. Tabela III.4. Propriedades básicas dos solos utilizadas no desenvolvimento das PTFs Símbolo Unidades utilizadas Propriedades básicas do solo AG % Teor em areia grossa AF % Teor em areia fina A % Teor em limo L % MO Teor em argila -1 Teor de matéria orgânica -3 g kg ρb g cm Massa volúmica aparente Z cm Profundidade média da camada GPD - Média geométrica do diâmetro das partículas GSD - Desvio padrão da média geométrica do diâmetro das partículas As variáveis GPD e GSD não necessitam de mais que a composição granulométrica para serem obtidas e, segundo Campbell (1985), a sua utilização é de grande utilidade quando se procura determinar as propriedades hidráulicas do solo a partir de dados da textura, sendo mais explicativa da variabilidade dos dados do que a composição granulométrica por si só. A base de dados de solos utilizada para a construção das PTFs é constituída por 304 horizontes/camadas de solo recolhidas em diversas regiões de Portugal e encontra-se no Departamento de Ciência do Solo da Estação Agronómica Nacional (DCS–EAN), em Oeiras. Na Tabela III.5 apresentam-se os valores médios, desvio padrão, mínimo e máximo das variáveis independentes e dependentes utilizadas na construção das PTFs. As funções de pedotransferência foram obtidas através de regressão linear múltipla passo a passo entre as propriedades básicas do solo e os teores de água retidos às três sucções já atrás referidas, recorrendo-se ao programa STATGRAPHICS 5 PLUS. 21 Capítulo III Tabela III.5. Valores médios, desvio padrão, mínimo e máximo das variáveis independentes e dependentes utilizadas na construção dos modelos. Valor médio Desvio padrão Valor mínimo Valor máximo 19.3 31.35 24.25 25.25 0.07 106.29 0.99 1.45 44.2 44.26 34.96 17.2 19.81 17.3 14.77 15.95 0.1163 101.86 0.86 0.19 32.83 8.16 10.01 8.9 0.05 0.81 68.1 0.6 0.0031 2.65 0 0.91 5.0 28.53 57.39 0.67 91.15 70.7 1.2 63.3 0.7741 401.33 4.33 1.87 165 63.47 4.91 39.92 AG (%) AF (%) L (%) A (%) GPD GSD MO (g Kg-1) ρb (g cm-3) Z (cm) θpF 0.4 (%) θpF 2.0 (%) θpF 4.2 (%) As equações obtidas para as funções de pedotransferência correspondentes à porosidade total do solo, capacidade de campo e coeficiente de emurchecimento são as seguintes: pF 0.4=83.7856-0.0200234*Z+0.0931562*A+0.124097*L+5.02028*GPD-30.7196*ρb (III.3) pF 2.0=56.2724+0.142629*A+0.206472*L-27.0276*GPD-19.433*ρb (III.4) pF 4.2=1.23186+0.0218322*Z+0.447251*A+0.089552*L+0.16097*GSD (III.5) O grau de associação linear entre duas variáveis, ou seja, a variabilidade de uma que pode ser explicada em função linear da outra, pode ser analisado através dos coeficientes de correlação. O coeficiente de correlação simples ou de Pearson mede o grau de associação linear entre as variáveis e pode ser calculado através da seguinte fórmula (Murteira et al., 2002): n r= ∑ (x i =1 n ∑ (x i =1 i i − x )( y i − y ) − x) 2 (III.6) n ∑ (y i =1 i − y) 2 A matriz dos coeficientes de correlação linear simples ou de Pearson encontra-se na Tabela III.6. É uma matriz quadrada e simétrica em relação à diagonal, apresentando-se por isso, apenas um dos lados. Este coeficiente pode variar entre -1 e 1, sendo que o sinal reflecte o sentido de variação entre as variáveis e o seu valor absoluto mede a intensidade da associação. Nesta tabela, o valor de p, que indica o nível de significância estatística das correlações estimadas, é apresentado entre parêntesis abaixo do respectivo valor do coeficiente de correlação. 22 Capítulo III Tabela III.6. Matriz dos coeficientes de correlação simples e níveis de significância entre as propriedades do solo AG AF AG 1 AF 0.0100 (0.86) L A GPD GSD MO ρb Z pF0.4 pF2.0 pF4.2 1 L -0.6670 -0.4980 (0.00) (0.00) A -0.5961 -0.6089 0.4413 (0.00) (0.00) (0.00) 1 1 GPD 0.8347 0.0049 -0.4992 -0.5845 (0.00) (0.93) (0.00) (0.00) GSD -0.5862 -0.7101 0.6385 0.9108 -0.4618 (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) MO -0.1504 -0.1657 0.4210 -0.0301 -0.1655 0.0554 (0.01) (0.00) (0.00) (0.60) (0.00) (0.33) 1 1 1 ρb 0.3413 0.3589 -0.5851 -0.2630 0.1966 -0.4523 -0.5422 (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) Z -0.1742 -0.0882 0.1110 0.2208 -0.0931 0.2257 -0.4693 0.0307 (0.00) (0.12) (0.05) (0.00) (0.10) (0.00) (0.00) (0.59) 1 1 pF0.4 -0.4369 -0.4776 0.6755 0.4294 -0.2923 0.6081 0.4929 -0.8675 -0.0540 (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.35) pF2.0 -0.6623 -0.4504 0.7494 0.6150 -0.6156 0.7135 0.3698 -0.6893 0.1129 0.8232 (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) pF4.2 -0.5607 -0.5914 0.4921 0.8891 -0.5829 0.8422 -0.0004 -0.2730 0.2658 0.4411 0.6800 (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) (1.00) (0.00) (0.00) (0.00) (0.00) 1 1 1 Por forma a determinar a qualidade de estimação das PTFs, calculou-se o coeficiente de determinação ajustado (R2ajust) das funções obtidas, o qual entra em linha de conta com o número de variáveis independentes utilizadas e permite analisar a capacidade de descrição dos dados. Na Tabela III.7 apresentam-se os valores para a análise de variância das equações obtidas, em que: Σy2 corresponde à variabilidade total dos dados, SSR é a variação explicada pela regressão, SSE é a variação não explicada pela regressão como medida do erro, R2 é o coeficiente de determinação, R2ajust o coeficiente de determinação ajustado e F é o valor do teste F (304 observações). Para tal recorreu-se às seguintes equações: n ∑ y = ∑( y − y) 2 i =1 i 2 (III.7) SSR = ∑ b j ∑ (xi , j − xi )( y i − y ) (III.8) SSE = ∑ y 2 − SSR (III.9) k n j =1 i =1 23 Capítulo III 2 Rajust = 1− SSE (n − 1) (III.10) ∑ y (n − k − 1) 2 F= SSR / k SSE /(n − k ) (III.11) em que n é o número de observações, y são os valores observados da variável dependente e k variáveis independentes, x. Tabela III.7. Análise de variância das equações de regressão ∑y 2 SSR SSE R2 R2ajust F pF 0.4 20080.7 17294.1 2786.62 0.8612 0.8589 367.40** pF 2.0 29791.0 25475.9 4315.09 0.8552 0.8532 439.84** pF 4.2 23564.7 19603.1 3961.63 0.8319 0.8296 369.88** ** Significante ao nível de confiança de 99% O coeficiente de determinação (R2), que avalia o ajustamento entre os valores observados e os valores estimados da variável dependente, tem valores superiores a 80%. O nível de significância do coeficiente de determinação ajustado (R2ajust), que entra em linha de conta com o número de variáveis independentes que entram na equação e o impacto destas na regressão, pode ser testado por intermédio do teste F. A significância do coeficiente de correlação múltipla é um indicador importante da utilidade da equação de regressão, sendo o seu valor numérico fundamental pois dá a fracção da variação total que é explicada e, deste modo, quanto maior for, melhor é a equação de regressão na caracterização da variável dependente. Se o valor de R2 for baixo, ainda que seja considerado significativo, é diminuta a capacidade de utilização da equação de regressão associada a este para estimar a variável dependente. III.3. Calibração e validação das funções de pedotransferência (PTFs) Quer os métodos de determinação das propriedades básicas quer os de determinação dos pontos da curva de retenção são comuns aos utilizados na determinação destas propriedades na base de dados do DCS da EAN, a partir da qual foram desenvolvidas as PTFs, o que é importante para efectuar a calibração/validação de forma correcta. III.3.1. Calibração das PTFs Existem várias funções para representar analiticamente a curva de humidade característica do solo. Neste trabalho recorreu-se ao modelo de van Genuchten (van Genuchten, 1980), o qual permitiu o ajustamento dos nove pontos determinados experimentalmente e a descrição completa da curva característica da humidade do solo. Este modelo pressupõe a existência de uma descrição matemática do comportamento da curva característica da humidade do solo baseando-se na determinação de 4 parâmetros, segundo a equação abaixo descrita, permitindo obter um bom ajustamento dos dados experimentais: 24 Capítulo III θ − θr = [1 + (αh) N ]- m θs − θr (III.12) onde θs é o teor de água na saturação, θr o teor de água residual, α, N e m são parâmetros empíricos que afectam a forma da curva característica (van Genuchten et al., 1991). Para a estimativa dos parâmetros do modelo de van Genuchten utilizou-se o programa RETC (RETention Curve) que permite a optimização não linear desses parâmetros pelo método dos mínimos quadrados e tendo em conta a restrição m = 1-1/N proposta por Wösten et al. (2001). Nos Anexos III.5 e III.6 encontram-se, para os Aproveitamentos Hidroagrícolas em estudo, os valores obtidos dos parâmetros do modelo de van Genuchten: teor de água residual, teor de água à saturação, e os parâmetros empíricos α, N, que dão forma às respectivas curvas. Apresentam-se, igualmente, o coeficiente de determinação entre os dados experimentais e o ajustamento obtido. 0.5 Teor de água (cm3 cm- 3 ) Teor de água (cm3 cm- 3 ) Exemplos dos nove pontos obtidos experimentalmente para as curvas características da humidade do solo e do ajustamento com o modelo de van Genuchten apresentam-se nas Figuras III.2 e III.3, para solos de diferentes famílias e classificações texturais, para os dois Aproveitamentos Hidroagrícolas em estudo. 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 1 2 3 4 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 5 pF = log h (cm) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 1 2 3 1 2 4 pF = log h (cm) Δ Valores observados em laboratório c) 4 5 b) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 5 3 pF = log h (cm) a) Teor de água (cm3 cm- 3 ) Teor de água (cm3 cm- 3 ) 0.5 1 2 3 4 5 pF = log h (cm) d) ____ Valores estimados com o modelo van Genuchten Fig. III.2. Curva característica de humidade do solo da unidade: a) Vcm, com textura argilosa (H1171A; 0-20 cm; R2=98.3); b) Sr, com textura franca (H1233A; 0-20 cm; R2=99.9); c) Ex, com textura franca (H641A; 0-15 cm; R2=99.6); d) Px, com textura franco limosa (H105A; 0-20 cm; R2=87.6) 25 Capítulo III 0,6 Teor de água (cm 3cm -3) Teor de água (cm 3cm -3) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1 2 3 4 5 0 1 2 a) pF 3 4 5 b) pF 0.4 0,6 Teor de água (cm 3cm -3) Teor de água (cm 3cm -3) 0,5 0.3 0.2 0.1 0 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1 2 3 pF Valores observados em laboratório 4 5 0 c) 1 2 3 4 pF 5 d) ____ Valores estimados com o modelo van Genuchten Fig. III.3. Curva característica de humidade do solo da unidade: a) Pag, com textura argilosa (Pv5B; 40-60 cm; R2=99.5); b) Cb, com textura franco-argilo-limosa (Pv6A; 0-15 cm; R2=98.3); c) Pag, com textura franco-argiloarenosa (Pv13.3B; 15-50 cm; R2=98.9); d) Vcm, com textura franco-argilosa (Pv6.2A; 0-15 cm; R2=99.7) A aplicação do modelo de van Genuchten com 4 parâmetros revelou-se um bom modelo para a parametrização dos dados experimentais existentes, ou seja, dos nove pontos da curva característica. Os coeficientes de regressão dos ajustamentos efectuados (Anexos III.5 e III.6) para cada um dos horizontes/camadas são elevados, sendo o menor deles igual a 88.9% e o mais elevado igual a 99.9%, no conjunto dos solos dos dois Aproveitamentos Hidroagrícolas. III.3.2. Validação das PTFs A validação das PTFs pode ser efectuada recorrendo a várias técnicas, tendo-se neste caso recorrido a séries independentes de dados, ou seja, dados que não foram utilizados no seu desenvolvimento. As séries de dados independentes referem-se às unidades-solo dos Aproveitamentos Hidroagrícolas em estudo. Nas Tabelas III.8 e III.9 são apresentados os valores médio, mínimo, máximo e desvio padrão das propriedades do solo medidas experimentalmente num total de 55 e 51 observações para o Lucefecit e para a Vigia, respectivamente. Os valores relativos às variáveis independentes foram utilizados nas PTFs descritas pelas equações III.3 a III.5, tendo os valores estimados para as variáveis dependentes sido comparados com os valores determinados laboratorialmente (Anexos III.7 e III.8), através de uma análise de regressão simples (Figura III.4) e recorrendo a parâmetros estatísticos. 26 Capítulo III Tabela III.8. Valores médios, desvio padrão, mínimo e máximo das variáveis das propriedades do solo medidas no perímetro de rega do Lucefécit Valor médio Valor mínimo Valor máximo Desvio padrão AG (%) 25.32 7.00 60.60 8.67 AF (%) 32.15 18.20 42.70 5.61 L (%) 23.63 13.10 46.20 8.18 A (%) 19.63 9.00 57.00 10.81 GPD 0.05 0.01 0.11 0.02 GSD 11.06 7.47 15.78 2.04 1.36 0.43 2.40 0.43 ρb (mg m ) 1.63 1.36 1.90 0.12 Z (cm) 21.64 5.00 55.00 13.43 θpF 0.4 (%) 37.67 27.68 49.40 4.27 θpF 2.0 (%) 27.60 16.31 39.50 5.58 θpF 4.2 (%) 13.06 5.27 29.38 5.60 MO (%) -3 Tabela III.9. Valores médios, desvio padrão, mínimo e máximo das variáveis das propriedades do solo medidas no perímetro de rega do Vigia Valor médio Valor mínimo Valor máximo Desvio padrão AG (%) 25.60 5.20 47.57 10.19 AF (%) 27.67 15.30 44.74 7.50 L (%) 13.63 7.56 26.10 4.59 A (%) 33.11 8.50 62.20 12.27 GPD 0.04 0.00 0.14 0.03 GSD 14.60 8.59 20.21 3.21 1.59 0.63 3.04 0.57 ρb (mg m ) 1.53 1.12 1.85 0.20 Z (cm) 21.32 7.50 50.00 11.37 θpF 0.4 (%) 43.08 28.24 60.95 8.01 θpF 2.0 (%) 34.02 17.98 52.61 7.60 θpF 4.2 (%) 21.18 4.58 38.70 7.22 MO (%) -3 A determinação destes parâmetros estatísticos, como sejam o coeficiente de correlação simples ou de Pearson, r, o erro médio, ME, o desvio quadrático médio, MSD e a média dos erros relativos absolutos ARE, tem como objectivo proceder à estimativa do erro e validar estatisticamente as curvas de pedotransferência. As equações para o cálculo destes parâmetros, propostas por Liu et al, (1998), apresentam-se em seguida: ME = 1 n ∑ yi − yˆ i n i =1 (III.12) 27 Capítulo III n MSD = ARE = ∑ (y i =1 i − yˆ i ) 2 (III.13) n −1 100 n y i − yˆ i ∑ y n i =1 i (III.14) em que n é o número de observações, ŷ é o valor estimado através das PTFs e y é o valor observado laboratorialmente. 50 40 30 50 40 30 20 10 20 30 40 50 teor de água observado(% ) teor de água observado (%) teor de água observado (%) 60 20 0 10 Porosidade total (pF 0.4) 20 30 40 20 0 T eor de água medido (%) 80 40 20 0 0 20 40 T eor de água medido (%) 10 20 30 40 a) Coeficiente e emurchecimento (pF 4.2) Teor de água estimado PTF (%) Teor de água estimado PTFs (%) 40 60 10 teor de água estimado (%) Capacidade de campo (pF 2.0) 60 40 20 0 50 60 20 30 teor de água estimado (%) 80 0 40 0 0 60 teor de água estimado (%) Teor de água estimado PTFs (%) Coeficiente de Emurchecimento ( pF 4.2) Capacidade de Campo (pF 2.0) Porosidade total (pF0,4) 60 40 20 0 0 20 T eor de água medido (%) 40 b) Fig. III.4. Gráficos de dispersão com a linha 1:1 dos valores observados e estimados com as PTFs para os teores de água retidos às sucções correspondentes a pF 0.4, porosidade total; pF 2.0, capacidade de campo e pF 4.2, coeficiente de emurchecimento, para: a) Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefécit e b) Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia O valor de r permite verificar a correlação entre os valores observados e estimados com as PTFs. O erro médio permite indicar se pode existir algum erro sistemático relacionado com a medição (Williams e Ahuja, 1992). O MSD é vantajoso em termos de interpretação uma vez que tem as mesma dimensões dos dados experimentais. Na Tabelas III.10 e III.11 apresentamse os valores obtidos destes parâmetros para os Aproveitamentos Hidroagrícolas do Lucefecit e da Vigia. Coerente com os resultados da regressão, verifica-se que ME é maior na estimativa do teor de água à capacidade de campo tanto para as amostras provenientes do AH do Lucefecit como para as provenientes do AH da Vigia (3.96% e 4.75%, respectivamente) e relativamente baixo para a porosidade total e para o coeficiente de emurchecimento. 28 Capítulo III Tabela III.10. Estatísticas de validação das funções de pedotransferência para o Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit r ME MSD (%) ARE (%) θpF 0.4 (%) 0.90 1.49 1.99 4.02 θpF 2.0 (%) 0.73 3.96 4.99 16.30 θpF 4.2 (%) 0.85 2.30 3.10 21.21 Tabela III.11. Estatísticas de validação das funções de pedotransferência para o Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia r ME MSD (%) ARE (%) θpF 0.4 (%) 0.89 2.54 3.37 5.79 θpF 2.0 (%) 0.73 4.75 5.41 14.20 θpF 4.2 (%) 0.84 2.95 3.67 14.38 Wösten et al. (2001) indica como valores limite para o parâmetro MSD um mínimo de 0.02 até um máximo de 0.11 m3 m-3. Os valores apresentados nas Tabelas III.10 e III.11 estão em percentagem, mas quando reduzidos a dimensões m3 m-3, encontram-se dentro destes limites. Os erros relativos, ARE, foram de 4.02% e 5.79% para a estimativa da porosidade total, 16.30% e 14.20% para a capacidade de campo e 21.21% e 14.38% para o coeficiente de emurchecimento. Estes últimos, não sendo baixos, são ainda assim razoáveis e permitem uma utilização segura dos valores dos teores de água do solo estimados pelas PTFs nos cálculos de balanço hídrico para efeitos de rega. De acordo com estes resultados, as PTFs desenvolvidas podem ser utilizadas, através de extrapolações, para determinar as propriedades hidráulicas do solo em outras unidades-solo desde que as suas propriedades básicas sejam conhecidas Contudo, de forma a aumentar a qualidade da base de dados, deverão ser desenvolvidos estudos semelhantes em outros Aproveitamentos Hidroagrícolas. III.4. Aplicação das funções de pedotransferência aos mapas de solo e incorporação dos resultados na base de dados Para a aplicação das funções de pedotransferência aos mapas de solos e sua utilização no SIG dos Aproveitamentos Hidroagrícolas do Lucefecit e da Vigia, foi necessário proceder à padronização dos valores obtidos. Assim, para cada família de solo amostrada padronizaram-se os valores das propriedades básicas e hidráulicas. Esta padronização foi feita através da realização de médias ponderadas, cujos resultados se apresentam nas Tabelas III.12 e III.13 para os referidos Aproveitamentos. Estes resultados foram incorporados na base de dados do SIG de cada Aproveitamento Hidroagrícola, tendo sido introduzidos os valores correspondentes a cada parcela regada na sua respectiva tabela de atributos. Os valores de CC e CE foram obtidos através da média ponderada entre a área ocupada por cada família de solo e seus respectivos valores padronizados. Nas Figuras III.5 e III.6 apresentam-se uma parcela de cada Aproveitamento 29 Capítulo III com a informação edáfica resultante deste trabalho. Na Figura III.7 apresenta-se um exemplo de uma tabela de atributos de uma família de solo. Tabela III.12. Propriedades padrão para as unidades-solo do Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit Unidades-Solo Cb Ex Sb + A Sr Sr + Sr (p) Px (d) +Px Sr (p) +Sr Vcm + Sr Profundidade da AG (%) AF (%) L (%) A (%) MO (g kg-1) ρb (g cm-3) CC (%) CE (%) camada (cm) 0-20 0-20 0-20 20-50 0-20 20-30 0-20 20-50 0-20 20-50 0-20 20-50 0-20 20-50 22.30 20.65 19.40 19.70 25.60 26.40 28.76 30.93 25.55 23.02 28.00 25.66 16.75 24.34 32.50 32.60 37.10 33.60 34.43 33.00 38.80 36.63 28.40 30.36 33.87 29.68 24.75 30.02 17.50 20.80 28.90 28.90 20.67 21.70 19.31 18.78 31.99 32.33 18.70 17.97 15.85 25.15 27.70 25.95 14.60 17.80 19.30 18.90 13.13 13.68 14.06 14.29 19.43 26.69 42.65 20.49 1.32 1.85 1.28 1.05 1.34 1.30 1.32 0.90 1.39 1.31 1.32 1.27 2.28 1.34 1.47 1.43 1.40 1.48 1.67 1.67 1.72 1.74 1.55 1.62 1.72 1.68 1.54 1.63 33.64 34.99 26.71 27.89 21.53 23.56 18.16 21.22 19.85 23.58 26.01 24.67 31.53 36.77 24.70 22.88 8.64 13.75 10.31 14.61 7.88 8.49 7.94 7.82 13.31 14.78 20.04 27.11 Fig. III.5. Representação gráfica do Bloco 1 do Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefécit. Exemplo do Pivot nº 117, com a informação constante da sua tabela de atributos 30 Capítulo III Tabela III.13. Propriedades padrão para as unidades-solo do Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia Unidades-Solo Pac Pac + Vcm Cb + Cb(d) Vcm(d) + Vcm Vc Pag Cb Vcm Bpc Bvc Bpc + Bvc Sr + Sr(h) Par + Sr Vcm + Vcm(d) Pmn Sr Pmg Par Bp Ca+Caa Profundidade AG (%) AF (%) L (%) A (%) MO (g kg-1) ρb (g cm-3) CC (%) CE (%) da camada (cm) 0-20 20-40 0-20 20-40 0-50 0-15 15-40 0-15 15-30 0-15 15-50 0-20 20-50 0-15 15-40 0-20 20-40 0-20 20-45 0-20 20-40 0-30 30-55 0-45 0-20 20-35 0-15 15-50 0-30 30-55 0-20 20-50 0-20 0-40 0-50 22.80 24.60 22.80 24.55 20.21 25.50 29.70 23.21 25.46 31.20 29.70 11.40 6.10 25.50 29.70 17.30 15.80 17.50 20.00 17.30 15.80 27.10 24.00 9.20 24.00 25.80 30.60 31.80 27.10 24.00 37.50 39.90 40.70 20.90 9.60 30.60 32.50 30.60 32.55 21.78 25.70 24.00 20.23 19.26 34.90 36.70 18.10 15.40 25.70 24.00 29.7 30.5 24.8 25.3 29.7 30.5 38.1 29.7 30.2 18.8 19.0 38.6 39.3 38.1 29.7 25.3 22.5 38.5 30.1 20.6 11.40 10.70 11.25 10.70 23.40 16.10 14.60 13.31 11.90 12.30 11.80 21.70 16.80 16.10 14.60 18.1 18.3 21.4 21.3 18.1 18.3 16.5 13.5 22.9 10.0 10.3 14.7 14.0 16.5 13.5 11.2 8.6 12.3 15.2 22.8 35.20 32.20 35.35 32.2 34.6 32.7 31.7 43.24 43.38 21.60 21.80 48.80 61.70 32.70 31.70 34.9 35.4 36.3 33.4 34.9 35.4 18.3 32.8 37.6 46.9 44.6 16.1 14.9 18.3 32.8 26.0 29.0 8.5 33.8 47 1.38 1.27 1.38 1.27 1.57 1.68 1.38 1.75 1.24 1.89 1.27 2.57 2.33 1.69 1.38 2.09 1.82 1.94 1.99 2.09 1.82 1.70 0.77 1.88 2.55 1.98 1.30 1.12 1.70 0.78 3.04 1.51 1.08 1.32 2.21 1.53 1.77 1.52 1.77 1.69 1.21 1.35 1.38 1.31 1.50 1.76 1.26 1.30 1.21 1.35 1.31 1.65 1.35 1.55 1.31 1.65 1,82 1,8 1.55 1.22 1.33 1.56 1.70 1.82 1.80 1.54 1.50 1.60 1.81 1.48 30.21 29.48 37.52 29.47 36.19 33.77 40.77 41.10 44.83 25.00 25.06 36.47 52.61 33.77 40.77 30.84 35.18 34.75 39.05 30.84 35.18 21.41 24.49 37.88 34.29 34.57 31.08 31.68 21.41 24.49 33.64 38.79 17.98 28.37 38.68 15.84 19.69 30.20 19.69 23.32 18.98 25.32 32.00 28.82 10.59 14.58 23.95 38.70 18.98 25.32 18.88 26.14 21.87 24.13 18.88 26.14 12.87 17.59 24.11 20.5 21.71 12.18 14.74 12.87 17.59 16.91 22.38 4.58 20.55 26.64 31 Capítulo III Fig. III.6. Representação gráfica do Aproveitamento Hidroagrícola daVigia. Exemplo do Pivot nº1, com a informação constante da sua tabela de atributos Fig. III.7. Representação gráfica do Aproveitamento Hidroagrícola daVigia. Exemplo do solo composto Pac+Vcm, com a informação constante da sua tabela de atributos 32 Capítulo III A elaboração deste capítulo contou com a colaboração do parceiro INIA – Estação Agronómica Nacional. Referências Balsa, M. E., 1993. O solo, metodologia química-analítica para a sua caracterização. Instituto Nacional de Investigação Agrária. Estação Agronómica Nacional. Oeiras. Campbell, G. S., 1985. Soil physics with basic. Transport Models for soil-plant systems. Developments in soil science 14. Elsevier. Amsterdão. Cardoso, J. C., 1965. Os solos de Portugal. I. A sul do rio Tejo. D. G. S. A.. Lisboa. Gomes, M. P., Silva, A. A., 1962. Um novo diagrama triangular para a classificação básica da textura do solo. Garcia de Orta. 10: 171-179. Gonçalves, M. C., 1994. 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Journal of Hidrology, 251: 123-150. 33 Capítulo III ANEXO III.1 Propriedades físicas das amostras de solos recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit Perfil Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Ex Ex Cb Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Sb+A Sb+A Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Px(d)+Px Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Vcm+Sr Vcm+Sr Vcm+Sr Vcm+Sr Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) 34 Profundidade 0-20 0-10 10-20 0-20 0-15 15-20 0-20 0-20 20-45 0-20 20-45 0-20 20-50 0-10 10-20 20-30 30-50 0-10 10-40 0-20 20-40 0-35 0-20 20-40 40-70 0-30 0-20 20-40 0-30 30-50 0-20 20-40 0-20 20-40 0-30 30-60 0-20 20-40 40-60 0-20 20-40 0-25 25-45 0-40 40-60 0-25 25-50 Local R111A R112A R112B R113A H641A H641B H642A H101A H101B H105A H105B H106A H106B H1071A H1071B H1071C H1071d H1091A H1091B H1092A H1092B H1093A H1101A h1101b h1101C H111A H1141A H1141B H1142A H1142B H1161A H1161B H1171A H1171B H1172A H1172B H1211A H1211B H1211c H1212A H1212B H1213A H1213B H1214A H1214B H1215A H1215B Textura F FAr FAr F F F FA FL F FL F F F FL F FL FL F F FL FL F F F FL FAr FAr FAr FAr F FA FA A A FA A F F F F F F FA FAr FA F F AG 21.5 29.6 27.5 27.4 22.4 18.9 22.3 30.3 33.1 37.4 30.6 19.4 19.7 12.5 15.2 14.8 11.1 28.1 35.9 26.1 26.2 20.6 18.6 17.5 7.0 33.2 36.2 36.8 29.0 30.8 22.9 23.1 13.4 10.1 20.1 11.9 28.8 27.4 27.9 23.6 23.5 33.3 27.8 35.1 21.5 24.3 30.4 AF 38.7 40.7 41.7 35.5 32.0 33.2 32.5 22.4 31.0 20.8 33.7 37.1 33.6 28.5 28.9 28.2 30.3 30.9 28.1 28.8 29.1 33.5 35.1 35.3 22.2 23.6 37.7 37.7 42.7 38.9 31.1 30.3 19.3 18.2 30.2 22.6 34.2 33.5 30.7 37.0 35.1 32.3 24.6 32.7 22.4 35.9 33.6 L 24.0 19.1 19.8 21.1 20.0 21.6 17.5 33.2 26.9 29.1 26.5 28.9 28.9 46.2 44.1 44.6 41.5 29.5 26.7 30.8 30.5 28.6 29.0 29.5 39.9 33.4 16.1 16.0 18.2 18.4 13.1 13.7 14.1 14.7 17.6 13.9 20.1 19.0 18.8 22.3 22.0 18.3 18.0 19.3 18.3 19.1 16.9 A 15.8 10.6 11.0 16.0 25.6 26.3 27.7 14.1 9.0 12.7 9.2 14.6 17.8 12.8 11.8 12.4 17.1 11.5 9.3 14.3 14.2 17.3 17.3 17.7 30.9 9.8 10.0 9.5 10.1 11.9 32.9 32.9 53.2 57.0 32.1 51.6 16.9 20.1 22.6 17.1 19.4 16.1 29.6 12.9 37.8 20.7 19.1 MO 1.20 1.49 1.59 1.18 2.26 1.44 1.32 1.45 1.42 0.78 1.12 1.28 1.05 1.14 1.13 1.05 0.61 1.19 1.42 1.90 2.12 1.64 1.54 1.41 0.75 1.04 1.11 1.51 1.31 0.43 2.00 2.02 2.40 1.93 2.15 0.75 1.66 1.38 0.71 1.37 1.07 1.97 0.87 1.81 1.01 1.51 1.59 Dens.ap. 1.74 1.87 1.77 1.82 1.38 1.47 1.47 1.68 1.69 1.37 1.46 1.40 1.48 1.62 1.64 1.64 1.71 1.67 1.62 1.46 1.63 1.51 1.57 1.65 1.63 1.61 1.54 1.65 1.70 1.90 1.60 1.73 1.36 1.60 1.71 1.66 1.57 1.58 1.67 1.70 1.82 1.46 1.66 1.72 1.56 1.73 1.66 Capítulo III Propriedades físicas das amostras de solos recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit (continuação) Perfil Sr Sr Sr Sr Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Sr+Sr (p) Profundidade 0-20 0-20 20-30 0-20 0-30 30-50 0-35 35-50 Local H1231A H1232A H1232B H1233A H124A H124B H125A H125B Textura F F F F FAr FAr FAr FAr AG 25.2 26.1 26.4 25.5 27.1 26.5 31.6 29.6 AF 34.6 32.8 33.0 35.9 37.8 30.8 38.0 39.1 L 21.2 21.2 21.7 19.6 18.5 22.4 17.8 18.3 A 19.0 19.9 18.9 19.0 16.6 20.3 12.6 13.0 MO 1.49 1.32 1.30 1.20 1.48 0.77 1.43 0.90 Dens.ap. 1.70 1.66 1.67 1.66 1.63 1.61 1.77 1.80 AG teor de areia grossa (%) AF teor de areia fina (%) L teor de limo (%) A teor de argila (%) MO teor de matéria orgânica (%) Dens.ap. densidade aparente (kg/dm3) 35 Capítulo III ANEXO III.2 Propriedades físicas das amostras de solos recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia Perfil Profundidade Local Textura AG AF L A MO Dens.ap. Pac+Vcm Pac+Vcm Pac+Vcm Pac+Vcm Pag Pag Cb Vcm(d)+Vcm Vcm(d)+Vcm Bpc+Bvc Bpc+Bvc Bvc Bvc Cb Cb Pmn Pmn Pag Pag Sr+Sr(h) Sr+Sr(h) Pmg Pmg Par Sr(p) Pag Pag Cb+Cb(d) Vc Vc Bvc Bvc Bvc Pmg Pmg Pmg Pmg Pmg Par+Sr Par+Sr Vcm+Vcm(d) Vcm+Vcm(d) Vcm+Vcm(d) Pmg Vcm+Vcm(d) Pmg Pmg Sr+Sr(h) 0-20 20-40 0-20 20-40 0-15 15-50 0-15 0-15 15-40 0-20 20-40 0-20 20-45 0-20 20-50 0-15 15-50 0-15 15-50 0-30 30-55 0-20 20-50 0-20 0-40 0-40 40-60 0-50 0-15 15-30 0-15 15-30 0-20 0-20 20-40 40-55 0-30 30-55 0-30 0-45 0-20 20-35 0-40 0-45 0-45 0-40 0-50 0-40 Pv1A Pv1B Pv2A Pv2B Pv4A Pv4B Pv6A Pv6.2A Pv6.2B Pv8A Pv8B Pv11A Pv11B Pv13A Pv13B Pv13.2A Pv13.2B Pv13.3A Pv13.3B Pv15NA Pv15NB Pv21A Pv21B Pv22A Pv3 Pv5A Pv5B Pv7 Pv10A Pv10B Pv9NA Pv9NB Pv9S Pv18NA Pv18NB Pv18NC Pv18SA Pv18SB Pv19S Pv19N Pv20A Pv20B Pv17O2 Pv17E2 Pv17O1 Pv17E1 Pv17E3 Pv14,15 A A FAAr FAAr FAAr FAAr FAL FA FA FA FA FA FA A A FAr FAr F FAAr FAr FA FAAr FAAr FAr FAr A A FA A A Aar FAAr AAr FAAr FAAr FAAr FAr FAAr A FA A A FA FAr 15.1 15.9 30.5 33.2 34.7 33.8 17.5 25.5 29.7 17.3 15.8 17.5 20 5.2 6.1 30.6 31.8 27.6 25.6 27.1 24 37.5 39.9 40.7 25.9 18.4 20.3 20.2 23.2 25.5 30.2 22.8 31.9 38.6 33.9 37 45.0 34 9.2 9.2 24.1 25.9 29.8 47.6 12.5 28.2 40.5 28.6 31.1 31.4 30.1 33.7 33.8 34.4 20.8 25.7 24 29.7 30.5 24.8 25.3 15.3 15.4 38.6 39.3 36.1 39 38.1 29.7 25.3 22.5 38.5 44.7 25.0 20.4 21.8 20.2 19.3 24.2 26.5 19.9 26.7 22.6 20.2 32.2 25.9 29.7 30.2 18.9 19.1 21.6 29 16.8 44.5 20.9 40.2 12.4 11.7 10.1 9.7 8 7.8 26.1 16.1 14.6 18.1 18.3 21.4 21.3 17.3 16.8 14.7 14 16.6 15.8 16.5 13.5 11.2 8.6 12.3 14.2 11.2 13.7 23.4 13.3 11.9 10.4 11.7 9.6 9.4 9.7 8.9 8.4 9.1 19.7 22.9 10.1 10.4 11.8 7.6 14.5 10.6 9.7 10.3 41.4 41 29.3 23.4 23.5 24 35.6 32.7 31.7 34.9 35.4 36.3 33.4 62.2 61.7 16.1 14.9 19.7 19.6 18.3 32.8 26 29 8.5 15.2 45.4 45.6 34.6 43.2 43.4 35.2 39.0 38.6 25.3 33.8 34 14.4 31.0 41.5 37.7 47 44.7 36.8 15.9 56.2 16.7 28.9 20.9 1.77 1.26 0.99 1.29 1.31 1.02 2.41 1.69 1.38 2.10 1.82 1.94 1.99 2.66 2.33 1.30 1.12 2.47 1.53 1.70 0.77 3.04 1.51 1.08 0.89 1.43 0.71 1.57 1.75 1.24 1.57 1.12 1.36 1.71 1.34 0.63 1.43 0.89 1.76 1.88 2.55 1.98 2.73 1.09 2.67 1.09 1.51 1.05 1.46 1.69 1.59 1.85 1.5 1.77 1.31 1.21 1.35 1.31 1.65 1.35 1.55 1.2 1.3 1.56 1.7 1.5 1.75 1.82 1.8 1.54 1.5 1.6 1.82 1.6 1.65 1.69 1.38 1.31 1.34 1.32 1.45 1.49 1.37 1.58 1.51 1.68 1.32 1.55 1.22 1.33 1.32 1.72 1.12 1.85 1.56 1.84 36 Capítulo III Propriedades físicas das amostras de solos recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia (continuação) Perfil Profundidade Local Vc Bp Ca+Caa 0-50 0-40 0-50 Pv15S Pv7,6 Pv4,3 Textura AG AF L A MO Dens.ap. 10.1 20.9 9.6 26.8 30.1 20.6 11.8 15.2 22.8 51.3 33.8 47 1.23 1.32 2.21 1.75 1.81 1.48 37 Capítulo III ANEXO III.3 Teores de água (%) retidos a várias sucções e capacidade de água utilizável das camadas referentes às amostras recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit Teor de água retido à sucção (%) Amostra 0.25 kPa pF 0.4 35.51 R111A 32.54 R112A 31.82 R112B 31.74 R113A 46.84 H641A 44.57 H641B 39.47 H642A 38.53 H101A 36.46 H101B 43.60 H105A 39.49 H105B 43.97 H106A 40.91 H106B H1071A 39.99 H1071B 40.30 H1071C 38.14 H1071D 35.98 H1091A 37.00 H1091B 38.35 H1092A 38.44 H1092B 39.12 H1093A 41.08 H1101A 44.03 H1101B 38.36 H1101C 41.17 37.51 H111A H1141A 37.98 H1141B 36.24 H1142A 32.98 H1142B 27.68 H1161A 39.34 H1161B 36.11 H1171A 49.40 H1171B 41.47 H1172A 35.44 H1172B 41.99 H1211A 40.18 H1211B 35.80 H1211C 35.03 H1212A 35.52 H1212B 33.77 H1213A 42.50 H1213B 38.20 H1214A 34.25 H1214B 42.83 H1215A 32.91 H1215B 34.91 H1231A 36.05 H1232A 35.01 H1232B 32.25 H1233A 32.00 36.55 H124A 38 1.0 kPa 3.2 kPa 6.3 kPa 10 kPa 20 kPa 31.6 kPa 50 kPa pF 1.0 29.72 27.94 26.80 26.64 42.42 41.37 37.55 31.76 33.55 34.30 31.87 34.87 33.03 37.59 37.74 35.07 34.72 33.74 31.77 31.35 34.58 34.81 34.84 36.85 39.66 33.59 30.36 28.84 21.65 20.79 34.14 33.43 41.15 38.75 32.96 38.80 34.85 29.99 33.16 31.03 30.47 32.74 35.03 31.92 40.90 25.41 24.89 30.80 30.39 28.98 28.33 30.06 pF 1.5 25.40 24.98 22.40 23.24 36.72 38.88 35.56 30.36 32.17 29.48 28.87 29.46 30.07 36.58 36.32 34.03 33.80 31.51 29.78 28.24 31.36 29.19 32.41 35.36 38.98 31.25 25.94 24.98 18.64 18.66 31.67 31.63 35.83 37.74 31.17 37.66 30.25 26.71 29.58 28.86 28.53 28.00 32.63 28.13 40.14 23.63 22.93 26.81 25.38 26.12 23.79 26.42 pF 1.8 24.08 23.04 21.14 21.62 34.39 37.66 34.46 29.58 31.47 27.00 27.40 27.48 28.44 36.06 35.64 33.66 32.95 30.67 28.76 26.72 30.10 27.63 31.03 34.60 38.51 30.53 23.79 23.40 17.18 17.77 30.10 29.96 33.56 37.00 30.46 37.05 27.76 25.21 27.78 27.37 27.29 25.67 31.28 26.66 39.73 22.60 21.96 24.51 22.82 24.62 21.31 24.26 pF 2.0 23.04 22.27 20.03 20.57 33.15 36.82 33.64 29.15 31.09 26.16 26.86 26.71 27.89 35.79 35.44 33.47 32.60 30.28 28.32 26.14 29.68 27.02 30.51 34.04 38.26 30.16 22.89 22.53 16.31 17.19 29.39 29.53 32.89 36.69 30.16 36.85 27.04 24.71 27.13 26.79 26.85 24.99 30.82 26.12 39.50 21.72 21.31 23.20 21.49 23.56 19.91 22.62 pF 2.3 21.10 19.83 18.12 18.87 30.87 35.75 32.39 28.17 29.94 24.59 25.80 24.77 26.43 34.99 34.80 32.81 32.12 29.12 27.36 25.05 28.59 25.92 29.45 32.98 37.45 29.37 19.85 19.76 14.89 16.42 27.85 28.33 31.53 36.22 29.53 36.22 25.32 23.24 25.17 25.29 25.43 23.43 29.28 24.87 38.66 20.83 20.45 20.36 18.61 22.85 17.41 20.55 pF 2.5 20.56 19.19 17.49 18.30 30.23 35.30 31.86 27.60 29.20 23.87 25.16 24.01 25.88 34.48 34.27 32.33 31.78 28.46 26.68 24.32 27.82 25.25 28.82 32.37 36.88 28.79 18.71 18.59 14.25 15.99 26.93 27.67 30.66 35.64 28.77 35.73 24.45 22.58 24.43 24.57 24.75 22.70 28.65 23.81 38.08 20.16 19.96 19.57 17.94 22.40 16.91 19.49 pF 2.7 19.44 17.33 16.13 17.14 28.95 34.38 30.74 26.81 28.40 23.03 24.43 22.89 24.77 33.39 33.28 31.47 31.17 27.56 26.08 23.53 26.95 24.45 28.04 31.62 36.09 27.91 17.48 17.29 13.68 15.57 25.12 26.26 28.82 33.89 27.06 34.32 22.93 21.44 23.17 24.12 23.59 16.40 27.44 22.71 36.49 19.71 19.57 18.09 16.70 21.67 15.54 18.97 1585 kPa pF 4.2 10.83 7.14 7.01 10.00 20.48 25.28 24.70 11.29 8.35 8.73 6.10 8.64 13.75 8.20 8.30 8.22 11.68 11.31 9.44 11.27 13.35 11.73 12.61 13.20 22.49 8.24 6.13 6.73 6.92 5.27 18.18 20.33 18.81 24.83 21.27 29.38 11.45 13.59 15.46 12.58 14.74 11.33 18.87 13.05 22.15 13.27 12.57 10.40 11.57 14.61 8.97 10.94 e (cm) 20 10 10 20 15 5 20 20 25 20 25 20 30 10 10 10 20 10 10 20 20 35 20 20 30 30 20 20 30 20 20 20 20 20 30 30 20 20 20 20 20 25 20 40 20 25 25 20 20 10 20 30 CU (mm) 24.42 15.13 13.02 21.14 19.01 5.77 17.88 35.72 56.85 34.86 51.90 36.14 42.42 27.59 27.14 25.25 41.84 18.97 18.88 29.74 32.66 53.52 35.80 41.68 47.31 65.76 33.52 31.60 28.17 23.84 22.42 18.40 28.16 23.72 26.67 22.41 31.18 22.24 23.34 28.42 24.22 34.15 23.90 52.28 34.70 21.13 21.85 25.60 19.84 8.95 21.88 35.04 Capítulo III Teores de água (%) retidos a várias sucções e capacidade de água utilizável das camadas referentes às amostras recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit (cont.) Teor de água retido à sucção (%) Amostra 0.25 kPa pF 0.4 36.90 H124B 33.27 H125A 30.61 H125B 1.0 kPa 3.2 kPa 6.3 kPa 10 kPa 20 kPa 31.6 kPa 50 kPa pF 1.0 29.29 25.24 26.90 pF 1.5 25.52 23.25 24.05 pF 1.8 23.67 22.29 23.04 pF 2.0 22.68 21.69 22.47 pF 2.3 21.28 20.89 21.6 pF 2.5 20.70 20.39 21.12 pF 2.7 20.40 19.94 20.76 1585 kPa pF 4.2 10.80 10.35 11.14 e (cm) 20 35 15 CU (mm) 23.76 39.69 17.00 39 Capítulo III ANEXO III.4 Teores de água retidos (%) a várias sucções e capacidade de água utilizável das camadas referentes às amostras recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia Teor de água retido à sucção (%) Amostra 0.25 kPa 1 kPa 3.2 kPa 6.3 kPa 10 kPa 20 kPa 31.6 kPa 50 kPa 1554 kPa Pv1A Pv1B Pv2A Pv2B Pv3 Pv4A Pv4B Pv5A Pv5B Pv6A Pv6.2A Pv6.2B Pv7 Pv8A Pv8B Pv9NA Pv9NB Pv9S Pv10A Pv10B Pv11A Pv11B Pv13A Pv13B Pv13.2A Pv13.2B Pv13.3A Pv13.3B Pv15NA Pv15NB Pv17O2 Pv17E2 Pv18NA Pv18NB Pv18NC Pv18SA Pv18SB Pv19S Pv19N Pv20A Pv20B Pv21A Pv21B Pv22A Pv17O1 Pv17E1 pF 0.4 37.6 36.2 37.5 28.2 32.8 41.9 31.7 43.2 46.7 51.9 51.5 48.8 40.7 48.1 38.7 48.9 50.1 47.6 46.8 49.2 50.1 45.9 59.0 58.1 41.7 37.5 42.7 33.0 30.2 30.8 51.8 34.5 38.7 47.6 41.0 40.0 36.8 54.3 45.1 52.4 48.6 39.6 41.9 35.1 60.95 33.58 pF 1.0 34.9 34.1 34.0 27.3 27.6 36.1 29.5 42.0 44.8 46.8 46.8 45.2 38.2 43.3 37.1 47.0 48.2 46.2 44.0 47.7 43.9 42.9 53.6 55.1 37.8 35.0 38.0 30.4 26.4 27.9 44.1 29.4 35.7 45.7 39.2 36.5 33.8 46.7 42.4 48.2 43.5 36.5 40.2 27.8 52.59 31.62 pF 1.5 33.7 33.2 31.4 26.7 24.9 29.3 28.6 41.2 43.5 39.3 40.8 43.9 37.2 38.0 36.0 46.1 46.8 45.2 42.7 46.3 38.3 40.7 46.1 53.7 35.4 33.6 30.0 26.3 23.1 26.2 39.2 26.8 34.5 44.6 38.3 33.3 32.3 43.3 39.3 41.3 39.0 34.9 39.5 23.3 42.29 30.03 pF 1.8 32.6 32.7 29.6 26.5 23.2 25.6 28.2 40.6 42.4 32.7 36.3 42.2 36.6 32.3 35.4 45.5 45.9 44.5 41.7 45.3 35.9 39.8 43.0 52.9 33.3 32.6 26.6 23.1 21.9 25.2 40.9 25.4 33.7 44.0 37.4 31.4 31.5 41.6 38.4 36.5 36.1 33.9 38.9 20.2 38.42 28.48 pF 2.0 31.9 32.6 28.5 26.4 22.1 23.5 27.8 40.1 41.6 31.4 33.8 40.8 36.2 30.8 35.2 45.3 45.4 44.1 41.1 44.8 34.8 39.1 41.6 52.6 31.1 31.7 25.0 22.3 21.4 24.5 34.9 24.5 33.1 43.6 36.8 30.4 30.8 40.7 37.9 34.3 34.6 33.6 38.8 18.0 37.43 27.74 pF 2.3 30.7 32.2 27.0 26.3 20.7 21.5 27.7 39.6 40.7 29.9 30.8 38.7 35.7 29.4 34.5 pF 2.5 pF 2.7 30.2 29.5 31.9 31.5 26.4 25.7 25.9 25.6 19.8 18.6 20.8 20.1 27.5 27.2 38.8 37.8 39.7 38.6 29.3 28.5 29.9 28.9 37.9 37.0 35.0 34.1 28.8 28.3 34.1 33.6 44.9 44.9 43.7 40.5 44.1 32.4 31.3 36.6 35.7 39.7 39.0 50.8 50.1 25.6 24.0 27.9 26.6 20.4 19.9 20.7 20.1 19.9 19.4 22.9 22.4 33.9 23.9 32.6 43.0 36.3 29.7 30.3 39.8 37.2 33.1 33.6 32.9 .2.1 38.1 37.7 14.2 12.9 34.50 24.11 pF 4.2 17.9 23.0 13.8 16.4 10.9 10.7 14.9 27.2 32.5 19.8 19.0 25.3 23.3 18.9 26.1 27.6 27.3 27.9 32.0 28.8 21.9 24.1 28.1 .38.7 12.2 14.7 10.5 14.2 12.9 17.6 22.1 13.1 19.6 24.5 28.7 11.3 23.5 28.3 24.1 20.5 21.7 16.9 22.4 4.6 27.89 11.66 40 33.1 37.3 40.4 51.4 26.6 28.9 22.0 21.2 20.3 23.3 33.4 38.5 14.9 35.20 24.85 e (cm) CU (mm) 20 20 20 20 40 15 35 40 20 15 15 25 50 20 20 15 15 20 15 15 20 25 20 30 15 35 15 35 30 25 40 45 20 20 15 30 25 30 45 20 15 20 30 20 45 40 28.00 19.14 29.46 20.00 44.88 19.23 44.94 51.52 18.12 17.40 22.19 38.63 64.35 23.92 18.08 26.57 27.12 32.34 13.65 24.02 25.76 37.30 26.88 41.73 28.35 59.29 21.74 28.46 25.62 17.25 51.28 51.39 27.10 38.22 12.15 57.24 18.28 37.11 61.97 27.58 19.29 33.46 49.23 26.80 42.93 4.32 Capítulo III Teores de água retidos (%) a várias sucções e capacidade de água utilizável das camadas referentes às amostras recolhidas no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia (cont.) Teor de água retido à sucção (%) Amostra 0.25 kPa 1 kPa 3.2 kPa 6.3 kPa 10 kPa 20 kPa 31.6 kPa 50 kPa 1554 kPa Pv17E3 Pv14,15 Pv15S Pv7,6 Pv4,3 pF 0.4 48.51 30.82 39.39 38.78 51.11 pF 1.0 46.05 27.68 37.54 37.35 49.10 pF 1.5 41.90 24.40 35.96 33.82 46.93 pF 1.8 37.90 22.52 35.04 32.45 46.10 pF 2.0 36.58 21.83 34.63 31.82 45.78 pF 2.3 32.68 18.97 33.38 30.05 44.45 pF 2.5 pF 2.7 31.77 18.41 32.75 29.53 43.86 pF 4.2 22.66 13.98 29.75 21.35 33.30 e (cm) CU (mm) 50 40 50 50 40 69.60 31.40 24.40 52.35 49.92 41 Capítulo III ANEXO III.5 Teores de água retidos às diferentes sucções e parâmetros resultantes do ajustamento do modelo de van Genuchten aos pontos experimentais referentes ao Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit 42 Amostra θr θs α N R2 R111A R112A R112B R113A H641A H641B H642A H101A H101B H105A H105B H106A H106B H1071A H1071B H1071C H1071D H1091A H1091B H1092A H1092B H1093A H1101A H1101B H1101C H111A H1141A H1141B H1142A H1142B H1161A H1161B H1171A H1171B H1172A H1172B H1211A H1211B H1211C H1212A H1212B H1213A H1213B H1214A H1214B H1215A H1215B H1231A H1232A H1232B H1233A H124A H124B 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0492 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0795 0 0.0169 0.0 0.0 0.4595 0.3239 0.3434 0.3864 0.5266 0.4525 0.4020 0.3733 0.3480 0.4760 0.3837 0.4754 0.4674 0.3940 0.3723 0.3500 0.3419 0.337 0.3331 0.4560 0.3786 0.4952 0.5542 0.3633 0.3976 0.3318 0.4137 0.3980 0.43127 0.28086 0.3592 0.3319 0.4323 0.3973 0.3566 0.3974 0.426 0.40834 0.3605 0.3488 0.3333 0.5176 0.3854 0.3461 0.41607 0.37891 0.39054 0.3923 0.3719 0.3571 0.3419 0.41153 0.40915 3.0428 0.0946 0.3509 1.7020 0.8703 0.2084 0.1971 0.0285 0.0033 0.3530 0.0347 0.3082 0.9414 0.0017 0.0013 0.0013 0.0013 0.0048 0.0082 1.7344 0.0601 1.6978 3.8313 0.0025 0.0026 0.0026 0.3691 0.4447 1.5040 0.0643 0.0146 0.0044 0.1207 0.0126 0.1645 0.0095 0.3122 0.9909 0.1528 0.0872 0.0803 1.0260 0.1472 0.1044 0.0015 1.1885 0.6773 0.3964 0.2165 0.9856 0.2452 0.5939 0.4932 1.12 1.17 1.16 1.12 1.12 1.07 1.06 1.18 1.35 1.17 1.24 1.18 1.12 1.44 1.48 1.48 1.35 1.24 1.23 1.11 1.13 1.12 1.10 1.27 1.15 1.36 1.18 1.16 1.18 1.21 1.22 1.29 1.10 1.09 1.06 1.10 1.13 1.11 1.11 1.12 1.10 1.16 1.09 1.12 1.46 1.11 1.12 1.15 1.26 1.01 1.18 1.14 1.14 98.9 97.5 98.2 99.5 99.6 97.6 99.7 91.8 97.4 96.7 91.0 96.8 97.2 98.9 97.9 97.7 98.4 94.7 88.9 94.2 93.1 95.7 90.3 97.8 98.6 93.9 97.8 97.5 99.9 96.4 93.7 95.9 98.3 95.8 97.4 94.7 97.9 99.2 99.6 94.9 97.1 99.1 98.2 97.8 99.3 99.9 99.9 99.8 99.9 98.8 99.9 99.9 99.0 Capítulo III Teores de água retidos às diferentes sucções e parâmetros resultantes do ajustamento do modelo de van Genuchten aos pontos experimentais referentes ao Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit (cont.) Amostra θr θs α N R2 H125A H125B 0.0 0.0 0.36748 0.3152 0.5243 0.2526 1.13 1.10 97.1 94.7 43 Capítulo III ANEXO III.6 Teores de água retidos às diferentes sucções e parâmetros resultantes do ajustamento do modelo de van Genuchten aos pontos experimentais referentes ao Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia 44 Amostra θr θs α N R2 Pv1A Pv1B Pv2A Pv2B Pv3 Pv4A Pv4B Pv5A Pv5B Pv6A Pv6.2A Pv6.2B Pv7 Pv8A Pv8B Pv9NA Pv9NB Pv9S Pv10A Pv10B Pv11A Pv11B Pv13A Pv13B Pv13.2A Pv13.2B Pv13.3A Pv13.3B Pv15NA Pv15NB Pv17O2 Pv17E2 Pv18NA Pv18NB Pv18NC Pv18SA Pv18SB Pv19S Pv19N Pv20A Pv20B Pv21A Pv21B Pv22A Pv17O1 Pv17E1 Pv17E3 Pv14,15 Pv15S Pv7,6 Pv4,3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0234 0.0 0.0 0.0 0.1714 0.1079 0.0 0. 0.1178 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0189 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0330 0.0954 0.0 0.0034 0.0912 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1916 0.1215 0.0 0.1170 0.1085 0.0 0.0 0.0 0.2721 0.0 0.1815 0.1133 0.2588 0.0 0.0 0.3588 0.3444 0.3696 0.2795 0.3701 0.4744 0.2944 0.4215 0.4682 0.5490 0.5390 0.4797 0.3876 0.5172 0.3762 0.4705 0.4793 0.4613 0.4717 0.4891 0.6467 0.4472 0.6209 0.5624 0.4117 0.3633 0.4605 0.3506 0.3342 0.3442 0.5812 0.3880 0.3687 0.4570 0.4065 0.3836 0.4053 0.5678 0.4480 0.5550 0.5159 0.3960 0.4011 0.3858 0.6527 0.3287 0.4913 0.3183 0.4040 0.4001 0.5059 0.0136 0.0059 0.0666 0.0031 0.8630 0.4934 0.0019 0.0052 0.1080 0.1910 1.1810 0.0474 0.0069 0.3106 0.0154 0.0056 0.0038 0.0028 0.2066 0.0056 5.3330 0.0339 0.4488 0.0158 0.0456 0.0169 0.2434 0.2655 1.0430 2.2670 1.1332 1.0590 0.0136 0.0024 0.0623 0.0268 1.8569 1.6788 0.0756 0.2348 0.3691 0.0191 0.0014 0.3100 0.2380 0.0210 0.0666 0.1540 0.3050 0.2032 0.0456 1.21 1.09 1.13 1.14 1.12 1.18 1.20 1.10 1.05 1.30 1.21 1.09 1.11 1.20 1.07 1.15 1.13 1.13 1.05 1.11 1.10 1.09 1.09 1.06 1.18 1.15 1.21 1.20 1.10 1.06 1.14 1.10 1.11 1.17 1.05 1.18 1.12 1.09 1.08 1.19 1.15 1.13 1.19 1.22 1.42 1.17 1.28 1.27 1.16 1.08 1.06 96.3 94.2 96.7 98.8 99.0 99.4 95.4 98.7 99.5 98.3 99.7 98.4 96.3 98.5 96.5 98.0 96.5 98.1 96.9 96.9 99.8 97.2 99.2 95.8 99.2 98.8 99.6 98.9 99.3 99.7 99.4 96.6 95.2 98.1 97.3 94.7 98.6 96.8 95.5 98.6 98.9 92.4 98.0 99.5 99.5 99.3 99.8 99.6 99.7 99.5 98.0 Capítulo III ANEXO III.7 Valores determinados experimentalmente e estimados com as funções de pedotransferência para os solos do Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit Amostra R111A R112A R112B R113A H641A H641B H642A H101A H101B H105A H105B H106A H106B H1071A H1071B H1071C H1071d H1091A H1091B H1092A H1092B H1093A H1101A H1101b H1101C H111A H1141A H1141B H1142A H1142B H1161A H1161B H1171A H1171B H1172A H1172B H1211A H1211B H1211c H1212A H1212B H1213A H1213B H1214A H1214B H1215A H1215B H1231A H1232A H1232B H1233A H124A H124B pF 0.4 obs pF 0.4 est 35.51 32.54 31.82 31.74 46.84 44.57 39.47 38.53 36.46 43.60 39.49 43.97 40.91 39.99 40.30 38.14 35.98 37.00 38.35 38.44 39.12 41.08 44.03 38.36 41.17 37.51 37.98 36.24 32.98 27.68 39.34 36.11 49.40 41.47 35.44 41.99 40.18 35.80 35.03 35.52 33.77 42.50 38.20 34.25 42.83 32.91 34.91 36.05 35.01 32.25 32.00 36.55 36.90 34.83 30.02 32.99 32.09 46.28 43.56 43.35 37.68 35.81 46.66 42.84 45.75 43.06 40.96 39.84 39.75 37.32 37.43 38.14 44.14 38.48 42.43 40.76 37.99 40.50 39.36 39.75 35.91 34.9 28.43 39.27 34.95 48.56 41.2 36.26 38.47 39.73 39.14 36.16 35.98 32.04 42.82 37.25 34.58 40.75 34.92 36.22 36.01 37.32 36.69 37.05 37.56 38.43 ( yˆ − y )2 pF 2.0 obs pF2.0 est ( yˆ − y )2 pF 4.2 obs pF 4.2 est ( yˆ − y )2 0.46 6.33 1.36 0.12 0.31 1.02 15.03 0.73 0.42 9.37 11.19 3.16 4.61 0.95 0.21 2.59 1.80 0.18 0.04 32.51 0.41 1.83 10.70 0.14 0.45 3.43 3.15 0.11 3.69 0.56 0.00 1.34 0.71 0.07 0.67 12.40 0.20 11.15 1.27 0.21 2.99 0.10 0.90 0.11 4.31 4.06 1.73 0.00 5.33 19.71 25.52 1.03 2.34 23.04 22.27 20.03 20.57 33.15 36.82 33.64 29.15 31.09 26.16 26.86 26.71 27.89 35.79 35.44 33.47 32.60 30.28 28.32 26.14 29.68 27.02 30.51 34.04 38.26 30.16 22.89 22.53 16.31 17.19 29.39 29.53 32.89 36.69 30.16 36.85 27.04 24.71 27.13 26.79 26.85 24.99 30.82 26.12 39.50 21.72 21.31 23.20 21.49 23.56 19.91 22.62 22.68 28.33 23.09 25.42 25.92 36.29 35.11 34.37 31.06 28.02 35.49 32.50 35.91 34.98 35.41 34.31 34.54 33.39 29.87 29.26 34.94 31.54 34.20 33.18 31.84 36.92 31.78 28.14 25.78 26.06 22.59 31.78 29.39 40.10 36.16 30.56 33.99 30.68 30.96 29.66 28.91 26.98 32.00 31.03 26.34 34.59 28.28 28.57 28.99 29.92 29.63 29.38 29.12 31.25 28.01 0.67 29.01 28.65 9.87 2.94 0.53 3.64 9.41 87.00 31.83 84.69 50.20 0.15 1.27 1.15 0.62 0.17 0.88 77.38 3.45 51.62 7.13 4.83 1.81 2.63 27.61 10.54 95.12 29.11 5.73 0.02 52.02 0.28 0.16 8.17 13.26 39.01 6.39 4.49 0.02 49.20 0.04 0.05 24.15 43.07 52.77 33.51 71.12 36.88 89.61 42.29 73.40 10.83 7.14 7.01 10.00 20.48 25.28 24.70 11.29 8.35 8.73 6.10 8.64 13.75 8.20 8.30 8.22 11.68 11.31 9.44 11.27 13.35 11.73 12.61 13.20 22.49 8.24 6.13 6.73 6.92 5.27 18.18 20.33 18.81 24.83 21.27 29.38 11.45 13.59 15.46 12.58 14.74 11.33 18.87 13.05 22.15 13.27 12.57 10.40 11.57 14.61 8.97 10.94 10.80 12.46 9.25 9.70 12.26 16.73 17.28 17.59 12.57 9.91 11.66 9.97 12.06 14.19 12.43 12.05 12.59 14.75 10.72 9.95 12.31 12.67 13.55 13.37 14.01 21.15 10.35 8.86 9.04 9.11 10.64 19.80 20.30 28.72 30.62 19.75 28.66 12.66 14.57 16.27 12.82 14.37 12.26 19.39 10.91 23.39 14.39 14.12 13.72 14.20 14.08 13.57 12.41 15.19 2.05 4.46 7.23 5.12 14.05 63.99 50.49 1.65 2.44 8.61 14.95 11.72 0.20 17.87 14.10 19.11 9.44 0.34 0.26 1.08 0.46 3.30 0.58 0.66 1.80 4.46 7.48 5.34 4.79 28.80 2.62 0.00 98.28 33.51 2.30 0.51 1.47 0.97 0.66 0.06 0.14 0.86 0.27 4.58 1.53 1.26 2.40 11.00 6.92 0.28 21.19 2.16 19.24 45 Capítulo III Valores determinados experimentalmente e estimados com as funções de pedotransferência para os solos do Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit (cont.) Amostra H125A H125B 46 pF 0.4 obs pF 0.4 est 33.27 30.61 32.86 31.51 ( yˆ − y )2 pF 2.0 obs pF2.0 est ( yˆ − y )2 pF 4.2 obs pF 4.2 est ( yˆ − y )2 0.16 0.81 21.69 22.47 25.09 24.83 11.55 5.58 10.35 11.14 10.46 11.22 0.01 0.01 Capítulo III ANEXO III.8 Valores determinados experimentalmente e estimados com as funções de pedotransferência para os solos do Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia Amostra Pv1A Pv1B Pv2A Pv2B Pv3 Pv4A Pv4B Pv5A Pv5B Pv6A Pv6.2A Pv6.2B Pv7 Pv8A Pv8B Pv10A Pv10B Pv9NA Pv9NB Pv9S Pv11A Pv11B Pv13A Pv13B Pv13.2A Pv13.2B Pv13.3A Pv13.3B Pv15NA Pv15NB Pv17O2 Pv17E2 Pv18NA Pv18NB Pv18NC Pv18SA Pv18SB Pv19S Pv19N Pv20A Pv20B Pv21A Pv21B Pv22A Pv17O1 Pv17E1 Pv17E3 Pv14,15 Pv15S Pv7,6 Pv4,3 pF 0.4 obs pF 0.4 est 37.59 36.20 37.46 28.24 32.79 41.87 31.67 43.17 46.66 51.85 51.46 48.77 40.66 48.06 38.65 46.80 49.23 48.87 50.06 47.59 50.13 45.89 59.00 58.08 41.69 37.48 42.67 32.95 30.17 30.75 51.75 34.51 38.74 47.56 40.96 39.96 36.75 54.31 45.09 52.37 48.62 39.64 41.90 35.13 60.95 33.58 48.51 30.82 39.39 38.80 51.10 44.21 36.63 38.95 30.05 31.00 41.08 32.29 39.93 38.12 50.03 51.66 46.70 37.60 48.95 38.16 47.01 48.71 47.21 47.98 43.98 48.24 41.39 54.69 51.01 39.41 34.45 41.73 33.44 31.63 32.52 47.87 33.57 41.67 45.65 38.77 40.13 35.58 49.31 42.14 51.82 47.92 40.39 41.06 37.46 56.00 29.81 39.55 30.39 35.82 32.95 45.07 ( yˆ − y )2 pF 2.0 obs pF2.0 est ( yˆ − y )2 pF 4.2 obs pF 4.2 est ( yˆ − y )2 43.88 0.18 2.21 3.29 3.21 0.63 0.38 10.50 72.9 3.30 0.04 4.27 9.38 0.78 0.24 0.05 0.27 2.77 4.32 13.05 3.56 20.29 18.62 50.05 5.20 9.18 0.88 0.24 2.12 3.14 15.03 0.88 8.58 3.66 4.78 0.03 1.37 25.04 8.69 0.31 0.48 0.56 0.70 5.45 24.50 14.21 80.28 0.18 12.74 34.22 36.36 31.93 32.60 28.48 26.35 22.14 23.49 27.78 40.08 41.57 31.35 33.77 40.77 36.19 30.84 35.18 41.10 44.83 45.27 45.40 44.07 34.75 39.05 41.58 52.61 31.08 31.68 25.00 22.34 21.41 24.49 34.94 24.52 33.10 43.56 36.78 30.39 30.81 40.71 37.88 34.29 34.57 33.64 38.79 17.98 37.43 27.74 36.58 21.83 34.63 31.80 45.80 35.91 31.22 30.44 23.96 24.07 30.30 25.16 33.55 33.13 40.82 39.95 36.63 32.65 38.96 32.50 37.88 38.93 36.50 37.98 34.77 39.14 34.71 45.28 43.15 29.28 26.03 31.84 26.84 25.32 27.95 37.50 23.13 31.10 35.41 31.09 27.18 28.71 40.27 35.89 40.89 38.42 30.76 31.47 25.10 25.32 22.87 30.53 23.90 31.76 28.37 38.68 15.87 1.91 3.84 5.71 3.73 46.44 6.87 42.63 71.18 89.76 38.23 17.18 12.51 66.00 7.16 10.36 34.80 76.83 55.07 86.50 19.28 18.81 13.66 89.48 3.25 31.94 46.83 20.25 15.25 11.96 6.57 1..93 3.98 66.39 32.39 10.28 4.40 0.19 3.97 43.60 14.83 8.29 53.57 50.65 62.25 23.72 36.60 4.28 8.24 11.76 50.69 17.93 23.03 13.75 16.35 10.92 10.67 14.94 27.20 32.51 19.75 18.98 25.32 23.32 18.88 26.14 32.00 28.82 27.56 27.32 27.90 21.87 24.13 28.14 38.70 12.18 14.74 10.51 14.21 12.87 17.59 22.12 13.10 19.55 24.45 28.68 11.31 23.50 28.34 24.11 20.50 21.71 16.91 22.38 4.58 27.89 11.66 22.66 13.98 29.75 21.40 33.30 23.37 23.61 18.09 15.55 11.31 14.99 15.74 25.56 26.61 21.79 20.04 20.06 21.65 20.88 21.49 24.76 25.20 21.05 22.93 22.84 21.81 21.06 32.22 32.58 11.70 11.59 13.65 14.00 13.08 20.55 22.21 11.52 16.27 20.97 21.50 10.59 19.75 23.69 22.36 26.40 25.84 16.78 18.74 7.74 30.27 11.83 18.61 13.92 27.85 20.55 26.64 29.59 0.34 18.82 0.64 0.16 18.62 0.64 2.68 34.87 4.15 1.12 27.63 2.80 3.99 21.65 52.35 13.07 42.34 19.31 25.63 0.01 9.43 16.64 37.41 0.23 9.93 9.87 0.04 0.04 8.75 0.01 2.49 10.73 12.11 51.60 0.52 14.03 21.62 3.06 34.85 17.09 0.02 13.24 9.96 5.66 0.03 16.40 0.00 3.61 0.72 44.36 47 Capítulo IV IV. Estratégias para a condução da rega IV.1. Introdução A água é um recurso indispensável à grande maioria das actividades económicas, nomeadamente da agricultura e da indústria, com uma influência decisiva na qualidade de vida das populações. Em termos de procura por sectores, e tendo como base o Plano Nacional da Água (PNA), verifica-se que a agricultura é claramente o maior utilizador de água em Portugal, com um volume total de cerca de 87% do total. Quanto aos custos efectivos de utilização da água, verifica-se que o sector agrícola representa 28% do total (524 x 106 €/ano) (INAG, 2001). Tendo sido estimado que a procura actual total do sector agrícola é de 6550 x 106 m3/ano e que o consumo total é de 3800 x 106 m3/ano, o PNA estima a eficiência actual em cerca de 58%; entrando em linha de conta com as perspectivas de evolução em termos de procedimentos dos utilizadores e de evolução tecnológica dos equipamentos, o PNA propõe que seja atingida, a 10 anos, uma eficiência média de 66% (INAG, 2001). Independentemente destes valores e dos conceitos em que se baseiam, a verdade é que a política da água em Portugal pretende um uso mais eficiente da água em agricultura. O Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água propôs um conjunto de medidas aplicáveis aos sectores urbano, agrícola e industrial que permitem uma melhor utilização deste recurso, contribuindo para minimizar os riscos de escassez, quer em situação hídrica normal quer durante períodos de seca. A “adequação dos volumes de rega às necessidades hídricas das culturas – condução da rega” é uma das 23 medidas aplicáveis ao sector agrícola. Na condução da rega é necessário responder a três questões: quando, quanto e como regar (Pereira, 2004). A determinação do momento ideal para desencadear uma rega pode ser feita, de modo preditivo, recorrendo a modelos de balanço hídrico. Estes modelos conjugam a informação relativa aos consumos das plantas (baseados nos dados meteorológicos e nos coeficientes culturais (ETc)) com dados de solo e tipo de rega adoptado na parcela. A determinação de “quando” regar permite não só evitar fornecimentos de água excessivos, não aproveitáveis pelas culturas, como ainda manter as culturas em conforto hídrico e, desta forma, maximizar a produção e o rendimento por unidade de água consumida, melhorando o rendimento dos agricultores. Reconhecendo quando regar, o “quanto” é determinável, sabendo nomeadamente o défice de humidade do solo e as características do método de rega Tendo como objectivo promover estratégias capazes de adequar as necessidades hídricas das culturas com uma condução da rega eficiente, não só na perspectiva ambiental como económica, desenvolveram-se e melhoraram-se modelos de apoio à decisão. Os diferentes cenários foram definidos com base em valores de referência para a região. IV.2. Avaliações de campo da condução da rega No decorrer do período do projecto, as condições climatéricas foram determinantes para as diferentes formas de conduzir a rega nos Aproveitamentos Hidroagrícolas alvo de estudo. Durante a grave escassez de água verificada na campanha de rega de 2005, existiu uma significativa redução da área regada neste dois Aproveitamentos, sendo mais acentuada no da 49 Capítulo IV Vigia devido ao abastecimento urbano (do presente ano e do ano seguinte), que é uma fracção a considerar com prioridade no volume armazenado na albufeira. A área susceptível de ser regada é definida com base nas disponibilidades hídricas para rega no inicio de cada campanha, sendo o potencial de redução dos consumos variável. A decisão da área a regar é tomada em Assembleia de Regantes, sob orientações do Ministério da Agricultura. Conjuntamente com a redução da área regada, a rega em horário nocturno foi igualmente estabelecida durante a mesma campanha, mantendo-se em vigor na campanha seguinte. A aplicação desta medida permite reduzir as perdas de água por evaporação e arrastamento pelo vento, aumentando a eficiência de rega e reduzindo a factura de energia eléctrica. No que diz respeito aos sistemas de microrrega, o horário foi reduzido podendo-se, no entanto, regar no período diurno. Assim, ao nível da parcela, a condução da rega teve que sofrer algumas alterações devido, principalmente, ao horário autorizado para rega. Este motivo levou a que houvesse um maior cuidado por parte dos agricultores, quer na substituição/manutenção do equipamento a operar, quer na adopção de medidas de gestão das culturas e do solo que promovam a conservação da água. IV.3. Desenvolvimento de modelos de cálculo dos coeficientes culturais Segundo Allen et al. (1998), a evapotranspiração cultural, em condições padrão, é definida pela taxa de evapotranspiração [mm d-1] de uma cultura que cresce numa área de solo extensa, com um teor de humidade óptimo e com uma boa gestão, sendo as condições ambientais as mais adequadas para que a produção potencial seja atingida. Contudo, raramente se verificam as condições padrão, pelo que há necessidade de ajustar a evapotranspiração cultural às condições ambientais específicas da zona alvo de estudo, assim como às condições de gestão de cada cultura. IV.3.1 KcISA O programa KCISA (Rodrigues, 1999 e Rodrigues et al., 2000), desenvolvido no âmbito de um projecto internacional em 1999, tem o Fortran como linguagem de programação, o que permite que o programa funcione em ambiente MS-DOS, sem quaisquer requisitos especiais de hardware. O programa é uma aplicação da metodologia da FAO (Allen et al., 1998) para o cálculo dos coeficientes culturais (Kcini, Kcmid e Kcend), da fracção de água do solo esgotável sem provocar carência hídrica (p) e da profundidade radicular (Zr), para cada fase do ciclo de desenvolvimento das culturas, considerando a evapotranspiração cultural em condições padrão. O coeficiente cultural (Kc) é, basicamente, definido pela relação entre a evapotranspiração cultural (ETc em mm.dia-1) e a evapotranspiração de referência (ETo em mm.dia-1): Kc = ETc ETo (IV.1) O Kc varia essencialmente de acordo com as características da cultura, traduzindo em menor escala a variação dos factores climáticos. O valor de Kc varia à medida que a cultura cresce e 50 Capítulo IV se desenvolve, do mesmo modo que varia com a fracção de cobertura da superfície do solo pela vegetação, e à medida que as culturas envelhecem e atingem a maturação. Os coeficientes culturais médios são representados por intermédio de uma curva (Figura IV.1) cujo traçado exige o conhecimento de três valores de coeficiente cultural (Kcini, Kcmid e Kcend), os quais estão directamente relacionados com quatro períodos (o inicial, o de crescimento rápido, o intermédio e o final) do ciclo cultural. O modelo contem, ainda, uma base de dados referente aos valores tabelados para os coeficientes culturais para a maioria das culturas agrícolas. Estas tabelas foram publicadas pela FAO (Allen et al., 1998). K c mid K c 1.2 1.0 K c end 0.8 0.6 Kc ini 0.4 0.2 0.0 Periodo Inicial Periodo Cresc. Rápido Periodo Intermédio Periodo Final Ciclo cultural [dias] Fig. IV.1 Curva dos coeficientes culturais médios ao longo do ciclo vegetativo (adaptado de Allen et al., 1998) IV.3.1.1 Funcionamento do modelo KcISA em DOS O programa requer dados meteorológicos, culturais, pedológicos e de rega. Os dados meteorológicos necessários são (Figura IV.2): • Evapotranspiração de referência (mm por dia, decêndio ou mês); • precipitação efectiva (mm); • temperatura máxima (ºC); • temperatura mínima (ºC); • velocidade do vento(m s-1 ou km h-1), e • humidade relativa mínima (%). ENTER ENTER ENTER ENTER ENTER the the the the the ET0 file name =========================> RAINFALL DEPTHS file name ==============> WIND SPEED file name ===================> MINIMUM TEMPERATURE file name =========> MAXIMUM TEMPERATURE file name ==========> evapotr rainf windsp mintem maxtem Fig. IV.2 Menu de introdução dos nomes dos vários ficheiros meteorológicos Os dados culturais que são necessários introduzir no programa são os seguintes: • Data da sementeira ou plantação (Figura IV.3) ou, no caso de culturas perenes, a data correspondente ao início do período inicial; • duração, em dias, de cada uma das fases que constituem o ciclo cultural, ou a data do início dessas mesmas fases (Figura IV.4 e IV.5); 51 Capítulo IV • • • • • valores tabelados dos coeficientes culturais: Kcmid e Kcend; altura média da cultura no período intermédio, h [m]; valor tabelado da fracção de água do solo esgotável sem produzir carência hídrica: p; valor mínimo e máximo da profundidade radicular: Zrmin e Zrmax [m] (Figura IV.6), e coeficiente de sensibilidade hídrica: Ky. CROP DEVELOPMENT STAGES: Plant date (e.g. 25/03) ===========> 20/05 Fig. IV.3 Menu de introdução da data de sementeira 1st day 1st day 1st day Harvest for for for day Crop Dev. Stage =======> 9/06 Mid Stage =============> 4/07 Late Season Stage =====> 29/07 =======================> 8/ 8 Fig. IV.4 Menu de introdução das datas referentes ao primeiro dia dos períodos de crescimento rápido, intermédio e final, e o dia da colheita ENTER the following values: Length Length Length Length of of of of the the the the Initial Stage; Lini (days) -----------> Development Stage; Ldev (days) -------> Mid Stage; Lmid (days) ---------------> Late Stage; Lend (days) --------------> 20 25 25 10 Fig. IV.5 Menu de introdução das durações das fases do ciclo cultural ENTER the following values: Initial effective rooting depth, ZrMin (m) ---> 0.1 Maximum effective rooting depth, ZrMax (m) ---> 1.1 Soil moisture depletion fraction for no stress, P tab. [0-1] --------------------------> 0.55 Fig. IV.6 Menu de introdução dos valores de Zr max e p Os dados de pedológicos requeridos pelo programa são: • espessura da camada evaporativa de solo: Ze [mm]; • teor de água inicial na camada evaporativa de solo (Figura IV.7 e IV.8), θini [% em vol., ie, 100 (cm3cm-3) ]; • percentagens de areia, limo e argila na camada evaporativa, e • capacidade de campo e coeficiente de emurchecimento [%vol.]. DEFINE INITIAL CONDITION: Choose an option to ENTER the value for the initial soil water content: Unit expressed in % of AW =========> 1 Unit expressed in % by volume =====> 2 =======> 2 52 Capítulo IV Fig. IV.7 Menu referente à definição da unidade de introdução do teor inicial de água no solo ENTER the soil water content (% vol) of the 125.0 mm layer at the beginning of the initial period (day 20/ 4) =========> 20 Fig. IV.8 Menu de introdução do teor de água inicial no solo Caso não haja rega no período inicial da cultura, o utilizador identifica esta situação e não terá que introduzir mais nenhum dado. Porém, havendo rega nesse período é necessário introduzir (Figura IV.9 e IV.10): • fracção da superfície de solo humedecida pela rega, fw; • número de regas fornecidas à cultura no período inicial; • altura de água infiltrada em cada rega, I, ou, para todo o período inicial, a quantidade total ΣI. Choose an option: ENTER directly total infiltration depth from irrigation in the initial period =========================> 1 ENTER the irrigations dates and respective infiltration depths ===========================> 2 ===========> 1 Fig. IV.9 Menu referente à definição do procedimento de introdução das datas e volume de rega ENTER the total infiltration depth from irrigation (mm) =====> 90 ENTER the number of irrigations applied from 20/ 4 to 20/ 5 => 3 Fig. IV.10 Menu de introdução directa do total de água infiltrada e do correspondente número de aplicações durante o período inicial Para cada ano da série de dados meteorológicos, o programa calcula os coeficientes culturais (Kcini, Kcmid e Kcend), ajusta a fracção de água no solo esgotada sem provocar carência hídrica, e a profundidade radicular para os diferentes períodos do ciclo cultural: período inicial, período de desenvolvimento vegetativo rápido, período intermédio, período final e dia da colheita. Quando a aplicação se refere a uma série de anos hidrológicos, o programa calcula a média aritmética, de toda a série, dos resultados obtidos para as diferentes fases culturais. Desta forma obtém-se um valor médio, para cada fase de desenvolvimento da cultura, dos parâmetros determinados pelo modelo. IV.3.1.2 Integração do modelo KcISA no modelo WinISAREG O modelo WinISAREG (Pereira et al., 2003), que integra o modelo ISAREG (Teixeira e Pereira, 1992), EVAPOT e KcISA (Rodrigues, 1999), foi desenvolvido para ambiente Windows e é um modelo que visa a simulação e programação da rega para uma determinada combinação de solo-clima-cultura ou a avaliação da calendarização de rega (Figura IV.11). 53 Capítulo IV O modelo KcISA, incorporado neste novo pacote de software do WinISAREG é chamado, por opção do utilizador, aquando da definição dos dados culturais necessários para caracterizar a cultura a analisar. Os dados culturais incluem as datas das fases do ciclo cultural, os coeficientes culturais para cada fase, a fracção de água do solo esgotável sem provocar carência hídrica, a altura da cultura, a profundidade radicular da sementeira até ao desenvolvimento máximo e o factor de sensibilidade hídrica (Figura IV.12). Dados de Culturas e Solos Programa KCISA u2 Modelo ISAREG Solo Solo Restrições G Dados característicos da rega Pe Esq. Rega Cultura ETo Dados agronómicos Programa EVAPOT RHmin ou Tmax e Tmin Dados meteorológicos Tmax Tmin RH Rs ou n u2 BALANÇO HÍDRICO DO SOLO Optimização de um calendário de rega Necessidades hídricas (decendiais, mensais, período de rega) Avaliação de um calendário de rega Fig. IV.11.Esquema relacional entre os programas EVAPOT e KCISA e o modelo ISAREG Fig. IV.12 Janela com dados de entrada relativos à cultura 54 Capítulo IV Para o preenchimento dos dados culturais existem duas opções: ou estes dados são introduzidos directamente pelo utilizador ou seleccionam-se os dados a partir de ficheiros/base de dados. É nesta segunda opção que o modelo KcISA é “chamado” pois contem uma base de dados (Figura IV.13) referente aos coeficientes culturais (Kc), fracção de água esgotável sem provocar carência hídrica (p) e profundidades radiculares (z) ajustadas às condições ambientais locais, usando a metodologia proposta pela FAO (Allen et al., 1998). Fig. IV.13 Janela com dados relativos à base de dados existente no modelo KcISA Definidos alguns parâmetros culturais e edáficos, o modelo KcISA calcula os valores de Kc e p para as diferentes fases de desenvolvimento da cultura. Este cálculo, tal como acontecia no “modelo inicial” (em DOS), é feito para cada ano da série meteorológica utilizada, calculando igualmente a média, para toda a série cronológica, dos diferentes parâmetros culturais. (Figura IV.14 e IV.15). Esta integração facilita, no momento da entrada dos dados referentes à cultura, a determinação dos coeficientes culturais (Kc) para um determinado conjunto cultura-soloclima. 55 Capítulo IV Fig. IV.14 Janela com o cálculo dos parâmetros culturais para cada ano da série cronológica, utilizando o modelo KcISA Fig. IV.15 Janela com o cálculo médio dos parâmetros culturais para toda série cronológica, utilizando o modelo KcISA IV.3.2 SIMDualKc O modelo SIMDualKc (Rolim et al., 2006, 2007) é uma ferramenta informática que permite efectuar a simulação do balanço hídrico de acordo com a metodologia dos coeficientes culturais diários. Esta abordagem é recomendada quando são necessárias melhores estimativas para o Kc, como no caso de culturas que cobrem parcialmente o solo, situações de elevada frequência de rega (culturas regadas por microrrega) ou em regiões com precipitação muito frequente (Allen et al., 1998, 2005a). Foi desenvolvido com o objectivo de disponibilizar aos técnicos de campo e aos agricultores uma ferramenta prática, de fácil utilização que lhes permitissem tomar decisões acerca da condução da rega na parcela, efectuando a ponte entre os conhecimentos científicos e a prática de campo. 56 Capítulo IV O modelo SIMDualKc foi desenvolvido em Visual Basic e a base de dados em Access 2000, apresentando uma interface gráfica “user-friendly”. A metodologia adoptada para calcular a ETc é a proposta por Allen et al., (1998) para o cálculo dos Kc duais, sendo definida pela equação: ETc = (K cb + K e )ETo (IV.2) onde ETc é a evapotranspiração cultural [mm.dia-1], Kcb o coeficiente cultural basal [ ], Ke o coeficiente de evaporação da água do solo [ ] e ETo a evapotranspiração de referência [mm.dia-1]. A Figura IV. 16 representa a estrutura do cálculo da evapotranspiração cultural efectuado por este modelo. Os dados sobre o clima incluem a estimativa da ETo e os dados sobre a cultura incluem a identificação da duração das quatro fases de desenvolvimento, ajustadas a um determinado local, correspondendo a um valor de Kcb tabelado (Allen et al., 1998). Este valor é ajustado para as condições climáticas do local em estudo, seguindo-se o cálculo do Kcb da cultura, para cada dia do período de crescimento e de acordo com o estádio de desenvolvimento da mesma. Inicio Dados de entrada Solo; Clima; Cultura; Rega. Calculo diário do Kcb ajustado Calculo do Kc max Calculo diário: F c ; F w ; F ew Calculo diário: K r; K e Calculo diário: E; K c ; ET c ; K s Calculo diário do: K c adj; Extracção final corrigida (mm ) Fim Fig. IV.16. Algoritmo de cálculo da ETc Os valores do coeficiente de evaporação da água do solo (Ke), são determinados diariamente, sendo posteriormente calculado o valor da evapotranspiração cultural diária. IV.3.2.1 Estrutura do modelo O modelo foi desenvolvido com base numa arquitectura de 3 camadas (Figura IV.17.): Interface Gráfica, Modelação Matemática e uma Base de Dados que armazena a informação relativa a solos, clima, culturas, sistemas de rega e simulações efectuadas (combinação específica de factores que representam a simulação). 57 Capítulo IV M o d e la ç ã o M a te m á tic a M o d e lo s : B a se d e D a d o s: -S o lo -C lim a -C u ltu ra -S im u la ç õ e s - C á lc u lo d o s K c b A ju sta m e n to d o s K c b C á lc u lo d o s K e C á lc u lo d o s E T c I n te r fa c e g r á fic a E s tr u tu r a d e d iá lo g o R e s u lta d o s Fig. IV.17. Estrutura conceptual do software SIMDualKc Este modelo foi concebido de forma a poder ser integrado com outros modelos, nomeadamente o WinISAREG e o GISAREG (Fortes et al., 2005), ou a operar isoladamente, usando-se uma interface gráfica. Para tal foram desenvolvidas duas interfaces abstractas: uma que faz a ligação do módulo computacional com a interface gráfica ou com os modelos seleccionados, e outra que efectua a ligação entre a base de dados e o programa (modelos matemáticos). Esta última ligação é efectuada através de queries que permitem adaptar diferentes bases de dados às estruturas de dados do modelo SIMDualKc (Figura IV.18). In icio IN T E R F A C E G R A F IC A S im S ozin h o ? N ão W IN IS A R E G O utp uts In p u ts Interfac e ab stracta Interfac e ab stracta S IM D ualK c S im S ozin h o ? N ão G IS ? S im N ão S IM D u alkc B ase d e D ad os W IN IS A R E G B ase d e D ad os H id rogest B ase d e D ad os Fig. IV.18. Fluxograma do SIMDualKc A estrutura deste modelo separa claramente os algoritmos da base de dados, permitindo uma ligação com bases de dados diferentes, de que é exemplo a aplicação Hidrogest (Mateus et al., 2005). IV.3.2.2 Utilização do modelo Os dados de entrada que “alimentam” o modelo e servem de suporte ao desenvolvimento do programa podem ser inseridos directamente ou recorrendo a bases de dados Access já construídas. Estes dados referem-se a características de solos, climas e culturas. No que se refere aos parâmetros edáficos (Figura IV.19), a informação requerida prende-se com a água 58 Capítulo IV facilmente evaporável (REW em mm), a água evaporável total (TEW em mm) e a água disponível total (TAW em mm/m-1). Fig. IV.19. Interface da base de dados dos solos do modelo SIMDualKc No modelo SIMDualKc a base de dados do clima (Figura IV.20) contem informação diária das variáveis climáticas referentes a uma dada estação. Da mesma constam: identificação da estação, data, temperatura máxima diária; Tmax (ºC), temperatura mínima diária; Tmin (ºC), velocidade do vento diária; u2 (m/s), evapotranspiração de referencia diária; ЕТo (mm) e a precipitação diária; Pe (mm). Fig. IV.20. Interface da base de dados do clima do modelo SIMDualKc A base de dados das culturas (Figura IV.21), contém a informação de vários parâmetros de caracterização das mesmas: o nome da cultura, a duração em dias dos vários estádios de desenvolvimento da cultura (L_ini, L_dev, L_mid, L_late), o valor dos coeficientes culturais (Kcb_ini, Kcb_mid, Kcb_end), a altura máxima da cultura (m), a profundidade máxima e mínima das raízes da cultura, Zr (m), e a fracção de água extraível em conforto hídrico (р). 59 Capítulo IV Fig. IV.21. Interface da base de dados da cultura do modelo SIMDualKc Após a inserção de toda informação na base de dados, o utilizador efectua uma simulação combinando o solo, clima (estação climática e anos), cultura e sistema de rega, criando uma representação da parcela (Figura IV.22). Fig. IV.22. Interface da criação da base de dados da simulação (representação da parcela) Os resultados da simulação apresentam-se sob a forma de uma tabela e gráficos que mostram o balanço de água no solo durante a época de rega (Figura IV.23). Os resultados podem ser 60 Capítulo IV exportados para ficheiro de texto ou para uma folha de cálculo, de forma a serem analisados e a se processar a informação produzida pelo modelo. Fig. IV.23. Interface dos resultados mostrando o Kc e as curves do consumo de água do solo IV.3.2.3 Validação do modelo O modelo SIMDualKc foi validado usando dados meteorológicos e de campo referentes ao Vale de Fergana, Uzbequistão, Asia Central (Сholpankulov et al., 2005). Esta validação, aplicada ao algodão, foi feita com dados de campo entre 2001 e 2003. Compararam-se valores de teor de água no solo simulados e observados através de uma regressão linear forçada à origem, obtendo-se um bom ajustamento entre os estimados e os observados o que permitiu o uso deste modelo para gerar e avaliar calendários de rega alternativos de modo a melhorar o uso da água na agricultura. Estes resultados evidenciam que o modelo SIMDualKc simula adequadamente o teor de água no solo durante a etapa de crescimento da cultura, especialmente no seu início. Considerando os resultados de Allen et al. (2005b) e um estudo anterior de Liu e Pereira (2000), espera-se que aconteça o mesmo para a cultura do trigo e do milho. Isto indica que o cálculo da evapotranspiração cultural seguindo o método dos coeficientes culturais duais é muito exacto. Capaz de apoiar os agricultores na suas decisões bem como predizer as necessidades de rega e evapotranspiração para estudos ambientais e planeamento, esta ferramenta informática possui ainda a capacidade de simular a componente de evaporação do solo, constituindo um importante suporte para a gestão da rega e do solo. O modelo está presentemente validado com dados de várias experimentações de campo realizadas em diversos países Mediterrânicos e em Portugal (Rolim et al., 2007). 61 Capítulo IV IV.4. Necessidades hídricas vs Necessidades totais de rega O conceito de necessidades hídricas das culturas varia em função da disciplina que o analisa. Contudo, atingir um consenso é de extrema importância pois o conhecimento das necessidades hídricas das culturas é não só a base dos estudos de condução e programação da rega, como igualmente da gestão e planeamento dos recursos hídricos em geral (Pereira e Allen, 1999). Segundo Doorenbos e Pruit (1977), as necessidades hídricas das culturas definem-se como a quantidade de água, expressa em altura [mm] que é necessária para fazer face à água perdida através da evapotranspiração de uma cultura. No entanto, há que ter em atenção determinadas permissas: a cultura deve estar isenta de doenças, crescer numa parcela extensa, sem restrições relativas à água e ao solo, incluindo a fertilidade, e deverá atingir a produção potencial para o ambiente em que se encontra. Contudo, deverão ter-se em conta outras definições (Pereira e Allen, 1999) relacionadas com esta temática, tais como: • Uso consumptivo de água pelas culturas que é definido como a quantidade de água, expressa em altura [mm] e que é efectivamente utilizada pelas culturas como resposta à evapotranspiração e às práticas agrícolas realizadas, de forma a atingir a produção real num ambiente específico. Em condições óptimas, o uso consumptivo de água pelas culturas iguala as necessidades em água das culturas; • Necessidade de rega das culturas que se define como a quantidade de água, expressa em altura [mm] que deve ser fornecida à cultura de forma a satisfazer completamente as suas necessidades hídricas. A água aplicada serve de complemento da fracção da água que lhe é proporcionada pela precipitação, pela água do solo e pela ascensão capilar, e • Necessidade de água para rega deficitária que corresponde à quantidade de água, expressa em altura [mm], aplicada às culturas em condições sub-óptimas, ou seja, adoptando um determinado limiar de carência hídrica, como sucede na rega deficitária. Segundo Pereira e Allen (1999), as necessidades totais de rega das culturas referem-se à altura total de água [mm] a ser aplicada às culturas para satisfazer completamente as suas necessidades hídricas, de forma a compensar todas as perdas de água e a falta de eficiência do sistema de rega. Deverá também ser considerada a água necessária para assegurar a remoção de sais acumulados no perfil. A determinação das necessidades hídricas das culturas baseia-se no cálculo do balanço hídrico do solo, tendo em conta o procedimento da FAO (Doorenbos e Pruit, 1977 e Doorenbos e Kassam, 1979). O modelo utilizado neste estudo, WinISAREG, é um modelo matemático que permite o cálculo do balanço hídrico do solo. Para tal, considera-se um solo como um sistema constituído por diversos compartimentos, a que correspondem os diversos horizontes do mesmo. Este sistema é limitado superiormente pela superfície do solo e inferiormente pela superfície à profundidade radicular (Zr), que aumenta à medida que as culturas se desenvolvem. Neste sistema é possível distinguir 3 zonas: a de percolação, a de rendimento óptimo e a de carência hídrica. A zona de rendimento óptimo é aquela que maior interesse apresenta para o cálculo do balanço hídrico. O seu limite superior refere-se à capacidade de campo e o limite inferior ao coeficiente de emurchecimento. A diferença entre ambos corresponde à reserva de água facilmente utilizável pelas plantas, ou por outras palavras, à Capacidade Utilizável. Quando a reserva de água se encontra na zona de rendimento óptimo, a evapotranspiração é igual à evapotranspiração cultural. 62 Capítulo IV IV.4.1 Cálculo das necessidades de água das culturas e necessidades totais de rega IV.4.1.1 Clima A área de estudo para a determinação das necessidades hídricas totais das culturas refere-se aos Aproveitamentos Hidroagrícolas do Lucefecit e da Vigia. Estes situam-se na área de influência da estação meteorológica de Évora, cujas características são apresentadas na Tabela IV.1. Com base nos registos contidos nos anuários do Instituto de Meteorologia, analisaram-se séries de dados referentes ao período de 1942 a 2000 para as seguintes variáveis: temperatura máxima mensal, temperatura mínima mensal, humidade relativa média mensal (medida às 9 horas), insolação mensal, velocidade média mensal do vento e precipitação mensal. Na Tabela IV.2 encontram-se as médias e desvios padrões mensais das séries de dados referidas. Tabela IV.1. Características da estação meteorológica de Évora Latitude Longitude Altitude Altura do anemómetro 38,77º N 7,71º W 472 m 4m A evapotranspiração de referência, segundo o método FAO Penman- Monteith (Allen et al., 1998), foi calculada recorrendo ao modelo EVAP56, posteriormente integrado no modelo WinISAREG. Na Figura IV.24 estão representados os valores médios mensais da evapotranspiração de referência e da precipitação da série de dados utilizada. Tabela IV.2. Média ( X ) e desvio padrão (s) das series de dados meteorológicos da estação meteorológica de Évora (1942-2000) Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Tmin X 5.8 6.4 7.8 9.1 11.2 14.0 16.0 16.2 15.4 12.7 9.2 6.7 [ºC] s 1.4 1.4 1.1 1.2 1.1 1.0 1.0 1.1 1.4 1.3 1.5 1.5 Tmax X 12.6 13.9 16.5 18.6 21.9 26.7 30.5 30.3 27.2 21.8 16.6 13.3 [ºC] s 1.2 1.7 2.2 2.1 2.3 2.2 1.7 1.6 2.0 2.1 1.6 1.1 RH X 84.4 81.5 77.1 72.5 69.2 65.2 59.8 60.9 65.9 74.1 80.6 84.8 [%] s 6.0. 8.2 7.7 6.4 6.8 8.3 6.9 6.2 6.7 8.0 7.3 5.5 X 1 [km h ] s 15.3 15.8 15.9 16.2 16.1 16.0 16.6 16.8 15.2 14.5 14.9 15.5 3.0 2.6 2.5 2.5 2.3 2.4 2.4 3.0 2.3 2.0 1.9 2.5 n X 153.3 162.6 205.8 232.9 277.8 315.0 369.4 346.3 258.1 210.5 161.9 145.9 [h] s 46.9 44.3 47 42 50 45 33 30 31 37 39 44 P X 84.2 74.9 71.9 57.3 49.0 23.5 6.1 5.0 28.4 68.0 82.0 94.3 [mm] s 70.3 63.9 54.7 37.9 44.2 27.1 14.7 11.1 26.2 58.3 64.6 77.0 uz 63 Capítulo IV ETo e Prec. (mm) 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Prec Jul Ago Set Out Nov Dez ETo Fig. IV.24. Precipitação média e evapotranspiração de referência média mensal (1942-2000) IV.4.1.2 Solos Os solos escolhidos para a realização das simulações foram um Aluviossolo de textura mediana (A) e um Solo Mediterrâneo Vermelho ou Amarelo de “rañas” ou depósitos afins (Sr+Sr(p)). A caracterização destes solos encontra-se na Tabela IV.3, onde os valores das duas primeiras camadas correspondem a uma média das amostras recolhidas nos dois Aproveitamentos Hidroagrícolas. Os valores da terceira camada são provenientes do estudo de Carvalho Cardoso (1965). Tabela IV.3. Caracterização dos solos adoptados Camada Profundidade (m) Areia (%) Limo (%) Argila (%) CC (mm/mm) CE (mm/mm) Inicial Final 1 0.00 0.45 55.0 35.0 10.0 35.0 12.0 2 0.45 0.95 80.0 12.0 8.0 33.0 12.0 3 0.95 1.30 42.0 36.0 22.0 31.0 10.0 1 0.00 0.25 67.0 16.0 17.0 23.0 10.0 2 0.25 0.75 56.0 14.0 30.0 24.0 15.0 3 0.75 1.20 48 10.0 42.0 21.0 17.0 Solo A Solo Sr+Sr(p) IV.4.1.3 Culturas As principais culturas nestes dois Aproveitamentos Hidroagrícolas são cereais de grão, culturas forrageiras, olival, vinha e culturas hortícolas, regadas por sistemas sob pressão. O principal sistema de rega utilizado pelos agricultores continua a ser a rampa pivotante. Não obstante, a microrrega tem vindo a ter uma representação cada vez maior ao longo dos anos, sobretudo nas culturas da vinha e olival que sofreram um forte incremento na área ocupada. Para as simulações e calendarização da rega, a escolha incidiu nas culturas que ocupam as maiores áreas de cultivo nestes Aproveitamentos: trigo, milho, girassol e olival. Para esta última cultura apenas se realizaram simulações com o solo A. De referir que se pretende, no 64 Capítulo IV âmbito de um outro projecto, incluir a vinha nas simulações das estratégias de rega/rega deficitária. Na Tabela IV.4 apresenta-se o ciclo cultural médio correspondente às principais variedades utilizadas nas zonas alvo de estudo. Tabela IV.4. Duração das diferentes fases do ciclo cultural Estágios de desenvolvimento Cultura Inicial Médio Final Trigo 15/11 – 16/12 15/04 – 31/05 01/06 – 20/06 Milho 20/04 – 12/05 20/06 – 05/09 06/09 – 30/09 Girassol 10/04 – 10/05 14/06 – 15/07 16/07 – 18/08 01/01 01/08 01/10 Olival IV.4.1.3.1 Parâmetros culturais fornecidos pelo modelo KcISA O modelo KcISA foi utilizado, na sua versão em DOS, para a opção “cultura de solo nú” com vista ao estabelecimento dos parâmetros culturais de uma cultura fictícia que precede as culturas anuais. Este procedimento teve como objectivo a determinação, com o modelo WinISAREG, do teor de água no inicio do ciclo cultural, para cada uma das culturas em estudo. Simulou-se o balanço hídrico (sem a existência de rega) para a cultura fictícia, onde o teor de água do solo no final desta corresponde ao teor de água inicial da cultura a estudar. Para tal pressupõe-se que a cultura precedente se inicia numa altura em que o solo está frequentemente próximo da capacidade de campo (Janeiro) quando a cultura é de PrimaveraVerão, ou próxima do coeficiente de emurchecimento (Agosto), quando a cultura é de Inverno. Assim, utilizou-se 100% do total de água disponível para as plantas para o primeiro caso e de 10% no segundo. Considera-se que a cultura fictícia termina no dia anterior à sementeira da cultura em estudo, apresentando um valor constante de coeficiente cultural, correspondente ao Kc inicial e uma profundidade radicular constante e igual à profundidade máxima da cultura. A Tabela IV.5 apresenta os resultados do modelo KcISA para as culturas fictícias. Tabela IV.5. Parâmetros culturais médios determinados com o modelo KcISA para as culturas fictícias Cultura Data inicial Data final Kc p Zr (m) Trigo 1 de Agosto 14 de Novembro 0.06 0.9 0.70 Milho 1 de Janeiro 19 de Abril 0.09 0.55 1.2 Girassol 1 de Janeiro 9 de Abril 0.10 0.9 1.0 O teor de água do solo no inicio da cultura a estudar foi obtido através da média aritmética dos valores determinados com o referido balanço hídrico, para cada ano da série cronológica (59 anos). Com este teor de água inicial, recorreu-se novamente ao modelo KcISA para o cálculo dos parâmetros das culturas em estudo. De referir que para a oliveira, este procedimento não se efectuou, tendo-se utilizado valores médios para os diferentes estágios de desenvolvimento de acordo com os valores do coeficiente cultural determinados em estudos recentes (Orgaz et al., 2006). 65 Capítulo IV As quebras de produção devidas ao stress hídrico são estimadas através dos coeficientes de sensibilidade hídrica (Ky) propostos por Stewart et al. (1976) e por Doorenbos e Kassam (1979), ajustados ou confirmados para as condições locais (Alves e Pereira, 1998). Na Tabela IV.6 apresentam-se os valores determinados com o modelo KcISA, os valores dos coeficientes de sensibilidade hídrica e as profundidades radiculares para as diferentes culturas nos seus diferentes estágios de desenvolvimento. Tabela IV.6. Parâmetros culturais médios determinados com o modelo KcISA para as culturas em estudo, Ky e profundidade radicular (m) Final Médio Inicial Estágios de desenvolvimento Trigo Milho Girassol Oliveira Kc 0.36 0.25 0.21 0.65 p 0.60 0.60 0.60 0.70 Zr 0.70 1.20 1.00 1.20 Ky 1.05 1.25 0.95 1.00 Kc 1.13 1.21 1.06 0.55 p 0.57 0.45 0.44 0.70 Zr 0.70 1.20 1.00 1.20 Ky 1.05 1.25 0.95 1.00 Kc 0.35 0.35 0.35 0.65 p 0.67 0.69 0.61 0.70 Zr 0.70 1.20 1.00 1.20 Ky 1.05 1.25 0.95 1.00 IV.4.1.4 Determinação das necessidades líquidas de rega As necessidades de rega das culturas para o trigo, girassol, milho e olival foram calculadas com o modelo WinISAREG, através do cálculo de um balanço hídrico de água no solo, sequencial, para a série de dados 1942-2000. Para o efeito, utilizaram-se os parâmetros médios das culturas acima mencionados. As simulações efectuadas com o referido modelo tiveram em conta a existência de três níveis de procura climática (média, forte e muito forte), os quais se relacionam directamente com as reservas de água e com as necessidades de rega das culturas. Com vista à identificação dos referidos níveis de procura climática aplicou-se a todas as combinações estação meteorológica – cultura – solo, a opção “net irrigation requeriments”. Deste modo, o modelo realiza o balanço hídrico para todos os anos da série meteorológica (precipitação e evapotranspiração de referência), efectuando uma análise de frequência e determinando uma nova série referente às necessidades de rega. Esta análise, geralmente, é ajustável por uma função normal o que permite estimar as necessidades de rega para o ano médio (corresponde a uma probabilidade de não ser excedida de 50%), para o ano seco (corresponde a uma probabilidade de não ser excedida de 80%) e para o ano muito seco (corresponde a uma probabilidade de não ser excedida de 95%). São as condições climáticas destes anos que permitem identificar os três níveis de procura climática referidos: os anos médio, seco e muito seco correspondem, respectivamente, às condições de procura climática média, forte e muito forte. 66 Capítulo IV Na Tabela IV.7 apresentam-se resultados obtidos após estas simulações para todas as combinações procura climática – cultura - solo. Tabela IV.7. Anos de procura climática e respectivas necessidades liquidas de rega Trigo Solo A Precipitação não usada (mm) 134.0 0.0 14.5 Evapotranspiração total (mm) 477.4 547.5 623.9 NIR (mm) 1967/1968 1998/1999 1948/1949 Precipitação total (mm) 439.9 284.4 304.2 1966/1967 1972/1973 1948/1949 389.9 365.6 304.2 130.5 199.3 64.3 511.5 498.0 623.9 204 283 365 Ano Médio Forte Muito forte Solo Sr+Sr(p) Médio Forte Muito forte 160 232 310 Girassol Solo A Precipitação não usada (mm) 0.0 116.2 0.0 Evapotranspiração total (mm) 483.6 538.5 532.3 NIR (mm) 1995 2000 1947 Precipitação total (mm) 100.8 207.4 48.2 1950 1981 1943 158.8 83.2 127.7 73.0 39.6 52.4 500.7 509.2 574.5 362 413 446 Ano Médio Forte Muito forte Solo Sr+Sr(p) Médio Forte Muito forte 294 347 395 Milho Solo A Precipitação não usada (mm) 49.9 0.0 0.0 Evapotranspiração total (mm) 845.6 828.6 924.1 NIR (mm) 1996 1945 1949 Precipitação total (mm) 192.2 40.4 185.7 1985 1966 2000 100.9 100.9 152.4 32.1 55.6 86.4 789.8 841.5 933.4 656 731 802 Evapotranspiração total (mm) 745.1 664.7 813.4 NIR (mm) Ano Médio Forte Muito forte Solo Sr+Sr(p) Médio Forte Muito forte 580 658 715 Oliveira Solo A Ano Médio Forte Muito forte 1999 1985 1953 Precipitação total (mm) 572.1 712.5 415.2 Precipitação não usada (mm) 79.0 311.1 25.1 222 281 342 No Anexo IV.1 apresentam-se as séries de necessidades de rega obtidas para as diferentes culturas, a partir das quais se identificaram os anos a que correspondem os diferentes níveis de procura climática. 67 Capítulo IV Seguidamente, para cada nível de procura climática – cultura - solo registou-se o já determinado teor de água do solo, aquando do balanço hídrico (sem rega) para as culturas fictícias. Estes valores encontram-se na Tabela IV.8. Tabela IV.8. Teores iniciais de água do solo (mm) para as diferentes culturas e para os diferentes níveis de procura climática Solo A Médio Forte Muito forte Trigo 50.8 6.7 6.0 Girassol 130.8 187.0 193.0 Milho 234.6 125.0 113.9 Solo Sr+Sr(p) Olival 261 261 261 Trigo 73.0 73.0 20.5 Girassol 87.5 87.5 87.5 Milho 95.5 95.5 95.5 Segundo Waldren (1983), o milho tem elevadas necessidades de água mas é uma das culturas mais eficientes a produzir matéria seca com a água que utiliza. Abaixo do nível óptimo de rega, o milho utilizará a água disponível, e a eficiência de uso da água estará correlacionada com a produção obtida. No entanto, se o stress hídrico ocorrer na fase de floração, as produções serão reduzidas significativamente e podem não estar correlacionadas com a eficiência de uso da água. Tal facto é bem visível nos valores obtidos para as necessidades liquidas de rega do milho (Tabela IV.7). Pelo contrário, as necessidades liquidas de rega da cultura do trigo de Inverno são baixas, pelo que este é conhecido como cultura resistente à escassez de água. Em relação à cultura do girassol, as necessidades liquidas de rega apresentam valores intermédios aos das culturas anteriormente referidas. No caso do olival, as necessidades liquidas calculadas são também baixas, próximas às do trigo, sendo uma cultura fortemente adaptada às condições de escassez de água e tendo cada vez mais representatividade localmente. Nos dois Aproveitamentos Hidroagrícolas em estudo foram testadas e avaliadas diferentes estratégias de rega, quer em condições de carência hídrica, quer em conforto hídrico para todas as culturas escolhidas, tendo em conta os três níveis de procura climática referidos. As estratégias de rega estabelecidas partiram do pressuposto de que em ambos os Aproveitamentos a rega é efectuada a pedido e que aquelas culturas são regadas por rampas pivotantes com dotações de 15 mm, com excepção da oliveira em que apenas se restringiu o volume de água aplicado. As dotações de 15 mm correspondem a uma rotação completa a cada 3 dias, ainda que alguns agricultores adoptem uma velocidade de rotação superior. IV.5. Calendarização da rega recorrendo ao modelo WINISAREG Quando a disponibilidade de água não é limitante, a frequência de rega não é restringida e varia ao longo da estação de crescimento da cultura, de acordo com as necessidades da mesma, uma vez que os sistemas de fornecimento de água funcionam a pedido. Perante disponibilidades de água limitada, a oferta faz-se com restrições nos volumes de água disponíveis e vários esquemas de rega são adoptados na prática. O modelo WinISAREG permite simular diferentes estratégias de rega, entendendo-se por estratégia de rega o conjunto de informações referentes ao objectivo da rega, à sua oportunidade de aplicação e ao volume de água fornecido. As estratégias de rega podem estar sujeitas a restrições (intervalos mínimos entre regas, volumes limitados de água) e 68 Capítulo IV contabilizarem a água proveniente de uma toalha freática através da ascensão capilar. Neste estudo, não foi contabilizado nenhum volume de água proveniente quer da tolha freática, quer da ascensão capilar. O défice aceitável em gestão (MAD) foi um dos critérios utilizados na calendarização da rega, afim de definir as diferentes estratégias alternativas. Quando a rega satisfaz totalmente as necessidades das culturas, a fracção MAD é igual à fracção de água do solo esgotável sem produzir carência hídrica (p), factor que depende da cultura e do clima (Allen et al., 1998). Para estratégias de rega que consideram a existência de restrição no fornecimento de água, o MAD é uma percentagem de p. As restrições foram seleccionadas combinando diferentes fracções de MAD com diferentes níveis de água total disponível para rega durante a estação de crescimento da cultura. A fim de averiguar a perda máxima de produção das culturas em causa, efectuaram-se simulações, com o modelo WinISAREG, em que não houve qualquer aplicação de água, i.e. sem rega. No entanto, há que salientar que este procedimento não é exequível para o caso da cultura do milho, a qual é tradicionalmente regada. Na Tabela IV.9 apresentam-se os resultados das quebras de produção máximas obtidas através das simulações efectuadas com a opção “sem rega”. Tabela IV.9. Quebras de produção e evapotranspiração relativa para as culturas do trigo, milho, girassol e olival Trigo Solo A Médio Forte Muito forte Solo Sr+Sr (p) Quebra de produção (%) ETa/ETm (%) 25.6 75.7 50.0 52.4 53.5 49.1 Quebra de produção (%) 39.5 55.3 58.8 ETa/ETm (%) 62.4 47.3 44.0 Milho Solo A Médio Forte Muito forte Solo Sr+Sr (p) Quebra de produção (%) ETa/ETm (%) 74.6 40.4 99.0 19.9 96.6 22.7 Quebra de produção (%) 99.1 99.0 99.0 ETa/ETm (%) 20.7 16.5 17.0 Girassol Solo A Médio Forte Muito forte Solo Sr+Sr (p) Quebra de produção (%) ETa/ETm (%) 52.0 45.3 46.9 50.6 53.7 43.4 Quebra de produção (%) 62.1 70.6 68.4 ETa/ETm (%) 34.6 25.7 28.0 Oliveira Solo A Médio Forte Muito forte Quebra de produção (%) 25.3 25.6 36.5 ETa/ETm (%) 74.7 74.4 63.5 No caso da cultura do girassol, apesar das elevadas perdas de produção obtidas sem rega, esta cultura era tradicionalmente de sequeiro. Actualmente, esta cultura é regada devido à nova conjuntura da reforma da PAC, no que respeita à atribuição de subsídios à produção. 69 Capítulo IV No caso da cultura do trigo, usualmente conduzida sob o regime de sequeiro, é normal os agricultores não regarem e ainda assim ser economicamente viável, mesmo para quebras de produção da ordem dos 40% (Pereira, 2002). As Figuras IV.25 à IV.28 apresentam a evolução do teor de água do solo, para os dois solos estudados, ao longo do período das culturas analisadas, sem ter existido recurso à rega. Reserva útil a) Linha de rendimento óptimo b) Evolução do teor de água Fig. IV.25. Teor de água do solo ao longo do período da cultura do trigo, sem rega e para o ano de procura climática médio: a) Solo A; b) solo Sr+Sr(p) Reserva útil a) Linha de rendimento óptimo b) Evolução do teor de água Fig. IV.26. Teor de água do solo ao longo do período da cultura do milho, sem rega e para o ano de procura climática médio: a) Solo A; b) solo Sr+Sr(p) Reserva útil a) Linha de rendimento óptimo b) Evolução do teor de água Fig. IV.27. Teor de água do solo ao longo do período da cultura do girassol, sem rega e para o ano de procura climática médio: a) Solo A; b) solo Sr+Sr(p) 70 Capítulo IV Reserva útil Linha de rendimento óptimo teor de água Evolução do Fig. IV.28. Teor de água do solo ao longo do período da cultura da oliveira, sem rega, para o solo A e para o ano de procura climática médio Neste estudo, foi utilizada rega deficitária (English et al., 1990), incluindo a rega de complemento para o caso da cultura do trigo. Rega deficitária significa adoptar uma estratégia de rega que só satisfaz em parte as necessidades de rega da cultura mas que é capaz de atingir uma produção final que possibilita um retorno económico em relação à rega. Rega de complemento é a rega fornecida como suplemento da precipitação mas apenas durante os períodos críticos de stress hídrico da planta. Na Tabela IV.10 apresentam-se as diferentes estratégias de rega e restrições de água adoptadas para as diferentes culturas em estudo. É de referir que se simulou, para todas as culturas, um cenário onde não existe qualquer restrição de água, fazendo com que a frequência de rega varie ao longo da estação de crescimento da cultura, de acordo com as necessidades da mesma, tendo como sistema de rega as rampas pivotantes, com uma dotação de 15 mm (Opção A). No caso da opção “máxima produção”, não existe qualquer restrição de água a aplicar e não existe uma dotação fixa. Neste caso, a condição é regar, até ao limite máximo de água que o solo pode conter. O teor de humidade do grão das culturas estudadas, variando a percentagem em cada uma delas, não pode ser elevado, aquando da colheita. Assim, em todas as simulações efectuadas foi imposto um período de proibição de rega: 30 dias antes da colheita para as culturas do trigo e do milho e 25 dias para a cultura do girassol. Para o caso da oliveira, esta condição não foi estabelecida pois a colheita da azeitona faz-se no período de maior probabilidade de ocorrência de precipitação e ausência de rega. As Figura IV. 29 à IV.32 apresentam a evolução do teor de água dos solos estudados, para todas as culturas analisadas, quando se simula a rega, sem restrições de água, com a existência de uma dotação fixa ou sem ela e para o ano de procura climática médio. 71 Capítulo IV Tabela IV.10 Estratégias de rega e respectivas restrições de água adoptadas para as diferentes culturas escolhidas Trigo Estratégia de rega MP (Máxima produção): Dotação e frequência de rega variáveis A: Dotação fixa e MAD = p B: Dotação fixa e MAD = 0.95p C: Dotação fixa e MAD = 0.95p D: Dotação fixa e MAD = 0.85p E: Dotação fixa e MAD = 0.75p F: Dotação fixa e MAD = 0.75p G: Dotação fixa e MAD = 0.70p H: Dotação fixa e MAD = 0.65p I: Dotação fixa e MAD = 0.60p Restrição de rega (Volume de água disponível) Sem restrições Sem restrições 240 mm 195 mm 165 mm 135 mm 105 mm 90 mm 60 mm 30 mm Milho Estratégia de rega Restrição de rega (Volume de água disponível) MP (Máxima produção): Dotação e frequência de rega variáveis Sem restrições A: Dotação fixa e MAD = p Sem restrições B: Dotação fixa e MAD = 0.95p 675 mm C: Dotação fixa e MAD = 0.95p 630 mm D: Dotação fixa e MAD = 0.90p 600 mm E: Dotação fixa e MAD = 0.85p 600 mm F: Dotação fixa e MAD = 0.85p 570 mm G: Dotação fixa e MAD = 0.75p, com MAD=0.80p no 3º período 570 mm H: Dotação fixa e MAD = 0.75p, com MAD=0.80p no 3º período 525 mm Girassol Estratégia de rega MP (Máxima produção): Dotação e frequência de rega variáveis A: Dotação fixa e MAD = p B: Dotação fixa e MAD = 0.95p C: Dotação fixa e MAD = 0.85p D: Dotação fixa e MAD = 0.85p E: Dotação fixa e MAD = 0.75p F: Dotação fixa e MAD = 0.75p G: Dotação fixa e MAD = 0.75p H: Dotação fixa e MAD = 0.60p Restrição de rega (Volume de água disponível) Sem restrições Sem restrições 300 mm 270 mm 240 mm 210 mm 180 mm 120 mm 120 mm Oliveira Estratégia de rega MP (Máxima produção): Dotação e frequência de rega variáveis A: Dotação fixa e MAD = p B: Dotação fixa e MAD = 0.95p C: Dotação fixa e MAD = 0.75p D: Dotação fixa e MAD = 0.75p E: Dotação fixa e MAD = 0.75p 72 Restrição de rega (Volume de água disponível) Sem restrições Sem restrições 120 mm 120 mm 90 mm 45 mm Capítulo IV a) Reserva útil c) Linha de rendimento óptimo b) d) Evolução do teor de água Fig. IV.29. Teor de água do solo ao longo do período da cultura do trigo, para o ano de procura climática médio: a) Solo A, opção MP; b) solo Sr+Sr(p), opção MP; c) Solo A, opção A; d) solo Sr+Sr(p), opção A Reserva útil a) b) c) d ) Linha de rendimento óptimo Evolução do teor de água Fig. IV.30. Teor de água do solo ao longo do período da cultura do milho, para o ano de procura climática médio: a) Solo A, opção MP; b) solo Sr+Sr(p), opção MP; c) Solo A, opção A; d) solo Sr+Sr(p), opção A 73 Capítulo IV Reserva útil a) b) c) d ) Linha de rendimento óptimo Evolução do teor de água Fig. IV.31. Teor de água do solo ao longo do período da cultura do girassol, para o ano de procura climática médio: a) Solo A, opção MP; b) solo Sr+Sr(p), opção MP; c) Solo A, opção A; d) solo Sr+Sr(p), opção A Reserva útil a) Linha de rendimento óptimo b) Evolução do teor de água Fig. IV.32. Teor de água do solo ao longo do período da cultura da oliveira, para o ano de procura climática médio e para o solo A: a) opção MP; b) opção A Na Tabela IV.11 apresentam-se os resultados das simulações das diferentes estratégias de rega para a cultura do trigo. 74 Capítulo IV Tabela IV.11. Reposta da cultura do trigo às estratégias de rega de complemento Solo A Médio MP Forte Muito forte Médio A Forte Muito forte Médio B Forte Muito forte Médio C Forte Muito forte Médio D Forte Muito forte Médio E Forte Muito forte Médio F Forte Muito forte Médio G Forte Muito forte Médio H Forte Muito forte Médio I Forte Muito forte Total de rega (mm) 193.4 238.7 416.8 60.0 195.0 270.0 60.0 180.0 240.0 60.0 180.0 195.0 30.0 165.0 165.0 30.0 135.0 135.0 30.0 105.0 105.0 15.0 90.0 90.0 15.0 60.0 60.0 15.0 30.0 30.0 ETa/ETm (%) 92.3 85.6 97.5 84.5 87.8 89.1 84.5 84.6 83.6 84.5 84.6 76.7 81.5 82.0 74.2 81.5 76.6 69.4 81.5 71.4 64.6 78.6 68.7 62.0 78.6 63.3 58.7 78.6 57.9 53.9 Solo Sr+Sr (p) Quebra de produção (%) 8.1 15.1 2.6 16.3 12.8 11.5 16.3 16.1 17.2 16.3 16.1 24.5 19.4 18.9 27.1 19.5 24.5 32.2 19.5 30.0 37.2 22.5 32.8 39.8 22.5 38.5 43.4 22.5 44.2 48.4 Total de rega (mm) 166.7 208.5 303.3 135.0 195.0 270.0 135.0 195.0 240.0 135.0 195.0 195.0 120.0 165.0 165.0 105.0 135.0 135.0 105.0 105.0 105.0 90.0 90.0 90.0 60.0 60.0 60.0 30.0 30.0 30.0 ETa/ETm (%) 94.8 89.1 85.3 88.7 86.4 84.7 88.7 86.4 78.8 88.7 86.4 71.6 85.8 80.4 66.7 82.9 74.4 64.2 82.9 68.4 59.4 79.9 65.4 57.0 74.1 59.4 52.1 68.2 53.3 47.2 Quebra de produção (%) 5.5 11.5 15.4 11.9 14.3 16.0 11.9 14.3 22.3 11.9 14.3 29.8 14.9 20.6 35.6 18.0 26.9 37.6 18.0 33.2 42.6 21.1 36.4 45.2 27.2 42.7 50.3 33.4 49.0 55.5 Para o ano de procura climática médio e para o caso do solo A, reduções de cerca de 62.5% no volume de água necessário ao desenvolvimento da cultura (de 160 mm para 60 mm), implicam uma quebra de produção de cerca de 16%. No caso do solo Sr+Sr(p), uma redução de aproximadamente 56% (de 204 mm para 90 mm) no volume de água necessário traduz uma quebra de produção de 21%. Isto deve-se ao facto de que a precipitação ocorrida durante o período da cultura satisfaz uma grande parte das necessidades hídricas da mesma. De referir que fazendo variar o valor do MAD de 10% (de 0.85 de p para 0.75 de p), não se registaram alterações na quebra da produção do trigo em solo A mas no caso do solo Sr+Sr(p), houve um aumento de 3% na quebra de produção, com a supressão de uma rega. Estes dados referem-se ao ano de procura climática médio. 75 Capítulo IV Pode-se referir que para um mesmo valor de MAD, as quebras de produção verificadas se mantêm, mesmo com a diminuição do volume de água disponível para regar, no ano de procura climática médio e para os dois solos analisados. No entanto, este facto não se verifica quando se observa os valores da quebra de produção para os outros anos de procura climática, onde se verifica um aumento da quebra de produção com a diminuição da quantidade de água disponível. Tabela IV.12. Reposta da cultura do milho às estratégias de rega deficitária Solo A Médio MP Forte Muito forte Médio A Forte Muito forte Médio B Forte Muito forte Médio C Forte Muito forte Médio D Forte Muito forte Médio E Forte Muito forte Médio F Forte Muito forte Médio G Forte Muito forte Médio H Forte Muito forte Total de rega (mm) 590.1 742.6 862.2 570.0 660.0 810.0 555.0 645.0 675.0 555.0 630.0 630.0 525.0 600.0 600.0 495.0 570.0 600.0 495.0 570.0 570.0 420.0 495.0 570.0 420.0 495.0 525.0 ETa/ETm (%) 100.0 100.0 100.0 99.8 94.9 100.0 98.7 93.3 92.3 98.7 92.0 88.5 95.8 88.6 85.4 92.3 84.9 84.7 92.3 84.9 82.1 84.7 76.2 80.1 84.7 76.2 76.8 Solo Sr+Sr (p) Quebra de produção (%) 0.0 0.0 0.0 0.2 6.4 0.0 1.7 8.3 9.6 1.7 10.0 14.4 5.3 14.3 18.3 9.6 18.9 19.2 9.6 18.9 22.4 19.2 29.7 24.8 19.2 29.7 29.0 Total de rega (mm) 562.2 656.4 737.2 570.0 630.0 705.0 555.0 630.0 675.0 555.0 630.0 630.0 555.0 600.0 600.0 525.0 600.0 600.0 525.0 570.0 570.0 480.0 540.0 570.0 480.0 525.0 525.0 ETa/ETm (%) 91.5 94.0 95.5 92.4 91.1 92.3 90.6 91.1 89.2 90.6 91.1 84.5 90.6 87.6 81.3 86.9 87.5 81.2 86.9 84.1 78.1 81.2 80.5 78.0 81.2 78.7 73.2 Quebra de produção (%) 10.6 7.5 5.6 9.5 11.1 9.6 11.7 11.2 13.5 11.7 11.2 19.4 11.8 15.5 23.4 16.4 15.6 23.4 16.4 19.9 27.4 23.5 24.4 27.5 23.5 26.6 33.5 Analisando a situação mais limitante e tendo como base o ano de procura climática médio, reduções de cerca de 38% no volume de água disponibilizado à cultura (de 580 mm para 420 mm) obtêm-se quebras de produção da ordem dos 19%, valor considerado aceitável. Já no caso do solo Sr+Sr(p), reduções no volume de água disponibilizado na ordem dos 27% (de 656 mm para 480 mm) implicam perdas de produção da ordem dos 23,5%. O facto de menores reduções no volume de água implicarem maiores perdas de produção deve-se à diferença na capacidade utilizável dos solos. Por outro lado, o valor da quebra de produção aumenta com a diminuição do valor do MAD e para iguais restrições do volume de água disponibilizado, embora seja de referir que o volume de água utilizado pela cultura diminui com a diminuição do MAD. No caso do solo A, os 76 Capítulo IV valores são de 5.3% e 9.6%, respectivamente para MAD=0.90p, com volume utilizado de 525 mm e MAD= 0.85p, com volume utilizado de 495 mm e de 11,8% e de 16,4% para o solo Sr+Sr(p), com volumes utilizados de 55 mm e 525 mm, respectivamente. Tabela IV.13. Reposta da cultura do girassol às estratégias de rega deficitária Solo A Médio MP Forte Muito forte Médio A Forte Muito forte Médio B Forte Muito forte Médio C Forte Muito forte Médio D Forte Muito forte Médio E Forte Muito forte Médio F Forte Muito forte Médio G Forte Muito forte Médio H Forte Muito forte Total de rega (mm) 309.3 289.1 401.1 270.0 255.0 300.0 255.0 255.0 300.0 225.0 225.0 255.0 225.0 225.0 240.0 180.0 180.0 210.0 180.0 180.0 180.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 ETa/ETm (%) 98.9 96.4 100.0 94.7 92.4 93.5 92.5 92.2 93.3 86.6 87.1 86.1 86.6 87.1 84.0 78.4 79.9 78.6 78.4 79.9 74.3 68.0 70.8 64.4 68.4 71.0 64.6 Solo Sr+Sr (p) Quebra de produção (%) 1.1 3.4 0.0 5.0 7.2 6.2 7.2 7.4 6.4 12.7 12.3 13.2 12.7 12.3 15.2 20.6 19.1 20.3 20.6 19.1 24.5 30.4 27.7 33.8 30.0 27.5 33.6 Total de rega (mm) 273.6 313.4 361.0 255.0 315.0 360.0 255.0 300.0 300.0 240.0 270.0 270.0 240.0 240.0 240.0 210.0 210.0 210.0 180.0 180.0 180.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 ETa/ETm (%) 88.5 86.7 90.4 85.1 87.0 90.3 85.0 84.2 80.1 82.1 78.5 74.9 82.1 72.7 69.7 76.2 66.9 64.5 70.4 61.0 59.3 58.5 49.3 48.9 58.5 49.3 48.9 Quebra de produção (%) 10.9 12.6 9.1 14.2 12.4 9.2 14.2 15.0 18.9 17.0 20.5 23.8 17.0 25.9 28.7 22.6 31.5 33.7 28.1 37.0 38.7 39.4 48.2 48.6 39.4 48.2 48.6 Considerando, para o solo A e para o ano de procura climática médio, uma redução no volume de água disponibilizado de cerca de 39% (de 294 mm para 180 mm), obtêm-se quebras de produção da ordem dos 21%. Contudo, se restringirmos ainda mais o volume de água disponibilizado, de 294 mm para 120 mm (+- 59%), a quebra do produção aumenta para valores da ordem dos 30%. Para o solo Sr+Sr(p), reduções no volume de água disponibilizado de 50% (de 362 mm para 180 mm) levam a quebras de cerca de 28%, enquanto reduções de 362 mm para 120 mm (+67%) levam a quebras de produção de 39%. Para valores de MAD de 75% de p, a cultura tem um comportamento diferente consoante a disponibilidade de água. No caso do solo A, as restrições de 210 mm e 180 mm de água disponível originam a mesma quebra de produção, utilizando a cultura somente o menor destes valores. No caso do solo Sr+Sr(p), o aumento da restrição no volume de água disponível para rega leva ao aumento da quebra de produção obtida. 77 Capítulo IV Tabela IV.14. Resposta da cultura da oliveira às estratégias de rega deficitária Solo A Médio MP Forte Muito forte Médio A Forte Muito forte Médio B Forte Muito forte Médio C Forte Muito forte Médio D Forte Muito forte Médio E Forte Muito forte Total de rega (mm) 365.4 365.4 365.4 225 240 345 120 120 120 120 120 120 90 90 90 45 45 45 ETa/ETm (%) 100 100 100 100 100 100 90.0 90.8 78.1 89.6 90.1 78.0 86.1 86.6 74.5 80.5 80.8 69.0 Quebra de produção (%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.0 9.2 21.9 10.4 9.9 22.0 13.9 13.4 25.5 19.5 19.3 31.0 A redução de cerca de 46% no volume de água disponibilizada origina quebras de produção da ordem dos 10%, quer para o ano de procura climática médio como para o forte. Mesmo efectuando reduções no volume de água disponibilizada em cerca de 80%, as perdas na produção são apenas da ordem dos 20%, o que permite reforçar a “ideia” de que a oliveira é uma cultura tradicionalmente de sequeiro. Contudo, mantendo o mesmo valor de MAD, as perdas de produção aumentam com a diminuição da água disponibilizada. IV.6. Estratégias de rega e seu impacto económico IV.6.1 Determinação da produção potencial de uma cultura O nível de produção máxima de uma cultura (Ym) é determinado pelas suas características genéticas e adaptabilidade ao ambiente onde está inserida. Assim, uma selecção cuidada da cultura, tendo em conta as condições edáfo-climáticas do local, torna-se premente no sentido de obter produção elevada e eficiente. A produção máxima de uma cultura (Ym) é definida por Doorenbos e Kassan (1979) como a produção colhida de uma variedade altamente produtiva, bem adaptada às condições climáticas onde está inserida, sob condições onde a água, os nutrientes e as doenças e pragas não limitam a produção. 78 Capítulo IV Os factores climáticos que determinam a produção são a temperatura, a radiação e a duração de todo o período de crescimento, além dos requisitos específicos de cada cultura em temperatura e duração do dia. O crescimento e produção de uma cultura são afectados pela radiação recebida durante o período de crescimento. A resposta dada em relação à quantidade de radiação, que será convertida em crescimento e produção, é diferente de cultura para cultura. Esta diferença tem um efeito importante na eficiência da utilização da água para a produção. Por exemplo, o milho pode converter 1 a 2 % da radiação captada em crescimento. A produção máxima (Ym) pode ser calculada para diferentes condições climáticas, segundo os métodos descritos por Doorenbos e Kassan (1979). Estes permitem a quantificação da produção de diferentes áreas e identificam as áreas mais propícias à produção para uma dada cultura. A metodologia para calcular a produção da cultura (Doorenbos e Kassan, 1979), foi desenvolvida de forma a dar resposta a problemas continentais. Contudo, o método pode também ser aplicado a locais específicos. Assume-se que as necessidades climáticas da cultura são satisfeitas e que o crescimento da cultura e a produção potencial (Ymp) não são afectados pela água, pelos nutrientes, pela salinidade, nem pelas pragas ou doenças. Sob condições normais, as quebras de produção podem ocorrer devido a condições climáticas adversas em períodos curtos, limitação no fornecimento de água e nutrientes, e problemas na gestão das culturas, incluindo a preparação do terreno, a monda e a colheita. Em suma, a produção potencial (Ymp, expressa em kg/ha/período) de uma cultura altamente produtiva, adaptada ao clima, que tem o seu crescimento sob condições não coactivas, com um período de desenvolvimento de G dias é: a) Quando ym > 20 kg/ha/hora Ymp = cL*cN*cH*G*[F*(0,8 + 0,01*ym)*yo + (1 – F)*(0,5 + 0,025*ym)*yc] (IV.3) b) Quando ym < 20 kg/ha/hora Ymp = cL*cN*cH*G*[F*(0,5 + 0,025*ym)*yo + (1 – F)*(0,05*ym)*yc] (IV.4) onde cL é a correcção para o desenvolvimento da cultura ao longo do tempo e a área da folha, [ ]; cN a correcção para a produção líquida de matéria seca (0.6 para climas frios e 0.5 para climas quentes), [ ]; cH a correcção para a fracção colhida, [ ]; G o período de crescimento total, [dias]; F a fracção do dia em que o céu se encontra nublado, [ ]; ym a quantidade bruta de matéria seca foliar de uma cultura para uma dado clima, [kg ha-1 dia-1]; yo a produção bruta de matéria seca da cultura padrão para um dado local num dia completamente nublado, [kg ha-1 dia-1] e yc a produção bruta de matéria seca da cultura padrão para um dado local num dia não nublado, [kg ha-1 dia-1]. IV.6.2 Produtividade da água Actualmente existe uma tendência para maximizar a produtividade da água, em detrimento da atenção dada à eficiência de rega. Segundo Pereira (2006), a produtividade da água (WP) pode ser genericamente definida como a razão entre a produção atingida pela cultura, em Kg e o uso da água, expresso em m3: 79 Capítulo IV WP = Ya TWU (IV.5) em que Ya refere-se à produção atingida (actual yield achieved) e TWU (total water use) ao uso total de água, incluindo a precipitação. Contudo, o uso total da água pode referir-se exclusivamente ao total de água utilizada na parcela (TWUFarm), sendo incluídas a precipitação e a rega (WPFarm), WPFarm = Ya TWU Farm (IV.6) ou relacionando-a apenas com a água de rega (IWUFarm), tendo-se: WPI − Farm = Ya IWU Farm (IV.7) O significado destes indicadores é necessariamente diferente e pode causar contradições na expressão “produtividade de água”, se esta for utilizada sem especificar o alvo a considerar. A ideia de que ao aumentar a produtividade da água existe poupança de água não é inteiramente verdade: é necessário distinguir entre uso consumptivo e não consumptivo. A mesma quantidade de produção depende não só da quantidade de água utilizada mas também da quantidade de precipitação que a cultura pode utilizar, que se relaciona com a distribuição da precipitação durante a época da cultura. A equação IV.5 pode tomar uma forma diferente, caso a água utilizada seja proveniente de diferentes fontes: WP = Ya P + CR + ΔSW + I (IV.8) onde P é a precipitação, CR é a ascensão capilar, ∆SW é a diferença da água do solo entre a plantação e a colheita e I é a dotação de rega, todas expressos em mm. É, também, importante considerar as questões económicas relacionadas com a produtividade da água, visto que o objectivo do produtor é atingir os maiores rendimentos e lucro possíveis. Substituindo o numerador das equações acima referidas pelo valor monetário da produção atingida pela cultura (Ya), a produtividade económica da água (EWP) é expressa em €/m3 e definida por: EWP = Valor(Ya ) TWU (IV.9) Contudo, a economia da produção é menos visível nesta forma do que se o numerador e o denominador forem expressos em termos monetários, respectivamente o valor da quantidade produzida e o custo da TWU, traduzindo-se na seguinte equação: EWP = 80 Valor(Ya ) Custo(TWU ) (IV.10) Capítulo IV Alternativamente esta definição pode ser expressa assumindo que todos os custos da água se devem aos custos da rega: EWP = Valor(Ya ) Custo(I) (IV.11) É com base neste procedimento de cálculo que a análise económica das culturas em estudo foi efectuada. IV.6.3 Estimativa dos preços da água para rega Para o cálculo da Produtividade Económica da Água (EWP) é necessário conhecer o custo de cada metro cúbico de água, para que exista um uso mais ponderado da água de rega. No cálculo da EWP foi considerada a situação actual, em que a água de rega tem o custo de 0,04 €/m3, e outras duas situações hipotéticas, uma em que foram considerados os custos de exploração, manutenção e conservação (componente variável dos custos) e outra em que foi considerada uma cobertura total dos custos. Para estimar os custos das situações hipotéticas recorreu-se a Noéme et al. (2004), onde é feita uma descrição detalhada dos custos, tanto do investimento inicial como da sua posterior conservação e exploração (Tabela IV.15). Foi estudado o Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia pois, em comparação com o do Lucefecit, têm existido maiores restrições de água para rega nos últimos anos. Tabela IV.15. Estimativa dos custos totais do Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia (preços de 2003) Investimento Valor (€) Vida Útil (anos) Barragem 2142543 50 Estrada Ligação 288053 15 Edifício e Estação Elevatória 1018077 50 Instalação eléctrica do edifício 494743 15 Rede Fixa de Rega 502925 25 Peças e Acessórios diversos 149305 15 Sub-Total Conservação e Exploração (€) CMVMC: Custo das Mercadorias Vendidas e das Matérias Consumidas FSE: Fundo Social Europeu Impostos Pessoal Outros custos e Perdas operacionais Amortizações Provisões Custos e Perdas Financeiras Custos e Perdas Extraordinárias Sub-Total Total Valor médio actual (€/ano) 42851 19204 20362 32983 20117 9954 145469 (€/ha) 96,66 (27%) 120683 159223 289 91083 410 11320 3181 4602 3008 393799 261,66 (73%) 539268 358,32 81 Capítulo IV Há que ter em conta que o Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia tem uma área total de 1050 ha, o que leva a um custo de 96,66 €/ha para a amortização do investimento e um valor de 216,66 €/ha para conservação e exploração. Ambos os valores correspondem a valores médios anuais. Na Tabela IV.16 são referidos os valores obtidos para os diversos custos, considerando um consumo total de 4719478 m3 de água no ano de 2003. A componente fixa é dada pela equação: Componente Fixa = Investimento Consumo Total (IV.12) e a componente variável é dada pela equação: Componente Variável = Conservação e Exploração Consumo Total (IV.13) Tabela IV.16. Estimativa dos custos fixos e variáveis Consumo Total (m3) 4719478 Investimento (€/ano) 145469 Componente Fixa (€/m3) 0,0308 Conservação e Exploração (€/ano) 393799 Componente Variável (€/m3) 0,0834 Há que ter em consideração que a cobertura total dos custos resulta da soma da componente fixa com a componente variável. Na Tabela IV.17 resumem-se a três situações que serão consideradas no cálculo da EWP. Tabela IV.17. Valores considerados para o custo da água de rega no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia, em €/m3 Situação Actual 0,04 Componente Variável 0,0834 Cobertura Total dos Custos 0,1143 IV.6.4 Estimativa das produtividades físicas e económicas da água O cálculo das produtividades física e económica está dependente da determinação de variáveis que têm de ser previamente calculadas. A Figura IV.33 descreve o procedimento para determinar a produtividade da água, assim como os processos intermédios, tais como a determinação da produção potencial da cultura (Ym) e a determinação das dotações brutas aplicadas. Com os resultados obtidos das simulações efectuadas com o modelo WinISAREG, e para as diferentes estratégias de rega e para os diferentes anos de procura climática, determinaram-se os valores para a produção real da cultura (Ya) assim como as diferentes produtividades da água (WP, WPFarm e WPI-Farm) e os valores da produtividade económica da água (EWP). As dotações brutas foram determinadas considerando uma eficiência de aplicação de 67%, sendo este o valor médio das eficiências de aplicação das avaliações feitas nos sistemas de rega por rampa pivotante no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia, e tendo em conta a equação: 82 Capítulo IV Dotação Bruta = Dotação Fixa × 100 Eficiência de aplicação Dados Climáticos − − − − (IV.14) Dados Culturais Dados Pedológicos − Duração dos Períodos do Ciclo Vegetativo Tmax e Tmin RH u2 n − Profundidade do solo − Constituintes − CC e CE − Eficiência dos sistemas WinISAREG KCISA − Kc inicial, intermédio e final − Fracção p Sistemas de Rega − − − − Dotação Líquida Precipitação efectiva ETm e ETa S inicial e final Cálculo de Ym Cálculo Dotações Brutas Cálculo de WP Fig. IV.33. Diagrama dos principais procedimentos para o cálculo da produtividade da água IV.6.4.1 Aplicação ao Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia O estudo foi realizado, para cada ano de procura climática, para cada solo e para cada cultura, segundo 3 opções distintas: máxima produção (MP), opção óptima (OP) e opção extrema (EX). De salientar que os valores unitários, expressos em €/Kg, das produções das culturas analisadas são 0.19 para o girassol e 0.14 quer para o milho, quer para o trigo. A opção extrema é, para todos os casos analisados, a estratégia de rega mais restritiva, quer em volume de água disponível para rega, quer em relação à fracção do défice aceitável em gestão (MAD). A opção óptima foi determinada a partir da intersecção das curvas de dotação bruta e de WPIFarm calculadas para todos os casos analisados. As Figuras IV.34 à IV.36 apresentam as referidas curvas para o caso do solo A, ano de procura climática médio e para as três culturas estudadas. No Anexo IV.2 encontram-se as curvas da dotação bruta e WPI-Farm para todos os anos de procura climática, solos e culturas analisadas. 83 Capítulo IV 2,0 4500 1,8 4000 1,6 3500 1,4 3000 1,2 2500 1,0 2000 0,8 1500 0,6 1000 0,4 500 0,2 0 -3 5000 Produtividade da água (kg m ) 3 Dotação (m ) Nas Tabelas IV.18 à IV.20 são apresentados os resultados para as produtividades físicas (WP, WPFarm e WPI-Farm) e económicas (EWP) da água, para as culturas do girassol, milho e trigo, para as parcelas com o solo A e solo Sr+Sr(p). 0,0 MP A B C D E F G H Estratégias Dotação Bruta WP I-Farm 1,80 9000 1,75 3 Dotação (m ) 8000 1,70 7000 6000 1,65 5000 1,60 4000 1,55 3000 1,50 2000 1,45 1000 0 -3 10000 Produtividade da água (kg m ) Fig. IV.34. Curvas de dotação bruta e de WPI-Farm para a cultura do girassol, ano de procura climática médio e solo A 1,40 MP A B C D E F G H Estratégias Dotação Bruta WP I-Farm Fig. IV.35. Curvas de dotação bruta e de WPI-Farm para a cultura do milho, ano de procura climática médio e solo A 84 3000 25,00 2500 20,00 2000 15,00 1500 10,00 1000 5,00 500 0 -3 30,00 Produtividade da água (kg m ) 3500 3 Dotação (m ) Capítulo IV 0,00 MP A B C D E F G H Estratégias Dotação Bruta WP I-Farm Fig. IV.36. Curvas de dotação bruta e de WPI-Farm para a cultura do trigo, ano de procura climática médio e solo A Tabela IV.18. Resultados obtidos para as produtividades físicas e económicas da cultura do girassol Solo A Opção/ Estratégia Prec. Dot. Br. Ya (mm) (mm) (kg) Valor Ya EWP = Valor(Ya)/Custo(I) WP WPFarm WPI-Farm EWP (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (€/m3) Actual Cob. Custos Cob. Tot. Exp/Man/Cons de Custos MP OP/F EX/H 100,8 100,8 100,8 462 269 179 4519 3555 3113 858,65 675,40 591,44 Médio 0,71 0,79 0,75 0,94 0,79 1,08 MP OP/D EX/H 207,4 207,4 207,4 431 336 179 4349 3870 3187 826,22 735,22 605,47 0,56 0,56 0,57 1,01 1,15 1,78 0,11 0,11 0,11 3,53 4,03 6,23 1,69 1,93 2,99 1,23 1,41 2,18 911,79 756,81 590,63 Muito Forte 0,66 0,74 0,80 0,70 0,98 1,11 0,77 1,37 1,74 0,12 0,13 0,15 2,81 3,89 6,07 1,35 1,87 2,91 0,98 1,36 2,13 MP OP/D EX/H 48,2 48,2 48,2 599 358 179 4799 3983 3109 0,98 1,32 1,74 0,13 0,14 0,15 3,43 4,63 6,08 1,64 2,22 2,92 1,20 1,62 2,13 Forte 0,68 0,71 0,82 Solo Sr+Sr(p) Opção/ Estratégia MP OP/F EX/H Prec. Dot. Br. Ya (mm) (mm) (kg) 158,8 158,8 158,8 355 269 179 4259 3364 2835 Valor Ya EWP = Valor(Ya)/Custo(I) WP WPFarm WPI-Farm EWP (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (€/m3) Actual Cob. Custos Cob. Tot. Exp/Man/Cons de Custos 809,29 639,25 538,71 Médio 0,71 0,83 0,65 0,79 0,67 0,84 1,20 1,25 1,58 0,14 0,12 0,13 4,20 4,38 5,54 2,02 2,10 2,66 1,47 1,53 1,94 Forte 0,72 0,75 0,88 MP OP/D EX/H 83,2 83,2 83,2 468 358 179 3994 3316 2321 758,86 630,03 440,93 0,63 0,63 0,66 0,85 0,93 1,30 0,12 0,12 0,13 2,99 3,24 4,54 1,43 1,55 2,18 1,05 1,13 1,59 MP OP/D EX/H 127,7 127,7 127,7 539 358 179 4412 3384 2418 838,31 642,91 459,37 Muito Forte 0,59 0,66 0,82 0,59 0,70 0,94 0,62 0,79 1,35 0,11 0,11 0,12 2,87 3,31 4,72 1,37 1,59 2,27 1,00 1,16 1,65 85 Capítulo IV Tabela IV.19. Resultados obtidos para as produtividades físicas e económicas da cultura do milho Solo A Opção/ Estratégia MP OP/F EX/H MP OP/D EX/H MP OP/D EX/H Prec. Dot. Br. Ya (mm) (mm) (kg) 192,2 192,2 192,2 40,4 40,4 40,4 185,7 185,7 185,7 881 739 627 1108 896 739 1287 896 784 Valor Ya EWP = Valor(Ya)/Custo(I) WP WPFarm WPI-Farm EWP (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (€/m3) Actual Cob. Custos Cob. Tot. Exp/Man/Cons de Custos 13609 1905,29 12299 1721,90 11006 1540,90 Médio 1,15 1,27 1,14 1,32 1,13 1,34 1,55 1,66 1,76 0,16 0,16 0,16 5,41 5,83 6,15 2,59 2,79 2,95 1,89 2,04 2,15 14312 2003,74 12273 1718,21 10054 1407,63 1,20 1,19 1,15 Forte 1,25 1,31 1,29 1,29 1,37 1,36 0,17 0,17 0,16 4,52 4,80 4,76 2,17 2,30 2,28 1,58 1,68 1,67 13801 1932,18 11283 1579,56 9799 1371,85 Muito Forte 0,86 0,94 1,07 1,04 1,04 1,26 1,01 1,01 1,25 0,12 0,15 0,14 3,75 4,41 4,38 1,80 2,11 2,10 1,31 1,54 1,53 Solo Sr+Sr(p) Opção/ Estratégia Prec. Dot. Br. Ya (mm) (mm) (kg) Valor Ya EWP = Valor(Ya)/Custo(I) WP WPFarm WPI-Farm EWP (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (€/m3) Actual Cob. Custos Cob. Tot. Exp/Man/Cons de Custos MP OP/D EX/H 100,9 100,9 100,9 839 828 716 11939 1671,43 11788 1650,39 10219 1430,65 Médio 1,15 1,26 1,14 1,26 1,11 1,24 MP OP/D EX/H 100,9 100,9 100,9 980 896 784 12994 1819,21 11871 1661,87 10308 1443,07 1,11 1,09 1,06 1,33 1,33 1,32 0,16 0,15 0,15 4,64 4,64 4,60 2,23 2,23 2,21 1,62 1,62 1,61 12612 1765,67 10240 1433,59 8887 1244,16 Muito Forte 0,94 1,01 1,15 0,90 0,98 1,14 0,86 0,95 1,13 0,13 0,13 0,12 4,01 4,00 3,97 1,92 1,92 1,90 1,40 1,40 1,39 MP OP/D EX/H 86 152,4 152,4 152,4 1100 896 784 1,42 1,42 1,43 0,16 0,16 0,16 4,98 4,98 4,99 2,39 2,39 2,39 1,74 1,74 1,75 Forte 1,20 1,19 1,17 Capítulo IV Tabela IV.20. Resultados obtidos para as produtividades físicas e económicas da cultura do trigo Solo A EWP = Valor(Ya)/Custo(I) WP WPFarm WPI-Farm EWP (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (€/m3) Actual Cob. Custos Cob. Tot. Exp/Man/Cons de Custos Opção/ Estratégia Prec. Dot. Br. Ya (mm) (mm) (kg) Valor Ya MP OP/F EX/I 439,9 439,9 439,9 289 45 22 6391 5602 5391 894,72 784,33 754,69 0,84 1,07 1,07 Médio 0,88 1,16 1,17 2,21 12,51 24,08 0,12 0,15 0,15 7,75 43,79 84,27 3,72 21,00 40,42 2,71 15,33 29,49 MP OP/G EX/I 284,4 284,4 284,4 356 134 45 6003 4748 3946 840,35 664,67 552,40 0,94 1,13 1,19 Forte 0,94 1,13 1,20 1,68 3,53 8,81 0,13 0,16 0,17 5,90 12,37 30,84 2,83 5,93 14,79 2,06 4,33 10,79 967,77 674,53 512,78 Muito Forte 0,74 0,75 1,11 0,95 0,95 2,39 1,04 1,05 8,18 0,10 0,13 0,15 3,89 8,37 28,63 1,87 4,01 13,73 1,36 2,93 10,02 MP OP/E EX/I 304,2 304,2 304,2 622 201 45 6913 4818 3663 Solo Sr+Sr(p) Opção/ Estratégia MP OP/G EX/I Prec. Dot. Br. Ya (mm) (mm) (kg) 389,9 389,9 389,9 249 134 45 6648 5548 4684 Valor Ya EWP = Valor(Ya)/Custo(I) WP WPFarm WPI-Farm EWP (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (€/m3) Actual Cob. Custos Cob. Tot. Exp/Man/Cons de Custos 930,78 776,75 655,80 Médio 0,95 1,04 0,95 1,06 0,95 1,08 2,67 4,13 10,46 0,13 0,13 0,13 9,35 14,46 36,62 4,49 6,93 17,56 3,27 5,06 12,81 Forte 0,91 0,88 0,86 MP OP/G EX/I 365,6 365,6 365,6 311 134 45 6137 4413 3532 859,24 617,79 494,51 0,82 0,78 0,74 1,97 3,29 7,89 0,12 0,11 0,10 6,90 11,50 27,61 3,31 5,51 13,24 2,42 4,02 9,66 MP OP/F EX/I 304,2 304,2 304,2 453 157 90 6003 4073 3163 840,46 570,18 442,86 Muito Forte 0,77 0,79 1,33 0,85 0,88 2,60 0,86 0,91 7,06 0,11 0,12 0,12 4,64 9,10 24,73 2,23 4,36 11,86 1,62 3,18 8,65 87 Capítulo IV Nas Figuras IV.37 a IV.39 são apresentadas tanto as produtividades físicas (WPI-Farm) como as económicas (EWP) para as diferentes culturas, anos de procura climática e solos, para as opções estudadas. Por observação da Figura IV.37 verifica-se, como seria de esperar, que quanto menor é a dotação bruta de água aplicada maior é a produtividade da mesma. Já no caso da produtividade económica da água este facto não se verifica. Tal deve-se a que as quebras de produção não decrescem linearmente com a redução da dotação bruta aplicada. As respostas obtidas para os dois solos são idênticas, embora os valores sejam um pouco mais baixos para o caso do solo Sr+Sr(p), provavelmente, às características físicas deste. -3 kg m 2,00 kg m-3 1,80 1,60 1,80 1,60 1,40 1,40 1,20 1,20 1,00 1,00 0,80 0,80 0,60 0,60 0,40 0,40 0,20 0,20 0,00 0,00 Média Forte Procura Climática Muito Forte Média a) Forte Procura Climática Muito Forte Forte Procura Climática Muito Forte b) -3 € m-3 €m 0,16 0,14 0,14 0,12 0,12 0,10 0,10 0,08 0,08 0,06 0,06 0,04 0,04 0,02 0,02 0,00 0,00 Média Forte Procura Climática Muito Forte Máxima Produção Média c) Opção Óptima d) Opção Extrema Fig. IV.37. Cultura do girassol: a) Produtividade da água no solo A; b) Produtividade da água no solo Sr+Sr(p); c) Produtividade económica da água no solo A e d) Produtividade económica da água no solo Sr+Sr(p) -3 -3 kg m kg m 1,60 2,00 1,40 1,80 1,60 1,20 1,40 1,00 1,20 1,00 0,80 0,80 0,60 0,60 0,40 0,40 0,20 0,20 0,00 0,00 Média 88 Forte Procura Climática Muito Forte M édia a) Forte Procura Climática M uito Forte b) Capítulo IV -3 € m -3 0,17 €m 0,18 0,16 0,16 0,14 0,15 0,12 0,14 0,10 0,13 0,08 0,12 0,06 0,11 0,04 0,10 0,02 0,09 0,00 Média Forte Média Muito Forte Máxima Produção Forte Muito Forte d) Procura C lim ática c) Procura Climática Opção Óptima Opção Extrema Fig. IV.38. Cultura do milho: a) Produtividade da água no solo A; b) Produtividade da água no solo Sr+Sr(p); c) Produtividade económica da água no solo A e d) Produtividade económica da água no solo Sr+Sr(p) kg m -3 kg m-3 30,00 12,00 25,00 10,00 20,00 8,00 15,00 6,00 10,00 4,00 5,00 2,00 0,00 0,00 Média Forte Média Muito Forte a) Procura Climática -3 Forte Procura Climática Muito Forte b) -3 €m 0,18 €m 0,16 0,16 0,14 0,14 0,12 0,12 0,10 0,10 0,08 0,08 0,06 0,06 0,04 0,04 0,02 0,02 0,00 0,00 Média Forte M uito Forte Procura Climática Máxima Produção Média c) Opção Óptima Forte Procura Climática Muito Forte d) Opção Extrema Fig. IV.39. Cultura do trigo: a) Produtividade da água no solo A; b) Produtividade da água no solo Sr+Sr(p); c) Produtividade económica da água no solo A e d) Produtividade económica da água no solo Sr+Sr(p) Pela análise da Figura IV.38 verifica-se que a cultura do milho apresenta uma variação menos significativa, no caso dos valores da produtividade física da água, do que a cultura do girassol. Tal deve-se ao facto de as dotações brutas de água aplicadas no caso do milho serem mais elevadas e as restrições menos limitantes do que no caso do girassol. Contudo, no respeitante à produtividade económica da água o comportamento dos valores da cultura do milho assemelha-se aos da cultura do girassol. Tal como sucede na cultura do girassol, os valores das produtividades físicas e económicas da cultura do milho no solo Sr+Sr(p) são relativamente mais baixos do que aqueles que se 89 Capítulo IV verificam no solo A. Como seria de esperar, a variação dos valores não é tão acentuada como no caso da cultura do girassol. Ao contrário do que sucede nas culturas do girassol e do milho, as produtividades físicas da água da cultura do trigo (Figura IV.39), apresentam uma variação acentuada consoante as restrições. Isto deve-se ao facto de o trigo ser uma cultura de Inverno, onde as restrições podem ser mais limitativas, tomando assim, as produtividades valores pouco usuais. Já no caso das produtividades económicas da água, os valores obtidos apresentam comportamento semelhante ao verificado para a cultura do milho e do girassol. Uma forma de comparar a produtividade da água dos dois solos em estudo é a análise da razão entre o valor da produção e o custo da água de rega. Os valores obtidos aquando da estimativa dos preços da água para rega, permitiram obter os resultados apresentados nas Figuras IV.40, IV.41 e IV.42. Na Tabela IV.21 são sintetizadas as diferentes situações abordadas nas referidas figuras. Razão Valor da Produção/Custo da água S olo A S olo Sr+Sr(p) Razão 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 A B C D E F G H I J K L M N O S olo A P Q R Fig IV.40. Produtividade Económica da Água da cultura do Girassol para os solos analisados Razão Valor da Produção/Custo da água Solo A Razão Solo Sr+Sr(p) 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R Solo A Fig. IV.41. Produtividade Económica da Água da cultura do Milho para os solos analisados 90 Capítulo IV Razão Valor da Produção/Custo da água Solo A Solo Sr+Sr(p) Razão 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R Solo A Fig. IV.42. Produtividade Económica da Água da cultura do Trigo das duas parcelas Tabela IV.21. Síntese das diferentes situações abordadas Procura Climática Opção Máxima Produção Média Extrema Máxima Produção Forte Extrema Máxima Produção Muito Forte Extrema Custo da Água Situação Actual Custos Variáveis Cobertura Total Situação Actual Custos Variáveis Cobertura Total Situação Actual Custos Variáveis Cobertura Total Situação Actual Custos Variáveis Cobertura Total Situação Actual Custos Variáveis Cobertura Total Situação Actual Custos Variáveis Cobertura Total A B C D E F G H I J K L M N O P Q R Neste estudo, o impacto da avaliação económica apenas foi efectuado para as culturas anuais, uma vez que estas requerem um tipo de investimento diferente das culturas perenes, mais fácil de calcular e apurar resultados. As culturas perenes requerem uma apreciação dos custos ao nível da manutenção e conservação, de difícil quantificação e que vão para além do âmbito deste projecto. 91 Capítulo IV Referências Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M., 1998. Crop Evapotranspiration. 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(Eds.), Crop-Water Relations, John Wiley &Son, Inc., pp. 187-211. 93 Capítulo IV ANEXO IV.1 Frequência de necessidade de rega e correspondentes anos de ocorrência para a cultura do trigo, em solo A Frequência (%) 1.7 3.4 5.1 6.8 8.5 10.2 11.9 13.6 15.3 16.9 18.6 20.3 22.0 23.7 25.4 27.1 28.8 30.5 32.2 33.9 35.6 37.3 39.0 40.7 42.4 44.1 45.8 47.5 49.2 94 Necessidade de rega (mm) 0 0 0 17 20 26 35 47 63 68 84 85 88 90 95 97 98 99 104 106 107 128 135 136 137 139 142 148 160 Ano Frequência (%) 1946 1971 1984 1952 1978 1960 1969 1993 1998 2000 1997 1996 1988 1974 1989 1985 1950 1963 1957 1975 1956 1961 1948 1959 1983 1954 1979 1967 1968 50.8 52.5 54.2 55.9 57.6 59.3 61.0 62.7 64.4 66.1 67.8 69.5 71.2 72.9 74.6 76.3 78.0 79.7 81.4 83.1 84.7 86.4 88.1 89.8 91.5 93.2 94.9 96.6 98.3 Necessidade de rega (mm) 163 163 169 173 176 177 181 184 194 208 210 215 216 223 223 228 228 232 233 235 244 256 256 275 288 301 310 312 343 Ano 1976 1986 1951 1970 1990 1981 1966 1980 1994 1972 1977 1987 1962 1955 1958 1943 1973 1999 1992 1982 1964 1947 1991 1944 1995 1953 1949 1965 1945 Capítulo IV Frequência de necessidade de rega e correspondentes anos de ocorrência para a cultura do trigo, em solo Sr+Sr(p) Frequência (%) 1.7 3.4 5.1 6.8 8.5 10.2 11.9 13.6 15.3 16.9 18.6 20.3 22.0 23.7 25.4 27.1 28.8 30.5 32.2 33.9 35.6 37.3 39.0 40.7 42.4 44.1 45.8 47.5 49.2 Necessidade de rega (mm) 45 47 53 70 76 82 90 102 118 122 131 132 136 140 146 152 153 155 160 161 163 179 184 190 192 192 195 197 204 Ano Frequência (%) 1971 1984 1946 1952 1978 1960 1969 1993 1998 1989 2000 1997 1988 1996 1974 1985 1950 1963 1957 1975 1956 1981 1961 1948 1959 1983 1954 1979 1967 50.8 52.5 54.2 55.9 57.6 59.3 61.0 62.7 64.4 66.1 67.8 69.5 71.2 72.9 74.6 76.3 78.0 79.7 81.4 83.1 84.7 86.4 88.1 89.8 91.5 93.2 94.9 96.6 98.3 Necessidade de rega (mm) 216 218 218 220 224 229 231 249 255 264 266 267 268 271 272 278 279 283 284 291 300 312 312 318 344 357 365 368 392 Ano 1968 1976 1986 1970 1951 1980 1990 1994 1992 1972 1977 1966 1999 1987 1962 1955 1958 1973 1943 1982 1964 1991 1947 1944 1995 1953 1949 1965 1945 95 Capítulo IV Frequência de necessidade de rega e correspondentes anos de ocorrência para a cultura do milho, em solo A Frequência (%) 1.7 3.3 5.0 6.7 8.3 10.0 11.7 13.3 15.0 16.7 18.3 20.0 21.7 23.3 25.0 26.7 28.3 30.0 31.7 33.3 35.0 36.7 38.3 40.0 41.7 43.3 45.0 46.7 48.3 50.0 96 Necessidade de rega (mm) 334 378 379 397 413 442 457 471 499 500 501 506 507 508 509 523 525 527 534 534 538 539 548 553 555 559 559 564 568 580 Ano Frequência (%) 1997 1971 1988 1977 1952 1984 1983 1970 1992 1993 1989 1969 1954 1960 1978 1975 1961 1982 1972 1994 1998 1967 1956 1973 1979 1976 1985 1963 1995 1996 51.7 53.3 55.0 56.7 58.3 60.0 61.7 63.3 65.0 66.7 68.3 70.0 71.7 73.3 75.0 76.7 78.3 80.0 81.7 83.3 85.0 86.7 88.3 90.0 91.7 93.3 95.0 96.7 98.3 Necessidade de rega (mm) 581 582 585 593 595 612 617 618 619 621 623 631 632 634 637 654 656 658 668 675 675 679 683 687 688 691 715 736 760 Ano 1944 1987 1986 1959 1980 1957 1966 1990 1951 1981 1950 1968 1974 1964 1942 1999 1962 1945 1958 1965 1991 1955 1948 1947 2000 1943 1949 1953 1946 Capítulo IV Frequência de necessidade de rega e correspondentes anos de ocorrência para a cultura do milho, em solo Sr+Sr(p) Frequência (%) 1.7 3.3 5.0 6.7 8.3 10.0 11.7 13.3 15.0 16.7 18.3 20.0 21.7 23.3 25.0 26.7 28.3 30.0 31.7 33.3 35.0 36.7 38.3 40.0 41.7 43.3 45.0 46.7 48.3 50.0 Necessidade de rega (mm) 446 462 475 493 497 536 542 544 567 575 578 581 582 584 592 604 614 615 623 626 629 630 631 632 634 638 640 648 655 656 Ano Frequência (%) 1997 1977 1988 1971 1952 1970 1984 1983 1972 1992 1954 1993 1982 1969 1978 1975 1967 1989 1960 1973 1976 1986 1956 1995 1979 1998 1961 1994 1963 1985 51.7 53.3 55.0 56.7 58.3 60.0 61.7 63.3 65.0 66.7 68.3 70.0 71.7 73.3 75.0 76.7 78.3 80.0 81.7 83.3 85.0 86.7 88.3 90.0 91.7 93.3 95.0 96.7 98.3 Necessidade de rega (mm) 657 660 664 666 666 679 686 699 700 700 704 708 710 713 720 723 730 731 735 737 740 744 745 751 759 797 802 804 874 Ano 1944 1980 1996 1959 1987 1999 1951 1964 1957 1981 1968 1990 1974 1965 1962 1945 1942 1966 1958 1950 1991 1955 1949 1947 1943 1948 2000 1953 1946 97 Capítulo IV Frequência de necessidade de rega e correspondentes anos de ocorrência para a cultura do girassol, em solo A Frequência (%) 1.7 3.3 5.0 6.7 8.3 10.0 11.7 13.3 15.0 16.7 18.3 20.0 21.7 23.3 25.0 26.7 28.3 30.0 31.7 33.3 35.0 36.7 38.3 40.0 41.7 43.3 45.0 46.7 48.3 50.0 98 Necessidade de rega (mm) 55 127 149 152 157 166 176 200 214 217 218 223 234 235 239 240 257 260 263 264 264 269 270 271 278 279 282 284 292 294 Ano Frequência (%) 1988 1971 1984 1997 1952 1977 1970 1983 1969 1961 1992 1978 1985 1967 1979 1960 1954 1963 1998 1975 1993 1957 1994 1973 1989 1982 1950 1956 1944 1995 51.7 53.3 55.0 56.7 58.3 60.0 61.7 63.3 65.0 66.7 68.3 70.0 71.7 73.3 75.0 76.7 78.3 80.0 81.7 83.3 85.0 86.7 88.3 90.0 91.7 93.3 95.0 96.7 98.3 Necessidade de rega (mm) 298 298 298 310 312 315 319 324 326 327 327 337 337 338 338 339 344 347 349 349 358 366 382 390 391 391 395 396 400 Ano 1972 1974 1976 1959 1987 1966 1990 1986 1951 1942 1964 1981 1996 1968 1980 1948 1945 2000 1955 1958 1962 1943 1999 1991 1953 1965 1947 1946 1949 Capítulo IV Frequência de necessidade de rega e correspondentes anos de ocorrência para a cultura do girassol, em solo Sr+Sr(p) Frequência (%) 1.7 3.3 5.0 6.7 8.3 10.0 11.7 13.3 15.0 16.7 18.3 20.0 21.7 23.3 25.0 26.7 28.3 30.0 31.7 33.3 35.0 36.7 38.3 40.0 41.7 43.3 45.0 46.7 48.3 50.0 Necessidade de rega (mm) 132 202 207 212 221 229 237 279 280 295 295 298 303 305 307 315 315 320 330 333 335 340 341 343 344 346 350 355 359 362 Ano Frequência (%) 1988 1977 1971 1970 1997 1984 1952 1992 1983 1967 1969 1961 1978 1979 1954 1973 1985 1960 1995 1975 1972 1963 1982 1998 1993 1957 1994 1944 1989 1950 51.7 53.3 55.0 56.7 58.3 60.0 61.7 63.3 65.0 66.7 68.3 70.0 71.7 73.3 75.0 76.7 78.3 80.0 81.7 83.3 85.0 86.7 88.3 90.0 91.7 93.3 95.0 96.7 98.3 Necessidade de rega (mm) 362 363 364 364 370 374 379 385 386 386 392 393 394 395 399 401 407 413 417 420 422 427 427 429 431 437 446 450 476 Ano 1974 1964 1956 1959 1951 1980 1976 1945 1955 1987 1958 1968 1962 1966 1990 1986 1942 1981 1996 1948 1999 1965 2000 1991 1947 1953 1943 1949 1946 99 Capítulo IV Frequência de necessidade de rega e correspondentes anos de ocorrência para a cultura do olival, em solo A Frequência (%) 1.7 3.3 5.0 6.7 8.3 10.0 11.7 13.3 15.0 16.7 18.3 20.0 21.7 23.3 25.0 26.7 28.3 30.0 31.7 33.3 35.0 36.7 38.3 40.0 41.7 43.3 45.0 46.7 48.3 50.0 100 Necessidade de rega (mm) 0 28 75 88 88 103 121 133 134 138 139 152 163 166 168 168 171 176 191 195 199 203 207 210 211 212 214 216 219 222 Ano Frequência (%) 1997 1952 1988 1969 1984 1993 1977 1960 1989 1978 1971 1961 1976 1979 1983 1996 1986 1967 1992 1972 1982 1975 1998 1956 1959 1942 1987 1980 1957 1999 51.7 53.3 55.0 56.7 58.3 60.0 61.7 63.3 65.0 66.7 68.3 70.0 71.7 73.3 75.0 76.7 78.3 80.0 81.7 83.3 85.0 86.7 88.3 90.0 91.7 93.3 95.0 96.7 98.3 Necessidade de rega (mm) 228 230 233 235 237 238 241 243 245 252 253 254 259 259 261 267 272 281 282 292 301 303 308 312 318 339 342 387 397 Ano 1970 1954 1994 1985 1943 1963 1951 1950 1990 1974 1944 1973 1968 2000 1966 1981 1962 1995 1946 1965 1947 1991 1949 1964 1955 1948 1953 1958 1945 Capítulo IV ANEXO IV.2 Curvas de dotação bruta e de WPI-Farm para a cultura do girassol Solo A Solo Sr+Sr(p) Ano de procura climática médio Dotação Bruta Dotação Bruta 1,6 3500 1,4 3000 1,2 2500 1,0 2000 0,8 1500 0,6 1000 0,4 500 0,2 0 0,0 MP a b c d e f g 1,80 3500 1,60 3000 1,40 1,20 2500 1,00 2000 0,80 1500 0,60 1000 0,40 500 0,20 0 h -3 4000 3 1,8 Dotação (m ) 2,0 4500 Produtividade da água (kg m-3 ) 3 Dotação (m ) 5000 4000 Produtividade da água (kg m ) WP I-Farm WP I-Farm 0,00 MP a b c Estratégias d e f g h Estratégias Ano de procura climática forte Dotação Bruta Dotação Bruta WP I-Farm 1,0 3000 0,8 2000 0,6 0,4 1000 a b c d e f g 0,80 2500 0,60 2000 0,40 1000 0,20 500 0,0 MP 3000 1500 0,2 0 1,00 3500 0 h -3 0,00 MP Estratégias Produtividade da água (kg m ) 1,2 1,20 4000 3 4000 3 1,4 1,40 4500 Dotação (m ) 1,6 5000 5000 -3 1,8 6000 Dotação (m ) WP I-Farm 2,0 Produtividade da água (kg m ) 7000 a b c d e f g h Estratégias Ano de procura climática muito forte Dotação Bruta Dotação Bruta 1,60 3500 1,40 3000 1,20 2500 1,00 2000 0,80 1500 0,60 1000 0,40 500 0,20 0 0,00 MP a b c d Estratégias e f g h 1,40 5000 1,20 4000 1,00 3000 0,80 0,60 2000 0,40 1000 0,20 0 -3 4000 1,60 Produtividade da água (kg m ) 1,80 3 4500 WP I-Farm 6000 Dotação (m ) 2,00 -3 5000 Produtividade da água (kg m ) 3 D otação (m ) WP I-Farm 0,00 MP a b c d e f g h Estratégias 101 Capítulo IV Curvas de dotação bruta e de WPI-Farm para a cultura do milho Solo A Solo Sr+Sr(p) Ano de procura climática médio Dotação Bruta Dotação Bruta WP I-Farm 1,70 3 Dotação (m ) 7000 6000 1,65 5000 1,60 4000 1,55 3000 1,50 2000 1000 1,45 0 1,40 MP a b c d e f g 1,43 1,43 8000 1,42 1,42 7500 1,42 7000 1,42 1,42 6500 1,42 6000 h -3 1,43 8500 Produtividade da água (kg m ) 8000 3 1,75 Dotação (m ) 9000 WP I-Farm 9000 -3 1,80 Produtividade da água (kg m ) 10000 1,42 MP a b c Estratégias d e f g h Estratégias Ano de procura climática forte Dotação Bruta Dotação Bruta WP I-Farm 3 Dotação (m ) 1,32 6000 1,30 4000 1,28 2000 1,26 0 1,24 MP a b c d e f g 1,33 1,32 8000 1,32 1,32 6000 1,32 1,32 4000 1,31 1,31 2000 1,31 0 h -3 1,33 Produtividade da água (kg m ) 1,34 8000 1,33 10000 3 1,36 Dotação (m ) 10000 WP I-Farm 12000 -3 1,38 Produtividade da água (kg m ) 12000 1,31 MP a b c Estratégias d e f g h Estratégias Ano de procura climática muito forte Dotação Bruta Dotação Bruta WP I-Farm 3 6000 1,10 4000 1,05 2000 1,00 0 0,95 MP a b c d Estratégias 102 e f g h 8000 1,14 6000 1,14 4000 1,13 2000 0 1,13 MP a b c d Estratégias e f g h -3 1,15 1,15 Produtividade da água (kg m ) 8000 1,15 10000 3 1,20 Dotação (m ) 1,25 10000 -3 12000 WP I-Farm 12000 Produtividade da água (kg m ) 1,30 Dotação (m ) 14000 Capítulo IV Curvas de dotação bruta e de WPI-Farm para a cultura do trigo Solo A Solo Sr+Sr(p) Ano de procura climática médio Dotação Bruta Dotação Bruta 3 Dotação (m ) 20,00 2000 15,00 1500 10,00 1000 5,00 500 0 3 a b c d e f g 12,00 2500 10,00 2000 8,00 1500 6,00 1000 4,00 500 2,00 0 0,00 MP 3000 0,00 MP h -3 25,00 2500 Dotação (m ) 3000 -3 30,00 Produtividade da água (kg m ) 3500 Produtividade da água (kg m ) WP I-Farm WP I-Farm a b c d e f g h Estratégias Estratégias Ano de procura climática forte Dotação Bruta Dotação Bruta WP I-Farm 3 Dotação (m ) 7,00 2500 6,00 2000 5,00 1500 4,00 3,00 1000 2,00 500 1,00 0 0,00 MP a b c d e f g 9,00 -3 3000 Produtividade da água (kg m ) 8,00 3000 10,00 8,00 2500 7,00 3 9,00 Dotação (m ) 3500 WP I-Farm 3500 -3 10,00 Produtividade da água (kg m ) 4000 6,00 2000 5,00 1500 4,00 3,00 1000 2,00 500 1,00 0 h 0,00 MP a b c Estratégias d e f g h Estratégias Ano de procura climática muito forte Dotação Bruta Dotação Bruta WP I-Farm 4500 7,00 4000 5,00 4,00 3000 3,00 2000 2,00 1000 1,00 0 0,00 MP a b c d e Estratégias f g h 6,00 3500 3 6,00 3 Dotação (m ) 5000 4000 Dotação (m ) 7,00 3000 5,00 2500 4,00 2000 3,00 1500 2,00 1000 1,00 500 0 -3 8,00 8,00 Produtividade da água (kg m ) 5000 -3 6000 WP I-Farm 9,00 Produtividade da água (kg m ) 7000 0,00 MP a b c d e f g h Estratégias 103 Capítulo V V. Avaliação dos sistemas de rega por aspersão e microaspersão V.1. Introdução Melhorar o uso da água em rega depende não só da aplicação de dotações de rega adequadas e da sua correspondente duração, mas também do desempenho dos sistemas de rega instalados nas parcelas, principalmente da uniformidade de distribuição e da capacidade efectiva para controlar as alturas de água aplicadas. Visando uma análise global dos sistemas de rega sob pressão nos Aproveitamentos Hidroagrícolas da Vigia e do Lucefecit, avaliaram-se 15 sistemas de rega por aspersão (6 sistemas estacionários, 2 canhões com enrolador e 7 rampas pivotantes) e 7 sistemas de microrrega. Com os dados obtidos calcularam-se diferentes indicadores de desempenho que permitiram caracterizar e identificar os principais problemas dos sistemas de rega na parcela. A similaridade entre a rega localizada e a rega por aspersão deve-se ao facto de que nos dois métodos a água é aplicada sob pressão por meio de uma rede de condutas e emissores ou aspersores espaçados regularmente. No entanto, em rega localizada nomeadamente em gota-agota, os espaçamentos, os caudais e as pressões de funcionamento são muito inferiores, resultando que, em geral, a duração da aplicação da água e os intervalos entre regas são menores do que em aspersão (Pereira, 2004). A metodologia utilizada baseia-se em Merriam e Keller (1978), Keller e Bliesner (1990), Pereira e Trout (1999), Pereira (2004), no caso dos sistemas de rega por aspersão e também ASAE EP405.1 (1997) e ASAE EP458 (1999, 2004), no caso dos sistemas de microrrega. Nos Anexos V.1, V.2 e V.3 apresenta-se toda a informação recolhida em cada avaliação de campo de sistemas estacionários, canhão com enrolador e rampas pivotantes, respectivamente, bem como os cálculos dos indicadores. Por existirem grandes diferenças na qualidade de serviço e de funcionamento entre os dois Aproveitamentos Hidroagrícolas, foi necessário observar condições diversificadas de funcionamento dos sistemas de rega sob pressão, o que permitiu formular considerações gerais e aconselhamentos extrapoláveis. V.2. Metodologia V.2.1. Metodologia de avaliação de campo A metodologia de avaliação de campo difere consoante o sistema de rega por aspersão considerado, pelo que esta se apresenta de uma forma individualizada para cada um dos sistemas. Contudo, existe alguma informação comum a todos. Assim, para os sistemas de rega por aspersão a avaliação consistiu na recolha de informação sobre: • Pares pressão – caudal ao longo das rampas e sistemas em funcionamento simultâneo • Variações espaciais da pressão e caudal • Taxas de aplicação • Velocidade do vento • Uniformidade de distribuição da água no sector regado • Eficiência potencial e outros indicadores relevantes. A recolha de informação para as avaliações efectuadas em sistemas de microrrega consistiu em: 105 Capítulo V • • • • Duração, frequência e sequência de um ciclo normal de rega Características dos filtros (tipo, pressão à entrada e à saída , frequência de limpeza) Características do gotejador (tipo, caudal nominal, pressão nominal, compasso) Esquema do sistema (comprimentos e diâmetros das condutas, válvulas). V.2.1.1. Sistemas estacionários V.2.1.1.1. Equipamentos e materiais utilizados Para a realização da avaliação de desempenho de sistemas de rega por aspersão estacionários utiliza-se o seguinte material: • Manómetros (0-6 bar) ligados a um tubo “Pitot”; • Cronómetros; • Recipientes com medida de volume claramente marcada; • Tubos flexíveis de 3 m com um diâmetro de ¾ “ (apreciavelmente mais largo que o diâmetro exterior do bico dos aspersores); • Colectores para colocação na superfície da parcela; • Uma fita métrica; • Provetas graduadas; • Um nónio para medir o diâmetro de bico e o seu desgaste; • Uma sonda de cana ou similar para recolha de amostras de solo; • Um medidor de caudal tipo contador volumétrico; • Um anemómetro portátil; • Uma pá e uma enxada; • Formulário de campo. V.2.1.1.2. Procedimentos de campo Antes de cada avaliação propriamente dita, efectuou-se um reconhecimento da parcela e do equipamento de rega nela instalado, recolhendo-se informação acerca da cultura, profundidade máxima do solo e suas características, espaçamento entre rampas e aspersores, marca e modelo do equipamento, e caracterização dos sectores de rega. Tais dados permitiram escolher o local da avaliação e a melhor forma de a realizar. Além disso, obtiveram-se dados, junto do agricultor, sobre a duração e frequência das regas, assim como uma estimativa da dotação. Efectuou-se um esquema da distribuição das rampas, referenciando a posição das que seriam avaliadas, incluindo a posição e o número dos aspersores. No local escolhido a pressão deve ser considerada como a típica do sistema, de forma a permitir o estudo posterior das diferenças de pressão. No caso de uma rampa em parcela plana, a pressão mais representativa encontra-se a cerca de 40% da distância entre a entrada da rampa e a sua extremidade a jusante. A avaliação dos sistemas estacionários envolveu o seguinte conjunto de medições: a) Distribuição da pluviometria Para a medição da distribuição da pluviometria dispuseram-se vários colectores com um espaçamento regular, cobrindo uma malha representativa de aspersores. Em malhas rectangulares os colectores devem cobrir uma área entre duas rampas, cujos vértices são definidos por 4 aspersores (2 de cada rampa). No caso de malhas triangulares, a malha avaliada deve comportar 3 rampas, incluindo um aspersor central (pertencente à rampa do 106 Capítulo V meio) e 4 aspersores (pertencentes às rampas laterais), os quais definem os 4 vértices da malha (Figura V.1.). Área avaliada em malhas de disposição rectangulares Área avaliada em malhas de disposição triangulares Fig. V.1. Disposição das áreas tipo onde se avalia a distribuição da pluviometria Cada colector foi cuidadosamente colocado com o topo nivelado e nos casos em que a cultura era mais alta que a altura do colector, utilizaram-se hastes metálicas para elevação dos mesmos. Para medir a água recolhida, utilizou-se uma proveta graduada (Figura V.2.), sendo o volume medido convertido posteriormente em altura de água (mm) uma vez que a área da abertura do colector era conhecida. Assumiu-se que cada colector recebe uma altura representativa da água caída sobre um quadrado centrado em cada colector, com as mesmas dimensões que o espaçamento entre colectores (ex.: 3 m x 3 m). Udómetro automático Fig. V.2. Disposição de colectores para avaliação da distribuição da pluviometria b) Caudal e pressão do sistema O caudal e a pressão foram medidos no hidrante que abastece o sistema de rega. Em hidrantes equipados com contadores e manómetros a medição do caudal foi efectuada de forma simples, tendo sido, nos restantes casos, necessário recorrer a contadores volumétricos instalados à saída da boca de rega (Figura V.3.a)). Quando a conduta que alimenta o sistema estava à vista, o caudal foi avaliado através de um medidor de caudal ultrassónico, instalado no exterior da conduta (Figura V.3.b)). 107 Capítulo V a) b) Fig. V.3. Medição do caudal: a) em hidrantes que não têm contador e b) utilizando um medidor ultrassónico c) Caudal e pressão nos aspersores Durante a avaliação mediu-se o caudal em vários aspersores através do método volumétrico. Esta medição foi efectuada no primeiro e último aspersor das rampas avaliadas, bem como em todos os que contribuíram para a precipitação na malha avaliada (Figura V.4.). Nos mesmos aspersores mediu-se ainda a pressão à saída dos bicos, utilizando um manómetro equipado com um tubo de “Pitot”. As medições da pressão foram ainda realizadas no início e no final do teste. Fig. V.4. Medição da pressão e do caudal nos aspersores d) Vento Com recurso a um anemómetro portátil mediu-se a velocidade antes, durante e depois da avaliação. Também se registou a direcção do vento. e) Evaporação As perdas por evaporação estimaram-se através da variação da quantidade de água em dois colectores colocados fora da zona avaliada e durante o tempo que decorreu o ensaio. A avaliação propriamente dita, iniciou-se com a abertura da tomada de água, deixando-se o sistema funcionar durante cerca de 20 minutos mas impedindo a entrada de água nos colectores. Tal serve para garantir que as observações correspondem às condições normais de funcionamento, isto é, que não são afectadas por variações de pressão e caudal que ocorrem no início de funcionamento. Após este período, a água aplicada pelos aspersores passa a ser 108 Capítulo V recolhida nos colectores. A avaliação deve ter uma duração aproximada à de uma rega normal efectuada pelo agricultor, de forma a observar-se o efeito completo do vento e da evaporação sobre o desempenho dos sistemas. Terminada a avaliação, mediram-se as alturas de água recolhidas em todos os colectores, registando-se qualquer anomalia observada, nomeadamente se o conteúdo recolhido foi demasiado alto ou baixo. V.2.1.2. Sistema de canhão com enrolador Os sistemas de canhão com enrolador (Figura V.5.) são constituídos por um único aspersor de grande alcance que percorre todo o comprimento da parcela, sendo o seu movimento conferido através do enrolamento da conduta que o abastece. V.2.1.2.1. Equipamentos e materiais utilizados Utilizam-se os materiais e equipamentos indicados nos sistemas estacionários, à excepção da mangueira e do recipiente graduado, destinado à medição do caudal dos aspersores, visto que o caudal do canhão não poder ser medido segundo o mesmo procedimento. Com vista à avaliação da evolução da pluviometria com o avanço do canhão utilizam-se udómetros automáticos. Fig. V.5. Composição de um sistema de canhão com enrolador V.2.1.2.2. Procedimentos de campo A avaliação dos sistemas de canhão com enrolador consistiu no seguinte conjunto de medições: a) Distribuição da pluviometria Colocaram-se os colectores para medição da pluviometria numa linha perpendicular à do avanço do canhão, a uma distância de 3 m entre eles. Os colectores adjacentes à linha central da faixa regada foram colocados a 1,5 m do centro, de ambos os lados, enquanto os colectores exteriores foram colocados até 3 a 6 m para além dos limites da faixa molhada de forma a ser recolhida toda a água aplicada, devido ao arrastamento pelo vento (Figura V.6.). Foram também colocados udómetros automáticos a diferentes distâncias do canhão. 109 Capítulo V Fig. V.6. Medição da distribuição da pluviometria em sistemas de canhão com enrolador b) Caudal e pressão Observaram-se e registaram-se as pressões na tomada, no enrolador e no bocal (quando possível). O caudal debitado pelo aspersor foi calculado com base no caudal debitado pela tomada, cujos valores coincidem se não houver fugas nas tubagens que ligam a tomada ao aspersor. A medição do caudal na tomada foi efectuada através de um contador quando este existia, caso contrário recorreu-se a um contador volumétrico. c) Velocidade de deslocação A velocidade de deslocação da máquina (m/h) determinou-se quando esta passou sobre a linha dos colectores. A avaliação dos sistemas de canhão com enrolador incluiu ainda a medição do ângulo molhado e do alcance do aspersor, da velocidade do vento e da evaporação. Para o cálculo dos indicadores assumiu-se que o ensaio é representativo da parcela, isto é, que a rega das faixas adjacentes daria resultados idênticos. Assim aos volumes recolhidos na faixa avaliada sobrepõem-se os volumes externos das faixas adjacentes. Para o cálculo de UD e EPQmin, assumiu-se que o perfil de altura de água representava a distribuição sobre toda a parcela. V.2.1.3. Sistema de rampa pivotante Nos sistemas de rampas pivotantes, a rampa que suporta e alimenta os aspersores tem um movimento rotacional em torno de um ponto central. As rampas pivotantes podem conter aspersores convencionais, difusores ou droplers. Na extremidade da rampa é vulgar a existência de um aspersor de maior alcance (Figura V.7.). V.2.1.3.1. Equipamento e materiais utilizados Para a realização da avaliação do desempenho de rampas pivotantes o equipamento utilizado é essencialmente o mesmo do aplicado na avaliação dos sistemas de canhão com enrolador. V.2.1.3.2. Procedimentos de campo A avaliação dos sistemas com rampas pivotantes envolveu o seguinte conjunto de medições: 110 Capítulo V Rampa com aspersores Rampa com difusores Rampa com droplers Fig. V.7. Sistemas de rampas pivotante com diferentes formas de emissão a) Caudal total de entrada no sistema; A maioria das rampas pivotantes estão munidas de um contador, o que facilitou a medição do caudal. Contudo, nalguns casos houve necessidade de recorrer a um medidor de caudal ultrassónico (Figura V.3.b)), quando este não existia ou estava danificado. Este equipamento permite obter um hidrograma ao longo do intervalo de tempo durante o qual dura o ensaio. b) Distribuição da pluviometria; No local escolhido para a avaliação procedeu-se à colocação dos colectores, ao longo de dois raios, com um espaçamento não superior a 10 m. O primeiro colector colocou-se a metade da distância escolhida, a partir do pivot e os seguintes à distância escolhida até ao fim do raio do 111 Capítulo V círculo molhado pela rampa. Os colectores foram numerados a partir do pivot, indicando a posição relativa dos colectores em relação ao centro do círculo. Em rampas longas os primeiros colectores foram omitidos mas as suas posições foram registadas como se estes existissem. Mediu-se igualmente a evolução da pluviometria instantânea ao longo da passagem da máquina com o auxílio de udómetros automáticos, os quais foram instalados a diferentes distâncias do centro. V.2.1.4. Sistema de microrrega As técnicas de avaliação dos sistemas de microrrega têm por objectivo a análise das condições actuais de gestão e exploração dos sistemas bem como a determinação dos potenciais para o funcionamento mais económico e eficaz. Primeiramente é identificada a exploração e recolhidos os seguintes dados: • características do solo: textura, densidade aparente, coeficiente de emurchecimento e capacidade de campo; • características da cultura: estado fenológico, compasso de plantação, profundidade radicular e percentagem da área coberta; • característica da rega: duração, frequência e sequência de um ciclo normal de rega; • características dos filtros: tipo, pressão à entrada e à saída e frequência de limpeza (Figura V.8a)); • características do gotejador: tipo, caudal nominal, pressão nominal e compasso; • esquema do sistema: comprimentos das várias condutas respectivos diâmetros e material de fabrico, e válvulas utilizadas (Figura V.8b)); • topografia da parcela. Traçado o esquema da rede de rega foi identificado o sector e determinados os emissores a analisar, de acordo com a metodologia proposta por Merriam e Keller (1978): • no sector seleccionado, localizaram-se quatro rampas ao longo do porta-rampas: no início da linha de abastecimento, a 1/3, a 2/3 e no extremo oposto (Figura V.8c)); • em cada rampa identificaram-se quatro pontos: no início, a 1/3, a 2/3 e na extremidade. Para cada ponto foram efectuadas medições de caudal, em dois gotejadores adjacentes, e da pressão (Figura V.8d)). As observações de caudal consistiram na leitura do volume de água recolhido em cada emissor durante um minuto. Observaram-se as percentagens de solo humedecido num dos pontos de teste, de cada rampa seleccionada, escolhida uma posição diferente em cada rampa. 112 Capítulo V a) Válvula Início b) Rampas 1/3 2/3 Fim d) c) Fig. V. 8. a) Sistema de filtragem; b) Válvulas sectoriais; c) Esquema do sector e pontos de avaliação; d) Medição da pressão num ponto. V.2.2. Metodologia de cálculo dos indicadores A metodologia utilizada para o cálculo dos indicadores de desempenho dos sistemas de rega por aspersão baseia-se em Merriam e Keller (1978), Keller e Bliesner (1990), Pereira e Trout (1999), Pereira (2004), ASAE EP405.1 (1997) e ASAE EP458 (1999), no caso dos sistemas de microrrega. Os dados recolhidos foram utilizados para o cálculo de alguns indicadores de desempenho, nomeadamente a uniformidade de distribuição, o coeficiente de uniformidade, a eficiência potencial do quartil mínimo, bem como para obter dados sobre a altura média fornecida e perdas por evaporação e arrastamento pelo vento, entre outros. a) Uniformidade da distribuição, UD (%), UD = 100 AMQmin AM (V.1) b) Coeficiente de uniformidade, CU (%), ⎛ ∑X CU = 100 ⎜⎜ 1 n AM ⎝ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ (V.2) onde AMQmin representa a altura média de água recolhida no quarto dos colectores, que receberam as menores alturas de água (mm), AM a altura média de água recolhida em todos os colectores (mm), X o desvio absoluto das alturas de água recolhidas em relação a AM (mm) e n o número de colectores utilizados no teste. 113 Capítulo V V.2.2.1 Sistemas estacionários Nos sistemas de aspersão estacionários os aspersores permanecem fixos durante a rega, sendo alimentados por uma malha de condutas (rampas) enterradas ou à superfície do solo, devendo o sistema, neste último caso, ser desmontado no final da campanha de rega. Os indicadores de desempenho específicos deste sistema de rega calculam-se com base nas seguintes equações: a) Uniformidade de distribuição do sistema, UD sist. (%), 1 + 3(Pmin / Pmed) 0.5 UDsist = UD 4 (V.3) b) Coeficiente de uniformidade do sistema, CU sist. (%), 1 + (Pmin / Pmed) 2 0.5 CUsist = CU (V.4) sendo Pmin a menor pressão observada no sistema e Pmed a pressão média do sistema. c) Eficiência potencial do quartil mínimo, EPQmin (%), EPQ min = 100 TMAQ min Ia (V.5) sendo TMAQmin a taxa média de aplicação de água no quartil mínimo (mm/h) e Ia a taxa de aplicação ou pluviometria, (mm/h): d) Taxa média aplicada no quartil mínimo, TMAQmin (mm/h), TMAQmin =AMQmin/T (V.6) onde AMQmin representa a altura média de água (mm) recolhida no quarto de colectores que receberam as menores alturas de água (Eq.V.1), e T o tempo de duração do teste (h). e) Taxa de aplicação média, Ia (mm/h), Ia = qa qa = A asp S 1S (V.7) 2 sendo qa o caudal médio dos aspersores medido no teste e Aasp a área molhada por cada aspersor, correspondendo ao produto entre o espaçamento entre rampas, S1,e o espaçamento entre aspersores na rampa, S2. f) Eficiência potencial do sistema, EPsist (%), EPsist =(1-ER) EPQmin (V.8) sendo ER a redução de eficiência que ocorre no sistema devido à variação da pressão no sistema. g) Redução da eficiência devida à variação de pressão, ER, ER = 0.2 114 P max- Pmin Pmed (V.9) Capítulo V sendo Pmax a pressão máxima, Pmin a pressão mínima e Pmed a pressão média observadas no sistema. V.2.2.2. Sistemas de canhão com enrolador A avaliação de canhões com enrolador foca sobretudo a sua velocidade de avanço, as alturas de água aplicadas ao longo da direcção perpendicular ao deslocamento e as pressões disponíveis no canhão e na tomada. O cálculo dos indicadores de desempenho foi efectuado do seguinte modo: a) Eficiência potencial da aplicação, EPQmin (%), AMQmin x100 D EPQmin = (V.10) onde AMQmin representa a altura média de água recolhida no quarto dos colectores que receberam as menores alturas de água (mm) e D a altura média fornecida (mm). b) Altura média fornecida, D (mm), D= Qasp 1000 W Vdes (V.11) onde Qasp é o caudal do aspersor (m3/h), W é o espaçamento real (m) e Vdes a velocidade de deslocamento (m/h). c) Taxa média de aplicação, Ia (mm/h), Ia = 1000 Qasp 360 π/4 * W 2 α (V.12) onde Qasp é o caudal em (m3/h), W é o espaçamento real (m) e α é o ângulo do sector molhado (º). V.2.2.3. Rampas pivotantes Para o cálculo dos indicadores de desempenho deste sistema de rega foi necessário efectuar a ponderação dos volumes de água recolhidos em função da distância dos colectores ao pivot. a) Média ponderada dos volumes de água recolhidos, V p (ml), n Vp = ∑ V iS i i =1 (V.13) n ∑ Si i =1 onde Vi é o volume de água recolhida no colector de ordem i (ml) e Si é o peso representativo da distância ao pivot. b) Eficiência potencial do quartil mínimo, EPQmin (%), EPQmin = AMPQmin 100 Dr (V.14) 115 Capítulo V onde AMPQmin é a altura média ponderada do quartil mínimo (mm) e Dr a altura média fornecida (mm). c) Altura média fornecida por revolução, Dr (mm), Dr = 10 T r Q sist A (V.15) onde Tr é o tempo por revolução em (h), Qsist o caudal de entrada no sistema (m3h-1) e A a área molhada (ha). d) Taxa de aplicação, Ia (mm/h) Ia = AMP Tfim (V.16) onde AMP é altura ponderada do sistema (mm) e Tfim o tempo durante o qual os colectores recebem água no último lanço (h). V.2.2.4. Microrrega Os dados de campo recolhidos foram processados de modo a encontrar os seguintes indicadores de desempenho: a) Desvio padrão, Sq, e o coeficiente de variação do caudal, Vqs (%), 1/ 2 ⎧⎪ 1 ⎡ n 2 1 n ⎤ 2 ⎫⎪ Sq = ⎨ ⎢∑ qi − n ∑ qi ⎥ ⎬ i =1 ⎪⎩ n − 1 ⎣ i =1 ⎦ ⎪⎭ Vqs = 100 (V.17) Sq qa (V.18) sendo qi o caudal do emissor (l h-1), n o numero total de emissores, i o índice que identifica o emissor e qa o caudal médio (l h-1). b) Coeficiente de variação da carga hidráulica, Vhs (%), 1/ 2 2 ⎧⎪ 1 ⎡ n 1 n ⎤ ⎫⎪ 2 Sq = ⎨ ⎢∑ Hi − n ∑ Hi ⎥ ⎬ i =1 ⎪⎩ n − 1 ⎣ i =1 ⎦ ⎪⎭ Vhs = 100 Sq Ha (V.19) (V.20) onde Hi é a carga do emissor (m) e Ha é a carga média do emissor (m). c) Percentagem de solo humedecido, Pw (%), Pw = 100 np L e D w SpSr (V.21) em que np é o número de gotejadores por planta, Sp Sr é o compasso das plantas (m2), Le é a distância entre emissores na rampa (m) e Dw é o diâmetro da zona humedecida (m). 116 Capítulo V d) Coeficiente de uniformidade proposto por Christiansen (1942), CU (%), ⎛ 1 CU = 100⎜⎜1 − ⎝ nq a n ∑q i =1 i ⎞ − q a ⎟⎟ ⎠ (V.22) sendo qa o caudal médio aplicado (l h-1) e qi o caudal do emissor (l h-1). e) Uniformidade de distribuição, UD (%), QMQ min UD = qa (V.23) sendo QMQmin o caudal médio aplicado no menor quartil (mm) e qa o caudal médio aplicado (l h-1). f) Altura média aplicada em cada rega, Daw (mm), D aw = Nq a t d aw (V.24) sendo N o número de emissores por planta, qa o caudal médio dos emissores (l h-1), td o tempo de funcionamento (h) e aw a área humedecida por planta (%), (Eq. V.21). g) Altura de água aplicada a toda a parcela, Da (mm), Da = Nq a t d SpSr (V.25) calculada substituindo na equação V.24 a área molhada pelo compasso da cultura, Sr x Sp (m2). h) Volume de água aplicado diariamente por planta, Dp (mm), Dp = Nq a t d Ti (V.26) onde Ti é o intervalo entre regas (dias). i) Défice de gestão, MAD (%), MAD = D aw RU P w (V.27) sendo RU a reserva utilizável do solo (mm). j) Reserva utilizável, RU (mm), RU = (θcc - θce) dap *10 * Z (V.28) onde dap é a densidade aparente, Z é o perfil de solo explorado pelas raízes (m), θCC e θCE são os teores de humidade correspondente à capacidade de campo e ao ponto de emurchecimento permanente, respectivamente, e expressos em percentagem de solo seco. k) Eficiência potencial de aplicação do sistema, EPQminsist (%), 117 Capítulo V EPQminsist = ER*EPQmin (V.29) onde ER é o factor de correcção da eficiência (Eq. V.30) e EPQmin é estimada como sendo igual à uniformidade de distribuição (Eq. V.23) por impossibilidade de observar as perdas de água que, eventualmente, poderão ocorrer para além da zona radicular. l) Factor de redução de eficiência, ER, ⎛H ER = ⎜⎜ n ⎝ Ha ⎞ ⎟⎟ ⎠ x (V.30) onde Hn é a pressão mínima à entrada da rampa, Ha a pressão média ao logo do porta-rampas e x é o expoente característico do gotejador. V.3. Análise dos resultados dos ensaios Na rega por aspersão a uniformidade depende essencialmente das variáveis de projecto nomeadamente, da pressão de funcionamento, variação de pressão dentro do sistema, espaçamento entre os aspersores, dimensão do bico, forma de distribuição da água pelo aspersor, velocidade e direcção do vento (Pereira, 2000; Pereira et al., 2002). Para um dimensionamento correcto de um sistema de rega, segundo Merriam e Keller (1978), a variação dos caudais nas rampas não deve ser superior a 10% e a variação da pressão nas rampas deve ser inferior a 20 %. De forma a compreender muitas das conclusões a que se chegou é necessário ter em conta a relação existente entre a uniformidade da distribuição (UD) e a eficiência de aplicação (ea): ea ≤ UD (V.31) em que UD é o valor limite que pode ser alcançado pela eficiência de aplicação se toda a água aplicada na parcela ficar disponível na zona radicular, ou seja, se não ocorrer percolação da água para camadas mais profundas do solo, evaporação ou escoamento superficial. No caso da microrrega, a eficiência de aplicação está apenas dependente da percolação da água, sendo diminutas as restantes perdas de água. As Tabelas V.1 e V.2 mostram os valores da eficiência de aplicação para rega por aspersão, os quais variam consoante o tipo de sistema. Tabela V.1 Valores indicativos das eficiências de aplicação para sistemas de rega por aspersão bem projectados e bem mantidos (Pereira, 2004) • • • • • • Sistemas de Rega Sistemas estacionários de cobertura total Sistemas estacionários deslocados manualmente Rampas com rodas Aspersores canhão com enrolador ou com cabo Rampas móveis com pivot central Linha continua de emissores gota-a-gota Eficiências de aplicação (%) 65-85 65-80 65-80 55-70 65-85 70-90 A eficiência de aplicação depende da condução da rega, isto é, da quantidade e oportunidade das aplicações. Deste modo, a uniformidade de distribuição funciona como um indicador que 118 Capítulo V caracteriza o sistema (o equipamento em si), enquanto que a eficiência de aplicação caracteriza a gestão na dependência das limitações impostas pelo sistema (Pereira, 2004). É de salientar que uma boa uniformidade de distribuição é condição essencial para que se faça um uso eficiente da água, não devendo ser negligenciada quer em projecto, quer em gestão dos sistemas, conforme se constata frequentemente. Tabela V.2 Eficiências típicas de aplicação de sistemas de rega por aspersão bem geridos (Keller and Bliesner, 1990) Sistema Eficiência (%) • Sistemas móveis e fixos com excelente uniformidade em climas frios e húmidos com ventos baixos 85 • Eficiência típica para sistemas móveis na maioria dos climas e para a maioria dos ventos; e sistemas fixos com taxa de aplicação médias a altas e boas uniformidades na maioria dos climas e com ventos baixos 80 • Eficiência utilizada para os típicos sistemas fixos na maioria dos climas e ventos; e para sistemas móveis em climas desérticos e ventos elevados 75 • Sistemas fixos com altas taxas de aplicação em climas desérticos com ventos elevados ou baixas taxas de aplicação em outros climas com ventos elevados; e pivots 70 • Sistemas fixos com taxas de aplicação moderadamente baixas em zonas climáticas desérticas e ventos elevados ou taxas de aplicação baixas em climas desérticos altos e ventos elevados 65 • Sistemas fixos com taxas de aplicação baixas e pluviometria pequena operando em climas desérticos com ventos médios a elevados; e canhões e aspersores de impacto • Microrrega 60 90 V.3.1 Sistemas estacionários Os sistemas avaliados encontram-se em parcelas ocupadas, em regra, pela cultura do milho. As tubagens destes sistemas estão, na sua maioria, enterradas. O espaçamento entre rampas é, em todos os casos estudados, de 18 m e a distância entre aspersores consecutivos varia entre os 12 e os 18 m. Segundo Pereira (2004), os valores da eficiência de aplicação para sistemas estacionários de cobertura total bem projectados e bem mantidos situam-se entre 65 e 85%. Em linhas gerais, verificou-se que os valores dos indicadores estão abaixo dos ideais para este tipo de sistema de rega, de acordo com os valores de referência (Tabelas V.1 e V.2). No Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit as uniformidades de distribuição variam entre os 58 e os 80%. Já o coeficiente de uniformidade tem variações que vão dos 75 aos 87%. No que respeita à eficiência potencial do sistema, os valores situam-se entre os 49% e os 64%. No Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia, a uniformidade de distribuição encontra-se entre os 16 e os 78 % e o coeficiente de uniformidade está entre os 40 e os 86 %. Em relação à eficiência potencial do sistema, os valores encontram-se entre os 11 e os 90 %. Na Tabela V.3 apresentam-se os valores obtidos dos indicadores de desempenho dos sistemas estacionários alvo de estudo. 119 Capítulo V Os sistemas apresentam, de um modo geral, eficiências potenciais muito baixas uma vez que os seus valores se deviam situar entre os 65 e os 80%. Se tivermos em conta que a gestão e a condução da rega não são feitas da melhor forma, os verdadeiros valores da eficiência de aplicação são bastante mais baixos, o que leva a que se desperdice grandes volumes de água. Tabela V.3. Indicadores de desempenho para a aspersão com sistemas estacionários UD (%) UD sistema (%) CU (%) CU sistema EP quartil EP sistema (%) mínimo (%) (%) Vigia Ensaio 1 Ensaio 2 15.8 29.1 15.6 29.1 40.4 46.8 40.1 46.8 11.1 27.2 11.0 27.2 T-148 Vigia Ensaio 1 78.2 77.1 86.3 85.5 93.4 92.0 T-134 Vigia Ensaio 1 43.1 42.6 62.0 61.6 23.1 22.9 T-82 Vigia Ensaio 1 54.8 53.4 79.2 77.8 34.4 33.5 Ensaio 1 57.6 56.9 75.1 74.5 49.5 48.9 Ensaio 1 Ensaio 2 79.6 75.3 79.2 74.6 86.4 83.6 86.1 83.1 64.2 59.4 63.7 58.6 H-123 Lucefecit H-122 Lucefecit Na Figura V.9. encontra-se representada a distribuição espacial da pluviometria medida na malha de colectores utilizada para o ensaio da tomada 148 do Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia. Este ensaio, que obteve os melhores resultados de todas as avaliações efectuadas, decorreu em condições favoráveis: o vento não se fazia sentir, não existia entupimento de nenhum bico, os aspersores eram todos iguais (existindo um boa sobreposição dos raios molhados) e as variações de pressões verificadas nos aspersores em teste foram claramente inferiores ao aceitável (cerca de 7%). Pluviometria (mm/h) 1-2 2-3 3-4 Fig. V.9. Distribuição espacial da pluviometria medida no ensaio da tomada 148, Vigia 120 Capítulo V No entanto, é de salientar que estas condições de funcionamento não existiam em todo o sector regado e/ou parcela regada. Alguns aspersores do mesmo sector encontravam-se entupidos e nem todos eram iguais, verificando-se alcances e, consequentemente, raios molhados diferentes. Os piores valores dos indicadores de desempenho registaram-se na avaliação designada por Vigia. Este sistema estacionário rega uma parcela de 9 ha de área, sendo abastecido pela tomada de água que se encontra num extremo da parcela e reforçado por uma ligação directa à rede na conduta C1.1 (Figura V.10.). Ligação directa à conduta C1.1 Tomada N M Sector avaliado (54 aspersores) Sector avaliado (37 aspersores) Fig. V.10. Esquema do sistema de rega designado por Vigia O número de sectores de rega que compõem o sistema é variável de acordo com a pressão disponível na rede colectiva, sendo este local muito vulnerável a oscilações de pressão (subbloco das Sortes). Desta forma, a dimensão de cada sector de rega pode variar de 30 a 55 aspersores. O sistema foi avaliado perante a situação normal de funcionamento (Ensaio 1), que corresponde a 54 aspersores em funcionamento simultâneo, encontrando-se na Figura V.11 a distribuição espacial da pluviometria medida na malha de colectores. No dia em que a avaliação foi efectuada a pressão disponível da tomada situava-se entre 3,4 e 3,9 bar. De acordo com a gestão praticada pelo agricultor, este valor de pressão permitia a utilização de um sector de rega com 54 aspersores (6 rampas em funcionamento simultâneo). É de referir que a velocidade do vento era elevada, rondando os 3 m/s. Sendo por vezes dificil evitar a rega em dias ventosos, uma forma de minorar o problema da má uniformidade de distribuição consiste em promover uma maior concentração da pluviometria próximo do aspersor, pois havendo um maior número de gotas a efectuar uma trajectória mais curta, estas estarão menos sujeitas à acção do vento. Este efeito pode ser obtido através do aumento da pressão de funcionamento dos aspersores, mediante a redução do número de aspersores por sector, e elevação do espalhador do aspersor. Desta forma, o sistema foi reavaliado após serem introduzidas estas duas alterações, correspondendo ao ensaio 2. 121 Capítulo V Pluviometria (mm/h) 0-1 1-2 2-3 3-4 Fig. V.11. Distribuição espacial da pluviometria medida no ensaio 1, Vigia, com 54 aspersores Os resultados obtidos continuam a estar longe dos ideais. Não obstante, a uniformidade de distribuição do ensaio 2 ficou próxima do dobro da obtida no ensaio1 e a eficiência potencial do quartil mínimo verificada no 2º ensaio aumentou cerca de 2,5 vezes. Na Figura V.12 apresenta-se a distribuição espacial da pluviometria medida no ensaio 2, com 37 aspersores. Pluviometria (mm/h) 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 Fig. V.12. Distribuição espacial da pluviometria medida no ensaio 2, Vigia, com 37 aspersores V.3.2 Sistemas de canhão com enrolador Os dois sistemas avaliados tinham em comum regarem a mesma cultura: o milho. No que respeita às condições de funcionamento, existiam bastantes diferenças.A faixa molhada do ensaio realizado no Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia tinha um comprimento de 350 m, com um espaçamento de 56 m, sendo a distância do hidrante ao enrolador de 204 m. O ângulo molhado era de 220º e a velocidade de deslocamento de 52.4 m/h. O ensaio decorreu com a velocidade do vento situada em 1 m/s. 122 Capítulo V No ensaio efectuado no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit, a faixa molhada tinha um comprimento de 200 m, com um espaçamento de 42 m, existindo 126 m de distância entre o hidrante e o enrolador. O ângulo molhado era de 200º e a velocidade de deslocamento de 12.4 m/h. De referir que o ensaio decorreu com uma velocidade do vento de 3 m/s. Segundo Pereira (2004), os valores da eficiência de aplicação para aspersores canhão com enrolador ou com cabo bem projectados e bem mantidos situam-se entre 55 e 70%. O cálculo dos indicadores de desempenho foi determinado considerando duas situações distintas: não existindo sobreposição de faixas (uma única faixa de rega) e existindo sobreposição de faixas. Nos dois casos estudados existia sobreposição de faixas, sendo a largura molhada de 73.5 m no caso do ensaio designado por Vigia e 50 m no ensaio designado por Lucefecit. Na Tabela V.4 encontram-se os valores dos indicadores de desempenho dos respectivos sistemas de rega de canhão com enrolador. Tabela V.4. Indicadores de desempenho para sistemas de canhões com enrolador Vigia Lucefecit Ensaio 1 Ensaio 1 UD (%) CU (%) EPQmin (%) Sem sobreposição 50.7 75.5 23.8 Com sobreposição 75.3 78.4 46.7 Sem sobreposição 18.2 50.9 9.8 Com sobreposição 50.5 75.5 33.1 A uniformidade de distribuição nos canhões estudados varia entre 50 e 75%, enquanto que o coeficiente de uniformidade varia entre os 75 e os 78% .No que respeita à eficiência potencial do quartil mínimo, os valores variam entre 33% e 47%. Em relação à altura média de água aplicada e recolhida, os ensaios demonstraram que a água recolhida é bastante inferior à aplicada, existindo uma maior diferença no ensaio designado por Lucefecit (42.4 mm de altura média de água aplicada contra 27.8 mm de altura média de água recolhida). As Figuras V.13 e V.14 ilustram a distribuição da altura de água, a altura média aplicada e recolhida nos dois ensaios efectuados e para as duas situações estudadas. Quando se analisa a altura de água correspondente ao quartil mínimo, verifica-se que são bastante inferiores à média recolhida. Isto traduz-se numa baixa eficiência potencial dos sistemas. No entanto, reduzindo o espaçamento e aumentando a largura molhada, a eficiência potencial do sistema aumenta, bem como se reduz a diferença entre a a altura média de água aplicada e a recolhida. 123 Capítulo V -30 -20 -10 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Altura de água (mm) Altura de água (mm) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 Distância (m) -30 -20 0 10 20 30 Distância (m) a) recebida -10 media recebida b) media aplicada Fig. V.13. Altura média de água aplicada e recebida e distribuição da altura de água recebida durante o ensaio do canhão do Lucefecit: a) sem sobreposição de faixas, b) com sobreposição de faixas É de salientar que os ângulos molhados verificados nos ensaios estão aquém dos mais adequados para se obter uma boa uniformidade de distribuição. Os valores indicados situamse entre os 240 e os 300º. Além disso, a utilização de ângulos baixos conduz a taxas de aplicação mais altas, que pode originar maiores dificuldades na infiltração, geralmente baixa nestes solos.Acresce que se observaram ângulos molhados assimétricos em relação ao eixo de deslocamento, o que é forte causa de baixa uniformidade. 25 20 15 10 5 0 -40 -30 -20 30 Altura de água (mm) Altura de água (mm) 30 -10 0 10 Distância (m) 20 30 40 25 20 15 10 5 -40 -30 a -20 0 -10 0 10 Distância (m) 20 30 40 b) ) recebida media recebida media aplicada Fig. V.14. Altura média de água aplicada e recebida e distribuição da altura de água recebida durante o ensaio do canhão da Vigia: a) sem sobreposição de faixas, b) com sobreposição de faixas De notar que o efeito do vento (3 m/s) que se fez sentir durante o ensaio ocorrido no Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit, é claramente vísivel pela distorção no perfil de distribuição pluviométrica do canhão. V.3.3 Rampas pivotantes Segundo Pereira (2004), os valores da Eficiência de Aplicação para rampas móveis com pivot central bem projectados e bem mantidos situam-se entre 65 e 85%. A avaliação dos sistemas de rampas pivotantes ocorreu, sobretudo, em parcelas em que o milho era a cultura instalada. Houve também a avaliação de uma rampa que regava girassol, outra que regava beterraba e outra com uma consociação de azevém/sorgo. 124 Capítulo V As rampas avaliadas tinham 3 ou mais lanços e um lanço suspenso mas nem todas apresentavam canhão de extremidade. Estavam equipados com o mesmo tipo de aspersor/difusor. As áreas regadas situavam-se entre os 10 ha e os 34 ha. Na Tabela V.5 podem visualizar-se os valores calculados dos indicadores de desempenho dos sistemas de rampas pivotantes. Nestes sistemas de rega, de um modo geral, os valores dos indicadores de desempenho calculados situam-se entre o medíocre e o aceitável. Verificou-se que cerca de 67% apresenta valores de uniformidade de distribuição bastante baixos (entre 40 e 70%), correspondendo a eficiências de aplicação muito baixas, não ultrapassando os 60%. No entanto, encontraram-se alguns com valores bastante satisfatórios, contrastando com outros cujos valores são inaceitáveis. Tabela V.5. Indicadores de desempenho para sistemas de rampas pivotantes UD (%) CU (%) EPQmin (%) Ensaio 1 65.6 82.1 52.6 Ensaio 2 66.9 83.2 48.4 Ensaio 1 65.6 78.9 56.1 Ensaio 2 66.7 76.4 57.2 Fragosa Vigia Ensaio 1 73.2 81.8 60.7 Vigia Mencoca, Pv 3 Ensaio 1 81.3 88.6 66.6 Vigia Mencoca, Pv 4 Ensaio 1 71.2 84.1 69.5 H310 Lucefecit Ensaio 1 38.0 48.2 25.8 Vigia Ensaio 1 54.2 81.3 55.8 Monte Igreja Vigia Alpendres Vigia Assim, os valores da uniformidade de distribuição obtidos situam-se entre 38 e 81%. O coeficiente de uniformidade apresenta valores entre 48 e 89%. No que diz respeito à eficiência de aplicação, os valores obtidos variam entre 26 e 70%. No que se refere à altura média de água aplicada e a altura média recolhida, as maiores diferenças encontradas correspondem aos ensaios que demonstraram os piores indicadores de desempenho, de que é exemplo o ensaio designado por H310, Lucefecit. Na Figura V.15 encontra-se representada a altura média de água aplicada, recebida e a sua distribuição ao longo do raio molhado da avaliação levada a cabo na rampa pivotante designada por Mencoca, Pv4, Vigia, onde se registaram os melhores valores dos indicadores de desempenho estudados. 125 Capítulo V 14 Altura de água (mm) 12 10 8 6 4 2 0 30 48 66 84 102 120 138 156 174 192 210 228 246 264 282 300 318 Distância à torre (m) Dotação Altura média recolhida Distribuição da água recolhida Fig. V.15. Altura de água aplicada pela rampa designada Mencoca, Pv 4, ensaio 1, Aproveitamento Hidroagrícola da Vigia Na Figura V.16 encontra-se representada a altura média de água aplicada, recebida e a sua distribuição ao longo do raio molhado pertencente à rampa pivotante avaliada designada por H310, Lucefecit, onde se registaram os piores valores dos indicadores de desempenho estudados. 18 16 Altura de água (mm) 14 12 10 8 6 4 2 0 15 30 45 Dotação 60 75 90 105 Distância à torre (m) Altura média recolhida 120 135 150 Distribuição da água recolhida Fig. V.16. Altura de água aplicada pela rampa designada H310, ensaio 1, Aproveitamento Hidroagrícola do Lucefecit 126 Capítulo V No sistema designado por Monte Igreja, Vigia, as regas eram diárias com velocidade percentual entre 20 e 30% para a fase inicial do ciclo da cultura (da emergência até ao início do crescimento rápido). Para as fases seguintes, o sistema era gerido com velocidades percentuais mais elevadas, entre 60 e 80 %. Assim, o referido sistema foi avaliado perante as duas condições de velocidade de rotação: uma à velocidade percentual de 30% (ensaio 1), situação praticada no momento, visto o milho se encontrar ainda em fase de emergência; outra à velocidade percentual de 60% (ensaio 2), correspondente a uma situação de milho em fase de crescimento rápido. As velocidades percentuais referidas dizem respeito aos valores indicados pelo controlador da rampa. A velocidade do vento sentida durante os dois ensaios manteve-se mudando, no entanto, a direcção. Recorrendo ao údometro, a avaliação da intensidade pluviométrica foi efectuada perante as duas velocidades percentuais e a diferentes distâncias na rampa, obtendo-se os hietogramas representados nas Figuras V.17. e V.18. 70 60 50 50 i (mm/h) i (mm/h) 60 40 30 20 40 30 20 10 10 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 t (min) 10 12 14 16 18 20 t (min) a) b) Fig. V.17. Hietogramas medidos à velocidade percentual de 30%, a várias distâncias do pivot: a) 208 m; b) 216 m Perante os hietogramas obtidos, observa-se um aumento significativo da intensidade pluviométrica com o afastamento em relação ao fulcro. Na extremidade da rampa foram registados valores de pico de pluviometria entre 60 e 70 mm/h. A velocidade de rotação tem uma influência reduzida sobre os valores máximos de pluviometria registados. 60 50 50 40 40 i (mm/h) i (mm/h) 60 30 20 10 30 20 10 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 20 t (min) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 t (min) a) b) Fig. V.18. Hietogramas medidos à velocidade percentual de 60%, a várias distâncias do pivot: a) 56 m; b) 112 m Assim, para diferentes velocidades de rotação observam-se alterações pouco significativas nos indicadores obtidos. Contudo, analisando a distribuição da precipitação nas duas avaliações, observam-se diferenças significativas, o que se justifica pelas distintas condições de vento. Na 1ª avaliação, a direcção do vento foi aproximadamente paralela aos raios, o que promoveu um aumento das alturas recolhidas nas extremidades. 127 Capítulo V V.3.4 Microrrega Durante as campanhas de rega de 2003 a 2006 avaliaram-se 7 sistemas de microrrega em funcionamento nos Aproveitamentos Hidroagrícolas da Vigia e do Lucefécit. A partir dos dados de campo determinaram-se os indicadores de desempenho e analisaram-se os seus resultados. Os indicadores calculados estão relacionados com a uniformidade de aplicação da água, as variações do caudal e as variações da pressão no sistema de rega. A maioria dos sistemas apresentava valores de uniformidade bons ou excelentes, com excepção de um, que registava a classificação de inaceitável. Este último apresentava elevados valores de variação da carga, o que reflecte o desajustamento do projecto de rega da realidade. De uma maneira geral os sistemas de rega em funcionamento reflectem o cuidado tido na fase do projecto e uma maior sensibilidade por parte do agricultor para a gestão deste tipo de sistema de rega. No entanto, os sistemas de filtragem reflectem ainda a necessidade de uma melhor manutenção em virtude do elevado registo de emissores entupidos em sistemas de rega com menos de um ano de funcionamento. A Tabela V.6 apresenta as características dos sistemas de rega avaliados no que se refere ao tipo de emissor utilizado, ao ano de instalação e à cultura regada. Todos os sistemas de rega instalados na vinha e no olival apresentavam gotejadores auto-compensantes. As restantes culturas tinham instalado tubo flexível com gotejadores integrados. Tabela V.6. Características dos sistemas de microrrega avaliados N 2003 O 2004 (5) 4 X P 2005 (5) 5 X Q 2005 (6) 2 X R 2005 S 2006 (5) 6 2006 (6) <1 T (2) <1 Milho Vinha <1 Oliveira (3) Melão Idade (anos) Ano da avaliação Cultura Tubo Flexível Sistemas Autocompensante Gotejadores X X X X <1 - Sistema de rega instalado no início da campanha de rega No que se refere à idade dos emissores, o mais antigo tinha 6 anos (sistema S), seguindo-se um com 4 anos (sistema O), o sistema Q com 2 anos e os restantes com menos de 1 ano. A Tabela V.7 apresenta as características dos emissores instados nos sistemas de rega avaliados. A Tabela V.8 apresenta os indicadores de desempenho obtidos com base nos dados de campo e calculados com a ajuda do modelo MIRRIG (Pedras, 2003; Pedras e Pereira, 2004, 2005, 2006). 128 Capítulo V Tabela V.7. Dados característicos dos emissores avaliados Emissor nº Marca-Modelo Expoente do emissor, x Caudal, q Pressão, H (kPa) Coeficiente de variação de fabrico, CV (%) (2) T-Tape (TSX 506) 0,4942 5,0 l/h/m 55,0 2,4 (3) Netafim (StreamLine) 0,45 2,6 l/h/m 55,0 < 3,0 (5) Netafim (RAM) -0,012 1,6 l/h 98,1 3,7 (6) PLASTRO (Hydro PC) 0,012 2,2 l/h 98,1 6,6 A variabilidade dos caudais dos emissores, expressa pelos indicadores UD, Vqs e Us, são de acordo com os parâmetros indicados pela ASAE-EP458 (2004): excelentes para quatro sistemas de rega (O, P, Q, S) e bons para dois sistemas (R, T) e pobres ou inaceitáveis para o sistema N. O bom desempenho destes sistemas de rega, traduzidos nestes indicadores, reflectem a qualidade do projecto e a adequação das práticas de manutenção dos sistema de rega. Tabela V.8. Indicadores de desempenho dos sistemas de rega avaliados Sistema UD (%) CU (%) Us (%) Vqs (%) Vhs (%) Vpf (%) qn* qa (L/h/m) ou *(L/h) N 53,3 71,4 35,2 64,8 65,5 57,7 1,6 4,5 46,1 78,5 O 93,4 95,2 94,7 5,3 44,0 5,3 1,8* 1,9* 148,1 237,3 P 92,0 95,6 94,9 5,1 13,6 5,0 1,8* 2,0* 235,4 274,6 Q 96,1 97,0 96,2 3,8 3,4 3,4 2,0* 2,1* 286,4 304,0 R 82,1 86,7 84,0 16,0 13,1 14,6 3,5 4,5 55,9 68,6 S 90,9 95,4 94,3 5,7 14,1 5,7 1,7 2,0 147,1 205,9 T 85,7 92,8 94,7 5,3 4,2 5,3 1,4 2,3 217,7 228,5 Ha Hma** (kPa) -1 *qn é o caudal mínimo do emissor (L h ); ** Hma é a carga máxima no emissor (kPa) O sistema N é o que apresenta um coeficiente de variação da carga hidráulica Vhs mais elevado. O facto deste valor ser superior a 30% mostra que a variação da carga está na origem da elevada variação do caudal dos emissores, Vqs. Em virtude do sistema de rega se encontrar instalado numa zona com declive, deveria ter sido ponderada, aquando do projecto, a utilização de válvulas reguladoras de pressão. Este sistema de rega apresentava também pressões superiores (Hma) à recomendada pelo fabricante, que segundo este não deveria exceder 60,0 kPa. Este controle fica dificultado pela inexistência de manómetros nos sistemas de rega, sendo a pressão à entrada do sector ajustada com base na sensibilidade do agricultor ao toque quando pressiona uma rampa em funcionamento. Os elevados valores do coeficiente de variação do desempenho do emissor Vpf devem-se essencialmente ao entupimento dos emissores. O principal motivo deste entupimento está relacionado com a qualidade da água de rega associado tanto à inadequada escolha dos filtros como à sua utilização deficiente. A limpeza dos filtros ocorria em dias fixos na semana e, na maior parte dos casos, não estava relacionada com a diferença de pressão registada entre a entrada e saída dos filtros. 129 Capítulo V Por outro lado, nenhum agricultor tinha realizado qualquer tratamento químico à água da rega, de modo a prevenir o entupimento dos emissores. V.4. Comentários De uma forma geral, o equipamento dos sistemas estacionários de rega é antigo e o seu estado de conservação não é o desejável. É visível a falta de manutenção, com bicos entupidos e a gestão dos mesmos é geralmente inadequada, ocorrendo, por exemplo, aspersores com bicos de diferentes diâmetros a trabalhar na mesma rampa. Em regra, os agricultores não têm conhecimento das características do equipamento instalado nas suas parcelas. Um melhor conhecimento, nomeadamente através de apoio técnico regular, permitiria uma melhor gestão do equipamento assim como a sua escolha adequada (idêntica marca e modelo). Tal traduzir-se-ía numa melhoria do desempenho. A redução do espaçamento entre rampas e/ou aspersores permitiria obter uma melhor uniformidade de distribuição da água aplicada, mesmo em situações de vento desfavorável. Contudo, há que evitar regar em períodos de ocorrência de vento. No caso dos sistemas de canhão com enrolador, o desconhecimento por parte dos agricultores relativamente às características técnicas do equipamento e aos procedimentos mais adequados para a sua correcta utilização era evidente. Em situação de vento forte, não se deveria regar afim de se evitar elevadas perdas de água por evaporação e arrastamento, levando este último facto a uma forte distorção nos padrões de distribuição pluviométrica. A largura molhada deveria ser reduzida e deveria promover-se o aumento do ângulo de abertura. Tal permitiria uma maior sobreposição e, consequentemente, atingir melhores desempenhos. Também, há que ter em conta o estado de conservação do tubo semi-rígido que puxa o canhão, o qual pode ser o causador de elevadas perdas da água aplicada, mesmo em situações de uniformidades de distribuição aceitáveis. No que respeita aos sistemas de rega com rampas pivotantes verificou-se que, de um modo geral, os valores dos indicadores de desempenho se situam na gama entre o medíocre e o aceitável. No entanto, encontraram-se alguns casos com valores bastante satisfatórios, contrastando com outros, cujos valores eram totalmente inaceitáveis. As excessivas taxas pluviométricas, as baixas uniformidades de distribuição, as elevadas perdas por evaporação e arrastamento pelo vento, o escoamento superficial e erosão do solo foram os principais problemas encontrados. Os piores resultados encontrados coincidem com situações de deficiências de projecto (rampas mal equipadas), manutenção inadequada (aspersores entupidos) e alterações no equipamento original (casos da troca de aspersores por difusores). A maioria dos sistemas de microrrega apresentava valores de uniformidade bons ou excelentes, com excepção de um, que registava a classificação de inaceitável. Este último apresentava elevados valores de variação da carga o que reflecte desajustamento do projecto de rega da realidade. De uma maneira geral, os sistemas de rega em funcionamento reflectem o cuidado tido na fase do projecto e uma maior sensibilidade por parte do agricultor para a gestão deste tipo de sistema de rega. No entanto, os sistemas de filtragem reflectem ainda a necessidade de uma melhor manutenção em virtude do elevado registo de emissores entupidos em sistemas de rega com menos de um ano de funcionamento. 130 Capítulo V A título de conclusão, pode-se referir que os sistemas de aspersão estacionários foram aqueles que apresentaram os piores indicadores de desempenho, tendo os sistemas de microrrega apresentado valores, na sua maioria, muito bons. De salientar que os critérios utilizados pelos agricultores na escolha dos equipamentos se centram, maioritariamente, apenas nos custos de investimento. No entanto, existe já uma marcada tendência para a escolha de sistemas de microrrega em parcelas “renovadas” e, consequentemente, uma maior preocupação na elaboração do projecto e empenho na instalação. Estas parcelas, que estão cada vez mais a surgir, têm áreas bastante diversificadas e, essencialmente contêm olival ou vinha. Resumidamente pode-se afirmar que, de um modo geral, os principais problemas encontrados se prendem com três questões fundamentais: a falta de qualidade dos projectos por aspersão, a inadequada manutenção dos sistemas de rega e a sua menos boa gestão. V.5. Principais recomendações relativas aos casos estudados Aspersão fixa • Redução dos espaçamentos quer entre aspersores, quer entre rampas (no caso de tubagens desmontáveis); • utilização de tubagens com um diâmetro adequado (um diâmetro maior leva a que ocorram menores perdas de carga dentro do sistema); • os sistemas devem ser objecto de projecto e estes devem ser elaborados de forma cuidada recorrendo-se, por exemplo, a modelos como o Avasper (ver Capítulo VI). Canhões com enrolador • Aumentar a sobreposição entre faixas adjacentes, ou seja, reduzir o espaçamento entre passagens; • regular o ângulo de sector do canhão para 270º, o que permitirá melhorar as uniformidades de distribuição; • a velocidade de deslocamento deverá estar de acordo com as dotações a aplicar. A utilização de um modelo como o DOTmm/horas, permite determinar o tempo de rega em horas e/ou a velocidade de deslocamento do canhão, de acordo com a dotação em mm a aplicar (ver Capítulo VI); • a rega não deverá ser efectuada em condições de vento forte em virtude da grande susceptibilidade a este factor; • a pressão deverá ser a adequada a cada situação, recorrendo-se a reguladores ou a sobrepressores, consoante a pressão seja, respectivamente, muito elevada ou insuficiente; • os sistemas devem ser objecto de projecto que devem ser elaborados de forma cuidada, recorrendo-se, por exemplo, a modelos como o TRAVGUN, de forma a obter melhores resultados (ver Capítulo VI). 131 Capítulo V Rampas pivotantes • Um projecto elaborado cuidadosamente, não só tendo em conta a escolha adequada da carta de aspersores mas também a taxa de infiltração de água no solo, permitirá solucionar grande parte dos problemas identificados; • de forma a evitar as grandes perdas por evaporação e contrariar a ocorrência de escoamento e consequente erosão, poderiam utilizar-se aspersores de impacto ou os modernos aspersores do tipo “rotator” em vez de difusores de placa plana, uma vez que estes últimos pulverizam excessivamente as gotas de água e, tendo um reduzido diâmetro molhado, produzem taxas de aplicação muito elevadas; • os agricultores deveriam adoptar medidas de conservação da água, tais como o encovachamento do terreno ou a utilização de mulches em sementeira directa, de forma a melhorar a fracção de água infiltrada, contrariando assim o escoamento superficial e, consequentemente, a erosão do solo; • o modelo DEPIVOT, por exemplo, poderá ser utilizado na fase de projecto, bem como na avaliação do desempenho do sistema em trabalho, ajudando a um melhor desempenho destes sistemas (ver Capítulo VI). Microrrega • Apesar de, em geral, os sistemas reflectirem o cuidado tido na fase de projecto, os sistemas de filtragem apresentam necessidade de uma melhor manutenção em virtude do elevado registo de emissores entupidos em sistemas de rega com menos de um ano de funcionamento; • necessidade de algum apoio de extensão e formação aos agricultores, de forma a ajudálos a tomar as melhores decisões, quer no momento da compra dos sistemas (considerando em simultâneo critérios económicos, hidráulicos e ambientais), quer durante o período de operação do sistema. Esta ajuda recaíria, também, sobre as estratégias a utilizar na condução da rega e na exploração do sistema, para que existisse um funcionamento mais eficaz; • para os sistemas de microrrega com valores de Us < 80%, devem procurar-se soluções que maximizem o desempenho hidráulico dos sistemas e/ou o desempenho dos emissores. Esta procura pode ser implementada com a ajuda do modelo de apoio à decisão MIRRIG (ver Capítulo VI), e está publicada em Pedras e Pereira 2003, 2004, 2005. A elaboração deste capítulo contou com a colaboração dos parceiros ESAC, COTR e UAlg. 132 Capítulo V Referências ASAE EP405.1, 1997. Design and installation of microirrigation systems. In: ASAE Standards 1997, ASEA, St. Joseph, MI. ASAE EP458, 1999. Field evaluation of microirrigation systems. Standards Engineering Practices Data. In: ASAE Standards 1999, St. Joseph, MI. ASAE EP458, 2004. Design and installation of microirrigation systems. Standards Engineering Practices Data. In ASAE Standards 2004., St Joseph, MI, pp. 992-928. Field evaluation of microirrigation systems. Standards Engineering Practices Data. In: ASAE Standards 1999, St. Joseph, MI. Christiansen, J. F., 1942. Irrigation by sprinkling. California Agric. Exp. Sta Bull. 670, University of California, Berkeley. Keller, J., Bliesner, R. D., 1990. Sprinkle and Trickle Irrigation. Van Nostrand Reinhold, New York. Merriam, J. L., Keller, J., 1978. Farm Irrigation System Evaluation : A guide for Management. Dept. Agricultural and Irrigation Engineering, Utah St. University, Logan. Pereira, L. S., Trout, T. J., 1999. Irrigation Methods. In: HN van Lier, LS Pereira, FR Steiner (Eds.) CIGR Handbook of Agricultural Engineering, Vol. I: Land and Water Engineering, ASAE, St. Joseph, MI: 297-379. Pereira, L. S., 2004. Necessidades de água e métodos de rega. Europa-América, Eds. Lisboa. Pedras, C. M. G., 2003. Sistema de apoio à decisão para projecto e análise de funcionamento de sistemas e rega sob pressão (rega localizada). Tese de Doutoramento, Faro (Portugal), Faculdade de Engenharia de Recursos Naturais, Universidade do Algarve, 204 pp. Pedras, C. M. G., Pereira, L. S., 2004. MIRRIG, a decision support tool for design and evaluation of microirrigation systems. Application to field evaluation and farmers advice. 2004 CIGR International Conference Beijing, Pequim (China), pp. 185-192. Pedras, C. M. G., Pereira, L. S., 2005. A multicriteria decision support tool for design of farm microirrigation systems. Proceedings of EnviroWater 2005, Arlington (EUA), pp. 48 -58. Pedras, C. M. G., Pereira, L. S., 2006. A DSS for Design and Performance Analysis of Microirrigation Systems. Proceedings of WCCA 2006 – World Congress on Computers in Agriculture, Orlando, (EUA), pp. 666 - 671. 133 Capítulo V ANEXO V.1 Avaliação de sistemas de aspersão estacionários Localização: Cultura: Data Lucefecit Milho Prof zona radicular DGP(%) Hidrante 30-05-2003 H-122 Boca 4 folhas Estado fenológico DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência 2 em 2 dias Marca Nelson Pressão (bar) Duração (h) Modelo Caudal (l/s) F44 2 Bicos: diâmetros (mm) Alcance (m) 8,8x13,5 (mm) Altura aplicada 4x3 Taxa de aplicação (mm/h) Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 12x18 216 Rampa: nº 1 Comp(m) 48 P. externo (mm)__16__ Haste (m) 3 Declive Rampa: nº 2 Comp(m) 36 P. externo (mm)__16___ Haste (m) 3 Declive Rampa: nº 3 Comp(m) 48 P. externo (mm)___16__ Haste (m) 3 Declive Dados climáticos: Vento(m/s): Velocidade 0,3 Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Direcção 200 Temp. ºC) volume final (ml) volume final (ml) HR (%) 185 Perdas (ml) 15 15 Ensaio: 134 início 15:00 Fim 16:45 Perdas (mm) 0,81 Duração (h) 1,75 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa bico2 nº aspersor Pressão(kPa) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) 1 2 285 4,35 15,94 0,9824 4,35 52,94 0,2958 1,2782 1 3 290 4,35 14 1,1186 4,35 61,81 0,2534 1,3719 2 3 280 4,35 17,75 0,8823 4,35 42,12 0,3718 1,2540 3 3 280 4,35 16,28 0,9619 4,35 51,21 0,3058 1,2677 nº aspersor Pressão(bar) Volume (l) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m3/h) Outros aspersores no sistema Rampa Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante Pressão média (kPa) Tempo(s) caudal(m3/h) Qmed(m3h) 284 290 280 3,52 Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) 3 Volume (m ) Pressão 380 0,395 380 Total (m3/h) 1,2930 1,3719 1,2540 9,12 3 Tempo (s) Caudal (m /h) 60 23,7 Caudal médio (m3/h) 23,7 Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 2 Área do colector (m ) 0,15 0,02 10. Dados relativos à grelha de colectores 3x3 135 Capítulo V nº de colector Volume (ml) 151 130 155 170 182 123 151 184 168 126 141 162 146 140 145 137 154 170 185 143 160 196 209 183 158 192 216 185 143 169 193 160 110 140 128 115 144 144 113 110 173 160 148 130 190 175 189 152 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 nº de colectores 1/4 colectores 136 Taxa (mm/h) 48 12 Altura mm 4,6 4,0 4,8 5,2 5,6 3,8 4,6 5,6 5,2 3,9 4,3 5,0 4,5 4,3 4,5 4,2 4,7 5,2 5,7 4,4 4,9 6,0 6,4 5,6 4,8 5,9 6,6 5,7 4,4 5,2 5,9 4,9 3,4 4,3 3,9 3,5 4,4 4,4 3,5 3,4 5,3 4,9 4,5 4,0 5,8 5,4 5,8 4,7 soma tx Media tx 231,7 soma desv 4,8 Media desv Desvio à media (mm/h) 0,2 0,8 0,1 0,4 0,8 1,1 0,2 0,8 0,3 1,0 0,5 0,1 0,3 0,5 0,4 0,6 0,1 0,4 0,9 0,4 0,1 1,2 1,6 0,8 0,0 1,1 1,8 0,9 0,4 0,4 1,1 0,1 1,5 0,5 0,9 1,3 0,4 0,4 1,4 1,5 0,5 0,1 0,3 0,8 1,0 0,5 1,0 0,2 31,4 soma 0,7 Media Taxa (mm/h) Quartil mínimo 3,4 3,4 3,5 3,5 3,8 3,9 3,9 4,0 4,0 4,2 4,3 4,3 46,1 3,8 Capítulo V nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) UD (%)= 79,6 Uniformidade do sistema 48 12 231,68 4,83 31,45 0,66 46,10 3,84 UDsist (%)= 79,2 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 86,4 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (%) Epsist (%) CUsist (%)= 86,1 79,6 86,4 79,2 86,1 64,2 63,7 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 64,18 Ia (mm/h)= 5,986 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 63,73 ER= 0,007 137 Capítulo V Lucefecit Localização: Cultura: Milho 10-06-2003 Data Estado fenológico Prof zona radicular DGP(%) Hidrante H-122 Boca 6 folhas DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência 2 em 2 dias Marca Nelson Pressão (bar) Duração (h) Modelo Caudal (l/s) F44 2 Altura aplicada Bicos: diâmetros (mm) Alcance (m) 8,8x13,5 (mm) 4x3 Taxa de aplicação (mm/h) Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 12x18 216 Rampa: nº 1 Comp(m) 48 P. externo (mm)__16__ Haste (m) 3 Declive Rampa: nº 2 Comp(m) 36 P. externo (mm)__16___ Haste (m) 3 Declive Rampa: nº 3 Comp(m) 48 P. externo (mm)___16__ Haste (m) 3 Declive Dados climáticos: Vento(m/s): Velocidade 2,5 Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Direcção 200 NW Temp. (ºC) volume final (ml) volume final (ml) HR (%) 190 Perdas (ml) 10 10 Ensaio: 138 início 11:00 Fim 12:30 Perdas (mm) 0,54 Duração (h) 1,5 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa bico2 nº aspersor Pressão(kPa) Volume (l) Tempo(s) caudal(m 3/h) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) 1 2 300 4,35 15,5 1,0103 4,35 54,5 0,2873 1,2977 1 3 290 4,35 15 1,0440 4,35 61,25 0,2557 1,2997 2 3 280 4,35 17,3 0,9052 4,35 43 0,3642 1,2694 3 2 280 4,35 15,62 1,0026 4,35 45,78 0,3421 1,3446 nº aspersor Pressão(bar) Volume (l) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m3/h) Outros aspersores no sistema Rampa Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante Pressão média (kPa) Tempo(s) caudal(m3/h) 3 288 300 280 6,96 Qmed(m h) Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) 3 Volume (m ) Pressão 390 0,3 390 3 Total (m /h) 1,3028 1,3446 1,2694 5,78 3 Tempo (s) Caudal (m /h) 45 24 Caudal médio (m3/h) 24 Dados relativos à grelha de colectores Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 2 Área do colector (m ) 3x3 0,154 0,019 139 Capítulo V nº de colector Volume (ml) 130 120 105 160 100 80 100 130 115 95 110 125 80 140 130 120 140 170 170 130 150 170 210 170 135 155 175 175 110 126 137 134 105 107 107 117 138 121 102 110 160 137 137 126 150 150 161 155 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 nº de colectores 1/4 colectores 140 Taxa (mm/h) 48 12 Altura mm 4,7 4,3 3,8 5,7 3,6 2,9 3,6 4,7 4,1 3,4 3,9 4,5 2,9 5,0 4,7 4,3 5,0 6,1 6,1 4,7 5,4 6,1 7,5 6,1 4,8 5,6 6,3 6,3 3,9 4,5 4,9 4,8 3,8 3,8 3,8 4,2 4,9 4,3 3,7 3,9 5,7 4,9 4,9 4,5 5,4 5,4 5,8 5,6 soma tx Media tx 228,5 soma desv 4,8 Media desv Desvio à media (mm/h) 0,1 0,5 1,0 1,0 1,2 1,9 1,2 0,1 0,6 1,4 0,8 0,3 1,9 0,3 0,1 0,5 0,3 1,3 1,3 0,1 0,6 1,3 2,8 1,3 0,1 0,8 1,5 1,5 0,8 0,2 0,1 0,0 1,0 0,9 0,9 0,6 0,2 0,4 1,1 0,8 1,0 0,1 0,1 0,2 0,6 0,6 1,0 0,8 37,4 soma 0,8 Media Taxa (mm/h) Quartil mínimo 2,9 2,9 3,4 3,6 3,6 3,7 3,8 3,8 3,8 3,8 3,9 3,9 43,0 3,6 Capítulo V nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) UD (%)= 75,3 Uniformidade do sistema 48 12 228,46 4,76 37,38 0,78 43,01 3,58 UDsist (%)= 74,6 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 83,6 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (%) Epsist (%) CUsist (%)= 83,1 75,3 83,6 74,6 83,1 59,4 58,6 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 59,42 Ia (mm/h)= 6,032 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 58,59 ER= 0,014 141 Capítulo V Lucefecit Localização: Cultura: Milho Data 24-06-2003 Estado fenológico Prof zona radicular DGP(%) Hidrante H-123 Boca 6 folhas DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência 4 em 4 dias Marca Pressão (bar) France RBE Duração (h) Modelo Caudal (l/s) 6 Altura aplicada (mm) Bicos: diâmetros (mm) Alcance (m) 9,7x7,8 Taxa de aplicação (mm/h) Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 18x18 324 Rampa: nº Comp(m) P. externo (mm)__16__ Haste (m) Declive Rampa: nº Comp(m) P. externo (mm)__16___ Haste (m) Declive Rampa: nº Comp(m) P. externo (mm)___16__ Haste (m) Declive Dados climáticos: Vento(m/s): Velocidade 1 Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Direcção 200 Temp. (ºC) volume final (ml) volume final (ml) HR (%) 192 Perdas (ml) 8 8 Ensaio: 142 início 11:30 Fim 13:00 Perdas (mm) 0,45 Duração (h) 1,5 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa bico2 nº aspersor Pressão(kPa) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) 1 1 160 4,35 22 0,7118 0,5 8,87 0,2029 0,9147 1 2 150 4,35 21,37 0,7328 0,5 10,6 0,1698 0,9026 nº aspersor Pressão(bar) Volume (l) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m3/h) Outros aspersores no sistema Rampa Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante Pressão média (kPa) Tempo(s) caudal(m3/h) 3 155 160 150 6,45 Qmed(m h) Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) 3 Volume (m ) Pressão 500 180 500 3 Total (m /h) 0,9087 0,9147 0,9026 1,34 3 Tempo (s) Caudal (m /h) 3600 180 Caudal médio (m3/h) 180 143 Capítulo V Dados relativos à grelha de colectores Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 0,15 2 Área do colector (m ) 0,0179 nº de colector Volume (ml) Taxa (mm/h) 62 82 65 85 70 70 22 53 15 92 77 39 94 69 65 90 65 67 45 95 48 88 66 50 87 56 55 42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 28 7 nº de colectores 1/4 colectores Altura mm 2,3 3,1 2,4 3,2 2,6 2,6 0,8 2,0 0,6 3,4 2,9 1,5 3,5 2,6 2,4 3,4 2,4 2,5 1,7 3,5 1,8 3,3 2,5 1,9 3,2 2,1 2,0 1,6 soma tx Media tx 67,6 soma desv 2,4 Media desv 5x5 Desvio à media (mm/h) 0,1 0,6 0,0 0,8 0,2 0,2 1,6 0,4 1,9 1,0 0,5 1,0 1,1 0,2 0,0 0,9 0,0 0,1 0,7 1,1 0,6 0,9 0,0 0,6 0,8 0,3 0,4 0,8 0,8 0,6 1,5 1,7 1,8 1,9 1,6 UD (%)= 57,6 Uniformidade do sistema 9,7 1,4 16,8 soma 0,6 Media nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) Taxa (mm/h) Quartil mínimo 28 7 67,56 2,41 16,81 0,60 9,72 1,39 UDsist (%)= 56,9 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 75,1 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (%) Epsist (%) CUsist (%)= 74,5 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 49,51 Ia (mm/h)= 2,805 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 144 48,88 ER= 0,013 57,6 75,1 56,9 74,5 49,5 48,9 Capítulo V Localização: Cultura: Data Vigia Beterraba T-82 Boca Estado fenológico Prof zona radicular DGP(%) Hidrante 11-07-2003 DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência Marca Marlux Pressão (bar) Altura aplicada Duração (h) Modelo Caudal (l/s) Pat 6683 (mm) Bicos: diâmetros (mm) Taxa de aplicação (mm/h) Alcance (m) Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 13,5x12 162 Rampa: nº 1 Comp(m) 66 P. interno (mm)_49 Haste (m) Declive Rampa: nº 2 Comp(m) 66 P. interno (mm)_49 Haste (m) Declive 38 Diâmetro Porta rampas Comprimento (m) 77 mm Material Conduta secundária Comprimento (m) Diâmetro Material Dados climáticos: Vento(m/s): Velocidade 1.6-1.4 Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Direcção 200 Temp. (ºC) volume final (ml) volume final (ml) HR (%) 180 Perdas (ml) 20 20 Ensaio: início 12,45 Fim 13,45 Perdas (mm) 1,13 Duração (h) 1 145 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa nº aspersor Pressão(kPa) 1 2 220 215 1 6 225 210 2 1 235 2 3 3 Tempo(s) caudal(m /h) Volume (l) Tempo(s) caudal(m /h) Total (m /h) 9,9 9,57 8,97 9,88 10,1 10,53 10,18 10,37 9,66 9,32 9,93 9,97 1,8182 1,8809 2,0067 1,8219 1,7822 1,7094 1,7682 1,7358 1,8634 1,9313 1,8127 1,8054 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 21,18 22,37 21,37 21,37 21,35 20,78 22,41 21,5 22,03 22,09 22,47 23,28 0,8499 0,8046 0,8423 0,8423 0,8431 0,8662 0,8032 0,8372 0,8171 0,8148 0,8011 0,7732 2,6680 2,6855 2,8490 2,6642 2,6253 2,5756 2,5714 2,5730 2,6804 2,7462 2,6138 2,5786 Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m /h) 6 240 225 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 nº aspersor Pressão(bar) Volume (l) 220 bico2 3 Volume (l) Outros aspersores no sistema Rampa Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante Pressão média (kPa) 146 Tempo(s) caudal(m3/h) 3 225 240 210 13,33 Qmed(m h) Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) 3 Volume (m ) Pressão 175 0,1 184 0,2 183 1 182 1 185 184 181 182 Tempo (s) 15,06 30,64 152,2 153,38 3 Caudal médio (m /h) Caudal (l/s) 23,90438247 23,49869452 23,65308804 23,47111749 23,63 3 2,6526 2,8490 2,5714 10,47 Capítulo V Dados relativos à grelha de colectores Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 2 Área do colector (m ) nº de colector Volume (ml) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 23 5 nº de colectores 1/4 colectores Taxa (mm/h) 3x3 0,15 0,018 Altura mm Desvio à media (mm/h) 250 200 175 180 200 80 14,2 11,3 9,9 10,2 11,3 4,5 3,9 1,1 0,4 0,1 1,1 5,7 167 190 246 209 50 208 195 220 240 195 85 199 220 175 200 170 115 9,5 10,8 13,9 11,8 2,8 11,8 11,0 12,5 13,6 11,0 4,8 11,3 12,5 9,9 11,3 9,6 6,5 0,8 0,5 3,7 1,6 7,4 1,5 0,8 2,2 3,3 0,8 5,5 1,0 2,2 0,4 1,1 0,6 3,8 soma tx Media tx 236,0 soma desv 10,3 Media desv 4,5 9,5 2,8 4,8 6,5 49,2 soma 2,1 Media nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) UD (%)= 54,8 Uniformidade do sistema Taxa (mm/h) Quartil mínimo 28,1 5,6 23 5 236,04 10,26 49,18 2,14 28,14 5,63 UDsist (%)= 53,4 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 79,2 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (%) Epsist (%) CUsist (%)= 77,8 54,8 79,2 53,4 77,8 34,4 33,5 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 34,37 Ia (mm/h)= 16,374 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 33,45 ER= 0,027 147 Capítulo V Localização: Cultura: Data Vigia Milho Prof zona radicular DGP(%) Hidrante 26-06-2003 T-134 Boca Estado fenológico DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência Marca Duração SOMLO Pressão (bar) Modelo Caudal (l/s) 50 - C (mm) Altura aplicada Bicos: diâmetros (mm) Alcance (m) Taxa de aplicação (mm/h) Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 15x15 232,5 Rampa: nº 1 Comp(m) 90 P. externo (mm)_______ Haste (m) Declive Rampa: nº 2 Comp(m) 90 P. externo (mm)_______ Haste (m) Declive Porta rampas Comprimento (m) Diâmetro Material Conduta secundária Comprimento (m) 8 Diâmetro Material Polietileno Dados climáticos: Vento(m/s): Velocidade Direcção Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Temp. (ºC) HR (%) volume final (ml) volume final (ml) Perdas (ml) Perdas (mm) Ensaio: 148 início 15 Fim 16 Duração (h) 1 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa nº aspersor Pressão(kPa) caudal(m3/h) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m3/h) 22 20,59 20,69 15,4 17,15 15,28 13,56 12,84 13,94 22,09 21,12 21,88 0,8182 0,8742 0,8700 1,1688 1,0496 1,1780 1,3274 1,4019 1,2912 0,8148 0,8523 0,8227 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 56,46 54,86 58 25,62 25 25,34 24,46 25,15 24,75 52,69 50,62 50,82 0,3188 0,3281 0,3103 0,7026 0,7200 0,7103 0,7359 0,7157 0,7273 0,3416 0,3556 0,3542 1,1370 1,2023 1,1803 1,8714 1,7696 1,8883 2,0633 2,1176 2,0185 1,1565 1,2079 1,1769 Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m3/h) 6 200 190 nº aspersor Pressão(bar) Volume (l) 1 190 200 1 6 200 200 2 1 200 190 2 Tempo(s) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 bico2 Volume (l) Outros aspersores no sistema Rampa Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante Pressão média (kPa) Tempo(s) caudal(m3/h) Qmed(m3h) 195 200 190 5,13 Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) 3 Volume (m ) Pressão 175 184 183 182 185 184 181 182 Tempo (s) Caudal médio (l/s) 3 (m /h) 1,5658 2,1176 1,1370 62,63 Caudal (l/s) 10,5 10,1 10,07 10,03 9,97 9,93 10 10 10,08 36,27 149 Capítulo V Dados relativos à grelha de colectores Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 0,15 2 Área do colector (m ) 0,017663 nº de colector Volume (ml) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 nº de colectores 1/4 colectores Taxa (mm/h) Altura mm 3x3 Desvio à media (mm/h) 30 1,7 1,9 25 80 140 25 26 24 100 148 35 50 55 65 100 82 80 50 54 59 60 65 60 50 70 1,4 4,5 7,9 1,4 1,5 1,4 5,7 8,4 2,0 2,8 3,1 3,7 5,7 4,6 4,5 2,8 3,1 3,3 3,4 3,7 3,4 2,8 4,0 2,2 0,9 4,3 2,2 2,1 2,3 2,0 4,8 1,6 0,8 0,5 0,1 2,0 1,0 0,9 0,8 0,6 0,3 0,2 0,1 0,2 0,8 0,3 24 6 soma tx Media tx 86,8 soma desv 3,6 Media desv 1,4 1,4 1,5 1,4 2,0 UD (%)= 43,1 Uniformidade do sistema 9,3 1,6 33,0 soma 1,4 Media nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) Taxa (mm/h) Quartil mínimo 1,7 24 6 86,79 3,62 32,98 1,37 9,34 1,56 UDsist (%)= 42,6 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 62,0 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (% Epsist (%) CUsist (%)= 61,6 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 23,12 Ia (mm/h)= 6,735 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 22,88 150 ER= 0,010 43,1 62,0 42,6 61,6 23,1 22,9 Capítulo V Localização: Cultura: Data Vigia Milho Prof zona radicular DGP(%) Hidrante 04-07-2004 Boca Estado fenológico DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência 2 em 2 dias Marca France RBE Pressão (bar) Duração (h) Modelo Caudal (l/s) 4 (mm) Altura aplicada Bicos: diâmetros (mm) Alcance (m) 14,4x8,5 (a) Taxa de aplicação (mm/h) 8,1x6,2 (b) (a) a favor do vento (b) contra o vento Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 18x18 288 Rampa: nº 1 Comp(m) 128 P. externo (mm)__2"__ Haste (m) 2,5 Declive Rampa: nº 2 Comp(m) 144 P. externo (mm)__2"___ Haste (m) 2,5 Declive Rampa: nº 3 Comp(m) 144 P. externo (mm)___2"__ Haste (m) 2,5 Declive Dados climáticos: Vento(m/s): Velocidade 3 Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Direcção 200 NW Temperatura volume final (ml) volume final (ml) ºC HR (%) 190 Perdas (ml) 10 10 Ensaio: início 16:40 Fim 17:40 Perdas (mm) 0,56 Duração (h) 1 151 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa bico2 nº aspersor Pressão(kPa) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) 2 4 220 5 22,55 0,7982 5 57,66 0,3122 1,1104 3 5 235 5 21,88 0,8227 5 53,35 0,3374 1,1601 nº aspersor Pressão(bar) Volume (l) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m3/h) Outros aspersores no sistema Rampa Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante 1 2 Pressão média (kPa) 152 Tempo(s) caudal(m3/h) Qmed(m3h) 228 235 220 6,59 Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) Volume (m3) Pressão 320 0,5 350 0,5 335 3 Tempo (s) Caudal (m /h) 63 28,57 52,5 34,29 3 Caudal médio (m /h) 62,86 Total (m3/h) 1,1352 1,1601 1,1104 4,37 Capítulo V Dados relativos à grelha de colectores Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 0,15 Área do colector (m2) 0,0179 nº de colector Volume (ml) 113 51 90 105 3 6 38 52 5 5 33 44 20 27 37 65 100 31 58 105 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 nº de colectores 1/4 colectores Taxa (mm/h) 20 5 Altura mm 6,3 2,8 5,0 5,9 0,2 0,3 2,1 2,9 0,3 0,3 1,8 2,5 1,1 1,5 2,1 3,6 5,6 1,7 3,2 5,9 soma tx Media tx 55,2 soma desv 2,8 Media desv 4x4 Desvio à media (mm/h) 3,6 0,1 2,3 3,1 2,6 2,4 0,6 0,1 2,5 2,5 0,9 0,3 1,6 1,3 0,7 0,9 2,8 1,0 0,5 3,1 0,2 0,3 0,3 0,3 1,1 UD (%)= 15,8 Uniformidade do sistema 2,2 0,4 32,9 soma 1,6 Media nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) Taxa (mm/h) Quartil mínimo 20 5 55,20 2,76 32,89 1,64 2,18 0,44 UDsist (%)= 15,6 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 40,4 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (%) Epsist (%) CUsist (%)= 40,1 15,8 40,4 15,6 40,1 11,1 10,9 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 11,05 Ia (mm/h)= 3,942 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 10,91 ER= 0,013 153 Capítulo V Localização: Cultura: Data Vigia Milho Prof zona radicular DGP(%) Hidrante 04-07-2004 Boca Estado fenológico DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência 2 em 2 dias Marca France RBE Pressão (bar) Duração (h) Modelo Caudal (l/s) 4 (mm) Altura aplicada Bicos: diâmetros (mm) Alcance (m) 14,4x8,5 (a) Taxa de aplicação (mm/h) 8,1x6,2 (b) (a) a favor do vento (b) contra o vento Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 18x16 288 Rampa: nº 1 Comp(m) 128 P. externo (mm)__2"__ Haste (m) 2,5 Declive Rampa: nº 2 Comp(m) 144 P. externo (mm)__2"___ Haste (m) 2,5 Declive Rampa: nº 3 Comp(m) 144 P. externo (mm)___2"__ Haste (m) 2,5 Declive Dados climáticos: Vento(m/s): Velocidade 3 Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Direcção 200 NW Temp. (ºC) volume final (ml) volume final (ml) HR (%) 190 Perdas (ml) 10 10 Ensaio: 154 início 18:00 Fim 19:05 Perdas (mm) 0,56 Duração (h) 1,08 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa bico2 nº aspersor Pressão(kPa) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) 2 4 310 5 18,62 0,9667 2 20,43 0,3524 1,3191 3 5 310 5 19 0,9474 2,6 22 0,4255 1,3728 nº aspersor Pressão(bar) Volume (l) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) Total (m3/h) Outros aspersores no sistema Rampa Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante 1 2 Pressão média (kPa) Tempo(s) caudal(m3/h) 3 310 310 310 0 Qmed(m h) Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) Volume (m3) Pressão 380 0,5 400 0,5 390 3 Total (m /h) 1,3460 1,3728 1,3191 3,99 3 Tempo (s) Caudal (m /h) 80 22,50 66 27,27 Caudal médio (m3/h) 49,77 155 Capítulo V Dados relativos à grelha de colectores Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 0,15 2 Área do colector (m ) 0,0179 nº de colector Volume (ml) 98 50 129 143 2 12 30 36 53 45 43 55 176 97 69 101 200 89 115 147 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 nº de colectores 1/4 colectores Taxa (mm/h) 20 5 Altura mm 5,1 2,6 6,7 7,4 0,1 0,6 1,6 1,9 2,7 2,3 2,2 2,8 9,1 5,0 3,6 5,2 10,3 4,6 5,9 7,6 soma tx Media tx 87,4 soma desv 4,4 Media desv 4x4 Desvio à media (mm/h) 0,7 1,8 2,3 3,0 4,3 3,8 2,8 2,5 1,6 2,0 2,1 1,5 4,7 0,6 0,8 0,9 6,0 0,2 1,6 3,2 0,1 0,6 1,6 1,9 2,2 UD (%)= 29,1 Uniformidade do sistema 6,4 1,3 46,6 soma 2,3 Media nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) Taxa (mm/h) Quartil mínimo 20 5 87,42 4,37 46,55 2,33 6,36 1,27 UDsist (%)= 29,1 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 46,75 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (%) Epsist (%) CUsist (%)= 46,7 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 27,23 Ia (mm/h)= 4,674 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 27,23 156 ER= 0,000 29,1 46,7 29,1 46,7 27,2 27,2 Capítulo V Localização: Cultura: Vigia Milho Data 06-06-2005 Estado fenológico Prof zona radicular DGP(%) Hidrante T-148 Boca joelheiro DGP(mm) Água utilizável (mm/m) Regas: Aspersores (catálogo) Frequência Marca Pressão (bar) Altura aplicada Duração (h) RCFarm Modelo Caudal (l/s) (mm) Bicos: diâmetros (mm) Taxa de aplicação (mm/h) Alcance (m) Alcance (m) Espaçam. entre aspersores (m) 2 Área regada (m ) 312 Nota: A área de teste era de 16x19.5 18x18 Rampa: nº Comp(m) P. externo (mm)_______ Haste (m) Declive Rampa: nº Comp(m) P. externo (mm)_______ Haste (m) Declive Rampa: nº Comp(m) P. externo (mm)_______ Haste (m) Declive Dados climáticos: Vento(m/s): Evaporação: Ensaio: Velocidade 0 Colector1 vol. inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) início 13 Direcção 500 500 Temp. (ºC) volume final (ml) volume final (ml) Fim 14:35 HR (%) 490 485 Perdas (ml) Perdas (mm) 0,40 Duração (h) 1,58 10 15 12,5 157 Capítulo V Pressão real no aspersor e caudais no sistema Aspersores em teste bico 1 Rampa nº aspersor bico2 Pressão(kPa) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) 195 8,26 42,84 0,6941 0,6941 200 8,26 41,43 0,7177 0,7177 210 8,26 41,43 0,7177 0,7177 200 8,26 41,45 0,7174 0,7174 Pressão(bar) Volume (l) Volume (l) Tempo(s) caudal(m3/h) 3 Total (m /h) Outros aspersores no sistema Rampa nº aspersor Pmédia Pmáximo Pmínimo Variação pressão (%) Hidrante Pressão média (kPa) 158 Tempo(s) caudal(m3/h) Tempo(s) caudal(m3/h) Qmed(m3h) 203 210 195 7,41 Qmáximo Qmínimo Variação caudal (%) 3 Volume (m ) Pressão 350 350 Volume (l) Tempo (s) Caudal médio (m3/h) 3 Caudal (m /h) Total (m3/h) 0,7117 0,7177 0,6941 3,32 Capítulo V Dados relativos à grelha de colectores Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) 2 Área do colector (m ) nº de colector Volume (ml) 160 140 130 140 165 130 135 120 135 120 120 135 150 140 150 130 115 130 140 145 150 120 130 100 120 175 150 160 120 115 85 130 180 185 125 75 110 120 170 165 155 105 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 nº de colectores 1/4 colectores Taxa (mm/h) 42 10 3x3 0,2 0,03 Altura mm 3,2 2,8 2,6 2,8 3,3 2,6 2,7 2,4 2,7 2,4 2,4 2,7 3,0 2,8 3,0 2,6 2,3 2,6 2,8 2,9 3,0 2,4 2,6 2,0 2,4 3,5 3,0 3,2 2,4 2,3 1,7 2,6 3,6 3,7 2,5 1,5 2,2 2,4 3,4 3,3 3,1 2,1 soma tx Media tx 114,4 soma desv 2,7 Media desv Desvio à media (mm/h) 0,5 0,1 0,1 0,1 0,6 0,1 0,0 0,3 0,0 0,3 0,3 0,0 0,3 0,1 0,3 0,1 0,4 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,1 0,7 0,3 0,8 0,3 0,5 0,3 0,4 1,0 0,1 0,9 1,0 0,2 1,2 0,5 0,3 0,7 0,6 0,4 0,6 15,6 soma 0,4 Media Taxa (mm/h) Quartil mínimo 2,4 2,4 2,4 2,3 2,0 2,3 1,7 1,5 2,2 2,1 21,3 2,1 159 Capítulo V nº de colectores 1/4 colectores soma tx Media tx soma desv Media desv soma tx qmin Media tx qmin Uniformidade de distribuição (UD) UD (%)= 78,2 Uniformidade do sistema 42 10 114,39 2,72 15,64 0,37 21,30 2,13 UDsist (%)= 77,1 Coeficiente de uniformidade (CU) CU (%)= 86,3 RESUMO UD (%) CU (%) Udsist (%) CUsist (%) EPQmin (%) Epsist (%) CUsist (%)= 85,5 Eficiência Potencial de Aplicação relativa ao Quartil mínimo EPQmin (%)= 93,37 Ia (mm/h)= 2,281 Eficiência Potencial do sistema EPsist (%) = 160 91,99 ER= 0,015 78,2 86,3 77,1 85,5 93,4 92,0 Capítulo V ANEXO V.2 Avaliação de sistemas de canhão com enrolador Vigía Localização Cultura 29-05-2003 Data Hidrante Prof zona radicular (m) Milho-F Solo: textura Estado fenológico DHS a: 3 m do centro do canhão (mm) 1/4 alcance do canhão 1/2 alcance do canhão Regas: Frequencia Canhão: 3 em 3 dias Máquina: Marca Duração 204 4 Tubo de ligação ao enrolador: Comprimento (m) 350 Comprimento do tubo do enrolador (m) Etapas: espaçamento (m) 56 Prof máx do solo Dap Altura aplicada Bocal: diâmetro Pressão Caudal Canhão REGEN Tubo: Distância do hidrante ao enrolador (m) Milho Joelheiro (cm) 10,5 horas Valducci Modelo 26 mm Material Galvan Perimetro externo (cm) 41 Material Perímetro externo (cm) 29 Perímetro externo (cm) 48 350 Largura (m) Comprimento (m) 1 Boca Tipo Polietileno 56 Declive Angulo molhado 220 (108-Direita+112-Esq) Dados climáticos: Perdas por evaporação: ºC Temperatura Vento: 95 Volume inicial (ml) Volume inicial (ml) HR(%) Velocidade (m/s) Perdas por evaporação Direcção 1 85 Volume final Volume final Perdas (ml) 10 0,6 mm Sul-Sudoeste vento fraco a moderado Velocidade Espaço (m) 4 Tempo (s) Vel(m/h) 275 52,36 Vel média Duração do ensaio (h) 0,92 Largura molhada (m) 73,5 (38 m direita + 35,5 m esq) 52,4 Dados relativos à grelha de colectores: Espaçamento entre colectores: Espaçamento (m) Raio dos colectores (m) 2 Área do colector (m ) 2 0,075 0,0177 Caudal no hidrante 3 tempo (s) 48,56 3 Q med (m /h) caudal (m /h) 74,14 74,1 Pressão (kPa) 950 com recurso a sobrepressão por bombagem Pressão méd (kPa) 950,0 161 Capítulo V Largura molhada (m) 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 38 37 35 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 Lado direito do canhão nº colec. vol (ml) h (mm) 1 190 10,75 2 200 11,32 3 220 12,45 4 225 12,73 5 210 11,88 6 210 11,88 7 215 12,17 8 235 13,30 9 260 14,71 10 270 15,28 11 300 16,98 12 275 15,56 13 280 15,84 14 225 12,73 15 200 11,32 16 155 8,77 17 72,5 4,10 18 35 1,98 19 14 0,79 0 0,00 Taxa média de aplicação 49,3 mm/h Altura média aplicada 25,28 mm 162 Soma de todas as recolhas Soma do quartil min das recolhas n n/4 (inteiro) Altura média recolhida no sistema 11,9 mm Altura média recolhida quartil mín 6,0 mm 0,00 2,83 6,79 8,49 9,62 13,58 13,58 14,71 15,84 14,15 12,17 13,58 13,58 14,15 13,58 14,71 13,58 15,56 13,58 10,75 11,32 12,45 12,73 11,88 11,88 12,17 13,30 14,71 15,28 16,98 15,56 15,84 12,73 11,32 8,77 4,10 1,98 0,79 0,00 UD= PELQ = CU= quartil mínimo 10,75 2,83 6,79 8,49 9,62 8,77 4,10 1,98 0,79 Valores absolutos dos desvios 1,10 0,54 9,03 0,59 5,06 0,88 3,37 0,03 2,24 0,03 1,73 0,31 1,73 1,44 2,86 2,86 3,99 3,42 2,29 5,12 0,31 3,71 1,73 3,99 1,73 0,88 2,29 0,54 1,73 3,08 2,86 7,75 1,73 9,87 3,71 11,06 1,73 107,29 438,65 54,13 37 9 50,7 % 23,8 % 75,5 % Vigia: 29/5/03 30 Altura de água (mm) -35 -35 -33 -31 -29 -27 -25 -23 -21 -19 -17 -15 -13 -11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 37,1 Volume recolhido Lado esquerdo do canhão h (mm) nº colect vol (ml) 19 0 0,00 18 50 2,83 17 120 6,79 16 150 8,49 15 170 9,62 14 240 13,58 13 240 13,58 12 260 14,71 11 280 15,84 10 250 14,15 9 215 12,17 8 240 13,58 7 240 13,58 6 250 14,15 5 240 13,58 4 260 14,71 3 240 13,58 2 275 15,56 1 240 13,58 25 20 15 10 5 0 -40 -30 -20 -10 0 Distância (m) 10 20 30 40 Capítulo V Distribuição da precipitação com sobreposição Largura molhada (m) 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 Lado direito do canhão nº colec. vol(ml) h (mm) aldra 23,63 10,75 11,32 12,45 12,73 11,88 11,88 12,17 13,30 14,71 15,28 16,98 15,56 15,84 12,73 11,32 8,77 4,10 1,98 0,79 0,00 190 200 220 225 210 210 215 235 260 270 300 275 280 225 200 155 72,5 35 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Volume recolhido Lado esquerdo do canhão nº colect vol (ml) h (mm) 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 50 120 150 170 240 240 260 280 250 215 240 240 250 240 260 240 275 240 2,83 6,79 8,49 9,62 13,58 13,58 14,71 15,84 14,15 12,17 13,58 13,58 14,15 13,58 14,71 13,58 15,56 13,58 Taxa média de aplicação 49,3 Soma de todas as recolhas Soma do quartil min das recolhas n n/4 (inteiro) mm/h Altura média aplicada 25,3 mm Altura média recolhida no sistema 15,7 mm Altura média recolhida quartil mín 11,8 mm 0 -28 -27 -25 -23 -21 -19 -17 -15 -13 -11 -9 23,63 24,90 22,35 18,82 17,83 14,94 12,17 13,58 13,58 14,15 13,58 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 14,71 13,58 15,56 13,58 10,75 11,32 12,45 12,73 11,88 11,88 12,17 13,30 14,71 15,28 19,81 22,35 24,33 quartil mínimo 10,75 11,32 12,45 11,88 11,88 12,17 12,17 438,65 82,62 28 7 UD= PELQ = CU= 75,3 46,7 78,4 Valores absolutos dos desvios 4,91 4,35 3,22 2,93 3,78 3,78 3,50 2,37 0,95 0,39 4,14 6,69 8,67 6,69 9,23 6,69 3,15 2,16 0,73 3,50 2,08 2,08 1,52 2,08 0,95 2,08 0,10 2,08 94,82 % % % Vigia - sobreposição 30 25 Altura de água (mm) -28,5 total (mm) 23,63 10,75 11,32 12,45 12,73 11,88 11,88 12,17 13,30 14,71 15,28 19,81 22,35 24,33 22,35 24,90 22,35 18,82 17,83 14,94 12,17 13,58 13,58 14,15 13,58 14,71 13,58 15,56 13,58 20 15 10 5 0 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 Distância (m) 163 Capítulo V Lucefecit Localização Cultura 26-06-2003 Data Milho Estado fenológico Prof zona radicular (m) Solo: textura 227 Hidrante DHS a: 3 m do centro do canhão (mm) 1/4 do alcance do canhão 1/2 do alcance do canhão Regas: Frequencia Canhão: 3 em 3 dias Marca Máquina: Duração Valducci Modelo Prof máx do solo Dap 10,5 horas Altura aplicada 70775245 Bocal: diâmetro 18 mm Pressão Caudal 126 Perímetro externo (cm) Tubo de ligação ao enrolador: Comprimento (m) 225 Comprimento do tubo do enrolador (m) Etapas: espaçamento (m) 42 Angulo molhado 4 8 Folhas (cm) Canhão SIME M53 Tubo: Distância do hidrante ao enrolador (m) 26 Material 24 Perímetro externo (cm) (recolhe de nordeste para sudoeste) 200 200 (96-Direita+104-Esq) Largura (m) Galvan Comprimento 6 46 18 31 Material Perimetro externo (cm) Comprimento (m) 2 Boca Tipo Polietileno 42 Declive Dados climáticos: Volume inicial (ml) Volume inicial (ml) Perdas por evaporação: ºC Temperatura Vento: 100 Volume final Volume final HR(%) Velocidade (m/s) Perdas por evaporação Direcção 3 98 Perdas (ml) Oeste Velocidade Espaço (m) Tempo (s) 4,4 1272,6 Vel(m/h) 12,45 Duração do ensaio (h) Largura molhada (m) Vel média 12,4 Dados relativos à grelha de colectores: Espaçamento entre colectores: Espaçamento (m) Raio dos colectores (m) Área do colector (m2) 3 0,075 0,0177 Caudal no hidrante 3 caudal (m /h) tempo (s) 162,34 22,18 3 Q med (m /h) 164 22,2 Pressão (kPa) 480 Pressão méd (kPa) 480,0 3,00 50 (26 m direita + 24 m esq) 0,1 mm 2 Capítulo V Largura molhada (m) 25,5 1,5 4,5 22,5 7,5 19,5 10,5 16,5 13,5 13,5 16,5 10,5 19,5 7,5 22,5 4,5 25,5 1,5 28,5 Lado direito do canhão nº colec. vol (ml) h (mm) 1 650 36,78 2 620 35,08 3 570 32,26 4 33,95 600 5 615 34,80 6 470 26,60 7 200 11,32 8 130 7,36 9 20 1,13 10 0 0,00 Volume recolhido Lado esquerdo do canhão nº colec. vol(ml) h (mm) 9 0 0,00 8 30 1,70 7 115 6,51 6 250 14,15 5 400 22,64 4 28,86 510 3 520 29,43 2 550 31,12 1 630 35,65 Soma de todas as recolhas Soma do quartil min das recolhas n n/4 (inteiro) Taxa média de aplicação 28,8 mm/h Altura média aplicada 42,4 mm Altura média recolhida no sistema 22,9 mm Altura média recolhida quartil mínimo 4,2 mm 1,50 4,50 7,50 10,50 13,50 16,50 19,50 22,50 25,50 25,51 0,00 1,70 6,51 14,15 22,64 28,86 29,43 31,12 35,65 36,78 35,08 32,26 33,95 34,80 26,60 11,32 7,36 1,13 0,00 1,70 6,51 7,36 1,13 191,04 389,33 16,69 17 4 18,2 % 9,8 % 50,9 % Lucefecit 227 40,00 35,00 30,00 Altura de água -22,51 -22,50 -19,50 -16,50 -13,50 -10,50 -7,50 -4,50 -1,50 UD= PELQ = CU= Valores absolutos dos desvios 13,88 12,18 21,20 9,35 16,39 11,05 8,75 11,90 0,27 3,69 5,96 11,58 6,52 15,55 8,22 21,77 12,75 quartil mínimo 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 -30,00 -20,00 -10,00 0,00 0,00 10,00 20,00 30,00 Distância (m) 165 Capítulo V Distribuição da precipitação com sobreposição Largura molhada (m) 1,5 4,5 7,5 10,5 13,5 16,5 19,5 22,5 25,5 28,5 31,5 34,5 37,5 40,5 42 Lado direito do canhão nº colec. vol (ml) h (mm) 1 650 36,78 2 620 35,08 3 570 32,26 4 33,95 600 5 615 34,80 6 470 26,60 7 200 11,32 8 130 7,36 9 20 1,13 10 0 0,00 Volume recolhido Lado esquerdo do canhão nº colec. vol (ml) h (mm) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 30 115 250 0,00 1,70 6,51 14,15 22,64 28,86 29,43 31,12 35,65 400 510 520 550 630 Soma de todas as recolhas Soma do quartil min das recolhas n n/4 (inteiro) Taxa média de aplicação 28,8 mm/h Altura média aplicada 42,4 mm Altura média recolhida no sistema 27,81 mm Altura média recolhida quartil mínimo 14,1 mm -19,50 -16,50 -13,50 -10,50 -7,50 -4,50 -1,50 1,50 4,50 7,50 10,50 13,50 16,50 19,50 21,00 21,01 15,28 22,64 28,86 29,43 31,12 35,65 36,78 35,08 32,26 33,95 34,80 26,60 13,02 13,44 0,00 (mm) 36,78 35,08 32,26 33,95 34,80 26,60 13,02 13,86 15,28 22,64 28,86 29,43 31,12 35,65 13,02 13,86 15,28 389,33 42,16 14 3 Valores absolutos dos desvios 8,97 7,28 4,45 6,14 6,99 1,21 14,79 13,95 12,53 5,17 1,05 1,62 3,31 7,84 95,31 50,5 % 33,13 % 75,5 % 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 -25,00 -20,00 -15,00 -10,00 -5,00 0,00 0,00 Distância (m) 166 quartil mínimo Lucefecit 227 - sobreposição 0,00 13,44 13,86 Altura de água (mm) -21,01 -21,00 UD= PELQ = CU= total 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 Capítulo V ANEXO V.3 Avaliação de sistemas de rampas pivotantes Localização: Vigia Cultura: Solo: textura Data Beterraba Estado fenológico Limosa Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Hidrante 28-05-2003 Prof radicular (m) Água utilizável (mm/m) próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo Dados climáticos: Vento velocidade 3.9-0.9 Boca Condição de lavoura Direcção Temp.(ºC) Evaporação: Colector1 volume inicial (ml) Colector2 volume inicial (ml) 100 HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) 88 Perdas (ml) 12 12 Regas: Frequencia Duração (h) 3 em 3 dias Altura aplicada 9,5 mm Caracterização do sistema: Marca Zimatic.Ura-Riego Perímetro externo da conduta (cm) Aspersores Caudal (m3h) Modelo Marca Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 Pressão (kPa) Alcance (m) Valmot-Valley Canhão: Marca Modelo Alcance m Lanço 1 2 3 mm Diametro de bico Comp 55 55 55 m Alcance do canhão Comp do lanço suspenso 13 m 13 m Raio molhado exterior à ult. torre Dist pivot à última torre 165 m Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) Largura molhada m Duração do ensaio h Raio molhado 8,55 1,40 9,95 178 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 10 6,25 1,60 Velocidade média (m/min) 1,60 167 Capítulo V Velocidade percentual Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual Velocidade percentual média (%) Tempo por revolução (h) 10,8 Pressão e caudal na rampa Aspersores em teste Lanço P(kPa) Vol (l) 2º bico 1 T(s) bico2 T(s) Volume (l) Qmed (m3/h) Pmédia (kPa) Pmáxima (kPa) Pmínimo (kPa) Hidrante 3 Q(m /h) P(kPa) 320 3 Vol (m ) 1 0,1 3 93,4 11,5 Q(m3/h) Qmed (m3/h) Q(m /h) T(s) 3 Q(m /h) Pres pivot 38,54 31,30 34,9241 #DIV/0! Caudal méd (m3/h) Pres méd (kPa) Caudal de entrada no sistema (m3/h) Arco 1 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 168 Volume Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 Arco 2 Volume 34,92 34,92 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 5 0,16 0,020 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) Posição 60 62 46 47 36 54 51 76 77 70 81 75 76 99 69 97 105 82 94 63 65 89 75 84 85 90 81 80 84 93 96 87 78 51 9 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 180 248 230 282 252 432 459 760 847 840 1053 1050 1140 1584 1173 1746 1995 1640 1974 1386 1495 2136 1875 2184 2295 2520 2349 2400 2604 2976 3168 2958 2730 1836 333 Qmin Volume(ml) Posição 9 36 46 47 51 51 54 60 37 7 5 6 9 36 8 3 53130a ponderada Qmin 35 º de colectores 700 das posições Qmin Raio A Pond 333 252 230 282 459 1836 432 180 Raio B Volume (ml) Posição 65 76 74 87 72 69 84 65 58 66 82 99 73 66 99 97 67 77 81 76 64 83 73 87 90 95 70 75 103 107 84 76 85 87 4 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 4004 oma ponderada 8Nº de colectores 111 ma das posições Pond 195 304 370 522 504 552 756 650 638 792 1066 1386 1095 1056 1683 1746 1273 1540 1701 1672 1472 1992 1825 2262 2430 2660 2030 2250 3193 3424 2772 2584 2975 3132 148 Qmin Volume(ml) Posição Pond 4 58 64 65 65 66 66 67 37 11 23 3 10 12 16 19 148 638 1472 195 650 792 1056 1273 54650 Soma ponderada Qmin 35 º de colectores 700 das posições Qmin 6224 8 131 Raio B Média quantidades recolhidas no sistema (ml) Média quantidades recolhidas no sistema (mm) Média quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= 75,9 3,77 36,1 1,8 47,53 80,30 Média das alturas recolhidas no sistema (ml) Média das alturas recolhidas no sistema (mm) Média das quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média das quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= Dotação (mm) 3,79 EPQmin (%) 55,8 78,1 3,88 47,5 2,4 60,86 82,38 169 Capítulo V Ci 0 0 0 60 62 46 47 36 54 51 76 77 70 81 Di 0 0 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 75 76 99 69 97 0 0 0 180 248 230 282 252 432 459 760 847 840 1053 Di(Ci-Mi) 0 0 0 48 56 150 173 279 175 224 1 12 71 66 Ci 0 0 0 65 76 74 87 72 69 84 65 58 66 82 Di 0 0 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 0 0 0 195 304 370 522 504 552 756 650 638 792 1066 14 15 16 17 18 1050 1140 1584 1173 1746 13 1 370 117 380 99 73 66 99 97 14 15 16 17 18 1386 1095 1056 1683 1746 293 76 193 356 341 105 82 94 63 65 89 75 84 85 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1995 1640 1974 1386 1495 2136 1875 2184 2295 553 122 380 284 251 314 23 211 246 67 77 81 76 64 83 73 87 90 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1273 1540 1701 1672 1472 1992 1825 2262 2430 210 21 62 46 324 118 127 232 322 90 81 80 84 93 96 87 78 51 9 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 700 CU 170 Ci*Di 2520 395 2349 148 2400 123 2604 251 2976 547 3168 663 2958 377 2730 73 1836 896 333 2475 53130 10468 75,9 0,802966309 95 70 75 103 107 84 76 85 87 4 Di(Ci-Mi) 0 0 0 39 8 20 54 43 73 53 131 221 145 51 28 2660 474 29 2030 234 30 2250 92 31 3193 773 32 3424 926 33 2772 196 34 2584 70 35 2975 243 36 3132 321 37 148 2741 54650 700 9627 78,07142857 CU 0,823840020912 Capítulo V Localização: Lucefecit Cultura: Solo: textura Data Milho Estado fenológico Argilosa Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Hidrante 06-06-2003 Água utilizável (mm/m) Condição de lavoura Direcção Temp. (ºC) Evaporação: Colector1 volume inicial (ml) Colector2 volume inicial (ml) 1+2 Prof radicular (m) 10 dias próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo Dados climáticos: Vento velocidade 3-3.5 Boca H-310 300 HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) 295 Perdas (ml) 5 5 Diaria Regas: Frequencia 27,42 Duração (h) 15 mm Altura aplicada Caracterização do sistema: Marca Zimatic.Ura-Riego 40 Perímetro externo da conduta (cm) Aspersores Marca Caudal (m3h) Modelo Unirain F30-30 (bicos nelson) Canhão: Marca Modelo Alcance m Lanço 1 2 3 Pressão (kPa) Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 7 mm Diametro de bico Comp 54,62 42,62 42,62 Alcance do canhão 29,48 m Comp do lanço suspens 18,66 m 48,14 m Raio molhado exterior à ult. torre Largura molhada 22 m h Duração do ensaio Dist do pivot à última torre 139,86 m Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) Raio molhado 6,15 4,96 11,10 Alcance (m) 188 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 3,1 4,56 0,68 Velocidade média (m/min) 0,68 171 Capítulo V Velocidade percentual Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual 15,87 52,21 23,31 16,96 43,13 28,22 25,77 Velocidade percentual média (%) Tempo por revolução (h) 21,5 Pressão e caudal na rampa Aspersores em teste Lanço P(kPa) Vol (l) 2º 10 10 10 bico 1 T(s) 26,96 25,81 25,81 P(kPa) 3 Vol (m ) bico2 T(s) Volume (l) 3 Q(m /h) Q(m3/h) 1,335 1,395 1,395 Qmed (m3/h) Pmédia (kPa) Pmáxima (kPa) Pmínimo (kPa) Hidrante 3 Q(m /h) Qmed (m3/h) 1,375 3 Q(m /h) T(s) Pres pivot #DIV/0! #DIV/0! 3 Caudal méd (m /h) P. méd (kPa) Caudal de entrada no sistema (m3/h) Arco 1 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 172 Volume Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 Arco 2 Volume 58,50 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 5 0,16 0,020 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) Posição 50 45 65 35 20 75 95 90 60 85 90 95 70 90 110 115 85 140 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 95 115 135 160 240 283 280 290 135 236 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 150 180 325 210 140 600 855 900 660 1020 1170 1330 1050 1440 1870 2070 1615 2800 Qmin Volume(ml) Posição 20 35 45 50 60 65 70 7 6 4 3 11 5 15 2090 2645 3240 4000 6240 7641 7840 8410 4050 7316 71857a ponderada Qmin 28 º de colectores 493 das posições Qmin Raio A Pond 140 210 180 150 660 325 1050 Raio B Volume (ml) Posição Pond 45 40 80 75 3 4 5 6 135 160 400 450 110 80 100 135 140 105 130 130 155 105 86 90 105 95 75 95 60 140 365 380 403 200 55 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 880 720 1000 1485 1680 1365 1820 1950 2480 1785 1548 1710 2100 1995 1650 2185 1440 3500 9490 10260 11284 5800 1650 2715Soma ponderada 7Nº de colectores 51oma das posições Qmin Volume(ml) Posição Pond 40 45 55 60 75 75 4 3 30 24 6 22 160 135 1650 1440 450 1650 70922 Soma ponderada Qmin 27 º de colectores 455 das posições Qmin 5485 6 89 Raio B Média quantidades recolhidas no sistema (ml) Média quantidades recolhidas no sistema (mm) Média quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= 145,8 7,2 53,2 2,6 36,52 51,98 Média das alturas recolhidas no sistema (ml) Média das alturas recolhidas no sistema (mm) Média das quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média das quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= Dotação (mm) 11,34 EPQmin (%) 25,8 155,9 7,8 61,6 3,1 39,54 44,48 173 Capítulo V Ci 0 0 50 45 65 35 20 75 95 90 60 Di 0 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 85 90 95 70 90 Ci*Di 0 0 150 180 325 210 140 600 855 900 660 Di(Ci-Mi) 0 0 287 403 404 665 880 566 457 558 943 Ci 0 0 45 40 80 75 0 110 80 100 135 Di 0 0 3 4 5 6 0 8 9 10 11 Ci*Di 0 0 135 160 400 450 0 880 720 1000 1485 12 13 14 15 16 1020 1170 1330 1050 1440 729 725 711 1136 892 140 105 130 130 155 12 13 14 15 16 1680 1365 1820 1950 2480 190 661 362 388 14 110 115 85 140 0 95 115 135 160 17 18 19 20 21 22 23 24 25 1870 2070 1615 2800 0 2090 2645 3240 4000 608 554 1154 115 3061 1117 707 258 356 105 86 90 105 95 75 95 60 140 17 18 19 20 21 22 23 24 25 1785 1548 1710 2100 1995 1650 2185 1440 3500 865 1258 1252 1017 1278 1779 1400 2301 397 240 283 280 290 135 236 0 0 0 26 27 28 29 30 31 0 0 0 6240 7641 7840 8410 4050 7316 0 0 0 2450 3706 3759 4183 323 2798 0 0 0 365 380 403 200 55 0 0 0 0 26 27 28 29 30 0 0 0 0 9490 10260 11284 5800 1650 0 0 0 0 5437 6051 6920 1280 3026 0 0 0 0 34503 493 71857 145,7545639 CU 0,519831265 174 Di(Ci-Mi) 0 0 333 463 379 485 0 367 683 559 230 70922 39376 455 155,8725275 CU 0,444797891260 Capítulo V Localização: Vigia - Mte da Igreja Data Cultura: Milho Solo: textura Hidrante 09-06-2003 Estado fenológico Água utilizável (mm/m) Condição de lavoura próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo Dados climáticos: Vento velocidade 2,5 Direcção Prof radicular (m) 4 folhas Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Boca NW Temp. (ºC) Evaporação: Colector1 volume inicial (ml) Colector2 volume inicial (ml) 200 HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) 175 Perdas (ml) 25 25 Regas: Frequencia Duração (h) Diaria 10 Altura aplicada mm Caracterização do sistema: Marca 46 Perímetro externo da conduta (cm) Aspersores Canhão: Caudal (m3h) Modelo Marca Marca Modelo Alcance m Lanço 1 2 3 4 Pressão (kPa) Diametro de bico Alcance do canhão Comp 53,3 54,4 54,8 47,8 mm 13,7 m Raio molhado exterior à ultima torre Duração do ensaio 29,7 m 12,9 m 0,4 h Raio molhado 13,89 4,20 18,10 Alcance (m) 16 m Comp do lanço suspenso Largura molhada Dist do pivot à última torre 210,3 m Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 240 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 9,85 12 0,82 Velocidade média (m/min) 0,82 175 Capítulo V Velocidade percentual Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual 17,37 69,38 20,02 17,93 64,37 21,79 20,90 Velocidade percentual média (%) Tempo por revolução (h) Pressão e caudal na rampa Aspersores em teste Lanço P(kPa) 26,8 bico 1 T(s) Vol (l) Volume (l) bico2 T(s) Qmed (m3/h) Pmédia (kPa) Pmáxima (kPa) Pmínimo (kPa) Hidrante 3 Q(m /h) P(kPa) 500 3 Vol (m ) 79 T(s) 3600 3 Q(m /h) Q(m3/h) Qmed (m3/h) 3 Q(m /h) Pres pivot 79,00 79,0000 #DIV/0! P.méd (kPa) Caudal méd (m3/h) 500 Caudal entrada sistema (m3/h) Arco 1 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 176 Volume Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 79,00 Arco 2 Volume 79,00 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 8 0,154 0,019 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) 100 100 105 130 150 157 150 165 150 125 123 123 146 162 170 160 160 152 190 200 187 210 242 175 185 172 257 250 110 Posição 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Qmin Volume(ml) Posição Pond 100 200 315 520 750 942 1050 1320 1350 1250 1353 1476 1898 2268 2550 2560 2720 2736 3610 4000 3927 4620 5566 4200 4625 4472 6939 7000 3190 100 100 105 110 123 123 125 77507 29 435 1 2 3 29 11 12 10 Soma pond Qmin Nº de colectores Soma pos Qmin Raio A Pond 100 200 315 3190 1353 1476 1250 7884 7 68 Raio B Volume (ml) Posição 100 1 98 2 58 3 94 4 97 5 149 6 160 7 164 8 185 9 175 10 177 11 168 12 147 13 207 14 188 15 204 16 198 17 180 18 230 19 205 20 223 21 210 22 242 23 222 24 219 25 158 26 267 27 265 28 147 29 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 100 196 174 376 485 894 1120 1312 1665 1750 1947 2016 1911 2898 2820 3264 3366 3240 4370 4100 4683 4620 5566 5328 5475 4108 7209 7420 4263 86676 29 435 Qmin Volume(ml) Posição 58 94 97 98 100 147 147 3 4 5 2 1 13 29 Soma pond Qmin Nº de colectores Soma pos Qmin Pond 174 376 485 196 100 1911 4263 7505 7 57 Raio B Média quantidades recolhidas no sistema (ml) Média quantidades recolhidas no sistema (mm) Média quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= 178,2 9,6 115,9 6,2 65,07 81,10 Média das alturas recolhidas no sistema (ml) Média das alturas recolhidas no sistema (mm) Média das quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média das quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= Dotação (mm) 11,71 EPQmin (%) 52,6 199,3 10,7 131,7 7,1 66,08 83,13 177 Capítulo V Ci 100 100 105 130 150 157 150 165 150 125 123 123 146 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 100 200 315 520 750 942 1050 1320 1350 1250 1353 1476 1898 Di(Ci-Mi) 78 156 220 193 141 127 197 105 254 532 607 662 418 Ci 100 98 58 94 97 149 160 164 185 175 177 168 147 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 100 196 174 376 485 894 1120 1312 1665 1750 1947 2016 1911 162 170 160 160 152 14 15 16 17 18 190 200 187 210 242 175 185 172 257 250 110 0 0 0 0 0 0 0 2268 2550 2560 2720 2736 226 123 291 309 471 207 188 204 198 180 14 15 16 17 18 2898 2820 3264 3366 3240 108 169 76 21 347 19 20 21 22 23 24 25 26 27 3610 4000 3927 4620 5566 4200 4625 4472 6939 225 436 185 700 1468 76 171 161 2128 230 205 223 210 242 222 219 158 267 19 20 21 22 23 24 25 26 27 4370 4100 4683 4620 5566 5328 5475 4108 7209 584 115 499 236 983 546 494 1073 1829 28 29 0 0 0 0 0 0 0 7000 3190 0 0 0 0 0 0 0 2011 1977 0 0 0 0 0 0 0 265 147 0 0 0 0 0 0 0 28 29 0 0 0 0 0 0 0 7420 4263 0 0 0 0 0 0 0 1841 1515 0 0 0 0 0 0 0 77507 14649 435 178,1770115 CU 0,811004093 178 Di(Ci-Mi) 99 203 424 421 511 302 275 282 128 243 245 375 679 86676 435 14622 199,2551724 CU 0,831302464509 Capítulo V Localização: Vigia - Mte da Igreja Data Cultura: Milho Solo: textura Hidrante 09-06-2003 Estado fenológico Dados climáticos: Vento velocidade Água utilizável (mm/m) próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo 2,5 Direcção W Prof radicular (m) 4 folhas Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Boca Condição de lavoura Temp. (ºC) Evaporação: Colector1 volume inicial (ml) Colector2 volume inicial (ml) 200 HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) 191 Perdas (ml) 9 9 Regas: Frequencia Duração (h) Diaria 10 Altura aplicada mm Caracterização do sistema: Marca 46 Perímetro externo da conduta (cm) Aspersores Marca Canhão: 3 Caudal (m h) Modelo Marca Modelo Alcance m Lanço 1 2 3 4 Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 16 m Alcance do canhão Comp do lanço suspenso 13,7 m 29,7 m Raio molhado exterior à ultima torre Largura molhada 12,9 m Duração do ensaio 0,29 h Raio molhado 13,89 4,20 18,10 Alcance (m) mm Diametro de bico Comp 53,3 54,4 54,8 47,8 Dist do pivot à última torre 210,3 m Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) Pressão (kPa) 240 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 8,2 4,55 1,80 Velocidade média (m/min) 1,80 179 Capítulo V Velocidade percentual Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual 35,88 24,13 59,79 35,79 24,09 59,77 59,78 Velocidade percentual média (%) Tempo por revolução (h) Pressão e caudal na rampa Aspersores em teste Lanço P(kPa) 12,2 bico 1 T(s) Vol (l) Volume (l) bico2 T(s) 3 Q(m /h) 3 3 Vol (m ) P(kPa) 500 79 T(s) 3600 Q(m3/h) 3 Qmed (m /h) Pmédia (kPa) Pmáxima (kPa) Pmínimo (kPa) Hidrante 3 Q(m /h) Qmed (m /h) 3 Q(m /h) Pres pivot 79,00 79,0000 #DIV/0! P. méd (kPa) 3 Caudal méd (m /h) 500 3 Caudal entrada sistema (m /h) Arco 1 Colector Volume 1 2 3 4 5 6 7 8 180 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 79,00 Arco 2 Volume 79,00 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 8 0,154 0,019 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) 30 50 72 113 92 82 80 70 72 70 62 60 93 98 106 85 63 60 52 75 73 69 61 80 50 72 50 92 40 Posição 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Qmin Volume(ml) Posição Pond 30 100 216 452 460 492 560 560 648 700 682 720 1209 1372 1590 1360 1071 1080 988 1500 1533 1518 1403 1920 1250 1872 1350 2576 1160 30 40 50 50 50 52 60 30372 29 435 1 29 2 27 25 19 12 Soma pond Qmin Nº de colectores Soma pos Qmin Raio A Pond 30 1160 100 1350 1250 988 720 5598 7 115 Raio B Volume (ml) Posição 27 1 30 2 50 3 65 4 84 5 67 6 80 7 95 8 93 9 90 10 80 11 70 12 100 13 86 14 104 15 95 16 85 17 96 18 91 19 100 20 94 21 98 22 95 23 100 24 70 25 115 26 90 27 107 28 53 29 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 27 60 150 260 420 402 560 760 837 900 880 840 1300 1204 1560 1520 1445 1728 1729 2000 1974 2156 2185 2400 1750 2990 2430 2996 1537 39000 29 435 Qmin Volume(ml) Posição 27 30 50 53 65 67 70 1 2 3 29 4 6 12 Soma pond Qmin Nº de colectores Soma pos Qmin Pond 27 60 150 1537 260 402 840 3276 7 57 Raio B Média quantidades recolhidas no sistema (ml) Média quantidades recolhidas no sistema (mm) Média quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= 69,8 3,7 48,7 2,6 69,72 80,04 Média das alturas recolhidas no sistema (ml) Média das alturas recolhidas no sistema (mm) Média das quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média das quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= Dotação (mm) 5,33 EPQmin (%) 48,4 89,7 4,8 57,5 3,1 64,11 86,37 181 Capítulo V Ci 30 50 72 113 92 82 80 70 72 70 62 60 93 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 30 100 216 452 460 492 560 560 648 700 682 720 1209 Di(Ci-Mi) 40 40 7 173 111 73 71 1 20 2 86 118 301 Ci 27 30 50 65 84 67 80 95 93 90 80 70 100 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 27 60 150 260 420 402 560 760 837 900 880 840 1300 98 106 85 63 60 14 15 16 17 18 52 75 73 69 61 80 50 72 50 92 40 0 0 0 0 0 0 0 1372 1590 1360 1071 1080 395 543 243 116 177 86 104 95 85 96 14 15 16 17 18 1204 1560 1520 1445 1728 51 215 86 79 114 19 20 21 22 23 24 25 26 27 988 1500 1533 1518 1403 1920 1250 1872 1350 339 104 67 18 203 244 496 57 535 91 100 94 98 95 100 70 115 90 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1729 2000 1974 2156 2185 2400 1750 2990 2430 26 207 91 184 123 248 491 659 9 28 29 0 0 0 0 0 0 0 2576 1160 0 0 0 0 0 0 0 621 865 0 0 0 0 0 0 0 107 53 0 0 0 0 0 0 0 28 29 0 0 0 0 0 0 0 2996 1537 0 0 0 0 0 0 0 486 1063 0 0 0 0 0 0 0 435 30372 6062 69,82068966 CU 0,800404184 182 Di(Ci-Mi) 63 119 119 99 28 136 68 43 30 3 106 236 134 39000 435 5316 89,65517241 CU 0,863687002653 Capítulo V Localização: Vigia - Alpendres Cultura: Data Hidrante 07-06-2004 Estado fenológico Milho Solo: textura Água utilizável (mm/m) Condição de lavoura próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo Dados climáticos: Vento velocidade 0,5 Direcção Evaporação: Colector1 vol. Inicial (ml) Colector2 vol. Inicial (ml) Prof radicular (m) 6 folhas Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Boca sdd Temp. (ºC) 100 HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) 86 Perdas (ml) 14 14 Regas: Frequencia Duração (h) Diaria Altura aplicada mm Caracterização do sistema: Marca Perímetro externo da conduta (cm) 38 Aspersores Canhão: Caudal (m3h) Modelo Marca Marca Modelo Alcance m Lanço 1 2 3 Pressão (kPa) Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 Diametro de bico Comp 58 40 64 mm Alcance do último dropler 7 m Comp. lanço suspenso 17 m Raio molhado exterior à ultima torre Dist do pivot à última torre Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) Alcance (m) Largura molhada 13,4 m Duração do ensaio 0,14 h 24 m 162 m Raio molhado 8,24 2,62 10,87 186 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 13,3 6,75 1,97 Velocidade média (m/min) 1,97 183 Capítulo V Velocidade percentual Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual 100 0 100,00 100,00 Velocidade percentual média (%) Tempo por revolução (h) Pressão e caudal na rampa Aspersores em teste Lanço P(kPa) 8,6 bico 1 T(s) Vol (l) Volume (l) bico2 T(s) Qmed (m3/h) Pmédia (kPa) Pmáxima (kPa) Pmínimo (kPa) Hidrante 3 Q(m /h) P(kPa) 300 3 Vol (m ) 1 T(s) 60,22 3 Q(m /h) Q(m3/h) Qmed (m3/h) 3 Q(m /h) Pres pivot 59,78 59,7808 #DIV/0! P. méd (kPa) Caudal méd (m3/h) 300 Caudal entrada no sist. (m3/h) Arco 1 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 184 Volume Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 59,78 Arco 2 Volume 59,78 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 8 0,154 0,019 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) Posição 111 1 99 2 52 3 76 4 59 5 60 6 108 7 74 8 35 9 96 10 68 11 79 12 84 13 49 14 75 15 93 16 65 17 58 18 70 19 110 20 73 21 42 22 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 111 198 156 304 295 360 756 592 315 960 748 948 1092 686 1125 1488 1105 1044 1330 2200 1533 924 1º ensaio Qmin Volume(ml) Posição 35 42 49 52 58 9 22 14 3 18 Soma pond Qmin 18270 Nº de colectores 22 253 Soma das pos Qmin Raio A Pond 315 924 686 156 1044 3125 5 66 Raio B Volume (ml) Posição 111 1 90 2 68 3 80 4 44 5 96 6 130 7 105 8 116 9 87 10 77 11 84 12 71 13 81 14 96 15 96 16 72 17 124 18 110 19 88 20 115 21 45 22 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 111 180 204 320 220 576 910 840 1044 870 847 1008 923 1134 1440 1536 1224 2232 2090 1760 2415 990 22874 22 253 Qmin Volume(ml) Posição Pond 44 45 68 71 72 5 22 3 13 17 220 990 204 923 1224 Soma pond Qmin Nº de colectores Soma das pos Qmin 3561 5 60 Raio B Média quantidades recolhidas no sistema (ml) Média quantidades recolhidas no sistema (mm) Média quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= 72,2 3,9 47,3 2,5 65,57 78,20 Média das alturas recolhidas no sistema (ml) Média das alturas recolhidas no sistema (mm) Média das quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média das quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= Dotação (mm) 4,73 EPQmin (%) 56,1 90,4 4,9 59,4 3,2 65,64 79,50 185 Capítulo V Ci 111 99 52 76 59 60 108 74 35 96 68 79 84 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 111 198 156 304 295 360 756 592 315 960 748 948 1092 Di(Ci-Mi) 39 54 61 15 66 73 251 14 335 238 46 81 153 Ci 111 90 68 80 44 96 130 105 116 87 77 84 71 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 111 180 204 320 220 576 910 840 1044 870 847 1008 923 49 75 93 65 58 14 15 16 17 18 70 110 73 42 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 686 1125 1488 1105 1044 325 42 333 123 256 81 96 96 72 124 14 15 16 17 18 1134 1440 1536 1224 2232 132 84 89 313 605 19 20 21 22 0 0 0 0 0 1330 2200 1533 924 0 0 0 0 0 42 756 17 665 0 0 0 0 0 110 88 115 45 0 0 0 0 0 19 20 21 22 0 0 0 0 0 2090 1760 2415 990 0 0 0 0 0 372 48 516 999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18270 3983 253 72,21343874 CU 0,781996015 186 Di(Ci-Mi) 21 1 67 42 232 34 277 117 230 34 148 77 252 22874 253 4689 90,41106719 CU 0,794992398640 Capítulo V Raio A Volume (ml) 129 100 73 117 74 115 70 89 75 82 87 125 49 70 119 73 75 63 86 120 70 28 Posição 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições 2º ensaio Qmin Volume(ml) Posição Pond 129 200 219 468 370 690 490 712 675 820 957 1500 637 980 1785 1168 1275 1134 1634 2400 1470 616 28 49 63 70 70 20329 22 253 22 13 18 21 14 Soma pond Qmin Nº de colectores Soma das pos Qmin Raio A Pond 616 637 1134 1470 980 4837 5 88 Raio B Volume (ml) 129 82 50 100 135 90 57 69 50 125 85 105 75 88 80 70 80 63 90 89 105 45 Posição 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 129 164 150 400 675 540 399 552 450 1250 935 1260 975 1232 1200 1120 1360 1134 1710 1780 2205 990 20610 22 253 Qmin Volume(ml) Posição Pond 45 50 50 57 63 22 3 9 7 18 990 150 450 399 1134 Soma pond Qmin Nº de colectores Soma das pos Qmin 3123 5 59 Raio B Média quantidades recolhidas no sistema (ml) Média quantidades recolhidas no sistema (mm) Média quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= 80,4 4,3 55,0 3,0 68,41 74,79 Média das alturas recolhidas no sistema (ml) Média das alturas recolhidas no sistema (mm) Média das quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média das quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= Dotação (mm) 4,73 EPQmin (%) 57,2 81,5 4,4 52,9 2,8 64,98 78,08 187 Capítulo V Ci 129 100 73 117 74 115 70 89 75 82 87 125 49 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 129 200 219 468 370 690 490 712 675 820 957 1500 637 Di(Ci-Mi) 57 56 2 179 9 257 15 134 25 98 163 633 302 Ci 129 82 50 100 135 90 57 69 50 125 85 105 75 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 129 164 150 400 675 540 399 552 450 1250 935 1260 975 70 119 73 75 63 14 15 16 17 18 86 120 70 28 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 980 1785 1168 1275 1134 31 702 13 47 166 88 80 70 80 63 14 15 16 17 18 1232 1200 1120 1360 1134 34 156 327 177 493 19 20 21 22 0 0 0 0 0 1634 2400 1470 616 0 0 0 0 0 262 956 46 973 0 0 0 0 0 90 89 105 45 0 0 0 0 0 19 20 21 22 0 0 0 0 0 1710 1780 2205 990 0 0 0 0 0 8 28 306 999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 253 20329 5126 80,35177866 CU 0,747869873 188 Di(Ci-Mi) 39 17 121 38 223 2 234 171 364 346 60 175 200 20610 253 4518 81,46245059 CU 0,780765314048 Capítulo V Localização: Vigia-Fragosa Data Cultura: AzevémxSorgo Estado fenológico Solo: textura Hidrante 08-06-2004 Água utilizável (mm/m) próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo Dados climáticos: Vento velocidade 0,5 Direcção sdd Prof radicular (m) 40 cm Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Boca Condição de lavoura Temp. (ºC) Evaporação: Colector1 volume inicial (ml) Colector2 volume inicial (ml) 100 HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) 93 Perdas (ml) 7 7 Regas: Frequencia Duração (h) 100% VP Diaria Altura aplicada mm Caracterização do sistema: Marca Perímetro externo da conduta (cm) 36 Aspersores Canhão: Caudal (m3h) Modelo Marca Marca Modelo Alcance m Lanço 1 2 3 4 5 6 12,2 m Alcance do canhão 19 m Comp do lanço suspenso 31,2 m Raio molhado exterior à ultima torre Largura molhada Duração do ensaio 24,5 m 0,2 h Raio molhado 21,73 5,46 27,19 Alcance (m) mm Diametro de bico Comp 49 49 51,5 38,5 37,5 37,5 Dist pivot à última torre 263 m Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 Pressão (kPa) 294,2 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 15 7 2,14 Velocidade média (m/min) 2,14 189 Capítulo V Velocidade percentual 100 0 100,00 Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual 100,00 Velocidade percentual média (%) Tempo por revolução (h) Pressão e caudal na rampa Aspersores em teste Lanço P(kPa) 12,8 bico 1 T(s) Vol (l) Volume (l) bico2 T(s) Qmed (m3/h) Pmédia (kPa) Pmáxima (kPa) Pmínimo (kPa) Hidrante 3 Q(m /h) P(kPa) 700 3 Vol (m ) 1 3 29 Q(m3/h) Qmed (m3/h) Q(m /h) T(s) 3 Q(m /h) Pres pivot 124,14 124,1379 #DIV/0! P. méd (kPa) Caudal méd (m3/h) 700 Caudal entrada sistema (m3/h) Arco 1 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 190 Volume Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 124,14 Arco 2 Volume 124,14 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 8 0,154 0,019 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) 103 125 68 85 100 80 81 82 92 90 75 111 96 107 107 138 97 83 81 85 86 75 103 95 80 95 95 85 93 105 98 135 163 105 88 55 Posição 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Pond 103 250 204 340 500 480 567 656 828 900 825 1332 1248 1498 1605 2208 1649 1494 1539 1700 1806 1650 2369 2280 2000 2470 2565 2380 2697 3150 3038 4320 5379 3570 3080 1980 Qmin Volume(ml) Posição 55 68 75 75 80 80 81 81 82 36 3 11 22 6 25 7 19 8 64660 a ponderada Qmin 36 º de colectores 666 das posições Qmin Raio A Pond 1980 204 825 1650 480 2000 567 1539 656 Raio B Volume (ml) Posição 116 1 113 2 59 3 97 4 104 5 78 6 72 7 90 8 100 9 89 10 90 11 128 12 96 13 119 14 102 15 154 16 101 17 86 18 80 19 68 20 73 21 81 22 104 23 83 24 71 25 111 26 81 27 101 28 80 29 86 30 114 31 155 32 151 33 101 34 98 35 56 36 9901 oma ponderada 9Nº de colectores 137 ma das posições Pond 116 226 177 388 520 468 504 720 900 890 990 1536 1248 1666 1530 2464 1717 1548 1520 1360 1533 1782 2392 1992 1775 2886 2187 2828 2320 2580 3534 4960 4983 3434 3430 2016 Qmin Volume(ml) Posição Pond 56 59 68 71 72 73 78 80 80 36 3 20 25 7 21 6 19 29 2016 177 1360 1775 504 1533 468 1520 2320 65120 Soma ponderada Qmin 36 º de colectores 666 das posições Qmin 11673 9 166 Raio B Média quantidades recolhidas no sistema (ml) Média quantidades recolhidas no sistema (mm) Média quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= 97,1 5,2 72,3 3,9 74,44 83,78 Média das alturas recolhidas no sistema (ml) Média das alturas recolhidas no sistema (mm) Média das quantidades recolhidas no quartil min (ml) Média das quantidades recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = CU(%)= Dotação (mm) 5,86 EPQmin (%) 60,7 97,8 5,2 70,3 3,8 71,92 79,85 191 Capítulo V Ci 103 125 68 85 100 80 81 82 92 90 75 111 96 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 103 250 204 340 500 480 567 656 828 900 825 1332 1248 Di(Ci-Mi) 6 56 87 48 15 103 113 121 46 71 243 167 14 Ci 116 113 59 97 104 78 72 90 100 89 90 128 96 Di 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ci*Di 116 226 177 388 520 468 504 720 900 890 990 1536 1248 107 107 138 97 83 14 15 16 17 18 81 85 86 75 103 95 80 95 95 85 93 105 98 135 163 105 88 55 1498 1605 2208 1649 1494 139 149 655 1 254 119 102 154 101 86 14 15 16 17 18 1666 1530 2464 1717 1548 297 63 900 55 212 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1539 1700 1806 1650 2369 2280 2000 2470 2565 306 242 233 486 136 50 427 54 56 80 68 73 81 104 83 71 111 81 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1520 1360 1533 1782 2392 1992 1775 2886 2187 338 596 520 369 143 355 669 344 453 28 29 30 31 32 33 34 35 36 2380 2697 3150 3038 4320 5379 3570 3080 1980 338 119 237 28 1213 2175 269 318 1515 101 80 86 114 155 151 101 98 56 28 29 30 31 32 33 34 35 36 2828 2320 2580 3534 4960 4983 3434 3430 2016 90 516 353 503 1831 1756 110 8 1504 666 64660 10489 97,08708709 CU 0,837785264 192 Di(Ci-Mi) 18 30 116 3 31 119 180 62 20 88 86 363 23 65120 666 13124 97,77777778 CU 0,798464373464 Capítulo V Localização: Data Vigia-Mencoca Cultura: Solo: textura Milho Estado fenológico Franc.-argilo-aren. Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Boca 6-8 folhas Prof radicular (m) Água utilizável (mm/m) próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo Dados climáticos: Vento velocidade Condição de lavoura Direcção Temp.(ºC) Evaporação: Colector1 volume inicial (ml) Colector2 volume inicial (ml) HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) Diaria Regas: Frequencia Hidrante 30-05-2005 Perdas (ml) 16 Duração (h) 10,6 mm Altura aplicada Caracterização do sistema: Marca Valley Perímetro externo da conduta (cm) Aspersores Marca Canhão: Caudal (m3h) Modelo Marca Valley Modelo Alcance Lanço 1 2 3 4 5 Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 Pressão (kPa) Alcance (m) mm Diametro de bico m Comp 61,3 61,3 61,3 61,3 61,3 Dist do pivot à últ. torre Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) Alcance do canhão 10 Comp do lanço suspenso13,95 m m 23,95 m Raio molhado exterior à ult. torre Largura molhada 12 a 14 m Duração do ensaio 1,5 h 306,5 m 29,51 4,79 34,31 Raio molhado 330,45 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 1,45 1,2 1,21 1,47 1,2 1,23 Velocidade média (m/min) 1,22 Velocidade percentual Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual 43,07 28,83 59,90 Velocidade percentual média (%) 59,90 193 Capítulo V Tempo por revolução (h) Pressão e caudal na rampa Aspers. em teste Lanço P(kPa) 2º 420 5º 26,4 bico 1 T(s) Vol (l) 3 Q(m /h) bico2 T(s) Volume (l) 3 Q(m /h) Q(m3/h) 210 Pméd (kPa) Pmáx (kPa) Pmín (kPa) Hidrante Qmed (m3/h) 315 420 210 P(kPa) 500 3 Vol (m ) 3 Q(m /h) T(s) 1 5 Qmed (m3/h) 26 131 Pres pivot 138,46 137,40 137,9331 #DIV/0! Caudal méd (m3/h) Pres méd (kPa) Caudal de entrada sistema (m3/h) Arco 1 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 194 Volume Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 137,93 Arco 2 Volume 137,93 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 3 0,2 0,031 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) Posição 315 290 360 430 305 265 250 270 310 285 385 280 265 280 285 245 245 310 315 290 270 310 230 245 260 240 270 235 230 275 255 270 300 260 260 255 285 275 270 230 270 270 280 275 270 350 285 265 255 235 260 Pond 6 1890 7 2030 8 2880 9 3870 10 3050 11 2915 12 3000 13 3510 14 4340 15 4275 16 6160 17 4760 18 4770 19 5320 20 5700 21 5145 22 5390 23 7130 24 7560 25 7250 26 7020 27 8370 28 6440 29 7105 30 7800 31 7440 32 8640 33 7755 34 7820 35 9625 36 9180 37 9990 38 11400 39 10140 40 10400 41 10455 42 11970 43 11825 44 11880 45 10350 46 12420 47 12690 48 13440 49 13475 50 13500 51 17850 52 14820 53 14045 54 13770 55 12925 56 14560 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Raio A (cont.) Volume (ml) Posição 295 57 315 58 59 280 315 60 320 61 315 62 265 63 64 265 300 65 310 66 320 67 335 68 69 335 290 280 315 230 255 225 330 295 275 285 285 275 275 260 275 285 240 265 335 285 315 280 290 285 260 275 315 225 270 255 255 260 310 265 320 350 230 210 130 60 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 Pond 16815 18270 16520 18900 19520 19530 16695 16960 19500 20460 21440 22780 23115 20880 20440 23310 17250 19380 17325 25740 23305 22000 23085 23370 22825 23100 22100 23650 24795 21120 23585 30150 25935 28980 26040 27260 27075 24960 26675 30870 22275 27000 25755 26010 26780 32240 27825 33920 37450 24840 22890 14300 6660 Volume (ml) Qmin Posição Pond 60 130 210 225 225 230 230 230 230 230 235 235 240 240 245 245 245 250 255 255 255 255 255 255 260 260 111 110 109 99 77 108 75 34 28 45 55 33 31 88 21 22 29 12 36 41 54 76 101 102 103 96 6660 14300 22890 22275 17325 24840 17250 7820 6440 10350 12925 7755 7440 21120 5145 5390 7105 3000 9180 10455 13770 19380 25755 26010 26780 24960 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições 1653700 104 6060 376320 26 1696 Raio A Média quant. recolhidas no sistema (ml) Média quant. recolhidas no sistema (mm) Média quant. recolhidas no quartil min (ml) Média quant. recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = 272,9 8,7 221,9 7,1 CU(%)= 81,31 Dotação (mm) 10,60 EPQmin (%) 66,6 88,63 195 Capítulo V Ci 0 0 0 0 0 315 290 360 430 305 265 250 270 310 285 Di 0 0 0 0 0 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 385 280 265 280 285 Ci*Di 0 0 0 0 0 1890 2030 2880 3870 3050 2915 3000 3510 4340 4275 Di(Ci-Mi) 0 0 0 0 0 253 120 697 1414 321 87 275 38 520 182 Ci 295 315 280 315 320 315 265 265 300 310 320 335 335 0 0 Di 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 0 0 16 17 18 19 20 6160 4760 4770 5320 5700 1794 121 142 135 242 290 280 315 230 255 72 73 74 75 76 20880 20440 23310 17250 19380 1232 519 3116 3217 1359 245 245 310 315 290 270 310 230 245 21 22 23 24 25 26 27 28 29 5145 5390 7130 7560 7250 7020 8370 6440 7105 586 614 854 1011 428 75 1002 1201 809 225 330 295 275 285 285 275 275 260 77 78 79 80 81 82 83 84 85 17325 25740 23305 22000 23085 23370 22825 23100 22100 3687 4455 1747 169 981 993 175 177 1095 260 240 270 235 230 275 255 270 300 260 260 255 285 275 270 230 270 270 280 275 270 350 285 265 255 235 260 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 7800 7440 8640 7755 7820 9625 9180 9990 11400 10140 10400 10455 11970 11825 11880 10350 12420 12690 13440 13475 13500 17850 14820 14045 13770 12925 14560 387 1020 92 1250 1458 74 644 107 1030 503 516 733 509 91 127 1930 133 136 341 103 144 3933 630 418 966 2084 722 275 285 240 265 335 285 315 280 290 285 260 275 315 225 270 255 255 260 310 265 320 350 230 210 130 60 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 23650 24795 21120 23585 30150 25935 28980 26040 27260 27075 24960 26675 30870 22275 27000 25755 26010 26780 32240 27825 33920 37450 24840 22890 14300 6660 182 1054 2894 702 5590 1102 3874 661 1609 1151 1237 205 4127 4741 289 1807 1825 1327 3860 828 4994 8251 4632 6855 15718 23631 0 6060 CU 196 0,886268256 1653700 188078 Ci*Di Di(Ci-Mi) 16815 1260 18270 2443 16520 420 18900 2527 19520 2874 19530 2611 16695 497 16960 505 19500 1762 20460 2449 21440 3157 22780 4224 23115 4286 0 0 0 0 Capítulo V Localização: Data Vigia Cultura: Solo: textura Girassol Estado fenológico Franc.-argilo-aren. Prof máx solo (m) Défice hidrico solo: Hidrante 11-07-2006 Direcção Água utilizável (mm/m) Condição de lavoura Temp. (ºC) Evaporação: Colector1 volume inicial (ml) Colector2 volume inicial (ml) HR (%) Volume final (ml) Volume final (ml) Diaria Regas: Frequencia Prof radicular (m) 6-8 folhas próximo do pivot a 3/4 do raio molhado no extremo Dados climáticos: Vento velocidade Boca Perdas (ml) 16 Duração (h) 10,6 mm Altura aplicada Caracterização do sistema: Marca Valley Perímetro externo da conduta (cm) Aspersores Canhão: Caudal (m3h) Modelo Nebulizador Marca Valley Marca Valley Alcance Lanço 1 2 3 4 5 8 120 5'' Modelo Diâmetro bicos (mm) bico 1 bico 2 Pressão (kPa) Diametro de bico Alcance (m) mm m Alcance do canhão Comp 60,63 60,63 60,63 60,63 60,63 Dist do pivot à últ. torre Área regada até à última torre (ha) Área regada pelo canhão (ha) Área total regada (ha) 10 m Comp do lanço suspenso 16,7 m Raio molhado exterior à ultima torre 26,7 m Largura molhada 10 m Duração do ensaio 1,5 h 303,15 m Raio molhado 28,87 5,31 34,18 329,85 m Velocidade Velocidade linear: Distância (m) Tempo (min) Velocidade (m/min) 2,22 1,2 1,85 Velocidade média (m/min) 1,85 Velocidade percentual Tempo andar (s) Tempo parado (s) Velocidade percentual 64,56 7,54 89,54 Velocidade percentual média (%) 89,54 197 Capítulo V Tempo por revolução (h) Pressão e caudal na rampa Aspers. em teste Lanço P(kPa) 17,2 bico 1 T(s) Vol (l) 3 Q(m /h) bico2 T(s) Volume (l) Qmed (m3/h) Pméd (kPa) Pmáx (kPa) Pmín (kPa) #DIV/0! Hidrante P(kPa) 500 3 Q(m /h) Q(m3/h) Qmed (m3/h) 0 0 Vol (m3) Q(m3/h) T(s) 1 24 Pres pivot 150,00 150,0000 #DIV/0! Caudal méd (m3/h) P. méd (kPa) Caudal de entrada sistema (m3/h) Arco 1 Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 198 Volume Colector 1 2 3 4 5 6 7 8 150,00 Arco 2 Volume 150,00 Pres méd (kPa) Dados relativos aos colectores: Espaçamento entre colectores (m) Diâmetro do colector (m) Área do colector (m2) Tempo de empoçamento 2/3 Fim 3 0,2 0,031 min min Capítulo V Raio A Volume (ml) Posição 190 160 270 170 200 185 155 165 195 220 150 235 200 235 180 170 210 195 180 180 165 200 140 150 140 160 190 150 255 270 170 205 250 195 180 260 230 290 260 270 260 255 255 240 275 235 200 Pond 10 1900 11 1760 12 3240 13 2210 14 2800 15 2775 16 2480 17 2805 18 3510 19 4180 20 3000 21 4935 22 4400 23 5405 24 4320 25 4250 26 5460 27 5265 28 5040 29 5220 30 4950 31 6200 32 4480 33 4950 34 4760 35 5600 36 6840 37 5550 38 9690 39 10530 40 6800 41 8405 42 10500 43 8385 44 7920 45 11700 46 10580 47 13630 48 12480 49 13230 50 13000 51 13005 52 13260 53 12720 54 14850 55 12925 56 11200 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições Raio A (cont.) Volume (ml) Posição 210 57 190 58 59 300 280 60 320 61 300 62 280 63 64 220 200 65 190 66 210 67 265 68 69 255 220 70 185 71 180 72 230 73 74 220 245 75 230 76 245 77 200 78 79 255 245 80 360 81 270 82 230 83 84 250 210 85 250 86 260 87 300 88 290 89 235 90 205 91 92 210 280 93 245 94 255 95 250 96 97 185 175 98 205 99 145 100 275 101 102 205 250 103 280 104 260 105 250 106 107 135 Pond 11970 11020 17700 16800 19520 18600 17640 14080 13000 12540 14070 18020 17595 15400 13135 12960 16790 16280 18375 17480 18865 15600 20145 19600 29160 22140 19090 21000 17850 21500 22620 26400 25810 21150 18655 19320 26040 23030 24225 24000 17945 17150 20295 14500 27775 20910 25750 29120 27300 26500 14445 Qmin Volume (ml) Posição 135 140 140 145 150 150 150 155 160 160 165 165 170 170 170 175 180 180 180 180 180 185 185 185 107 32 34 100 20 33 37 16 11 35 17 30 13 25 40 98 24 28 29 44 72 15 71 97 Soma ponderada Nº de colectores Soma das posições 1323960 104 5733 Pond 14445 4480 4760 14500 3000 4950 5550 2480 1760 5600 2805 4950 2210 4250 6800 17150 4320 5040 5220 7920 12960 2775 13135 17945 169005 24 1028 Raio A Média quant. recolhidas no sistema (ml) Média quant. recolhidas no sistema (mm) Média quant. recolhidas no quartil min (ml) Média quant. recolhidas no quartil min (mm) UD (%) = 230,9 7,35 164,4 5,2 CU(%)= 71,19 Dotação (mm) 7,53 EPQmin (%) 69,5 84,14 199 Capítulo V Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 0 190 160 270 170 200 185 Di 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 11 12 13 14 15 155 165 195 220 150 Ci*Di 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1900 1760 3240 2210 2800 2775 Di(Ci-Mi) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 409 780 469 792 433 689 Ci 210 190 300 280 320 300 280 220 200 190 210 265 255 220 185 Di 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 16 17 18 19 20 2480 2805 3510 4180 3000 1215 1121 647 208 1619 180 230 220 245 230 72 73 74 75 76 12960 16790 16280 18375 17480 3667 68 809 1055 71 235 200 235 180 170 210 195 180 180 21 22 23 24 25 26 27 28 29 4935 4400 5405 4320 4250 5460 5265 5040 5220 85 681 93 1222 1523 544 970 1426 1477 245 200 255 245 360 270 230 250 210 77 78 79 80 81 82 83 84 85 18865 15600 20145 19600 29160 22140 19090 21000 17850 1083 2413 1901 1125 10454 3203 78 1601 1780 165 200 140 150 140 160 190 150 255 270 170 205 250 195 180 260 230 290 260 270 260 255 255 240 275 235 200 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 4950 6200 4480 4950 4760 5600 6840 5550 9690 10530 6800 8405 10500 8385 7920 11700 10580 13630 12480 13230 13000 13005 13260 12720 14850 12925 11200 1978 959 2910 2671 3092 2483 1474 2995 914 1523 2437 1063 801 1545 2241 1308 43 2776 1395 1914 1453 1227 1251 480 2379 223 1732 250 260 300 290 235 205 210 280 245 255 250 185 175 205 145 275 205 250 280 260 250 135 0 0 0 0 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 0 0 0 0 21500 22620 26400 25810 21150 18655 19320 26040 23030 24225 24000 17945 17150 20295 14500 27775 20910 25750 29120 27300 26500 14445 0 0 0 0 1639 2529 6078 5257 366 2360 1926 4563 1322 2286 1830 4456 5482 2568 8594 4450 2646 1964 5103 3052 2021 10265 0 0 0 0 0 5733 CU 200 0,841422753 1323960 209950 Ci*Di Di(Ci-Mi) 11970 1193 11020 2374 17700 4075 16800 2944 19520 5433 18600 4282 17640 3091 14080 700 13000 2011 12540 2702 14070 1403 18020 2316 17595 1660 15400 766 13135 3262 Capítulo VI VI. Modelação dos Sistemas de Rega VI.1 Introdução Com a explosão tecnológica a que se assiste hoje em dia, não é comportável que os projectos e os processos de tomada de decisão quanto a sistemas de rega continuem a ser efectuados de uma forma empírica, sem o recurso a sólidas ferramentas de apoio à decisão. Assim sendo, para que possa haver uma gestão eficiente da rega, de modo a se tirar pleno proveito desta, é indispensável que o projecto de sistemas de rega seja efectuado de uma forma rigorosa e o mais adequada possível à realidade. Maus desempenhos relacionam-se com reduzidos investimentos, baixos rendimentos dos agricultores, mau uso da água, perdas de fertilizantes e danos ambientais. Um sistema de rega bem projectado é um requisito essencial para uma rega bem sucedida e ambientalmente correcta. Ao invés, um sistema mal projectado, ainda que bem gerido, leva a produções baixas, assim como a baixas produtividades da água. No entanto, a concepção de um sistema de rega, bem como a sua gestão, são processos complexos, pois existem uma série de factores intervenientes (económicos, hidráulicos e ambientais) a ter em consideração e que apresentam uma grande variabilidade (Pereira e Trout, 1999). Assim, torna-se necessário que o projectista, ou o gestor, tenha presente esta variabilidade afim de se alcançar a solução optimizada de cada sistema e a sua adequada gestão. Os modelos de simulação, quando integrados com os modelos de optimização, podem ser utilizados como ferramentas de apoio à decisão. Desta forma, permitem optimizar os parâmetros operativos e de projecto, apoiando agricultores, gestores e projectistas nas várias fases do processo de decisão, bem como, o aconselhamento com base nas avaliações de campo. O estudo de diagnóstico dos sistemas de rega sob pressão, levados a cabo pelo CEER nos Aproveitamentos Hidroagrícolas da Vigia e Lucefecit (Pereira, 2002 e 2005), permitiram identificar os principais problemas existentes. A maioria dos casos revelava falta de conhecimento, por parte dos agricultores, relativamente às características técnicas dos equipamentos de rega e aos procedimentos adequados para a sua correcta manutenção e utilização. A grande maioria dos sistemas analisados não tinham sido alvo de projecto ou era de fraca qualidade, o que o demonstra a falta de apoio técnico regular aos regantes tornandose, portanto, imperioso desenvolver ferramentas para colmatar esta falta de apoio aos agricultores. Assim, os modelos que se descrevem ao longo deste capítulo têm como objectivo responder a estas necessidades reais, disponibilizando aos agricultores ferramentas que lhes permitem tomar as decisões mais correctas quanto aos seus equipamentos (aquisição/manutenção) e simultaneamente adequar/modificar algumas práticas de gestão afim de se obter um melhor desempenho dos sistemas. Os modelos foram desenvolvidos tendo em conta dois aspectos: o primeiro refere-se à transferência da investigação para a prática de campo, de ferramentas para a gestão da rega sob pressão à escala da parcela, cumprindo assim objectivos de extensão rural; o segundo prende-se com os requisitos do utilizador, assegurando uma maior funcionalidade e versatilidade dos modelos, de forma a que estes possam analisar dados recolhidos em observações de campo, nomeadamente em avaliações de sistemas em funcionamento. 201 Capítulo VI VI.2. Modelo AVASPER Recorrendo aos sistemas estacionários, a boa gestão da água e dos fertilizantes não tem sido frequentemente alcançada e o desempenho destes sistemas é, em muitos casos, inferior ao potencial, com resultados semelhantes aos obtidos com métodos de rega tradicionais (Pitts et al., 1996). A uniformidade de aplicação da água à parcela, medida através dos indicadores de desempenho, está abaixo dos valores consideráveis aceitáveis (Ortega et al., 2002; Valin et al., 2003). Os principais problemas relacionam-se com projectos mal executados (ou mesmo a inexistência de projecto), má gestão e manutenção do equipamento (Dubalen et al., 1993). O modelo AVASPER foi desenvolvido com o objectivo de criar uma ferramenta “amiga do utilizador” que facilite a avaliação de dados de campo, efectue simulações e dimensionamento de sistemas de rega por aspersão fixa, assim como a análise do respectivo desempenho. Este modelo permite projectar e simular o desempenho hidráulico, optimizar a distribuição da água e explorar os resultados das avaliações de campo e pode ser aplicado tanto a sistemas amovíveis como desmontáveis. O software AVASPER foi desenvolvido em Visual Basic 6.0 e inclui uma base de dados em Access 2000. VI.2.1 Estrutura do modelo Este modelo é constituído por módulos de simulação para realizar análises de dimensionamento e de desempenho, por uma base de dados relativa a aspersores, tubagens, culturas e sectores de rega em análise e por uma interface “amiga do utilizador”. Na Figura VI.1. é possível visualizar a estrutura conceptual do modelo. O AVASPER é composto por dois componentes principais, um de simulação hidráulica para dimensionamento e o segundo de análise de desempenho, podendo ser aplicado tanto a sistemas em projecto como a sistemas a operar no campo. Neste último caso utiliza dados das avaliações de campo. Base de dados Aspersores Tubagens Culturas Solos Simulação Módulos INTERFACE Estrutura de diálogo Avaliação Análise desempenho Escolha da alternativa Fig. VI.1. Estrutura conceptual do modelo AVASPER Na análise de desempenho utilizam-se os dados obtidos no módulo de simulação hidráulica para permitir encontrar iterativamente as soluções desejadas (pressão e caudal apropriados). Assim, é possível resolver as limitações apresentadas pelos sistemas de rega e projectar de forma mais célere novos sistemas, tendo por base o cálculo dos indicadores de desempenho. 202 Capítulo VI Deste modo, o AVASPER permite aconselhar os agricultores na forma de gerir o seu sistema, assim como no equipamento a utilizar. Para a simulação hidráulica são necessários os seguintes dados de entrada: comprimento, características hidráulicas das condutas (conduta principal, condutas secundárias, portarampas e rampas), características dos aspersores e espaçamento a ser adoptado. Estes dados são armazenados na base de dados e o utilizador pode substituir os diversos componentes até que seja encontrada a solução mais satisfatória, ou seja, a solução optimizada. Quando a simulação “corre” através do controlo directo do utilizador são mostradas mensagens, indicando quais as condições de projecto que não estão a ser satisfeitas de forma a conduzir o utilizador na busca da solução desejada. A simulação do dimensionamento é efectuada de forma a que o sistema satisfaça os vários critérios de projecto impostos pelo utilizador, nomeadamente relacionados com as variações de caudal e pressão dentro do sistema em operação e com a velocidade de escoamento nas condutas. Assim, a dimensão óptima das tubagens é obtida a partir da base de dados, seleccionando o diâmetro mínimo que satisfaça os critérios impostos pelo utilizador (espaçamento, comprimento e características hidráulicas das tubagens e características dos aspersores), e tendo em conta o caudal e pressão admitidos. O módulo de análise de desempenho utiliza como dados de entrada quer a informação gerada durante a fase de dimensionamento (Figura VI.2), quer os dados recolhidos nas avaliações de campo (Figura VI. 3), com os sistemas a operar em condições reais, sendo calculados vários indicadores de desempenho. Os dados recolhidos nas avaliações de campo também podem ser utilizados como entrada para o módulo de dimensionamento de forma a simular opções alternativas. As características dos aspersores e das tubagens são introduzidas nas respectivas bases de dados e a base de dados do sector é criada a partir dos dados de campo. Fig. VI.2. Resultados da simulação da distribuição pluviométrica de um sistema em projecto A simulação de várias alternativas tem como objectivo informar o responsável do sistema em questão e aconselhá-lo sobre as melhores medidas a tomar e, caso necessário, as intervenções a realizar. 203 Capítulo VI Fig. VI.3. Janela para introdução de dados de avaliação de campo VI.2.1.1 Módulos de cálculo O módulo de simulação hidráulica (Figura VI.4) segue as aproximações propostas por Heermann and Kohl (1980) and Keller and Bliesner (1990) e utiliza a equação de HazenWilliams. Fig. VI.4. Interface de apresentação de resultados da simulação hidráulica, apresentando a distribuição das cargas hidráulicas para todos os aspersores (9) e rampas (4) do sector em projecto, bem como o gráfico das distribuições das cargas nas rampas mais e menos favorecida e janelas de identificação da variação da carga (ΔH=10.09%) 204 Capítulo VI A variação de caudal e de pressão é imposta pelo utilizador de forma a obter um conjunto de resultados relativos a: • Tamanho das tubagens; • a pressão hidráulica (Hi) de cada aspersor em cada lateral, com a representação da variação da pressão no lateral mais e menos favorável; • o caudal Qi de cada aspersor, para cada pressão, • modelo de distribuição da água relativo a 4 aspersores, • selecção de parâmetros de desempenho, e • indicadores económicos. No modelo de desempenho utilizam-se os indicadores propostos por Keller and Bliesner (1990), incluíndo: • Uniformidade de distribuição, UD (%); • coeficiente de uniformidade de Christiansen, UC (%); • uniformidade de distribuição do sistema, UDsist (%); • coeficiente de uniformidade do sistema, UCsist (%); • eficiência de distribuição, ED (%), e • eficiência potencial do quartil mínimo, PELQ (%). Podem também ser calculados outros parâmetros, para melhor caracterizar o sistema, tais como: altura média de água aplicada, média da altura de água do quartil mínimo, média do rácio de aplicação, arrastamento pelo vento e perdas por evaporação e pressão e caudal médio, mínimo e máximo dos aspersores. VI.2.2 Aplicação do modelo Os dados recolhidos nas avaliações de campo efectuadas nos aproveitamentos hidroagrícolas da Vigia e Lucefecit serviram para efecutar simulações com o modelo AVASPER. Na Tabela VI.1 comparam-se os valores obtidos nos ensaios de campo com os valores optimizados obtidos por simulação com o AVASPER. Os resultados das avaliações de campo realizadas mostram que o desempenho dos sistemas de rega são muito baixos, mesmos inaceitáveis. Com o objectivo de resolver os problemas identificados nas avaliações foram efectuadas simulações, modificando diversas características, tendo-se encontrado resultados muito mais satisfatórios. Apesar da implementação de tais soluções implicar custos adicionais para o agricultor, estes resultados são indicativos de que poderiam ser obtidos bons desempenhos se os vendedores, os técnicos extensionistas e outros agentes eventualmente envolvidos fizessem uso de ferramentas como o AVASPER, fáceis de utilizar para efectuar um projecto. 205 Capítulo VI Tabela VI.1. Indicadores de desempenho observados nas avaliações de campo comparados com os susceptíveis de ser obtidos se os sistemas fossem melhorados Sistemas Lucefecit H - 304 Lucefecit H - 222 Cultura Sorgo Milho Milho Pressão Média dos Aspersores (kPa) 242.9 224.3 252 254.0 256 365.0 353 Caudal Médio dos Aspersores (m3/h) 1.6 1.6 1.3 1.3 1.3 1.9 1.9 Carga Piezométrica a Montante (kPa) 324.8 318.3 390.0 390.0 380.0 77.2 77.3 24.0 23.8 64.6 58.3 63.9 7.2 7.2 Caudal a Montante (m3/h) Velocidade do Vento (m/s) 2.4 1.9 1-3 1-3 1-3 0.9 2.3 Altura Média recolhida (mm) 14.0 14.0 5.1 5.2 5.7 6.0 5.6 Taxa Média de Aplicação (mm/h) 8.0 8.2 3.9 3.9 4.0 7.2 7.2 Uniformidade de distribuição, UD (%) 41.4 52.7 59.7 65.8 78.3 76.7 53.9 Coeficiente de Uniformidade, CU (%) 68.6 66.4 75.5 78.9 85.3 83.0 70.0 UD do Sistema (%) 40.5 50.5 57.7 63.5 76.5 75.5 53.2 CU do Sistema (%) 67.6 64.5 73.8 77.0 83.9 82.2 69.3 Eficiência Potencial PELQ (%) 56.6 63.8 45.0 Eficiência Potencial do Sistema (%) 55.2 62.9 43.8 Indicadores de desempenho melhorando os espaçamentos e as dimensões dos tubos Taxa Média de Aplicação (mm/h) 8.44 5.07 6.66 81.13 83.33 82.4 Uniformidade de distribuição, UD (%) Coeficiente de Uniformidade, CU (%) 87.06 87.86 85.9 UD do Sistema (%) 80.32 82.01 81 CU do Sistema (%) 85.32 86.14 86.86 Eficiência Potencial do Sistema (%) 81.49 83.01 84.06 Eficiência Potencial PELQ (%) 80.68 82.17 83.2 Variação Máxima de Caudal (%) 11.59 12.83 7.49 Variação Máxima de Pressão (%) 4.73 6.67 6.91 Vigia H-104 Vigia H - 314 Milho 82.5 1.0 161.5 36.3 <2 5.0 3.0 73.7 77.4 60.0 67.9 93.8 1.0 177.1 36.6 >2 5.6 3.0 53.5 70.1 43.5 61.4 61.5 53.1 2.32 78.95 88.76 77.72 87.84 85.25 84.4 11.21 7.59 VI.3 Modelo TRAVGUN Os sistemas de rega com canhões são muito criticados por apresentarem baixas eficiências de aplicação, baixas uniformidade de distribuição, elevadas pluviometrias, escoamento superficial e erosão, etc. No entanto, a experiência demonstra que se podem resolver estes problemas se o projecto do sistema for efectuado de uma forma cuidada (Tiercelin, 1998; Tarjuelo, 1999). A aplicação TRAVGUN, é uma ferramenta informática que tem como objectivos permitir projectar novos sistemas de rega de canhão com enrolador bem como efectuar análise do desempenho de sistemas em operação, com base em avaliações de campo. Permite uma gestão adequada e o dimensionamento optimizado destes sistemas de rega, contribuindo para a resolução do problema de falta de eficiência que tipicamente estes sistemas costumam apresentar (Pereira 2002). Este modelo disponibiliza aos técnicos de campo e aos agricultores uma ferramenta prática, de fácil utilização (interface “amiga do utilizador”), que lhes permite tomar decisões acerca do seu equipamento de rega. O modelo TRAVGUN foi desenvolvido em Visual basic 6.0 e a base de dados em Access 2000. Este pode operar isoladamente ou em associação com outros modelos. Por exemplo, a sua base de dados relativa ao equipamento pode ser partilhada com o modelo DOTmm/h (Pereira, 2005), prevenindo, deste modo, a duplicação e dessincronização da informação entre as várias bases de dados. Os dados culturais (necessidades hídricas das culturas) têm que ser fornecidos por um modelo de calendarização da rega tal como o ISAREG (Teixeira, 1989) ou o WEBISAREG (Branco et al., 2005). Este modelo integra-se no desenvolvimento do futuro SADSPRINK, constituindo uma das várias componentes deste SAD. 206 Capítulo VI VI.3.1 Estrutura do Modelo O modelo TRAVGUN é constituído por uma interface gráfica, por módulos de cálculo e por uma base de dados. Os módulos de cálculo dividem-se em dois grandes grupos: dimensionamento hidráulico e avaliação. A base de dados armazena informação relativa a equipamentos, avaliações de campo e diversos parâmetros auxiliares necessários ao funcionamento do modelo. A Figura VI.5 mostra a estrutura conceptual do modelo. O módulo de dimensionamento executa o dimensionamento hidráulico dos sistemas, procurando automaticamente na base de dados os equipamentos (aspersores, condutas e enroladores) que melhor verificam os critérios de projecto, a partir dos quais simula o funcionamento de cada canhão (aspersor) com o módulo de simulação do canhão. Este simula a distribuição das alturas de água que caem em dados pontos (colectores fictícios) perpendiculares à direcção de deslocação do canhão, tal como aconteceria se os colectores fossem dispostos no terreno durante a realização de uma avaliação de campo. Com base nos dados das alturas de água, o módulo de avaliação efectua o cálculo dos indicadores de desempenho do sistema e verifica se estes valores são aceitáveis. No final do processo, o utilizador têm à sua disposição um conjunto de sistemas, podendo optar por aquele que lhe oferece os melhores resultados na análise de desempenho. O módulo de avaliação calcula os indicadores de desempenho tanto para sistemas em operação, com base nos dados das avaliações de campo, assim como para sistemas que estão a ser projectados (simulação). Interface gráfica Base de Dados Aspersores Tubagens Enroladores Dimensionamento Avaliação Simulação do canhão N Análise de desempenho Uniformidade Eficiência Aceita o projecto do sistema? S S Modo de projecto? N Sistema seleccionado Fig. VI.5. Estrutura conceptual do modelo TRAVGUN VI.3.1.1 Módulos de Cálculo Dimensionamento: A metodologia de dimensionamento hidráulico é a proposta por Keller e Bliesner (1990), recorrendo-se à equação de Darcy-Weisbach (Eq. VI.1). L V2 h f = Ff (VI.1) D 2g onde hf é a perda de carga contínua (m), Ff o factor de Darcy-Weisbach, V a velocidade de escoamento (m s-1), g a aceleração da gravidade (9.81 m s-1), L o comprimento da conduta (m) e D o diâmetro interno da conduta (m). 207 Capítulo VI O módulo de dimensionamento hidráulico efectua a optimização do dimensionamento de um sistema com canhão com base nos indicadores de desempenho do sistema, seleccionando da base de dados o sistema mais adequado, utilizando um processo de busca automático. O utilizador introduz diversos critérios de projecto relativos ao desempenho do sistema e o modelo efectua simulações até obter o sistema que melhor se aproxima dessas condições. Como output, o modelo, devolve o sistema seleccionado (aspersor, conduta e enrolador) e os valores dos indicadores de desempenho simulados. Análise de desempenho (Avaliação): O módulo de avaliação e de análise de desempenho calcula os indicadores de desempenho de um dado sistema de canhão com base nos dados recolhidos nas avaliações de campo. Permite ainda simular diferentes graus de sobreposição entre trajectos adjacentes, pela alteração da largura de faixa molhada, obtendo-se diferentes uniformidades de distribuição e eficiências de rega. O algoritmo de cálculo do módulo de avaliação utiliza a metodologia proposta por Keller e Bliesner (1990) e Pereira (2002, 2004). Assim sendo, os principais indicadores de desempenho considerados no modelo, são: UD, CU e PELQ. Estes são calculados com base nos dados das avaliações de campo: • Volumes de água recolhidos nos colectores, bem como o seu diâmetro e espaçamento (malha); • Características do canhão (velocidade, caudal, diâmetro e ângulo molhado). Simulação do perfil pluviométrico: A metodologia utilizada neste programa para simular o perfil pluviométrico, em função do ângulo de sector do canhão, é uma evolução da metodologia proposta por Keller e Bliesner (1990), em que o modelo simula a variação do ângulo de abertura utilizando um perfil pluviométrico triangular (Figura VI.6) em oposição a um perfil pluviométrico constante. Perfil triangular do jacto do aspersor Perfil de distribuição das alturas de água nos colectores Sentido de deslocação Fig. VI.6. Simulação do perfil pluviométrico do canhão A simulação das alturas de água recolhidas dentro dos colectores fictícios é feita, como se disse anteriormente, assumindo um perfil de distribuição triangular. Assim sendo, se imaginarmos que esse triângulo tem um movimento de rotação em torno do seu eixo vertical obtemos um cone (Figura VI.6). Com base nos valores do caudal, alcance e ângulo molhado 208 Capítulo VI do canhão, o modelo gera esse cone e calcula os parâmetros de uma função linear, correspondente à tangente da superfície do cone. Ao se posicionar um colector num dado ponto, duma linha perpendicular à direcção de deslocação do canhão, pode-se imaginar que um plano vertical paralelo à direcção de deslocação e que passe nesse ponto irá fazer uma secção no cone dando origem a uma parábola (Figura VI.6). Esta parábola irá corresponder ao perfil pluviométrico por cima de cada colector. A equação linear, calculada anteriormente, irá fornecer o vértice da parábola permitindo definir a equação dessa parábola para cada colector fictício. Deste modo, efectuando a integração da função da parábola para cada colector, obter-se-à o padrão de distribuição das alturas de água pelo canhão. A Figura VI.7 sintetiza o algoritmo de cálculo utilizado na simulação do perfil pluviométrico. A simulação do perfil pluviométrico é função do caudal debitado, do alcance, do ângulo de abertura do canhão e do padrão de aplicação do aspersor, que no caso é triangular. Dados do canhão Caudal, raio molhado, ângulo molhado Equação do perfil do jacto Tempo de aplicação × Taxa de aplicação = Alturas de água recolhidas nos colectores Equação do perfil acima dos colectores Calculo da taxa média de aplicação em cada colector Fig. VI.7. Representação esquemática da rotina de simulação da distribuição de água à parcela pelo canhão. VI.3.1.2 Base de Dados A base de dados serve para alimentar os módulos de cálculo e esta contém informação relativa a aspersores (canhões), a tubagens e enroladores, de modo a permitir escolher o equipamento mais adequado de acordo com os critérios de projecto. A ligação entre a base de dados e os algoritmos de cálculo é feita através de consultas (queries) que correm de cada vez que a informação é solicitada pelos módulos de cálculo. Os dados das avaliações de campo também são armazenados nesta base de dados, sendo utilizados para efectuar o cálculo dos indicadores de desempenho dos sistemas e para simular diversas opções de funcionamento (ex: largura da faixa molhada) de modo a regular e a melhorar a gestão dos sistemas avaliados. A base de dados possui ainda um outro conjunto de dados de base e parâmetros auxiliares que permitem reduzir o volume de informação a introduzir pelo utilizador (inputs). Esta aplicação funciona como front-end, em relação à base de dados, o que lhe possibilita extrair e introduzir informação na base de dados Access (back-end). O TRAVGUN possui um módulo que corresponde às funções de um Sistema de Gestão de Base de Dados – SGBD (Figura VI.8) que liga os modelos matemáticos com a base de dados e que permite ao utilizador executar as seguintes acções na mesma: adicionar, apagar, actualizar ou consultar dados. 209 Capítulo VI Fig. VI.8. Dados dos aspersores (canhões) A utilização de uma aplicação front-end tem uma especial importância no caso deste modelo essencialmente por duas razões. Em primeiro lugar, porque este modelo se encontra ainda em desenvolvimento e como tal é necessário proceder-se a actualizações do mesmo, sem perder a informação armazenada na base de dados. Em segundo lugar, porque os resultados do modelo dependem da qualidade e da dimensão da informação armazenada na base de dados. Assim sendo, quanto maior for o volume de informação disponível acerca dos equipamentos, melhores serão os resultados dado que será maior o número de alternativas possíveis. A Figura VI.8 representa a janela onde são introduzidos os dados relativos aos aspersores (canhões). Há que evidenciar que a introdução desses dados tem de ser feita de um modo sequencial, escolhendo-se em primeiro lugar o fabricante, de seguida os modelos disponíveis para esse fabricante e finalmente o bocal do aspersor. 210 Capítulo VI O fabricante, ao contrário dos outros dois itens, não pode ser adicionado nesta janela, mas sim noutra janela de forma a prevenir que diferentes utilizadores introduzam diferentes nomes para o mesmo construtor, assegurando desta forma uma maior integridade da informação. A informação a introduzir na data grid (Figura VI.8) é exactamente igual à que é fornecida no catálogo dos fornecedores (unidades métricas), facilmente disponíveis na internet. VI.3.2 Aplicação do modelo O modelo TRAVGUN foi aplicado aos Aproveitamentos Hidroagrícolas da Vigia e Lucefecit (Pereira 2005). A sua aplicação incidiu sobre o módulo de avaliação (Figuras VI.9 e VI.10), que foi utilizado para calcular os indicadores de desempenho dos sistemas e para simular diferentes larguras de faixa molhada, possibilitando efectuar aconselhamentos aos agricultores. A sua aplicação demonstrou bons resultados, permitindo simular diferentes regulações nos canhões, de uma forma mais fácil e expedita do que com o recurso às tradicionais folhas de cálculo. Os dados a introduzir (inputs) nesta janela (Figuras VI.9 e VI.10) estão de acordo com as folhas de campo propostas por Pereira (2002). Para realçar o aspecto user-friendly desta aplicação, todos os dados a introduzir que resultam de cálculos auxiliares, tais como a área dos colectores, a velocidade de deslocamento ou o caudal do canhão são calculados automaticamente, tornando a utilização mais fácil e reduzindo a possibilidade de introdução de erros. Fig. VI.9. Módulo de avaliação – dados dos colectores 211 Capítulo VI Fig. VI.10. Módulo de avaliação – características do enrolador A Figura VI.11 mostra um exemplo dos resultados obtidos com o módulo de avaliação, infelizmente relativo a um sistema mal projectado e gerido. Fig. VI.11. Indicadores de desempenho Destinado a agricultores, técnicos de campo e técnicos comerciais, o software TRAVGUN possui uma interface user-friendly que permite que o projecto possa ser efectuado de uma forma expedita, reduzindo significativamente o tempo que o projecto demora a ser realizado pelos métodos tradicionais (à mão ou utilizando folhas de cálculo). Tal leva a um menor custo de projecto e ao aumento da sua qualidade, principalmente porque diversas alternativas de projecto podem ser facilmente manipuladas e comparadas. Esta aplicação é uma ferramenta 212 Capítulo VI válida no domínio da extensão rural, servindo para colmatar a falta de apoio técnico sentida pelos agricultores no domínio da rega. O principal desafio consistiu, portanto, em construir uma aplicação informática que seja simultaneamente fácil de usar (apelativo e intuitivo) e que simule a realidade de uma forma precisa. A sua aplicação aos referidos Aproveitamentos foi bem sucedida, permitindo formular aconselhamentos aos agricultores através de diversas simulações feitas com base nos dados das avaliações de campo, as quais foram determinantes para identificar os factores a rectificar. Os indicadores de desempenho calculados pelo módulo de avaliação, ao caracterizarem o sistema de rega, permitiram efectuar correcções/regulações de forma a melhorar o seu funcionamento. Futuros desenvolvimentos incluem a adopção de perfis de aplicação alternativos e a consideração do efeito do vento, bem como adaptar o modelo de modo a ser integrado no futuro sistema de apoio à decisão SADSPRINK. Outra vertente a desenvolver prende-se com a adopção de metodologias e tecnologias informáticas mais ágeis, versáteis e robustas. Assim sendo, migrar-se-á este modelo para o paradigma da programação orientada aos objectos (Martins, 2001), utilizando a linguagem de programação Visual Basic 2005. VI.4 Modelo DEPIVOT O programa de DEPIVOT é uma ferramenta informática que tem por objectivos o dimensionamento de rampas pivotantes e o cálculo dos seus indicadores de desempenho, tanto a sistemas a serem projectados como a sistemas a serem avaliados. O modelo foi desenvolvido em Visual Basic 6.0 e é constituído por uma base de dados em Access 2003. VI.4.1 Estrutura do Modelo O programa DEPIVOT é constituído pelo: a) modelo do dimensionamento agronómico, que calcula a dotação e o caudal necessário em função dos dados da cultura e do solo; b) modelo de dimensionamento hidráulico, que calcula as perdas de carga em cada um dos lanços, escolhidos da base de dados; c) o modelo da carta de emissores, onde se calculam a pressão e o caudal para cada uma das saídas dos lanços, e a escolha do emissor mais adequado para cada uma delas; d) o modelo do cálculo da curva de intensidade pluviométrica em vários pontos do sistema e a taxa de infiltração do solo; e) modelo de avaliação do sistema, obtendo os indicadores de desempenho – uniformidade de distribuição, coeficiente de uniformidade e eficiência de aplicação. Para a avaliação de sistemas já existentes são precisos como dados de entrada os recolhidos nas avaliações de campo, com os sistemas a funcionar em condições reais. Na Figura VI.12 apresenta-se o esquema conceptual do modelo. O programa inicia-se, quer com o cálculo das necessidades de rega, quando o caudal de entrada no sistema não é conhecido, quer com o dimensionamento hidráulico. Este último consiste na selecção dos lanços, tomando em atenção as suas características de comprimento (L), diâmetro (D) e separação entre saídas (Sp), o que permite o cálculo da perda de carga em todo o sistema como a soma da perda de carga em cada lanço (Figura VI.13). Fica ao critério do utilizador a aceitação da alternativa. Quando se opta pela instalação de um canhão na extremidade, o modelo apresenta os valores recomendados face às escolhas dos lanços, para pressão (P), caudal (Qg) e raio molhado. 213 Capítulo VI Inicio Dimensionamento de novos sistema Dimensionamento Agronómico Avaliação de sistemas em funcionamiento Dimensionamento Hidráulico Introdução de dados de campo Carta de emissores Cálculo dos indicadores de desempenho Lanços Emissores Sistema Cálculo do escoamento No Escoamento superficial aceitavel? S Final Fig. VI.12. Esquema conceptual do modelo DEPIVOT Na Figura VI.14. apresenta-se o módulo da carta de emissores. Esta corresponde à listagem dos emissores que configuram a rampa, desde o centro à extremidade, indicando para cada um deles o seu número de ordem, a distância ao centro, caudal teórico (qi), a pressão de funcionamento (Pi), o emissor escolhido e o caudal que cada emissor debita em função da sua curva de vazão (qa), calculada para cada emissor com base em dados dos fornecedores. Quando o emissor seleccionado funciona a uma pressão superior à definida pelo fabricante, o seu nome apresenta-se em cor vermelha. 214 Capítulo VI Fig. VI.13. Janela para o cálculo do dimensionamento hidráulico de um sistema formado por oito lanços e com cahão na extremidade Fig.VI.14 Carta de emissores elaborada de forma optimizada considerando todos os emissores presentes na base de dados 215 Capítulo VI Uma vez preenchida a carta, manualmente pelo utilizador ou de uma forma optimizada pelo modelo, existem duas validações (Figura VI.15): i) a variação de caudal, para um mesmo lanço, entre o caudal teórico (Qt) e o caudal real (Qem) não deve ultrapassar o 10% e; ii) a altura de água aplicada ao longo do ráio deve fornecer bons indicadores de desempenho, nomeadamente a uniformidade de aplicação (UD) e o coeficiente de uniformidade (CU). Fig. VI.15. Variação entre o caudal teórico (Qt) e o caudal debitado (Qem) junto com os indicadores de desempenho obtidos. Na Figura VI.16 pode ver-se como o programa compara a curva de intensidade pluviométrica, em dois pontos do sistema, com a curva de infiltração do solo calculada segundo a equação de Kostiakov. Para que não se produza escoamento superficial, a área da curva de pluviometria que supera a taxa de infiltração do solo tem de ser menor ou igual à capacidade de armazenamento superficial. Se esta condição não se cumprir, o utilizador poderá gerar uma nova alternativa na carta de emissores. 216 Capítulo VI Fig. VI.16 Cálculo do escoamento superficial mediante a comparação da curva de pluviometria, em dois pontos do sistema, com a curva de infiltração O modelo permite o cálculo dos indicadores de desempenho para sistemas já em funcionamento. Na Figura VI.17 mostra-se a introdução dos dados relativos a dois raios de colectores e as alturas de água ao longo dos raios. Seguidamente a modelo calcula a UD e o CU. Os indicadores de desempenho pretendem ajudar o agricultor a decidir sobre as estratégias a utilizar na condução da rega e na manutenção do sistema, e para dar ao projectista indicações que permitam melhorar a concepção de futuros sistemas. 217 Capítulo VI Fig. 17 Cálculo dos indicadores de desempenho (UD e CU) para dois raios de colectores ao longo VI.4.2 Aplicação do modelo O modelo DEPIVOT foi desenvolvido no âmbito de uma tese de doutoramento, a qual foi apresentada no passado mês de Novembro. Como tal, ainda não foi possível efectuar a sua aplicação. No entanto, este modelo foi validado com dados provenientes do Centro Operativo de Tecnologias de Regadio, colhidos em diversos pivots da região alentejana e ribatejana, prevendo-se a sua aplicação num futuro muito breve. VI.5 Modelo DOTmm/horas O programa DOTmm/horas tem como objectivo servir de elo de ligação entre o agricultor e um sistema de avisos de rega. O seu domínio de aplicação são os diversos sistemas de rega por aspersão, nomeadamente a aspersão fixa, canhões com enrolador e rampas pivotantes. O desenvolvimento deste programa teve por base as dificuldades sentidas no terreno pelos agricultores, em converter os valores das dotações líquidas de rega (em mm), resultantes da aplicação de modelos de calendarização da rega tais como ISAREG, RELREG (Teixeira, 1989) e WEBISAREG (Branco et al., 2005), em horas de funcionamento dos seus equipamentos e vice-versa. De modo a facilitar a utilização por parte dos agricultores, foi dada maior ênfase à criação de interfaces gráficas facilmente apreensíveis, no desenvolvimento deste software. Espera-se, assim, aumentar a adesão dos agricultores às novas tecnologias da informação que têm vindo a ser desenvolvidas pelo DER do Instituto Superior de Agronomia. Apesar de se poder considerar que este modelo é pouco relevante, uma vez que apenas converte alturas de rega em tempo de rega, ele torna-se na realidade bastante prático, uma vez 218 Capítulo VI que expressa os resultados dos modelos de calendarização da rega numa unidade (h) facilmente compreensível por parte dos agricultores. VI.5.1. Estrutura do Modelo Este programa é constituído por um módulo de cálculo que transforma alturas de água em horas de rega e vice-versa, por uma base de dados que fornece as características do equipamento e por uma interface gráfica (Figura VI.18). O DOTmm/horas foi desenvolvido em Visual Basic 6.0 e é constituído por uma base de dados em Access 2000. Módulos de cálculo WEBISAREG Dotação líquida de rega (mm) Aspersão fixa (mm) Interface Gráfica (horas) Canhão com enrolador Rampas pivotantes Base de Dados Parcela Caract. sistema rega Aspersores/canhões Utilizador Tempo de rega (horas) Fig. VI.18. Estrutura conceptual do modelo DOTmm/horas O programa efectua os cálculos (módulo de cálculo), tendo por base o caudal debitado pelos aspersores, a área de influência desse aspersor e a eficiência de aplicação do sistema de rega. Com base nos tempos de funcionamento, este modelo acumula caudais em volumes que serão depois distribuídos por uma dada área de influência, resultando numa determinada altura de água. O módulo de cálculo subdivide-se em três componentes: aspersão fixa, canhões com enrolador e rampas pivotantes (Figura VI.18). Em virtude deste modelo efectuar o cálculo das dotações com base na caracterização dos sistemas de rega (equipamentos) torna-se imperioso que essa caracterização seja efectuada de uma forma adequada tornando-se necessário que essa informação seja recolhida de forma rigorosa e posteriormente introduzida no programa. Como dados de entrada requer informação acerca dos aspersores (caudal, alcance, pressão, etc.) e acerca das características dos sistemas de rega (Figura VI.19), sendo estas informações armazenadas na base de dados. Na Figura VI.20) pode-se observar a estrutura de dados desenvolvida para este modelo. Fig. VI.19. Janelas para introdução de dados 219 Capítulo VI Fig. VI.20. Estrutura de dados A interface amigável com o utilizador, que pode ser vista na Figura VI.19, pode comprovar a simplicidade e facilidade de utilização e que resulta dos seguintes factores: reduzido número de controlos, automatização da maior parte dos cálculos intermédios e o facto de a informação relativa às características do equipamento ser carregada automaticamente a partir da base de dados. VI.5.1.1. Aspersão fixa O módulo de cálculo da aspersão fixa (Figura VI.18) efectua a conversão das dotações líquidas de rega em tempo de rega, do equipamento, de acordo com as equações que se apresentam de seguida (Pereira 2004): a = L1 × L2 (VI.2) q (VI.3) I a = 1000 s a ⎛ Dl ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ e (VI.4) tr = ⎝ a ⎠ Ia Sendo a a área coberta por cada aspersor [m2], L1 o espaçamento entre aspersores na rampa [m], L2 o espaçamento entre rampas [m], Ia a taxa de aplicação [mm h-1], qs o débito ou caudal do aspersor [m3 h-1], tr o tempo de rega [h], e Dl a dotação líquida de rega [mm]. Na Figura VI.21 encontra-se a janela do modelo para os sistemas de aspersão fixa. 220 Capítulo VI Fig. VI.21. Interface gráfica da aspersão fixa VI.5.1.2. Canhão com enrolador A janela da Figura VI.19 corresponde ao módulo de canhão com enrolador em que a equação para efectuar as conversões alturas de água em horas de rega apresenta a seguinte forma (Pereira 2004), onde Wr é a largura da faixa regada [m]e Lp o comprimento da parcela a ser regada [m]: ⎛ Dl ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ × Wr × L p e Tr = ⎝ a ⎠ 1000 × q s (VI.5) A Figura VI.22 apresenta a janela do modelo para os sistemas de canhão com enrolador. Fig. VI.22. Interface gráfica dos canhões com enrolador 221 Capítulo VI VI.5.1.3. Rampa pivotante Quanto às rampas pivotantes ( Figura VI.20) as equações utilizadas foram (Pereira 2004): ⎛D ⎞ 10⎜⎜ l ⎟⎟ × A e t rev = ⎝ a ⎠ Q Em que (VI.6) A = πR p2 (VI.7) sendo trev o tempo de duração de uma revolução [h], A a área da superfície regada pela rampa [ha], Q o caudal do sistema [m3 h-1]e Rp o raio molhado, inclui a coroa circular regada pelo canhão de extremidade [m]. No caso das rampas pivotantes, o agricultor não se rege directamente pelo tempo de rega em horas mas sim pela velocidade percentual da rampa. Assim, uma segunda expressão converte o tempo de rega em horas em velocidade percentual: t (VI.8) V% = 100 100% t rev onde V% é a velocidade percentual da rampa [%], e T100% o tempo de duração de uma revolução a uma velocidade de 100% [h]. A Figura VI.23 apresenta a janela do modelo para os sistemas de rampas pivotantes. Fig. VI.23. Interface gráfica das Rampas Pivotantes VI.5.2 Aplicação do modelo O programa DOTmm/horas encontra-se já operacional, possuindo uma considerável colecção de aspersores e canhões na sua base de dados, tendo sido disponibilizado para utilização durante a campanha de rega de 2005. Dos testes de funcionamento realizados até ao momento, destaca-se a facilidade de utilização deste sentida pelos utilizadores, o que leva a crer que a sua integração nos modelos de calendarização da rega possa contribuir para uma maior difusão deste últimos. 222 Capítulo VI As avaliações de campo realizadas demonstram um grande desconhecimento dos agricultores em relações às dotações aplicadas pelos seus sistemas de rega. Este modelo, para além de servir como interface com um sistema de avisos de rega, também poderá servir para aconselhamento, por comparação dos valores aplicados pelos agricultores com valores de referência (recomendados). Este modelo encontra-se já integrado em SIG através da aplicação HidroGest (Mateus et al., 2005) convertendo os resultados do modelo de condução da rega WEBISAREG (Branco et al., 2005). VI.6. Modelo MIRRIG O modelo MIRRIG é uma ferramenta informática de fácil utilização e que constitui um sistema de apoio à decisão para a microrrega, permitindo ao decisor/utilizador escolher entre um conjunto de alternativas aquela que melhor satisfaz as suas preferências e tendo em conta os critérios económicos, hidráulicos e ambientais. Este sistema de apoio à decisão (DSS) foi desenvolvido para o projecto e a análise do funcionamento de sistemas de microrrega, resultando do modelo AVALOC (Pedras e Pereira, 2001). Além do mais permite também avaliar os sistemas de microrrega instalados no campo, analisando o seu desempenho. O DSS MIRRIG foi desenvolvido quer para ajudar a tomar decisões de projecto, quer para aconselhar os agricultores nas estratégias a utilizar na condução da rega e na exploração do sistema, para um funcionamento mais eficaz. O projecto em microrrega exige a análise cuidadosa da variação das cargas no sistema dado que os emissores funcionam com pressão baixa. Assim, as variações de pressão devidas quer a perdas de carga nas condutas e nos equipamentos acessórios, filtros, injectores de fertilizantes e válvulas, bem como devidas ao declive do terreno, podem ser da mesma ordem de grandeza da carga de funcionamento dos emissores, facto que origina dificuldades no projecto e, quando este é mal concebido, desempenhos muito abaixo do esperado (Pedras e Pereira, 2004). Além disso, a variedade de emissores disponíveis no mercado torna difícil a sua escolha e, consequentemente a do sistema. Recorrendo a modelos como o MIRRIG a tarefa de projecto simplifica-se, demora muito menos tempo, permite considerar alternativas e, accionando a análise multicritério, permite escolher criteriosamente entre tais alternativas. VI.6.1 Estrutura do modelo O modelo foi desenvolvido em Visual Basic 6.0 e corre em ambiente Windows. Este modelo tem por base o software AVALOC que já foi demonstrado na prática (Pedras e Pereira, 2001, 2002). Na estrutura conceptual do DSS MIRRIG (Figura VI.24) identificam-se dois componentes principais: a base de dados e dos modelos. A base de dados contém um conjunto de informação que serve de suporte ao desenvolvimento dos modelos. A base de modelos é constituída por 4 componentes: (1) o módulo de dimensionamento que permite optimizar a escolha dos emissores e dos tubos dos sistemas de rega; (2) o módulo análise de desempenho que simula o funcionamento sistema do de rega e calcula os indicadores de desempenho (critérios) para vários sistemas de rega alternativos; (3) o módulo de tomada de decisão que usa uma metodologia de análise multicritério - ELECTRE II (Roy, 1996) - para ordenar as várias alternativas de sistema de rega de acordo com os desempenhos obtidos nos vários critérios; (4) o módulo de avaliação que permite a análise dos sistemas de rega em funcionamento no campo (ASAE, 2004). 223 Capítulo VI Base de dados: Sectores Características das várias alternativas de sector de rega para uma dada parcela Emissores Tubos Culturas S l Modelos: Projecto: Dimensionamento Selecção das condutas emissores de acordo com os objectivos de desempenho Simulação Cálculo dos parâmetros de desempenho do sistema para todas as alternativas de projecto. Avaliação Características de desempenho do sistema de rega em funcionamento Análise multicritério Ordenação das várias alternativas de sistemas de rega Figura VI.24. Esquema funcional do modelo MIRRIG (Pedras, 2003) VI.6.1.1 Base de dados A base de dados MIRRIG.MDB, que serve de suporte ao desenvolvimento do programa, é constituída por um conjunto de informações referentes às características dos emissores (Figura VI.25) e dos tubos disponíveis no comércio, dados sobre as culturas (tipo, estado de desenvolvimento, profundidade, etc), dados sobre os solos e dados sobre o sistema de rega (dotação, frequência, tipos de filtros, pressão, caudal, espaçamento entre emissores, entre outros) que se deseja projectar ou, se já estiver instalado, que se pretenda avaliar o desempenho do funcionamento. Para o caso de avaliações dos sistemas já instalados no campo é também necessário inserir na base de dados as pressões e caudais medidos nas rampas (Figura VI.26). As operações podem ser efectuadas directamente através do modelo ou com recurso ao Access. A base de dados permite, com relativa facilidade, a introdução, a consulta e a correcção dos dados e, desta forma, reduzir o tempo de utilização do programa. Esta é sempre a primeira componente a ser actualizada, visto tratar-se de um dos elementos fundamentais, servindo de suporte ao desenvolvimento do programa. É a partir da base de dados que o programa executa a simulação do funcionamento da rede e a posterior análise multicritério. 224 Capítulo VI Figura VI.25. Interface da base de dados dos emissores Fig. VI.26. Interface do módulo de avaliação VI.6.1.2 Base de modelos A base de modelos é composta, como já se referiu anteriormente, pela componente de projecto que inclui: o dimensionamento, a análise de desempenho e a análise multicritério de vários projectos alternativos produzidos aquando do dimensionamento. O dimensionamento consiste na selecção dos diâmetros das condutas da rede de rega segundo um processo iteractivo que tem por base os objectivos de desempenho fixados pelo utilizador, nomeadamente a uniformidade de emissão, a variação da carga máxima nas várias condutas, 225 Capítulo VI as velocidades máximas e mínimas, o limite da carga relativamente à pressão nominal dos tubos, bem como a selecção dos diâmetros para os troços de montante maiores ou iguais que os de jusante. Trata-se de um processo de procura iteractiva em que o modelo vai recorrendo à base de dados dos tubos até encontrar aqueles que satisfaçam as condições impostas. Assim, é possível projectar novos sistemas de micrrorega ou procurar novas soluções com uma base mais fidedigna. A Figura VI.27 mostra a interface do módulo de dimensionamento onde se destacam duas zonas: de entrada de dados (caixa a vermelho) e a de resultados (caixa a verde). Fig. VI.27. Interface do módulo de dimensionamento Após a construção dos vários sistemas de rega alternativos a instalar numa dada parcela, executa-se o modelo de simulação do funcionamento. O objectivo é a determinação do par carga-caudal nos vários pontos da rede, com base no cálculo troço a troço das perdas de carga entre duas saídas consecutivas, e na análise de conjunto dos aspectos técnicos, económicos e ambientais. Os parâmetros de desempenho calculados são os seguintes: • Carga media no emissor, Ha (m): 1 n Ha = ∑ H i n i =1 onde Hi é a carga no emissor i (m) e n são o numero de emissores observados. Caudal médio, qa (L h-1): 1 n qa = ∑ q i n i =1 onde qi é o caudal no emissor i (L h-1). (VI.9) • • 226 Uniformidade de emissão, EU (%) (VI.10) Capítulo VI ⎡ 1.27C v ⎤ q n EU = 100 ⎢1.0 ⎥ np ⎥⎦ q a ⎢⎣ (VI.11) onde Cv é coeficiente de fabrico do emissor, np é o número de emissores por planta e qn é o caudal mínimo (L h-1). • Coeficiente de uniformidade (Christiansen, 1942), UC (%) ⎞ ⎛ 1 n UC = 100⎜⎜1 − q i − q a ⎟⎟ ∑ ⎠ ⎝ nq a i =1 (VI.12) • Variação do caudal do emissor, Vq (Wu et al., 1986) q − qn Vq = ma qa onde qma é o caudal máximo do emissor (L h-1). (VI.13) • Variação da carga, VH (Wu et al., 1986) H − Hn VH = ma Ha onde Hma é a carga máxima (m) e Hn é a carga mínima (m). • (VI.14) Custo fixo anual, CFA (€ year-1) (Avilez et al., 1987) CFA = n SUB ⎡ T (1 + T )n pa ⎤ ncomp ⎛ CI k ac ⎢ ac ⎥ ∑ ⎜ CI k + ∑ n (j × nvu k ) − nvu k ⎜ pa ⎢⎣ (1 + Tac ) − 1 ⎥⎦ k =1 ⎝ j=1 (1 + Tac ) ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ (VI.15) onde CIk é o custo inicial ou de substituição de um componente k (€),nsub é o numero total de aquisições do componente durante o período de análise, ncomp é numero total de componentes, npa é o período de análise (anos), Tac é a taxa de actualização e nvuk é o tempo de vida útil do componente k (anos). • Custo de operação e manutenção, COM (€) COM = Cen + Cag + Cop + Cma (VI.16) onde Cen é o custo da energia de bombagem (€ ano-1), Cag é o custo da água (€ ano-1), Cop é o custo da mão de obra para operar o sistema de rega (€ ano-1) e Cma é o custo da mão de obra para manter o sistema em boas condições de funcionamento (€ ano-1). • Percentagem de défice PD (%) relativo à rega requerida qqd ⎞ ⎛ ⎟ PD = 100⎜⎜1 − qa ⎟⎠ ⎝ (VI.17) onde qqd é o caudal médio dos emissores que verificam a condição qi < qa. • Volume de água percolada com transporte de agro-químicos, Vp (L ano -1) n qe Vp = Nse * Tr * Nr * ∑ q i (VI.18) j=1 onde Nse é o número de sectores do sistema de rega, Tr é a duração da rega (h) Nr é o número de regas anuais e nqe é o número de emissores cujo caudal qi (L h-1) é superior ao caudal médio qa (L h-1). 227 Capítulo VI Os principais indicadores calculados são mostrados em simultâneo para todos as alternativas numa interface (Figura VI.28). A partir desta interface também é possível visualizar os resultados detalhados para cada alternativa individualmente. Fig. VI.28. Interface dos resultados da simulação das várias alternativas de projecto A análise multicritério têm como objectivo ordenar as diferentes alternativas simuladas, em função dos resultados da simulação (critérios hidráulicos, económicos e ambientais),e das preferências do decisor. Esta ordenação é realizada pela aplicação do método ELECTRE II (Roy, 1996) Deste modo é possível ajudar o decisor na selecção da solução mais adequada tendo em conta um vasto leque de potenciais alternativas. Os objectivos e os critérios do DSS MIRRIG estão apresentados na Tabela VI.2. Para cada objectivo pode haver mais do que um critério. Tabela VI.2. Objectivos e critérios utilizados na análise das diferentes alternativas. Objectivos Minimização dos custos Maximização dos benefícios Minimização do impacto ambiental Critérios Custo fixo anual, CFA (Eq. VI.15) Custo de operação e manutenção, COM (Eq. VI.16 ) Percentagem de défice relative à rega requerida, PD (Eq.VI.17) Volume de água percolada com transporte de agro-químicos, Vp (Eq. VI.18) Sensibilidade ao entupimento, SE Maximização do desempenho Uniformidade de emissão, EU (Eq.VI.11) Sensibilidade do emissor às variações de temperatura (SVT) Os critérios sensibilidade ao entupimento (SE) e sensibilidade do emissor às variações de temperatura (SVT) estão associados às características do emissor e definem o seu desempenho (Keller e Bliesner, 1990). Os valores de SE estão associados ao diâmetro do orifício de saída do emissor e a capacidade de auto-lavagem, e os valores de SVT estão relacionados com o regime de escoamento dos emissores. 228 Capítulo VI A Figura VI.29 apresenta a janela da análise multicritério do DSS MIRRIG. No topo desta janela encontra-se um quadro com as alternativas em linha e os critérios em coluna. A meio da janela são introduzidos: as suas preferências do decisor através da atribuição de um peso a cada um dos critérios; e dos limiares de concordância e discordância. Na parte inferior da janela são apresentados os resultados da ordenação das várias alternativas de projecto. Fig. VI.29. Interface do modulo análise multicritério onde se ordem as alternativas No caso das avaliações, os resultados obtidos são os indicadores de desempenho do sistema de rega em causa, tais como a uniformidade de distribuição, o coeficiente de uniformidade e a eficiência de aplicação, assim como a variação dos caudais e de pressões dos emissores (Figura VI.25). Através das condições de funcionamento observadas é possível avaliar o desempenho do sistema instalado. Fig. VI.25. Interface com os resultados da avaliação 229 Capítulo VI VI.6.2. Aplicação do modelo O SAD MIRRIG é uma ferramenta extremamente útil para quem decide no âmbito do projecto e da avaliação de sistemas de rega em funcionamento. Este modelo, para além de ajudar no diagnóstico do funcionamento dos sistemas instalados no campo através da avaliação dos mesmos, permite ainda com alguma rapidez projectar várias de alternativas de projecto de sistemas de microrrega, e de seguida proceder à sua simulação e ordenação de acordo com os aspectos económicos, hidráulicos e ambientais. Esta ferramenta é capaz de conceber em simultâneo vários sistemas de rega alternativos e decidir sobre a solução mais adequada a cada situação.A facilidade de utilização do modelo em qualquer computador pessoal faz do MIRRIG uma ferramenta de trabalho valiosa para o regante / projectista / decisor tanto em projecto, como em avaliações de campo, como ainda no ensino e demonstração. 230 Capítulo VI Referências Branco, R. P., Teodoro, P. R., Pereira, L. S., 2005. WEBISAREG – Web Based Decision System Support for Irrigation Management. In: J. Boaventura Cunha and R. Morais (Eds.) Proceedings of the EFITA/WCCA 2005 Joint Conference on Information Technologies in Agriculture, Food and Environment and Computers in Agriculture and Natural Resources (5th EFITA Conference and 3rd WCCA, Vila Real, July), UTAD, Vila Real, CD-ROM, pp. 537-542. Dubalen, J., 1993. Utilisation des matériels d’irrigation par aspersion. Diagnostic de fonctionnement au champ. La Houille Blanche 2/3 (1993): 183-188. Heermann, D. F., Kohl, R. A., 1980. Fluid dynamics of sprinkler systems. In: M. E. Jensen (Ed.) Design and Operation of Farm Irrigation Systems, ASAE, St. Joseph, MI, pp. 583-618. Keller, J., Bliesner, R. D., 1990. Sprinkler and Trickle Irrigation. Van Nostrand Reinhold, New York.652 pp. Ortega, J. F., Alvarez, N., de Juan, J. A., Yanguas, L., Tarjuelo, J. M., 2002. Nuevas actuaciones y resultados del servicio integral de asesoramiento al regante (SIAR) de Castilla-la Mancha. In: XX Congreso Nacional de Riegos (Ciudad Real, Junio 2002), AERYD, Madrid, CD-ROM paper D 16. Pitts, D., Peterson, K., Gilbert, G., Fastenau, R., 1996. Field assessment of irrigation system performance. Appl. Engng. in Agric.3: 307-313. Valín, M. I., Calejo, M. J., Jorge, J., Pereira, L. S., 2003. Field evaluation of sprinkler irrigation systems in Alentejo. Causes of problems and issues for improving performances. In: 6th InterRegional Conference Environment-Water (Albacete, September 2003). Martins, F. M., 2001. Programação orientada aos objectos em Java2. 4ª Ed., FCA – Editora de Informática, Lisboa, 379 pp. Mateus P., J., Rolim, Pereira, L. S., 2005. HidroGest, a GIS application for irrigation projects management and model integration. In: J. Boaventura Cunha and R. Morais (Eds.) Proceedings of the EFITA/WCCA 2005 Joint Conference on Information Technologies in Agriculture, Food and Environment and Computers in Agriculture and Natural Resources (5th EFITA Conference and 3rd WCCA, Vila Real, July), Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Vila Real, DVD, pp. 663-668. Pedras, C. M. G., Pereira, L. S., 2001. A simulation model for design and evaluation of microirrigation system. Irrigation and Drainage 50: 323-334. Pedras, C. M. G. e L. S. Pereira. 2002. Modelo de simulação para projecto e avaliação de sistemas de rega localizada. Ingenieria del Agua, 9(4): 453-465. Pedras, C. M. G., Pereira, L. S., 2004. MIRRIG, a decision support tool for design and evaluation of microirrigation systems. Application to field evaluation and farmers advice. 2004 CIGR International Conference Beijing, Pequim (China), pp. 185-192. Pereira, L.S. (coordenador), 2002. Diagnóstico de sistemas de rega em pressão no Alentejo (evaluation of pressurized irrigation systems in Alentejo). Relatório Final do Projecto PEDIZA, CEER, Instituto Superior de Agronomia, Lisboa, 231 pp. Pereira, L.S., 2004. Necessidades de Água e Métodos de Rega. Publicações Europa-América, Lisboa, 313 pp. Pereira, L.S. (coordenador), 2005. Tecnologias para Melhorar o Uso da Água Em Regadio. Relatório Final do Projecto AGRO 8.1 – projecto n.º 115, CEER, Instituto Superior de Agronomia, Lisboa, 106 pp. Roy, B., 1996. Multicriteria methodology for decision aiding. Kluwer Academic Publishers, Netherlands. Tarjuelo, J.M., 1999. El Riego por Aspersión y su Tecnología. 2ª ed., Mundi-Prensa, Madrid, 530 pp. Teixeira, J. L., 1989. Modelos de programação e condução da rega. Dissertação de Doutoramento, Instituto Superior de Agronomia, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 303 pp. Tiercelin, J. R., 1998. Traité d’irrigation. Lavoisier Tec & Doc, Paris, 1011 pp. 231 Capítulo VII VII. Condução da Rega na WEB - Sistema WebIsareg VII.1. Desenvolvimento da interface WEB VII.1.1. Introdução A Internet transporta a programação clássica e a distribuição de software em computadores para um nível mais elevado. Nos dias de hoje é praticamente impossível que a comunicação, avisos técnicos ou transferência de tecnologia ocorra com sucesso se não utilizar a Internet através da World Wide Web (WWW) como veículo de transmissão. Apesar do uso e desenvolvimento de alguns Sistemas de Apoio à Decisão (SAD), estes são ainda bastante “tímidos”. Como descreve Thysen et al. 2006, podemos estar a ver nascer algumas aplicações tentando utilizar o enorme potencial da WWW mas o passo de as transportar para os utilizadores finais como forma de aplicações Web é muito pouco concretizado. Em Portugal é muito conhecido este “gap” assim como em muitos outros países. Alguns esforços tem sido feitos através de políticas Europeias, tentando massificar a distribuição da ligação Internet de banda larga a todos os locais e a todos, no entanto a prática ensina-nos que a adopção destas tecnologias demora o seu tempo. Como já foi referido é notório o vazio entre a disponibilização das tecnologias e a sua adopção pelos utilizadores finais a que estas se dirigem. Muitas vezes não existe suporte efectivo aos agricultores na adopção e operação destas novas tecnologias. De forma a ultrapassar essas dificuldades, o desenvolvimento do WebIsareg utilizou a Internet como veículo de transmissão e difusão, tendo como função final fornecer aos agricultores um pacote de informação útil à gestão dos seus recursos hídricos. É muito difícil chegar ao agricultor através da Internet, apesar de assistirmos cada vez mais ao aparecimento de associações de agricultores que possuem já computadores com acesso à Internet, permitindo fazer a ponte entre o agricultor e o imenso mundo da WWW. São estas associações o “alvo primário” do sistema WebIsareg. O aumento da produção agrícola utilizando cada vez menos água é um dos maiores desafios do futuro, especialmente em países com recursos hídricos limitados. O consumo eficiente e sustentável de água na agricultura é assim de importância vital. O desenvolvimento de sistemas como o WebIsareg são cada mais encorajados pela alteração das políticas agrícolas que visam agora a qualidade e sustentabilidade da produção em detrimento da quantidade. Constatações como a água perdida por escoamento, aplicação de volumes excessivos de água por desconhecimento da existência de evapotranspiração, a gestão incorrecta dos sistemas de rega e alguns outros factores são cada vez menos tolerados pelas novas políticas ambientais e económicas. Os agricultores terão de coexistir com um novo “preço da água” e com as novas directivas Europeias. Ao nível da empresa agrícola a gestão da água tem cada vez mais importância na condução da rega. Como tal, é importante responder à pergunta “quanto e quando regar?”. A determinação do calendário de rega mais correcto fornece ao agricultor dados que lhe permitem tornar cada vez mais eficiente o uso da água, bem como adquirir uma postura mais equilibrada na utilização da mesma como recurso natural escasso. VII.1.2. Vista geral do sistema O WebIsareg foi desenvolvido tendo por base uma arquitectura cliente-servidor. Está contida no servidor Web toda a plataforma lógica, a informação de base, os modelos, bem como a informação respectiva ao utilizador. Toda a computação lógica (execução das aplicações) é efectuada do lado do servidor, onde são criadas páginas Web dinâmicas de modo a que apenas 233 Capítulo VII páginas codificadas em HTML estático sejam enviadas para os clientes, tornando leve e rápida a transferência de dados. De um modo resumido o sistema permite, numa época de rega, o cálculo do calendário da mesma, para um ou vários cenários, tendo por base a caracterização do solo, cultura e clima, bem como as disponibilidades de água, de acordo com os objectivos do utilizador. Todo este processo é desenrolado num sítio WEB (website). O objectivo final desta ferramenta é fornecer uma interface ao agricultor que lhe possibilite o uso de modelos, cuja utilização de outro modo iria requerer um conhecimento mais profundo das matérias, bem como um acompanhamento técnico. Trata-se pois de uma tentativa ou contribuição para a adopção gradual pelo agricultor e pelo técnico das tão promissoras e incontornáveis novas tecnologias de informação, funcionando como um meio de transferência de tecnologia para o agricultor. A motivação de desenvolver o WebIsareg teve como base a tentativa de dotar o agricultor com uma ferramenta que lhe facilite a gestão e optimização da rega, fazendo com que ele próprio contribua para a maximização da eficácia económica da água para rega. Pretende-se que este sistema seja evolutivo e adaptável. Como tal, todo o modo de leitura e introdução de novos dados nas bases de dados, bem como a forma como os resultados são apresentados ou mesmo personalizados na saída de resultados na página WEB, foram idealizados e construídos tendo por base a polivalência e flexibilidade para adaptações e evoluções, dadas as emergentes mudanças e facilidades fornecidas pela WEB. Como referido na introdução é ainda muito pouco usual em agricultura o uso e desenvolvimento de modelos de apoio à decisão com uma forte interligação a modelos de simulação na WEB. Como tal, este sistema visa possibilitar a criação de vários cenários pelo utilizador, permitindo a simulação da rega para variadas situações. O sistema em causa permite sair um pouco do âmbito das aplicações de monitorização da rega em tempo real, podendo no entanto complementar ou ser complementado com estes. Deste modo é possível, conhecendo a quantidade de água de que se dispõe no início da rega, chegar ao calendário de rega mais apropriado, recorrendo a simulações com diferentes cenários cultura/rega durante toda a época. Sucessivas simulações permitem ao agricultor ir actualizando esse calendário. Torna-se assim, uma ferramenta não só útil ao agricultor como também ao projectista que necessita de dimensionar os sistemas conforme as necessidades e disponibilidades hídricas do perímetro de rega. VII.1.3. Arquitectura do sistema WebIsareg O sistema WebIsareg pode ser considerado como um sistema de apoio à decisão (SAD) que funciona através da WEB. Como todos os SAD’s o desenvolvimento deste sistema, tenta promover uma transferência efectiva de conhecimento científico da instituição de investigação para o utilizador final, visando o objectivo de lhe facilitar a tomada de decisão. A sua base de construção foi a versão Windows WinIsareg (Pereira et al. 2003) do algoritmo do modelo de simulação do balanço hídrico do solo desenvolvido no departamento de Engenharia Rural do Instituto Superior de Agronomia. O mesmo está integrado com a plataforma HidroGest (Mateus, 2004), garantindo-lhe a georeferenciação de toda a informação com que o modelo trabalha, bem como a elaboração de cartas georeferenciadas precisas, contendo a localização da parcela em estudo pelo utilizador. O WebIsareg assenta numa arquitectura cliente - servidor com suporte num servidor WEB num processo de três níveis: 234 Capítulo VII • Input ou de acesso aos dados • Lógico ou de processamento • Output ou de apresentação Em termos físicos (Figura VII.1) e de um modo resumido, toda a informação guardada em bases de dados, os modelos e as páginas WEB estão alojados no computador - servidor. Aqui reside a plataforma de processamento lógico que extrai informação das bases de dados e do utilizador, procede aos cálculos e compilação, enviando posteriormente os resultados através de uma página WEB para o computador do utilizador. Cliente Internet Servidor WWW Web / ASPs Base de Dados Fig. VII.1. Localização física do processamento do WebIsareg A linguagem de programação dos componentes WEB adoptada para o desenvolvimento foi a Active Server Pages (ASP), um tipo de programação scripting (interpretada) do lado do servidor que não efectua envios de ficheiros para o cliente, tornando a apresentação de informação mais rápida, mais flexível, mais fácil de programar e de alterar código. Tal, devese ao facto de não ser necessária a compilação de código, tornando as conexões do cliente ao servidor mais “leves” e rápidas. Estas características tornam-se assim ideais para o uso de ficheiros executáveis, ficheiros ActiveX, utilizados pelo componente de processamento do sistema. Ao ser apenas devolvido código HTML normalizado, torna-se possível ao cliente utilizar esta linguagem em qualquer tipo de browser (navegador de Internet). Além disso, é impedido o acesso ao código por parte de outro programador ou mesmo do próprio utilizador, tornando-se num esquema robusto e seguro para desenvolver a aplicação. Para se aceder ao WebIsareg, o utilizador é deparado pela primeira vez com um pedido de registo no sistema para criação de uma conta pessoal de utilizador. Para validação desse registo necessitará de fornecer alguns dados, como o nome de utilizador, endereço electrónico (caso o possua), palavra chave, localização da sua parcela etc. Estes dados são utilizados para criar uma conta de utilizador e para sua posterior identificação perante o sistema. Ao efectuar com sucesso a entrada no sistema, terá que responder a breves questões que lhe permitirão definir o seu cenário para simulação da rega. A cultura, o sistema de rega utilizado, a data de sementeira e como quer gerir a rega, são exemplos de informação que terá de fornecer ao sistema. O servidor ou mais propriamente a aplicação, procederá então à recolha dessa informação e iniciará o processamento do modelo de simulação da rega, conjugando esta informação com a informação previamente existente nas bases de dados relativa à parcela do utilizador, previamente identificada. A informação existente na base de dados refere-se aos parâmetros pedológicos, culturais e climáticos específicos do modelo ISAREG. Numa fase final do processo, após o cálculo do calendário de rega, a aplicação no servidor compõe as páginas de resultados e envia-as para o utilizador, terminando o output do sistema. Na Figura 235 Capítulo VII VII.2 é ilustrada de um modo conceptual a arquitectura de funcionamento do sistema WebIsareg. Criação de cenário para simulação: Cliente (browser) Criação de conta de utilizador Cultura Sistema de rega Data sementeira Gestão da Rega Servidor Web, de dados e do modelo Calendário de rega Fig. VII.2. Arquitectura do WebIsareg (Esquema genérico) VII.1.3.1. Nível de input e bases de dados do sistema O nível de entrada de dados (input) contém as seguintes operações, as quais podem ser ordenadas da seguinte forma: • • • • Identificação da unidade parcela, Criação de uma nova conta de utilizador ou entrada com um perfil de utilizador já existente, Definição do cenário de simulação, Busca e selecção pelo sistema às bases de dados da informação necessária à simulação. O utilizador numa fase inicial terá apenas que apontar com o cursor do rato a sua unidade de parcela, seleccionando-a numa imagem georeferenciada proveniente de uma carta SIG (Mateus, 2004). Esta funcionalidade fará com que o sistema seleccione de uma base de dados armazenada, a informação relativa aos parâmetros do solo necessários à futura simulação. A base de dados georeferenciada contendo os parâmetros dos solos utilizada teve como base um estudo prévio realizado no âmbito de outro projecto e forneceu as propriedades hidráulicas básicas dos solos – capacidade de campo e coeficiente de emurchecimento permanente a partir das propriedades físicas do solo com recurso a funções de pedo-transferência (Paz et al., 2004). 236 Capítulo VII A criação ou entrada do perfil de utilizador é efectuado através de um formulário simples ou através de um registo de novo utilizador. Este facto permite ao sistema funcionar com perfis de utilizador individuais e independentes, mantendo a informação relativa ao utilizador restrita a ele mesmo, assim como tornar possível a manutenção e registo de simulações efectuadas pelo utilizador. Para cada entrada no sistema com sucesso, este cria uma sessão com identificação única durante todo o processo. A Figura VII.3 ilustra a funcionalidade de apontar e clicar na página de entrada no sistema, bem como as opções de entrada no mesmo, como por exemplo a entrada como utilizador anónimo para efeitos de demonstração do mesmo. Fig. VII.3. Formulário de entrada no sistema, de identificação do utilizador e da sua parcela Existe uma base de dados previamente construída contendo os paramêtros climáticos. Foram obtidos os dados mensais de precipitação (Pre) [mm] e de evapotranspiração de referência (ETo) [mm] (método de cálculo – Allen et al.,, 1998), de uma série de 35 anos, obtida no Instituto de Meteorologia, entre 1965-2000, da estação meteorológica mais próxima e fiável possível. A estação que ofereceu maior fiabilidade com menor número de falhas foi a estação 22J01 do Instituto de Meteorologia, situada em Évora, a 309 metros de altitude, de coordenadas 38º 34’ N e 7º 54’ W. Através de uma análise de frequência (Rodrigues, et al. 2003), determinou-se uma nova série referente às necessidades de rega. Esta nova série é ajustável por uma função empírica do modelo, o que permitiu estimar as necessidades de rega para o ano normal (correspondendo a uma probabilidade de não ser excedida em 50%), para o ano seco (correspondendo a uma probabilidade de não ser excedida em 80%) e para o ano húmido (correspondendo a uma probabilidade de não ser excedida em 20%). Tornou-se assim possível, através das condições climáticas destes anos, identificar três níveis de procura climática: ano médio, procura climática média; ano húmido, procura climática fraca e ano seco, procura climática forte Recentemente foi desenvolvido um método de obter a informação climática em tempo real através de um serviço público do INAG – o SNIRH (http://snirh.inag.pt/). Através de um pequeno programa escrito em linguagem ruby, é possível descarregar os parâmetros de base climáticos (precipitação e temperaturas) em intervalos de tempo determinados, a partir do website, alimentando automaticamente a base de dados climática do servidor do sistema. Em futuros desenvolvimentos poder-se-ão obter modos de afinar os volumes de rega dados pelo webisareg numa base diária. 237 Capítulo VII Tmabém em relação à informação das culturas esta é previamente reunida numa base de dados. Contém informação relacionada com os coeficientes culturais (Kc), obtidos das tabelas da FAO-56 (Allen et al., 1998). Todas as culturas existentes nas tabelas da FAO-56 são suportadas pelo sistema. Todas estas informações são reunidas numa base de dados relacional, onde a cultura, solo, clima, sistema de rega entre outras informações são disponibilizadas ao modelo de simulação. A Figura VII.4 mostra o método utilizado pelo modelo na obtenção de dados necessários nas várias tabelas das bases de dados. Fig. VII.4. Relações entre tabelas no funcionamento da pesquisa de dados à base de dados pelo WebIsareg A definição do cenário a simular como se pode observar pela imagem da Figura VII.5 concluí o procedimento de entrada de dados quer pelo utilizador quer pelas bases de dados. 238 Capítulo VII Fig. VII.5. Definição do cenário a simular VII.1.3.2. Nível lógico ou de processamento A componente lógica de processamento baseia-se fortemente no modelo de simulação WinIsareg (Pereira et al., 2003) e no algoritmo de cálculo ISAREG (Teixeira e Pereira, 1992). Foi desenvolvido em Visual Basic 6 e todas as suas interfaces bem como a linguagem Web em Active Server Pages 3. Este modelo e algoritmo foram já aplicados com sucesso em várias regiões e ultimamente utilizado para criar e avaliar calendários de rega para cereais e culturas horticolas na região Mediterrânica em condições de escassez de água (e.g. Rodrigues et al., 2001; 2003). O cálculo consiste na simulação do balanço hídrico do solo na zona de enraizamento, permitindo obter um calendário de rega e dotações de água para um ou mais cenários e para uma determinada combinação de solo-cultura-clima ou ainda permitir a avaliação de calendários de rega. O utilizador pode testar quantos cenários diferentes desejar. VII.1.3.3. Nível de output Neste nível final os resultados são enviados do servidor para o cliente e visualizados em diversas formas, como gráficos, tabelas, etc. Os resultados obtidos são orientados ao utilizador e fornecem a programação do calendário de rega mais apropriado para cada cenário simulado. Até agora o modelo simula um calendário de rega vocacionado para o rendimento máximo da cultura. O calendário de rega é apresentado ao utilizador numa página Web, contendo datas e volumes de água a aplicar, bem como um gráfico mostrando a evolução do teor de água no solo durante a campanha de rega, como se pode observar na Figura VII.6. Este gráfico possui a funcionalidade de obter automaticamente o valor exacto do par de coordenadas (data e valor da quantidade de água no solo nessa data) em qualquer ponto da linha do mesmo. Existem também ligações a páginas de ajuda à leitura dos gráficos e resultados. 239 Capítulo VII Fig. VII.6. Página de saída de resultados e extracto de página de ajuda à leitura dos gráficos VII.1.4 Conclusões O sistema WEBISAREG integra um modelo de simulação e, como tal, é necessário realçar que a introdução de dados errados ou de má qualidade originará resultados correspondentes, ou seja também errados. Torna-se indispensável e muito importante uma boa manutenção e verificação dos dados existentes e introduzidos nas bases de dados, bem como das escolhas no interface de simulação pelo utilizador. As tecnologias adoptadas permitem que o uso deste sistema seja possível em qualquer computador que corra sob plataforma Windows e tenha acesso à Internet. Criaram-se interfaces simples e de rápida transferência de modo a não sobrecarregar a ligação WEB do cliente, qualquer que fosse o seu tipo, telefónica ou digital (cabo ou ADSL). A partir deste ponto é sentida uma necessidade de condução de futuras investigações que apontem para a continuação da exploração das inúmeras potencialidades oferecidas pela Internet. O sistema está preparado para incluir novos modelos e serviços, promovendo uma disseminação rápida e segura dos resultados da investigação para os utilizadores. Deste modo houve um cuidado na elaboração da interface para o utilizador com o intuito que a mesma fosse muito intuitiva de usar. 240 Capítulo VII Referências Allen, P., Pereira L. S., Raes D., Smith M., 1998. Crop evapotranspiration.Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO, Rome. Jensen, A. L., Thysen, I., Secher, B. J. M., 1997. Decision support in crop production via the Internet. http://www.iol.ie/~harkin/iverspap.htm. Mateus, P., 2004. Desenvolvimento de uma aplicação SIG para a gestão de Aproveitamentos: caso prático da Vigia. Relatório Final de Fim de Curso, Instituto Superior de Agronomia. UTL. Lisboa. Paz, A., 2004. Funções de pedo-transferência para a capacidade de água utilizável dos solos do perímetro de rega do Lucefécit. Relatório Final de Fim de Curso, Instituto Superior de Agronomia, UTL, Lisboa. Paz, A. M., Gonçalves, M. C., Pereira, L. S., 2005. Funções de pedo-transferência para a curva de retenção da água no solo. Revista de Ciências Agrárias (in press). Pereira, L. S., Teodoro, P. R., Rodrigues, P. N., Teixeira, J. L., 2003. Irrigation scheduling simulation: the model ISAREG. In: Rossi, G., Cancelliere, A., Pereira, L.S., Oweis, T., Shatanawi, M., Zairi, A. (Eds.) Tools for Drought Mitigation in Mediterranean Regions. Kluwer, Dordrecht, pp. 161180. Rodrigues, P. N., Pereira, L. S., Zairi, A., El Amami, H., Teixeira, J. L., Slatni, A., Machado, T., 2001. Deficit irrigation of cereals and horticultural crops. 1 Simulation of strategies to cope with droughts. Agricultural Engineering International (www.agen.tamu.edu/cigr/) Vol. III, Manuscript LW 00 007a. Rodrigues, P. N., Machado, T., Pereira, L. S., Teixeira, J. L., El Amami, H., Zairi, A., 2003. Feasibility of deficit irrigation with center-pivot to cope with limited water supplies in Alentejo, Portugal. In: Rossi, G., Cancelliere, A., Pereira, L.S., Oweis, T., Shatanawi, M., Zairi, A. (Eds.) 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Há pois que salientar: • os agricultores, na sua qualidade de gestores da água a nível da parcela e da exploração agrícola, tanto pelas decisões em termos de condução da rega (quanto, quando e como regar); • os gestores das associações de regantes, pelas decisões que estes têm sobre gestão e manutenção das redes e que influenciam de modo determinante o uso da água nos respectivos Aproveitamentos Hidroagrícolas; • os fornecedores de equipamento e de serviços pós-venda, pela sua influência na compra do equipamento por parte dos agricultores; • os técnicos de extensão rural ou de apoio técnico aos agricultores, muito raramente presentes junto dos agricultores/regantes; • os projectistas e consultores, tanto os que realizam projectos a nível da parcela como os que se dedicam aos estudos de projecto de novas redes de rega ou de modernização das redes existentes e • os investigadores, pela troca de conhecimentos. A divulgação ocorreu pois de diversas formas, consoante o interlocutor a atingir. Assim, foram desenvolvidas acções de formação para agricultores, acções de formação para técnicos, sessões informais de esclarecimento, seminários e apresentações ou artigos em conferência, onde se destacam as apresentações realizadas no Centro Operativo de Tecnologia de Regadio: Lopes, J., et al., 2004. Caracterização e avaliação de sistemas de rega por aspersão. Lopes, J., et al., 2004. Apresentação dos modelos AVASPER; ISACanhões e DOTmm/horas. Pedras, C., 2004. Microrrega: O Sistema de Apoio à Decisão MIRRIG e desempenho de sistemas em operação no campo. As acções de formação dirigidas aos agricultores, gestores das acções de regantes e outros (Anexo VIII.1) teve como principal objectivo informá-los e dotá-los de ferramentas que os auxiliassem nas suas tomadas de decisão e na gestão correcta dos recursos hídricos, assim como na escolha do equipamento a utilizar. As acções dirigidas aos projectistas, consultores e investigadores tiveram essencialmente cariz informativo e de apresentação dos resultados dos trabalhos realizados pelo CEER. Estes interlocutores apresentam profundos conhecimentos na área, suscitando grande interesse na discussão destes assuntos e na partilha de experiências. Assim, descriminam-se as seguintes acções para agricultores e técnicos • 2005 (ABOV-Vigia), onde foi abordado o tema: MIRRIG-Modelo de apoio ao dimensionamento, avaliação e apoio à decisão dos sistemas de microrrega. • 2005 (ISA-Lisboa), onde foram abordados os temas: Modelos de apoio ao dimensionamneto e avaliação dos sistemas de rega sob pressão – AVASPER e MIRRIG e apresentação do Sistema WEBISAREG. • 2006 (ABL-Lucefécit), onde foram abordados os temas: Modelos de apoio ao dimensionamento e avaliação dos sistemas de rega sob pressão. 243 Capítulo VII No Anexo VIII.2 é possível visualizar alguns posters apresentados nestas conferências, congressos e seminários. No Anexo VIII.3 encontram-se os flyers de apresentação de alguns modelos, de apresentação de algumas acções realizadas e do próprio projecto. De salientar também duas acções de divulgação que se processaram através dos mass média, nomeadamente nos programas televisivos da TV2: “Da Terra ao Mar” e “2010”. 244 Capítulo VIII ANEXO VIII.1 245 Capítulo VII 246 Capítulo VIII 247 Capítulo VII 248 Capítulo VIII 249 Capítulo VII 250 Capítulo VIII ANEXO VIII.2 251 Capítulo VII 252 Capítulo VIII 253 Capítulo VII 254 Capítulo VIII 255 Capítulo VII 256 Capítulo VIII 257 Capítulo VII 258 Capítulo VIII ANEXO VIII.3 259 Capítulo VII 260 Capítulo VIII 261 Capítulo VII 262 Capítulo VIII 263 Capítulo VII 264 Capítulo VIII 265 Capítulo VII 266 Capítulo VIII 267 Capítulo VII 268 Capítulo VIII 269 Capítulo VII 270