Aula 4 - Introdução aspersão

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IRRIGAÇÃO - ASPERSÃO 
INTRODUÇÃO 
 
Neste método de irrigação, a água é aspergida sobre as plantas, simulando-se uma 
chuva, ou sob as plantas. É o método mais utilizado na atualidade e pode ser fixo ou 
móvel, com movimentação manual ou mecânica. 
O sistema de aspersão convencional é o sistema básico de irrigação por aspersão, 
do qual derivaram todos os demais, e caracteriza-se pelo uso de tubulações móveis de 
engate rápido ou fixo e enterrado, irrigando normalmente áreas pequenas ou médias. 
 Os sistemas de irrigação por aspersão convencional permitem muitas 
possibilidades de adaptações, visando à economia no uso da mão de obra, melhoria na 
eficiência de irrigação e adequação às distintas situações de campo. Os sistemas mais 
comuns podem ser classificados, segundo a sua movimentação, 
 Portátil: toda a tubulação é móvel, assim como a motobomba. 
 Semiportátil: a linha principal é fixa e as laterais são móveis. 
 Fixo: semelhante ao semiportátil, em que a rede de tubulação é fixa 
(enterrada ou não). 
 Malha: sistema fixo (enterrado), com um aspersor por malha. 
 Canhão hidráulico: Sistema semiportátil, com aspersores de grande 
alcance. 
 Mangueira: sistema semifixo, em que os aspersores são instalados em 
tripés e conectados com mangueiras à linha lateral. 
No item seguinte serão discutidos os componentes dos principais sistemas. 
 
COMPONENTES DE UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO 
CONVENCIONAL 
Em geral, os componentes do sistema de irrigação por aspersão convencional são 
os seguintes: sistema de bombeamento, tubulações, acessórios e aspersores. Cada um dos 
sistemas apresenta componentes especiais, em função dos seus objetivos. 
Na figura 3.1 apresenta-se o sistema típico de aspersão convencional semiportátil 
e, na figura 3.2, detalhe do sistema funcionando no campo. 
O sistema de irrigação por aspersão convencional do tipo mangueira caracteriza-
se pela instalação do aspersor sobre um tripé, e acoplamento à linha lateral é feito por 
meio de mangueiras flexíveis, como detalhado na Figura 3.3 
 
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A grande vantagem na utilização deste sistema é a diminuição do número de 
mudanças das linhas laterais, com a ressalva de que, com uma montagem, irrigam-se pelo 
menos três posições (Figura 3.4). Esse sistema tem sido utilizado com sucesso em 
pequenas propriedades e também para irrigação de fruteiras, principalmente banana, pelo 
sistema subcopa. No caso da irrigação subcopa na cultura da banana, trabalhas 
desenvolvidos nos projetos Jaíba e Gorutuba, na região norte de Minas, indicaram 
melhorias, significativas na uniformidade de distribuição de água para cultura, devido ao 
melhor posicionamento do aspersor em relação à planta e às fileiras de plantas. 
 
 
 
 
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O sistema tipo malha é todo fixo, com as tubulações enterradas, muito utilizado 
em outros países e recentemente redescoberto no Brasil. Nesse sistema funciona, por vez, 
somente um aspersor por linha lateral (malha) em vez de vários, como é feito no sistema 
convencional fixo, permitindo, em função disso, menores diâmetros nas linhas laterais 
(1/2", 3/4" e 1"), o que minimiza a utilização de mão de obra. Nesse caso, o que se 
movimenta não é a linha lateral e sim o aspersor. 
Na Figura 3.5 é apresentado um esquema de um sistema de irrigação por malha, 
detalhando-se as malhas, o aspersor único funcionando por malha e demais componentes. 
Na Figura 3.6 apresenta-se o sistema de malha irrigando área de pasto e cafeicultura. 
 
 
 
 
 
 
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É importante considerar que o sistema de irrigação por aspersão do tipo malha — 
em função da sua adaptabilidade a diferentes situações de campo, seu custo competitivo 
e facilidades operacionais — vem incrementando o uso da aspersão convencional não só 
em áreas pequenas, mas também em médias e grandes. 
Na Figura 3.7, apresenta-se a irrigação por aspersão convencional do tipo canhão, 
em que se utilizam aspersores de maior tamanho, com o objetivo de maior diâmetro 
irrigado e, com isso, menor número de montagens, otimizando o uso da mão de obra. 
Como trabalham com pressão de serviço mais elevada, os aspersores necessitam de maior 
potência na motobomba. Quando bem regulados, não apresentam nenhum problema de 
impacto do jato de água na cultura irrigada. 
 
 
DICA: Com essas noções prévias, você já pode criar uma linha de raciocínio comparando 
os sistemas com relação a consumo de mão de obra, água, energia, eficiência etc. 
 Sistema de bombeamento: 
Como os sistemas de irrigação convencional são pressurizados, o conjunto de 
bombeamento é necessário na maioria das vezes, sendo responsável pela sucção e pelo 
recalque da água utilizada na irrigação. Eles podem ser alimentados com eletricidade, 
combustíveis e água, sendo esta última não muito utilizada para finalidades de irrigação 
(Figura 3.8). 
Na Figura 3.9 apresenta-se um desenho esquemático de uma instalação-padrão de 
bombeamento. 
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Estima-se que 20% da energia global, consumida, seja em operações com 
irrigação; grande parte desse consumo se deve a estações de bombeamento. Para isso, um 
bom sistema de irrigação deve sempre vir acompanhado de uma boa unidade 
bombeamento, que seja eficiente tanto na sua instalação física quanto na sua utilização 
de energia. Devido à sua importância, ele deve estar sempre em condições adequadas de 
funcionamento. 
 
 
Um ponto a ser observado na aquisição de uma unidade de bombeamento é em 
relação à eficiência do conjunto. Essa eficiência está diretamente ligada ao conjunto 
motobomba, entre outros fatores. Na aquisição desse conjunto, devem-se levar em conta 
os custos de aquisição, manutenção e operação, que representam algo em torno de 5%, 
10% e 85% do custo total (Fonte: Manual Técnico Grundfos). Logo, compensa investir 
em um conjunto com alta eficiência, que implica maior custo inicial, porém menor custo 
de manutenção, devido à redução no consumo de energia (Tabela 3.1). 
Por isso, deve-se adotar o critério de realização de manutenções periódicas. A 
verificação da pressão na saída do conjunto motobomba deve ser feita com freqüência, 
para evitar que o sistema trabalhe fora das especificações de pressão e vazão. 
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A casa de bombas deve ser coberta e os equipamentos, livres de ação da água e 
dos raios solares. 
Para o bombeamento, podem-se utilizar diversos tipos de bombas, e as mais 
usadas em irrigação são as centrífugas de eixo horizontal. 
Em razão da potência exigida pelos sistemas de aspersão, faz-se necessária a 
instalação de equipamentos de partida e proteção que protejam a rede elétrica (corrente 
de partida). Os equipamentos utilizados para essa finalidade são: 
 Sistema de partida e proteção (dependente da concessionária de energia), o qual é 
dimensionado de acordo com a potência do motor; exemplo: 
até 7,5 cv: partida direta. 
de 7,5 - 20 cv: chave triângulo estrela. 
acima de 20 cv: chave compensadora. 
 
O conjunto de bombeamento pode ser acionado por diversas fontes de energia, 
sendo a eletricidade a mais comum. 
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Uma tabela comparativa entre consumo de eletricidade e combustível (diesel) 
entre motores pode ser vista no Apêndice C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tubulação 
As tubulações do sistema de aspersão convencional são as responsáveis pela 
condução da água do conjunto motobomba até os pontos de saída. Geralmente, elas são 
de grandes diâmetros e com paredes espessas. Podem ser de PVC, aço zincado, alumínio, 
ferro fundido, fibrocimento e polietileno, sendo o mais comum o PVC. 
A definição da tubulação é feita em função do diâmetro, do material e do tipo de 
engate. O diâmetro é definido de acordo com a velocidade máxima permitida de 
escoamento dentro do conduto ou a perda de carga máxima permitida. O material é 
definido conforme o preço,a disponibilidade, a existência de diâmetro e a pressão de 
serviço — se a tubulação vai ser enterrada ou não — e principalmente a durabilidade. 
Deve-se procurar adquirir tubulações de empresas conhecidas no mercado, idôneas e com 
um bom histórico de qualidade. O tipo de engate deve ser seguro e de fácil manejo. 
 Acessórios 
Os acessórios utilizados na irrigação por aspersão convencional são os mesmos 
usados nos outros sistemas, por exemplo: curvas, reduções, tampão final etc. 
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Devido à grande adaptabilidade desse sistema, ele exige algumas peças especiais, 
e não comuns em outros sistemas. São peças "desenvolvidas especialmente" para o 
sistema de irrigação por aspersão, como: curvas especiais, válvulas, registros especiais, 
tripé para os aspersores etc., como apresentado na Figura 3.10. 
 
 
 Aspersores 
Os aspersores são as peças principais do sistema de aspersão convencional. São 
eles os responsáveis pelo fracionamento do jato de água que simula uma precipitação. 
Eles apresentam diversas características e particularidades e são classificados segundo: 
pressão de serviço, número de bocais, mecanismo de giro, ângulo de inclinação, giro e 
tamanhos. 
 
 Pressão de serviço (PS): 
• Muito baixa: 4 a 10 mca. 
• Baixa: 10 a 20 mca. 
• Média: 20 a 40 mca. 
• Alta: > 40 mca. 
 1, 2 ou 3 bocais. 
 Mecanismo de giro (impacto ou contrapeso). 
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 Ângulo de inclinação dos bocais (6°, 20° e 30°). 
 Giro completo ou setorial. 
 Tamanhos (pequeno, médio ou grande). 
 Espaçamento: 
• Depende do aspersor e da velocidade do vento. 
• Geralmente: 6 x 6 m até 90 x 90 m. 
• Aspersão convencional (média PS): 12 x 12, 12 x 18, 18 x 18 x 24 e 24 x 
24 m. 
• Espaçamento retangular: 
- Maior valor: entre linhas laterais. 
- Menor valor: entre aspersores. 
Em geral um maior espaçamento implica menores uniformidades de aplicação de 
água e um menor custo, devendo-se buscar um equilíbrio através de simulações e testes 
de uniformidade. 
A escolha do aspersor depende do projetista, que deve sempre levar em 
consideração a intensidade de aplicação do aspersor (Ia) e o potencial de escoamento 
(VIB, declividade e tipo de cobertura do solo). 
Os fabricantes colocam em seus catálogos as informações técnicas sobre os 
modelos de aspersores (Tabela 3.2). As principais características contidas num catálogo 
são: diâmetro do bocal, pressão de serviço, vazão, raio etc. Essas informações podem ser 
encontradas em catálogos impressos ou nas páginas da internet. 
Uma das principais características a serem observadas na escolha de um aspersor 
é a intensidade de aplicação deste. É essa intensidade que vai dizer se ele tem ou não 
potencial de ocasionar escoamento superficial, que pode ser potencializada por maior 
declividade do terreno ou se o solo estiver sem cobertura (solo nu). Assim, podem-se 
escolher valores mais próximos da VIB se o terreno for plano e, ou, tiver cobertura vegetal 
protegendo-o, ou inferiores caso não seja dessa forma. Deve-se lembrar ainda de que a Ia 
afetará o tempo de irrigação sendo importante considerar, além dos aspectos de 
escoamento, valores que possibilitem tempos de irrigação que favoreçam o uso da mão 
de obra e a operacionalidade da condução das irrigações. 
Ia (aspersor) ≤ VIB (solo) 
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Outros dois parâmetros que devem ser sempre monitorados na irrigação por 
aspersão são a pressão e a vazão. Isso porque essas duas variáveis estão intimamente 
relacionadas, de forma que a alteração em uma afeta diretamente a outra. 
 
CONSIDERAÇÕES SOBRE O SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO 
CONVENCIONAL 
A elaboração de um projeto de irrigação é realizada a partir do cálculo hidráulico, 
considerando-se parâmetros e critérios técnicos agronômicos e de engenharia de 
irrigação. 
Os critérios normalmente considerados são: condições de clima, vazão disponível 
para a irrigação, solo, topografia, necessidade hídrica da cultura, equipamento de 
irrigação escolhido (principalmente aspersores) e distribuição otimizada de energia, 
viabilidade econômica e sustentabilidade. 
O cálculo hidráulico possibilita o dimensionamento das linhas laterais, principais, 
de recalque, sucção e conjunto motobomba do sistema. E realizado para que as condições 
ideais de funcionamento sejam atendidas. 
Como a engenharia do dimensionamento, de qualquer sistema de irrigação, é 
fundamentada nos mesmos princípios, discute-se o cálculo hidráulico de um sistema de 
irrigação por aspersão convencional. 
Para um perfeito funcionamento do sistema de irrigação, tem-se que buscar um 
equilíbrio entre os conceitos teóricos e operacionais no Campo, ou seja, a solução técnica 
deve considerar, da melhor maneira possível, as necessidades de operação do sistema no 
campo. Para isso, é necessário que o projetista entenda as reais necessidades do produtor 
e tenha bem claros os conceitos hidráulicos envolvidos. 
O sistema de aspersão na área deve ser disposto de forma a equilibrar pressões, 
diminuir a exigência de potência da motobomba e aproveitar a declividade do terreno 
como ganho de pressão, caso seja, possível. 
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Para distribuição do sistema no campo, a preocupação principal é com a linha 
lateral, onde estão inseridos os emissores, sendo estabelecida, primeiramente, sua posição 
e, depois, a posição das demais linhas (principal, derivação etc.). 
Normalmente, as linhas laterais são colocadas acompanhando as curvas de nível 
e de plantio, na direção perpendicular à maior declividade do terreno e, se possível, 
também perpendicular à direção predominante dos ventos, como forma de melhor 
compensar os efeitos do arraste da água. 
A linha principal, por sua vez, é colocada no sentido da maior declividade ("de 
baixo para cima") ao longo de toda a área, normalmente dividindo a área simetricamente 
no meio. O fato de colocar a linha principal no meio da área possibilita que a linha lateral 
tenha menor comprimento, o que uniformiza a distribuição de água. É claro que podem 
existir algumas situações em que posicionar a LP na lateral da área seja mais adequado. 
Na Figura 3.11 são representadas algumas distribuições mais comuns do sistema 
no campo. Deve-se ressaltar que essa distribuição deverá ser alterada de acordo com as 
características da área e do projeto. 
Quando se trata de sistemas fixos, a disposição das linhas na área também segue 
a tendência descrita anteriormente. No caso da irrigação fixa do tipo malha, em que toda 
a tubulação da área é enterrada a profundidade de colocação dos tubos é um aspecto 
importante, principalmente para culturas anuais, que exigem o preparo do solo. 
Normalmente, essa tubulação é enterrada entre 40 e 60 cm de profundidade, 
aumentando-se esses valores de acordo com o maquinário utilizado no preparo e manejo 
do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Uma vez definida a parte agronômica do projeto (lâmina bruta de irrigação (ITN), 
turno de rega, escolha do aspersor, tempo de irrigação, número de posições irrigadas por 
linha lateral por dia e número de linhas laterais para a operação do sistema), realiza-se a 
parte de engenharia da irrigação (dimensionamento da rede de tubulação e motobomba). 
O correto dimensionamento visa ajustar o funcionamento adequado do sistema de 
irrigação de forma mais econômica possível, buscando um equilíbrio do gasto energético 
e custo do equipamento. 
 
PRINIPAIS REFERÊNCIAS: 
Montovani, E.; Bernardo, S.; Palaretti, L. Irrigação - princípios e métodos. 2009 
Bernardo, S. Manual de Irrigação. 1995.