Wind drift evaporation losses modeling in fixed and rotating plate spray sprinklers in irrigation by center pivot

A adoção de sistemas de irrigação de aspersão via pivô central tem crescido a taxas elevadas e vem se destacando pela grande autonomia, facilidade de operação e manutenção, tornando o sistema muito flexível e competitivo quanto à adoção de diferentes estratégias de manejo e tecnologias. Seu desempenho está estritamente relacionado às variáveis intrínsecas do sistema e das variáveis meteorológicas do local de instalação. Desta forma o presente trabalho possui os seguintes objetivos: (i)Avaliar as variáveis meteorológicas nas perdas por evaporação e arraste (PEA) da irrigação por pivô central; (ii) Avaliar a influência do tipo de emissor (emissor de placa fixa ou placa defletora rotativa oscilante) nas perdas por evaporação e arraste e suas respectivas uniformidades de distribuição, (iii) Avaliar alguns modelos existentes para estimar as perdas por evaporação e arraste, (iv) Ajustar e validar um modelo para estimativa das perdas por evaporação e arraste em sistemas de irrigação por pivô central. Para isso, foram realizados ensaios de precipitação a campo com emissores de placa defletora fixa - Super Spray Senninger® (PDF) e emissores de placa defletora rotativa oscilante - Iwob Senninger® (PDRO). Foram observados resultados de uniformidade de distribuição variando de 85 % a 97% com valores médios de 92,8% para emissores PDRO, e 79,9% a 94,20% com um valor médio de 89,8% para emissores PDF. Considerando a eficiência de aplicação os emissores PDRO se mostraram com um desempenho mais satisfatório, com valores de PEA variando de 0,1% a 24,5% com um valor médio de 10,7%, enquanto que para os emissores PDF os resultados se concentraram em um intervalo de 1,3% a 35,7% e um valor médio de 14%. Foram ajustadas duas equações distintas para estimar as PEA em função da velocidade do vento e de acordo com o tipo de emissor. A velocidade do vento foi a única variável independente que se mostrou significativa estatisticamente, e se comportou linear e positivamente em relação as PEA. As equações possuem um intercepto (β0) idêntico, o que nos explica que em condições de baixa velocidade do vento (próximo de 0ms-1) as PEA são idênticas, porém a variável independente exerceu maior influência em emissores de placa fixa. Dentre os modelos já existentes, o modelo de Dechmi et al. (2003) apresenta classificação boa para ambos os emissores. Para os emissores com placa defletora fixa, outros três modelos obtiveram uma classificação boa, são eles: Yacoubi et al. (2010), Sanchez et al. (2011) e Ortiz et al. (2015).The adoption of sprinkler irrigation systems by the center pivot has grown at high rates and has been highlighted by the great autonomy, ease of operation and maintenance, making the system very flexible and competitive in adopting different management strategies and technologies. Their performance is closely related to the system's intrinsic variables and meteorological variables of the installation site. In this way the present study has the following objectives: (i) To evaluate the meteorological variables in the wind drift evaporation losses (WDEL) in a center pivot system; (ii) Evaluate the influence of the type of sprinkler (fixed deflector plate and oscillating rotary deflector plate) on the WDEL and their respective distribuition uniformities, (iii) Evaluate some existing models to estimate WDEL, (iv) adjusting and validating a model for estimation WDEL in center pivot irrigation systems. For this, field precipitation tests were performed with the fixed deflector plate sprinklers (Super Spray Senninger®) and oscillating rotary deflector plate sprinklers (Iwob Senninger®). Results of distribuition uniformity ranging from 85% to 97% with mean values of 92.8% for oscillating rotary plate sprinklers were obtained, whereas for the fixed plate sprinklers the results were between 79.9% to 94.2% with an average value of 89.8%. Considering the application efficiency, the sprinklers with oscillating rotary plate showed a more satisfactory performance, with values of WDEL varying from 0.1% to 24.5% with an average value of 10.7%, whereas for the fixed plate sprinklers the amplitude was slightly higher with losses within a range of 1.3% to 35.7% and an average value of 14%. Two different equations were fitted to estimate wind drift evaporation losses as a function of wind speed and according to the type of sprinkler. The wind speed was the only independent variable that was statistically significant, and behaved linearly and positively in relation to the WDEL. The equations have an identical intercept (β0), which explains that in conditions of low wind speed (close to 0ms -1) the WDEL are identical, but the independent variable wield a greater influence on. Among the models studied, the model of Dechmi et al. (2003) presents a good rating for both sprinklers. For the fixed deflector plate sprinkler, three other models obtained a good classification, they are: Yacoubi et al. (2010), Sanchez et al. (2011) and Ortiz et al. (2015)