Spatial variability of water level uniformity applied by fixed sprinkler irrigation systems

A uniformidade de aplicaÃÃo de Ãgua à um importante fator a ser considerado na avaliaÃÃo dos sistemas de irrigaÃÃo por aspersÃo. A uniformidade depende do tipo de aspersor e suas condiÃÃes operacionais: a disposiÃÃo e o espaÃamento entre os aspersores no campo, a velocidade e a direÃÃo do vento durante o perÃodo de aplicaÃÃo de Ãgua. Este trabalho contribui para desenvolver tÃcnicas adequadas de avaliaÃÃo de resultados para a melhoria do sistema. O experimento foi conduzido na chÃcara denominada Floricultura & Mercado de Plantas Cascavel, regiÃo norte da cidade de Cascavel-PR, a 24 55â 04â Sul e 53 28â 31â Oeste. Foram instalados uma caixa de Ãgua de 5 m3, uma bomba, vÃlvulas e hidrÃmetro. Foram utilizadas duas parcelas S1 e S2 de 10 x 10 m; na S1 foram instalado manÃmetros, 100 coletores, 4 aspersores super 10 bocal azul, compensantes e, apÃs 32 ensaios, foram substituidos por 4 aspersores super 10 bocal azul, nÃo compensantes a 1,5 m de altura; o mesmo foi aplicado na parcela S2, onde somente a altura dos aspersores mudou para 1,0 m de altura. Durante a irrigaÃÃo por aspersÃo, a cada 1 hora, foi coletada e quantificada a quantidade de Ãgua nos coletores por meio de uma proveta graduada; foram anotados as condiÃÃes de vento, temperatura e umidade do ar no inÃcio e em intervalos de 10 minutos, por meio de uma estaÃÃo metereolÃgica portÃtil La Crosse Technology. Este estudo teve como propÃsito verificar, por meio de modelos geoestatÃsticos, se os dados coletados das lÃminas de Ãgua e uniformidade de irrigaÃÃo por aspersÃo possuem estruturas de dependÃncia espacial. Os resultados obtidos confirmaram que existe variabilidade espacial para as lÃminas mÃdias de Ãgua na irrigaÃÃo por aspersÃo com aspersores compensantes a 1,0 m de altura e para as lÃminas mÃdias de Ãgua na irrigaÃÃo por aspersÃo com aspersores nÃo compensantes a 1,5 m de altura. Verificou-se tambÃm a existÃncia de variabilidade espacial para o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC), Coeficiente de Uniformidade de DistribuiÃÃo (CUD) e Coeficiente de Uniformidade EstatÃstico (CUE). Nos mapas temÃticos, construÃdos para o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen, Coeficiente de Uniformidade de DistribuiÃÃo e Coeficiente de Uniformidade EstatÃstico com aspersores compensantes a 1,0 m de altura, observou-se uma melhor uniformidade da irrigaÃÃo por aspersÃo. Verificou-se que a velocidade do vento afeta de forma inversamente proporcional o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen.Water application uniformity is an important factor to be considered in the evaluation of sprinkler irrigation systems. The uniformity depends on the type of sprinkler and its operational conditions, the display and space among the sprinklers on the field, and also the wind speed and direction during the water applying period. This work contributes to develop appropriate techniques for results evaluation in order to improve the system. The experiment was conducted at a farm called âFloricultura & Mercado de Plantas Cascavelâ, north region of the city of Cascavel, ParanÃ, at 24 55â 04â South latitude and 53 28â 31â West longitude. Two water tanks of 5mÂ, a bomb, valves and hydrometer were installed. Two land areas were used, S1 and S2 of 10 x 10 m. On S1 were installed manometers, 100 collectors or pluviometers, 4 Super 10 blue nozzle pressure compensating sprinklers which, after 32 trials, were replaced by 4 Super 10 blue nozzle non pressure compensating sprinklers at 1.5m height, and the same on the area S2, in which the sprinklers were set at 1m height. During the sprinkler irrigation, at every 1h interval the amount of water in the collectors or pluviometers were collected and quantified by a graduated cylinder, and during this hour the wind condition, temperature and air humidity at the beginning from 10 to 10 minutes were recorded by a portable meteorological La Crosse Technology station. This study aimed to analyze by geostatistical methods if all data collected from water levels and irrigation uniformity by sprinkler irrigation have structures of spatial dependence. Results show that there is spatial variability for the average water depths in irrigation by aspersion with compensating sprinklers at 1.0 m height and average water depths in sprinkler irrigation with non-compensating sprinklers at 1.5m height. The existence of the special variability for the Christiansen uniformity coefficient (CUC), coefficient of uniformity of distribution (CUD) and statistical uniformity coefficient (CUE) was also verified. The best irrigation by aspersion was observed in the thematic maps produced for the Christiansen uniformity, coefficient of distribution and statistical uniformity coefficient with compensating sprinklers at 1,0 m high. It was observed that the wind speed affects the Christiansen coefficient of uniformity in an inverse rati