Modeling gun sprinkler water application under different wind conditions

Canhões hidráulicos são utilizados de forma intensa, para a aplicação de água e de vinhaça na cultura da cana-de-açúcar, que tem importante papel no cenário sócio-econômico brasileiro. Os canhões hidráulicos também têm grande aplicação na mecanização da irrigação de pequenas áreas com formato geométrico irregular. Apesar da versatilidade dos canhões, a sua utilização é bastante criticada, em função da baixa uniformidade de aplicação de água. Esta baixa uniformidade de aplicação de água, que reduz a produtividade das culturas irrigadas e aumenta as perdas de água, energia e fertilizantes, é decorrente do desconhecimento das características de distribuição de água dos canhões, levando à adoção de critérios equivocados de dimensionamento e operação dos sistemas de irrigação, nos quais os canhões são utilizados. De modo a utilizar os canhões hidráulicos de maneira mais correta, este trabalho objetivou desenvolver e avaliar os seguintes procedimentos: i) uma metodologia para a composição do perfil radial de distribuição de água de aspersores que operam com dois bocais, a partir do ensaio individual de cada bocal; ii) uma rotina computacional para a determinação do perfil radial de distribuição de água, mediante ensaios de aspersores em equipamentos autopropelidos de irrigação; iii) uma rotina computacional para ajustar seis parâmetros empíricos de distorção de vento do modelo de Richards & Weatherhead (1993), mediante ensaios de distribuição de água de aspersores operando de forma estacionária; e iv) uma rotina computacional para ajustar seis parâmetros empíricos de distorção de vento do modelo de Richards & Weatherhead (1993), a partir de ensaios de distribuição de água de aspersores operando em equipamentos autopropelidos de irrigação. As intensidades de precipitação dos perfis radiais obtidos nos procedimentos de cálculos, referentes aos objetivos i e ii, foram muito próximas às intensidades de precipitação obtidas nos perfis radiais determinadas nos ensaios em laboratório. Esta boa adequação também foi comprovada com a proximidade dos valores de uniformidade de Christiansen para equipamentos autopropelidos de irrigação, simuladas para espaçamentos de carreadores compreendidos entre 40% a 80% do diâmetro molhado do aspersor com os perfis radiais obtidos pelos procedimentos de cálculo e determinados em laboratório. Na aplicação da rotina computacional, referente ao objetivo iii, observou-se que, os ensaios realizados em condições de maiores velocidades do vento estão associados aos maiores valores de intensidades de aplicação de água e, conseqüentemente, aos maiores valores de desvios médios (de 2,168 a 3,611 mm h-1). Na aplicação da rotina computacional, referente ao objetivo iv, um comportamento semelhante foi observado ao comparar os valores de lâminas aplicadas obtidas nas simulações e observadas nos ensaios de campo, onde os valores de desvios médios aumentaram (de 1,521 a 2,307 mm) com o incremento na velocidade do vento observada nos ensaios. Estes resultados demonstram que, com o auxílio das rotinas computacionais desenvolvidas é possível: i) reduzir o número de ensaios de laboratório para a determinação do perfil radial de distribuição de água; ii) determinar o perfil radial de distribuição de água diretamente em sistemas autopropelidos de irrigação; e iii) ajustar os parâmetros empíricos de distorção de vento do modelo de Richards & Weatherhead (1993) mediante ensaios de distribuição de água do aspersores operando de forma estacionária ou em equipamentos autopropelidos de irrigação