ABSTRACT The main objective of this study was to develop a numerical model to simulate water distribution, and the shape of the wetted soil volume, resulting from a point source irrigation at the ground surface (dripper), given soil hydraulic properties and irrigation system parameters. The mathematical model was developed in Fortran 90 at the Department of Biosystems Engineering, at the Luiz de Queiroz College of Agriculture, ESALQ/USP. The computer program was structured to allow the user to input information such as: a) flow and transport related to soil properties, b) information on irrigation type, c) boundary conditions, d) simulation time, and e) water application time through irrigation. Data from another experiment carried out at the Department of Biosystems Engineering were used to validate the model. Model performance was evaluated based on Willmott concordance index, coefficient of efficiency, root mean square error, mean error, and maximum absolute error. Based on comparisons of the model deviations from the measured data and with other results reported in the literature, it was clear that the predictions of the proposed numerical model were very satisfactory.

ABSTRACT The application of chemical substances to the soil together with little attention given to the possible environmental impacts, transformed the environment into a recipient of waste. The aim of this study was to simulate the movement of water and solutes (sodium and potassium together) using the STANMOD and HYDRUS-2D models in a typical Haplic Planosol under the application of wastewater via surface irrigation under different flow rates. The experiment was conducted in the laboratory by miscible displacement tests, first using columns with deformed soil under saturation and steady water flow conditions, at a rate of 11.7 cm3 min-1, to obtain transport parameters of sodium and potassium ions, and in the applied residual water, the values of 475 and 76.6 mg dm-3, respectively. The transport parameters were estimated from the numerical adjustment of effluent distribution curves, using the STANMOD model. In a second step, the HYDRUS-2D model was applied to simulate the volumetric soil moisture distribution profiles, as well as the ion concentrations in the wet bulb. Considering the results obtained, we can see that there was considerable interaction between the solutes and the soil. The value of the delay parameter was higher for the sodium when compared to the potassium, reflecting its greater adsorption and the processes of exchange between the solute and the soil. The results suggested the need for adequate soil management in order to avoid future soil sodification and, in view of the application of HYDRUS-2D, it was verified that the model presented a satisfactory performance in the simulation of the displacement of the ions, after 1, 5 and 10 hours of wastewater application.

No cultivo da cana-de-açúcar, a inundação é um problema sério, particularmente onde os sistemas de drenagem superficiais não são adequados. Foram estudados os índices fisiológicos da cana-de-açúcar (Saccharum sp., cultivar RB 867515) em condições normais e inundadas. Um experimento em ambiente protegido foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, arranjado em esquema fatorial (5 x 3 + 1) x 4, quais sejam, 5 velocidades de rebaixamento do nível freático (30 cm de profundidade em 3, 6, 9, 12 e 15 dias) e 3 estádios de desenvolvimento (67, 210 e 305 dias após a plantação- DAP) + um tratamento controle (irrigação sem inundação do solo) com 4 repetições. As análises dos resultados indicam que a inundação do solo nas diferentes velocidades de rebaixamento do nível freático não interferiu nas taxas de crescimento absoluto, de assimilação líquida e de crescimento da cana-de-açúcar. A maior taxa de crescimento relativo e razão de área foliar da cana-de-açúcar foram obtidas quando a inundação do solo ocorreu no período de 210 DAP.

In sugarcane cultivation, waterlogging is an acute problem particularly where surface drainage facilities are not adequate. Physiological indexes were studied in sugarcane (Saccharum sp. cultivar RB 867515 genotype) at normal and logging water. A greenhouse experiment was conducted in a randomized blocks design, arranged in factorial scheme (5 x 3 + 1) x 4, which are, 5 demotion velocities of the water table (30 cm depth in 3, 6, 9, 12 and 15 days) and, 3 plant growth stages (67, 210 and 305 days after planting - DAP) + a control (irrigation without waterlogging) with 4 replications. The analysis results indicated that logging water stress condition to different downgrade rate of water table did not interfere on average absolute growth rate, liquid assimilation rate and growth rate of sugarcane. The highest relative growth and leaf area ratio were obtained when water logging soil condition occurs at 210 DAP.

RESUMO Apesar da crescente utilização da técnica TDR para o monitoramento dos íons na solução do solo, são poucos os estudos que fornecem uma contribuição relevante sobre o erro instrumental do ponto de vista da métrica. Para superar esta limitação foi aplicada uma metodologia baseada no teorema central do erro a fim de quantificar a incerteza associada com a utilização da técnica na estimativa de íons de potássio para dois tipos de solo; utilizaram-se, então, modelos matemáticos para estimar o íon potássio na solução dos solos a partir da condutividade elétrica aparente e umidade do solo fornecida por leituras da técnica da TDR cujos resultados foram comparados com a concentração de potássio determinada por espectrofotometria de chama. Os resultados demonstraram que o erro aleatório e o sistemático podem ser identificados pela métrica e que leituras médias da TDR aumentam significativamente a precisão da metodologia de determinação de potássio porém leituras aleatórias podem levar a um erro de ± 18,84 mg L-1 de K+ na solução do solo (0-3 dS m-1) com 95,42% de confiança para um solo areia-franca, além de um erro de ± 12,50 mg L-1 de K+ (0-2,5 dS m-1) em solução de solo com 95,06% de confiança para um solo argilo-arenoso.

ABSTRACT Despite the growing use of the time domain reflectometry (TDR) technique to monitoring ions in the soil solution, there are few studies that provide insight into measurement error. To overcome this lack of information, a methodology, based on the central limit theorem error, was used to quantify the uncertainty associated with using the technique to estimate potassium ion concentration in two soil types. Mathematical models based on electrical conductivity and soil moisture derived from TDR readings were used to estimate potassium concentration, and the results were compared to potassium concentration determined by flame spectrophotometry. It was possible to correct for random and systematic errors associated with TDR readings, significantly increasing the accuracy of the potassium estimation methodology. However, a single TDR reading can lead to an error of up to ± 18.84 mg L-1 K+ in soil solution (0 to 3 dS m-1), with a 95.42% degree of confidence, for a loamy sand soil; and an error of up to ± 12.50 mg L-1 of K+ (0 to 2.5 dS m-1) in soil solution, with a 95.06% degree of confidence, for a sandy clay soil.

O nitrato é a principal forma de nitrogênio associada à contaminação ambiental, e sua elevada mobilidade no solo justifica a preocupação em relação ao manejo da adubação nitrogenada em solos agrícolas tropicais. Portanto, objetivou-se com este trabalho verificar o efeito do íon acompanhante no deslocamento do íon nitrato, mediante a análise dos parâmetros de transporte do nitrato, por meio da elaboração de Breakthrough Curves (BTC) e seus respectivos ajustes pelo modelo de ajuste numérico STANMOD. O experimento foi conduzido no Laboratório de Solos e Qualidade de Água, no Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba - SP, com amostras de solo deformadas, saturadas e em regime permanente, via aplicação de nitrato, por duas diferentes fontes inorgânicas, Ca(NO3)2 e NH4NO3, na concentração de 50 mg L-1 de NO3-, e em duas classes de solos tropicais: Latossolo Vermelho-Amarelo (S1) e Nitossolo Vermelho (S2). Pelos resultados obtidos, pôde-se verificar que não houve influência do íon acompanhante no deslocamento do nitrato, porém verificou-se que houve influência da textura do solo, agregação das partículas do solo, velocidade da solução no solo e a presença de matéria orgânica, havendo maior mobilidade do nitrato no Nitossolo Vermelho (S2).

Nitrate is the main form of nitrogen associated with water contamination; the high mobility of this species in soil justifies the concern regarding nitrogen management in agricultural soils. Therefore, the objective of this research was to assess the effect of companion cation on nitrate displacement, by analyzing nitrate transport parameters through Breakthrough Curves (BTCs) and their settings made by numerical model (STANMOD). The experiment was carried out in the Soil and Water Quality Laboratory of the Department of Biosystems Engineering, "Luiz de Queiroz" College of Agriculture in Piracicaba (SP), Brazil. It was performed using saturated soil columns in steady-state flow condition, in which two different sources of inorganic nitrate Ca(NO3)2 and NH4NO3 were applied at a concentration of 50 mg L-1 NO3-. Each column was filled with either a Red-Yellow Oxisol (S1) or an Alfisol (S2). Results are indicative that the companion ion had no effect on nitrate displacement. However, nitrate transport was influenced by soil texture, particle aggregation, solution speed in soil and organic matter presence. Nitrate mobility was higher in the Alfisol (S2).

A preocupação com o destino de produtos químicos e água, aplicados ao solo, tem motivado vários pesquisadores a desenvolverem e aplicarem modelos teóricos, a fim de descrever os processos físicos envolvidos no transporte desses produtos no perfil do solo. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo aplicar o modelo HYDRUS-1D, bem como avaliar sua performance, em simulações do deslocamento do potássio e água (umidade do solo), em colunas segmentadas, preenchidas com dois tipos de solos tropicais, em condições não saturadas (Latossolo Vermelho- - Amarelo e Nitossolo Vermelho). Os parâmetros de transporte do potássio foram obtidos por meio de curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves (BTC)). O desempenho do modelo foi avaliado com base nos seguintes parâmetros estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott. Diante dos resultados obtidos, pôde-se concluir que o modelo HYDRUS-1D foi eficiente nas simulações de deslocamento do potássio e da água, em relação aos dois materiais de solo estudados.

The need to better understand and predict the fate and transport of water and various dissolved contaminants in tropical soils has motivated the development of theoretical models describing the basic physical and biogeochemical processes involved. This research aimed to evaluate the performance of the HYDRUS-1D software package to simulate water and potassium movement in segmented columns filled with two tropical soil types, a red-yellow Latosol (LVA) and a Nitosol (NV), during unsaturated flow conditions. The potassium transport parameters were estimated from observed solute breakthrough curves. Model performance was evaluated using several statistical criteria: maximum error, mean absolute error, root mean square standard error, coefficient of residual mass, coefficient of determination, efficiency and the Willmott agreement index. Results showed that the HYDRUS-1D model was very efficient in simulating the movement of water and potassium in the two soils.

Algumas variáveis climáticas, tais como a temperatura do ar (T) e a umidade relativa do ar (UR) exercem grande influência sobre a produção agrícola. Uma vez combinadas adequadamente, podem resultar em incrementos quantitativos e qualitativos do produto final, o que as tornam indispensáveis no monitoramento e manejo dentro do ambiente de produção. A aquisição de dados é uma importante ferramenta que pode auxiliar nesse processo, resultando em maior eficiência e uso racional dos recursos. Desse modo, o presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados (SAD) compacto, na forma de um datalogger (de construção simples), para monitorar T e UR. Os dados provenientes dos sensores utilizados são gravados numa memória do tipo flash drive (USB removível), que é posteriormente conectada a um computador para interpretação dos dados via software. A fim de avaliar o desempenho do SAD, os dados registrados foram comparados com os dados de uma estação meteorológica convencional e de uma automatizada, apresentando valores de UR próximos em ambos os casos. Para T, a substituição do amplificador operacional é necessária. Dessa forma, o SAD desenvolvido apresenta-se viável inclusive para aplicações em campo.

Certain weather variables such as air temperature (T) and relative humidity (RH) play an important role on agricultural production. Under proper combinations, these climatic factors may generate quantitative and qualitative increments in the final product, which makes them essential at their monitoring and management within the production environment. Data acquisition is an important tool which can assist this process, resulting in higher efficiency and rational use of resources. In this way, the present work had as objective the development of a compact data acquisition system (DAS), in a datalogger form (with easy build) to monitor T and RH. The data acquired from the sensors are stored in a removable USB flash drive and, afterwards, analyzed by a computer via software. To evaluate the performance of DAS, these data were compared with both conventional and automated meteorological station data, showing similar RH values in both cases. For T, replacement of the operational amplifier is required. Therefore, the usage of the developed DAS is feasible, even at field applications.

O íon potássio, presente em grande quantidade na vinhaça, por se tratar de um cátion monovalente, tem a característica de promover a dispersão das partículas de argila, assim como o sódio, provocando redução do espaço poroso do solo e, por sua vez, reduzindo sua permeabilidade. Para avaliar este efeito de redução mediante a aplicação de vinhaça ao solo, realizou-se um experimento para três diferentes solos, com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de diferentes doses de vinhaça na condutividade hidráulica do solo saturado e verificar suas possíveis alterações químicas, destes solos. Para tal, foram utilizadas colunas de PVC (em um esquema de permeâmetro de carga constante para a obtenção dos valores da condutividade hidráulica do solo saturado), preenchidas com três solos (Latossolo Vermelho-Escuro - LVE, Latossolo Roxo - LR e Nitossolo Vermelho Eutrófico - NVE), nas quais foram aplicadas quatro doses de vinhaça (0; 150; 300 e 450 m³ ha-1), distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x4, com três repetições. Os resultados evidenciaram que apenas o Latossolo Vermelho-Escuro (LVE) apresentou redução nos valores da condutividade hidráulica do solo saturado e que, diante de aplicações de vinhaça, até 300 m³ ha-1, observou-se incremento nas concentrações dos íons potássio, cálcio e capacidade de troca catiônica (CTC).

The potassium ion, present in great amount in the vinasse because it is a monovalent cation, has the characteristic of promoting the dispersion of clay particles, in the same way as the sodium, causing a reduction in the pore space of the soil and, in its turn, reducing its permeability. To evaluate this effect of reduction by application of vinasse to the soil, an experiment was conducted for three different soils, with the objective of evaluating the effect of the application of different doses of vinasse on hydraulic conductivity of saturated soil and verifying its possible chemical changes of these soils. For that, it was used PVC columns (in a scheme of constant head permeameter to obtain the values of hydraulic conductivity of saturated soil), filled with three soils - Dark Red Latosol (DRL), Purple Latosol (PL) and Eutrophic Red Nitossol (ERN) - , in which were applied four doses of vinasse (0, 150, 300 and 450m³ ha-1), distributed in a completely randomized design with a 3x4 factorial scheme with three replications. The results evidenced that only the Dark Red Latosol (DRL) showed a reduction in the values of hydraulic conductivity of saturated soil, and in front of the application of vinasse, up to 300m³ ha-1, it was observed an increase in the concentrations of potassium, calcium and cation exchange capacity (CEC) ions.

Dada a importância das equações de chuvas intensas para o dimensionamento de obras de controle de enxurradas, este trabalho teve como objetivo comparar as alturas precipitadas geradas pelas equações de Martinez & Magni (1999) com aquelas obtidas com o programa PLUVIO 2.1, considerando as primeiras como padrão. Foram comparadas chuvas intensas de 10; 20; 30; 60; 120 e 1.440 minutos, e períodos de retorno de 2; 5; 10; 50 e 100 anos, para 30 localidades do Estado de São Paulo. Os resultados revelaram que, principalmente para as chuvas de 24 horas e período de retorno de 100 anos, houve desvios importantes para 4 postos localizados na região central e a leste do Estado. Para as demais localidades o programa apresentou bom desempenho.

Rainfall intensity durations relationships are extremely important in the design of systems for mitigating runoff losses. The objective of this work was to compare rainfall depths generated by the PLUVIO 2.1 software, with depths from the standard intensity duration curves developed by MARTINEZ & MAGNI (1999). It was compared rainfall intensities of 10, 20, 30, 60, 120 and 1440 minute durations for 2, 5, 10, 50 and 100 year return periods for 30 sites in the state of São Paulo. The results showed that PLUVIO was effective, except in predicting the 24 hours rainfall from 100 year return period events in four locations in the central and eastern regions of the state.

O escoamento da água oriunda das terras agricultadas é o principal fator poluente dos mananciais hídricos nas áreas rurais. Devido a esse fato, faz-se necessário o desenvolvimento e a aplicação de tecnologias que venham a reduzir descargas de resíduos indesejáveis. Nesse sentido, conduziu-se um experimento na área experimental do Departamento de Engenharia Rural - ESALQ/USP, Piracicaba - SP, com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes condições de solo, (feijão, gramínea e solo nu) e diferentes práticas de controle de erosão (sulco de infiltração, terraço de infiltração e sem práticas de controle de erosão), buscando-se estimar o escoamento superficial. O delineamento estatístico adotado foi o em blocos aleatorizados, em esquema fatorial 3x3, perfazendo 9 tratamentos com 3 repetições. O período de coleta de dados pluviométricos foi de 06 de dezembro de 2007 a 11 de abril de 2008; para isto, utilizou-se de um pluviômetro, com 21,1 cm de diâmetro, instalado na área experimental. Observando-se as perdas de água, em relação às estruturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Terraço, Sulco e Rampa; e com relação às coberturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Feijão, Capim e Solo Nu.

The flow of sediment from cropped land is the main pollutant of water sources in rural areas. Due to this fact, it is necessary to develop and implement technologies that will reduce water and sediment discharges. Accordingly, an experiment was conducted in the Department of Biosystems Engineering - ESALQ / USP, Piracicaba - SP with the objective to evaluate the effect of different soil cover (bean, grass and bare ground) and erosion control practices (wide base terraces and infiltration furrows in slopes (no practices to control erosion)) while measuring water losses in runoff. The statistical design adopted was randomized blocks in a 3x3 factorial scheme resulting in 9 treatments with 3 replicates (blocks). The period of rainfall data collection was December 6, 2007 to April 11, 2008. A 21.1 cm diameter rain gauge was installed in the experimental area. Terraces were the most efficient practices for reducing erosion losses in the treatments with infiltration furrows being better than the control treatment. Bean was more effective than grass in reducing erosion. Bare ground was the least efficient.

O sucesso na utilização de modelos matemáticos no estudo do transporte de íons no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros de transporte envolvidos neste processo são estabelecidos. De maneira geral, tais parâmetros são determinados mediante a resolução de um problema de otimização não linear em que os dados experimentais, obtidos em ensaios de deslocamento miscível, são ajustados a um modelo teórico. Neste sentido, a utilização de softwares de alta performance no ajuste destes parâmetros mostra-se vantajosa, uma vez que, além da consistência e da disponibilidade de ferramentas numéricas preexistentes, possibilita a incorporação de novas rotinas de acordo com o fenômeno que se queira simular. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver, em ambiente MATLAB 6.5, uma rotina computacional para a otimização dos seguintes parâmetros de transporte: fator de retardamento (R) e coeficiente de dispersão (D). A rotina desenvolvida foi aplicada a dados experimentais de três ensaios de deslocamento miscível do íon potássio em colunas preenchidas com um Latossolo Vermelho- -Amarelo, fase arenosa. A qualidade dos ajustes obtidos foi avaliada utilizando-se do coeficiente de exatidão. Concluiu-se que a rotina proposta apresentou ótimo desempenho, o que, além de reforçar a consistência do método numérico utilizado, indica que a rotina proposta neste trabalho pode contribuir com o avanço dos estudos teóricos da dinâmica da água e de solutos em meios porosos não saturados.

The successful use of mathematical models in studies of solute transport in soil is dependent on the accuracy to which the transport parameters involved in this process can be specified. In general, these parameters are determined by using nonlinear optimization techniques to fit theoretical models to experimental data obtained in miscible displacement experiments. The use, therefore, of high-performance software to evaluate these parameters appears to be advantageous since, in addition to consistency and the availability of pre-existing numerical routines, such software allows for the incorporation of new routines that are specifically tailored for the phenomena being simulated. The main objective of this study was to develop a MATLAB 6.5 computational routine to optimize the evaluation of retardation factor (R) and dispersion coefficient (D) from miscible displacement data. This routine was applied to experimental data from three miscible displacement studies of potassium transport in columns filled with an Oxisol of sandy phase, with the setting quality being assessed by the coefficient of accuracy. The proposal routine gave excellent results, reinforcing the consistency of the numerical method used, and indicating that this routine can contribute to the advancement of theoretical studies of the solute-water dynamics in unsaturated porous media.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o rendimento comercial da cultura do tomate em resposta a diferentes níveis de salinidade e manejo da fertigação sob ambiente protegido. O experimento foi conduzido em duas etapas, sendo a primeira desenvolvida no Laboratório de Solos e a segunda realizada em ambiente protegido, ambos localizados no Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ/USP, em Piracicaba. A primeira etapa consistiu de testes preliminares que possibilitaram a construção de curvas de salinização artificial, visando a salinização artificial do solo; na segunda etapa, conduziu-se a cultura utilizando-se seis níveis de salinidade inicial do solo e dois tipos de manejo. Observou-se que o aumento da salinidade do solo reduziu o rendimento comercial da cultura. Para valores de condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) acima de 3,17 dS m-1, a produção relativa decresce 11,79% por aumento unitário da CEes. A cultivar de tomate Débora Plus apresentou maior tolerância à salinidade do que o encontrado na literatura (2,5 dS m-1).

The objective of this study was to evaluate tomato crop and its commercial yield in response to different salinity levels and management of fertigation under greenhouse conditions. The experiment was conducted in two stages, being the first realized in the Laboratory of Soils and second accomplished in plastic greenhouse, both located in Department of Biosystems Engineering of ESALQ/USP, in Piracicaba, Brazil. The first stage consisted of preliminary tests that made possible the construction of curves of soil salinization, for artificial salinization of the soil. In the second stage the effect of six levels of soil salinity and two types of crop management were studied. The increase of the soil salinity reduced the commercial crop yield. For values of electrical conductivity of the saturation extract over 3.17 dS m-1, production decreases by 11.79% per unit increase. "Débora Plus" tomato presented higher tolerance to salinity than the results found in the literature (2.5 dS m-1).

O uso eficiente da água na irrigação localizada dependerá, além de outros fatores, também do correto monitoramento da água no solo. Portanto, este trabalho teve como objetivo caracterizar as zonas efetivas de comprimento de raízes e de extração de água, bem como indicar o correto posicionamento de sensores de água no solo para o manejo da irrigação por gotejamento na bananeira em fase de produção. No experimento, conduzido na Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, foram estudados diferentes sistemas de irrigação localizada, diante dos seguintes tratamentos: T1 - dois emissores de 4 L h-1 por planta em uma lateral por fileira de plantas; T2 - quatro emissores de 4 L h-1 por planta em uma lateral por fileira de plantas; T3 - cinco emissores de 4 L h-1 por planta em faixa contínua com uma lateral por fileira. Pelos resultados obtidos, pode-se observar que as regiões mais adequadas para a instalação de sensores de umidade no solo nos tratamentos T1, T2 e T3 são as limitadas pelas distâncias e profundidades de 0,2 m e 0,4 m; 0,5 m e 0,35 m; 0,55 m e 0,35 m, respectivamente.

The efficient use of water for drip irrigation will depend, among other factors, the correct monitoring of water in the soil profile. This work aimed to characterize root zones of effective root length and effective root water uptake and also to indicate the correct sensors location in the soil profile for drip irrigation management in banana crop during the production stage of the first cycle. The experiment was carried out at the Embrapa Cassava & Tropical Fruits, under different systems: T1 - one lateral per plant row with two 4 L h-1 emitters per plant; T2 - one lateral per plant row with four 4 L h-1 emitters per plant; T3 - one lateral per plant row as line source, with five 4 L h-1 emitters per plant. The results showed that the more appropriate regions for soil water sensor placement in treatments T1, T2 and T3, should correspond to zones limited by distances and depths of 0.2 m and 0.4 m, 0.5 m and 0.35 m, 0.55 m and 0.35 m, respectively.

Este trabalho foi desenvolvido para analisar as perdas de carga localizadas em gotejadores coaxiais integrados em tubos de polietileno. A perda de carga para diferentes vazões foi determinada em quatro modelos de tubos gotejadores, com sete repetições. Para cada vazão, a perda de carga localizada foi calculada pela diferença entre a perda de carga no tubo com emissor e a perda de carga contínua no tubo uniforme, estimada pela equação de Darcy-Weisbach. Aproximações matemáticas foram sugeridas para calcular a perda de carga com base no coeficiente de carga cinética (K) e em um valor constante de comprimento equivalente (Le). A desconsideração da perda de carga localizada levou à superestimativa do comprimento máximo da linha lateral de até 25,7%, para os gotejadores autocompensados, e de 9,5%, para os não autocompensados. O cálculo da perda de carga localizada, utilizando o modelo potencial para estimar o valor de K em função do índice de obstrução, mostrou bons resultados, comparáveis àqueles obtidos com o valor de K ajustado pelos dados observados em laboratório, o que resultou em pequenas variações na estimativa do comprimento máximo da linha lateral por esses dois procedimentos.

This work was developed to determine localized head losses in coaxial emitter integrated in polyethylene pipes. The localized head losses, for different flows, were obtained in four emitters' model, with seven replications. The amount of local losses caused by the emitter was calculated by the difference between the total measured head losses of the segment and the corresponding friction losses evaluated by the Darcy-Weisbach equation. Mathematical approaches were suggested to calculate the head loss using the kinetic load coefficient (K) and a constant value of equivalent length (Le). Not considering the localized head losses overestimated the maximum lateral lengths of 25.7%, for the pressure compensating emitters, and of 9.5%, for the not pressure compensating emitters. The calculation of localized head loss using the potential model to estimate the K value in function of obstruction index, showed good results, comparable to those obtained with the fitted K value by the data observed at the laboratory, resulting in small variations in the estimate of maximum lateral lengths for those two procedures.

Este trabalho apresenta os resultados de experimento conduzido para avaliar as perdas de carga localizadas em gotejados não coaxiais integrados a tubos de polietileno. As perdas de carga para diferentes vazões foram determinadas em quatro modelos de tubos-gotejadores, com dez repetições. Para cada vazão, a perda de carga localizada foi calculada pela diferença entre a perda de carga no tubo com emissor e a perda de carga contínua no tubo uniforme estimada pela equação de Darcy-Weisbach com o fator de atrito (f) previamente determinado. Aproximações matemáticas foram sugeridas para calcular hfe com base no coeficiente de carga cinética (K) e em um valor constante de comprimento equivalente (Le). Para os modelos de tubos-gotejadores estudados, a perda de carga localizada, expressa como percentagem da perda de carga total, aumentou com o aumento da razão de obstrução, variando de 24,5% a 50,8% para Ag/At = 0,221 e 0,429, respectivamente. A maior diferença percentual encontrada entre a perda de carga total calculada pelo método iterativo passo a passo e pelo uso de "Le" constante, calculado com a vazão de entrada na lateral, foi 5,5% para o gotejador não autocompensante. Para os gotejadores autocompensantes, as diferenças foram inferiores a 1,7%.

In this paper, the results of an experimental investigation on local head losses from uncoaxial in-line emitters inserted into the pipe line are reported. Local losses corresponding to four different pipe-emitter combinations, with ten replications, were measured for a range of discharge values. For each discharge, the amount of local losses was calculated as the difference between the total measured head losses and the corresponding friction losses evaluated by the Darcy-Weisbach equation. Mathematical approaches were tested to calculate hfe based on the kinetic head coefficient (K) and constant equivalent length (Le). For the drip-line models examined, the amount of local losses, expressed as a percentage of the total losses, was found to grow with an increase in the obstruction degree. The percentage increased to 24.5% and 50.8%, respectively, for Ag/At = 0.221 and 0.429. The results of this experimental investigation indicated the practical validity of using a constant equivalent length (Le) to estimate the local head losses in a drip lateral line. The percentage variation between total head loss calculated by a step-by-step procedure and the Le approximation method was 5.5% for non-compensating pressure emitters and less than 1.7% for the pressure compensating emitters.