Neste trabalho é analisado o dimensionamento ótimo de sistemas de microaspersão, através de um modelo de otimização utilizando-se programação não linear, com o objetivo de minimizar os custos de investimento e operacional, para três cenários de demandas hídricas obtidas em duas localidades da Região Nordeste do Brasil: Iguatu, CE, com os balanços hídricos anual e mensal, e João Pessoa, PB, com balanço hídrico mensal. O modelo tem como variáveis de decisão: os comprimentos dos trechos de tubos com seus respectivos diâmetros, o tempo total diário de irrigação, a uniformidade de emissão, a freqüência de irrigação e a pressão média de operação do emissor. Os resultados evidenciaram que em regiões de clima semi-árido, como Iguatu, não há diferenças importantes no dimensionamento do sistema com as demandas obtidas através do balanço hídrico anual ou mensal. O custo de investimento não foi afetado pelas demandas, mas apenas os custos operacional e total do sistema. Regiões com menor requerimento hídrico diário e anual, como João Pessoa, permitem maior número de unidades operacionais do sistema e, portanto, maior redução dos custos de investimento, porém para um mesmo número de subunidades e de unidades operacionais as diferenças de demandas hídricas não afetam o dimensionamento. A máxima demanda hídrica diária da cultura tem maior efeito sobre a hidráulica do sistema do que a demanda hídrica anual. O sistema com dimensionamento ótimo depende da análise conjunta do número de subunidades e de unidades operacionais do sistema e não se pode desprezar o custo da energia.

In this work the optimum microsprinkler system design is analyzed through optimization model using non linear programming, with the objective of minimizing operational and investment costs, for three sceneries of the water demand in two localities of the Northeast region of Brazil: Iguatu, Ceará State, with annual and monthly water balances, and João Pessoa, Paraíba State, with monthly water balance. The model has as decision variables: the lengths of the pipe sections with their respective diameters, the daily irrigation total time, the emission uniformity, the irrigation frequency and the emitter mean operation pressure. The results evidenced that in semi-arid climate areas, as Iguatu, there are not important differences in the design system with the demands obtained through the annual or monthly water balances. The investment cost was not affected by the demands, but just the operational and total system costs. Regions with smaller daily and annual water requirement, as João Pessoa, allow larger number of operational units of the system and, therefore, larger reduction of the investment cost. However, for same number of the subunit and operational units the water demands differences do not affect the design. The maximum daily water demand of the crop has larger effect on the hydraulic system than the annual water demand. The system with optimum design depends on the combined analysis of the subunit number and of operational units of the system and the energy cost should not be ignored.

Apresenta-se, neste trabalho, um método de otimização econômica para a reabilitação de redes ramificadas pressurizadas de distribuição de água para projetos de irrigação que se encontram com deficiência de vazão e pressão nos pontos de consumo. O método poderá ser aplicado a redes malhadas de abastecimento urbano, desde que sejam transformadas em ramificadas, através do método do seccionamento fictício. A metodologia empregada se baseia no método Granados, de otimização econômica de redes pressurizadas; trata-se de um processo iterativo que seleciona, a cada passo, as possibilidades de modificação dos diâmetros das tubulações da rede, de forma a minimizar o custo de investimento da reabilitação do sistema. O método foi testado para uma rede de distribuição que abastece um projeto de irrigação fictício, no qual existe deficiência de pressão em quase todos os pontos de consumo; enfim, o custo para a reabilitação da rede foi de 41% do custo original do sistema.

This paper presents a method of economic optimization aiming the rehabilitation of pressurized branched networks of water distribution for irrigation projects, which have flow and pressure deficiency at the consumption points. The method can be applied to looped networks of urban water supply, on condition that they are changed into branched ones, through the fictitious sectioning method. The methodology used is based on the Granados method of economic optimization of pressurized networks, which is an iterative process that selects step by step the possibilities of changes of the network pipe diameters, so as to optimize the investment cost of the rehabilitation system. The method was tested for a distribution network that supplies a fictitious irrigation project, in which there is pressure deficiency in almost all the consumption points. The network rehabilitation cost was 41% of the original cost.