dc.creator | Almeida, Carlos Alberto Melo de | |
dc.date.accessioned | 2019-05-24T17:44:32Z | |
dc.date.available | 2019-05-24T17:44:32Z | |
dc.date.issued | 2018-11-09 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/16649 | |
dc.description.abstract | The use of subsurface drip irrigation (SDI) has been increasing as a mean to deliver water,
fertilizers and pesticides to plants, being more effective. Increasing the water use efficiency is
one of the goals of irrigation management, since the water demand by human use and
industry is expected to grow significantly in the near future. To achieve all the subsurface drip
potential, some operational parameters optimization is required such as frequency and
irrigation time, dripper flow, installation depth and spacing, as well as knowledge of the water
distribution pattern. The distribution pattern and water movement can be accessed by direct
measurement or by modeling. In this way, the objective of this study was to measure and
simulate the water movement in a sandy loam soil, with two flows, in drip emitters installed at
different depths, of a subsurface drip irrigation system. Two experiments were carried out at
the experimental laboratory, located on Departamento de Engenharia Rural of Universidade
Federal de Santa Maria, during 2017 and 2018 years. It was used polyethylene containers
with a 380 mm diameter by a 630 mm height, filled with soil of a sandy loam texture (Rhodic
Paleudalf). The sources of variation consisted of : the drip emitters installation depth (12, 24
and 36 cm deep), the irrigation management (8 hours of continuous irrigation and 12 hours
intermittent irrigation), the emitters flow (0.9 and 1.8 liters hour-1). The Irrigation was
performed through 16 mm self-compensating drippers, with 20 cm spacing between emitters.
A set of FDR sensors, model CS616, was used to measure soil water content. The sensors
were installed in the depths of 8, 18, 28, 38, 48 and 58 cm, inside the containers with soil.
The Hydrus-2D numerical model was used to analyze the observed water content data and
to simulate the wetting front under each emitter. The observed soil water content data were
compared with those simulated using the root mean square error (RMSE), linear regression
coefficient forced to the origin (bo), determination coefficient (R2) and modeling efficiency
(EF) as statistical indices. The RMSE, for the emitter different depths, ranged from 0.01 to
0.06 cm3 cm-3, indicating good to very good agreement between the data observed and
simulated by the model. Irrigation time influenced the infiltration and formation of the wetting
front more than the emitter flow. The results simulated by the Hydrus-2D model
demonstrated a linear relationship of more than 65% with the observed data, making
possible its use to model water movement in subsurface drip irrigation. The observed
differences between the observed and simulated data, although not significant, occurred
during the first two hours of infiltration and are probably due to the effect of hysteresis or
imperfect measures in the soil hydraulic conductivity. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | HYDRUS-2D | por |
dc.subject | Distribuição da água (wetting front) | por |
dc.subject | Modelação da água no solo | por |
dc.subject | Wetting front | eng |
dc.subject | Soil water modeling | eng |
dc.title | Padrão de umedecimento e movimento da água no solo sob uma fonte pontual de irrigação no gotejamento subsuperficial | por |
dc.title.alternative | Wetting pattern and soil water movement under a point source subsurface drip irrigation | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A irrigação por gotejamento subsuperficial (SDI) tem sido utilizada com frequência cada vez
maior, como meio de fornecer água às plantas, fertilizantes e pesticidas de forma mais
eficiente. Aumentar a eficiência do uso da água é uma das premissas do manejo da
irrigação, visto que a demanda pela água por setores municipais e industriais deverá crescer
significativamente num futuro próximo. A percepção de todo o potencial do gotejamento
subsuperficial requer a otimização dos parâmetros operacionais, como a frequência e o
tempo de rega, vazão do gotejador, profundidade de instalação e espaçamentos, bem como,
o conhecimento do padrão de distribuição da água. O padrão de distribuição e o movimento
da água podem ser obtidos por medida direta ou mediante modelação. Assim, o objetivo
desse trabalho foi medir e simular o movimento da água num solo franco arenoso, com duas
vazões, em emissores instalados em diferentes profundidades, em um sistema de irrigação
por gotejamento subsuperficial. Dois experimentos foram conduzidos em laboratório, em
área experimental do Departamento de Engenharia Rural, da Universidade Federal de Santa
Maria, durante os anos de 2017 e 2018. Containers de polietileno, com diâmetro de 380 mm
e altura de 630 mm, preenchidos com solo de textura franco arenosa (Argissolo Vermelho
Distrófico arênico). As fontes de variação consistiram em: profundidade de instalação dos
tubos gotejadores (12, 24, e 36 cm), manejo da irrigação (8 horas de irrigação contínua e 12
horas de irrigação intermitente), e vazão dos emissores (0.9 e 1.8 litros/hora). A irrigação foi
realizada através de tubos gotejadores auto-compensantes de 16 mm, com espaçamento
entre emissores de 20 cm. Um conjunto de sensores FDR, modelo CS616, foi utilizado para
mensurar o conteúdo de água no solo. Os sensores foram instalados nas profundidades de
8, 18, 28, 38, 48 e 58 cm, dentro dos containers com solo. O modelo numérico Hydrus-2D foi
utilizado para analisar os dados do conteúdo de água observado e simular a frente de
avanço sob cada emissor. Os dados observados do conteúdo de água no solo foram
comparados com os simulados através dos índices estatísticos erro quadrático médio
(RMSE), do coeficiente de regressão forçado à origem (bo), do coeficiente de determinação
(R2) e da eficiência de modelagem entre os dados observados e simulados (EF). O RMSE,
para as diferentes distâncias do emissor, variou de 0.01 a 0.06 cm3 cm-3, indicando boa a
muito boa concordância entre os dados observados e simulados pelo modelo. O tempo de
irrigação influenciou mais o processo de infiltração e formação da frente de umedecimento
que a vazão do emissor. Os resultados simulados pelo modelo Hydrus-2D demonstraram
relação de linearidade de mais de 65% com os dados observados, viabilizando seu uso para
modelar o movimento da água na irrigação por gotejamento subsuperficial. As diferenças
verificadas entre os dados observados e simulados, ainda que não sejam significativos,
ocorreram nas primeiras duas horas de infiltração e, provavelmente sejam devido ao efeito
da histerese ou de medidas imperfeitas na condutividade hidráulica do solo. | por |
dc.contributor.advisor1 | Carlesso, Reimar | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4740272927848914 | por |
dc.contributor.referee1 | Petry, Mirta Teresinha | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0358609083747198 | por |
dc.contributor.referee2 | Michelon, Cleudson José | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/7524461221954574 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/9443950566154690 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Agronomia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |