Sistemas de irrigação localizada são conhecidos pela economia no consumo de água. No entanto, por ser um sistema de rede fixa, os custos de instalação e de operação tendem a ser elevados e sua utilização inibida. O presente trabalho teve como objetivo principal otimizar redes de distribuição de água para irrigação localizada, frente a diferentes configurações de declividade do terreno (0% a 5%) e tarifação de energia elétrica (0,0884 R$/kW a 0,2652 R$/kW) e água (0,01 R$/\'M POT.3\' a 0,10 R$/\'M POT.3\'. As variáveis de decisão para otimização, com auxílio de algoritmos genéticos, foram os diâmetros de cada trecho da rede, pré-definidos por: dois para linhas laterais, quatro para linhas de derivação, quatro para linhas secundárias e um para linha principal. Foi desenvolvido um código em MatLab, considerando todas as perdas de energia distribuídas e localizadas entre o início da rede e o conjunto motobomba para uma rede de irrigação localizada padrão. A vazão em marcha ao longo das linhas laterais foi representada pela vazão de serviço de cada emissor. No final executou-se uma análise de sensibilidade. Os resultados mostram que o custo da rede varia entre 1816,42 a 2312,13 R$/ha.ano. Observa-se que o aumento da declividade do terreno e da tarifa de energia elétrica diminui o custo proporcional com equipamentos e aumenta o custo total anualizado da rede de irrigação e o custo proporcional com energia elétrica. / Low-pressure irrigation systems are known for the economical advantage in water consumption. However, the installation and operation costs tend to be high and its use inhibited. The present work has the objective to optimize distribution water networks in low-pressure irrigation systems with respect to different configurations of land declivity (between 0% and 5%), electric energy cost (between 0.0884 R$/kW and 0.2652 R$/kW) and water cost (between 0.01 R$/\'M POT.3\' and 0.10 R$/\'M POT.3\'. The decision variable for optimization, with genetic algorithms, was the diameter of each stretch of the network, predefined as: two options for drip lines, four for derivation lines, four for secondary lines and one for main line. An optimization code was developed in MatLab, considering all the distributed and punctual energy losses between the network beginning and the pumping device for a low-pressure irrigation standard network. The outflow rate throughout the drip lines was represented by the service outflow of each emitter. Finally a sensitivity analysis was executed. The results show that the network cost varies between 1816.42 and 2312.13 R$/ha.year. The increase of the slope land and the tariff of electric energy diminishes the proportional cost with equipment and increases the total cost of irrigation network and the proportional cost with electric energy.

Sistemas de irrigação localizada são conhecidos pela economia no consumo de água. No entanto, por ser um sistema de rede fixa, os custos de instalação e de operação tendem a ser elevados e sua utilização inibida. O presente trabalho teve como objetivo principal otimizar redes de distribuição de água para irrigação localizada, frente a diferentes configurações de declividade do terreno (0% a 5%) e tarifação de energia elétrica (0,0884 R$/kW a 0,2652 R$/kW) e água (0,01 R$/\'M POT.3\' a 0,10 R$/\'M POT.3\'. As variáveis de decisão para otimização, com auxílio de algoritmos genéticos, foram os diâmetros de cada trecho da rede, pré-definidos por: dois para linhas laterais, quatro para linhas de derivação, quatro para linhas secundárias e um para linha principal. Foi desenvolvido um código em MatLab, considerando todas as perdas de energia distribuídas e localizadas entre o início da rede e o conjunto motobomba para uma rede de irrigação localizada padrão. A vazão em marcha ao longo das linhas laterais foi representada pela vazão de serviço de cada emissor. No final executou-se uma análise de sensibilidade. Os resultados mostram que o custo da rede varia entre 1816,42 a 2312,13 R$/ha.ano. Observa-se que o aumento da declividade do terreno e da tarifa de energia elétrica diminui o custo proporcional com equipamentos e aumenta o custo total anualizado da rede de irrigação e o custo proporcional com energia elétrica. / Low-pressure irrigation systems are known for the economical advantage in water consumption. However, the installation and operation costs tend to be high and its use inhibited. The present work has the objective to optimize distribution water networks in low-pressure irrigation systems with respect to different configurations of land declivity (between 0% and 5%), electric energy cost (between 0.0884 R$/kW and 0.2652 R$/kW) and water cost (between 0.01 R$/\'M POT.3\' and 0.10 R$/\'M POT.3\'. The decision variable for optimization, with genetic algorithms, was the diameter of each stretch of the network, predefined as: two options for drip lines, four for derivation lines, four for secondary lines and one for main line. An optimization code was developed in MatLab, considering all the distributed and punctual energy losses between the network beginning and the pumping device for a low-pressure irrigation standard network. The outflow rate throughout the drip lines was represented by the service outflow of each emitter. Finally a sensitivity analysis was executed. The results show that the network cost varies between 1816.42 and 2312.13 R$/ha.year. The increase of the slope land and the tariff of electric energy diminishes the proportional cost with equipment and increases the total cost of irrigation network and the proportional cost with electric energy.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-15T20:28:16Z No. of bitstreams: 1 RIUZUANI MICHELLE BEZERRA PEDROSA LOPES - DISSERTAÇÃO PPGEA 2008..pdf: 44618002 bytes, checksum: 10bd1e265640cd193f330756b03247d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T20:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RIUZUANI MICHELLE BEZERRA PEDROSA LOPES - DISSERTAÇÃO PPGEA 2008..pdf: 44618002 bytes, checksum: 10bd1e265640cd193f330756b03247d2 (MD5) Previous issue date: 2008-02 / Busca-se, com a realização deste trabalho, a avaliação dos custos de água e energia elétrica para frutíferas irrigadas no Estado da Paraíba. Com este propósito se obtiveram, de início, as demandas de água e energia elétrica para as culturas do mamão, coco e banana, através do sistema de irrigação por aspersão e microaspersão. João Pessoa, Capital da Paraíba, localizada no baixo Rio Paraíba, é o município de menor consumo de água, necessitando de apenas de 37,71, 40,6 e 44,7% das demandas de água e energia elétrica do município de Desterro para as culturas do mamão, coco e banana, respectivamente. O município de Desterro, localizada na subbacia do Taperoá, apresentou a maior evapotranspiração anual e diária, combinada com as menores precipitações anuais, enquanto o município de João Pessoa, localizado no Baixo Rio Paraíba, teve a menor média de evapotranspiração, combinado com boas médias de precipitação provável a nível de 75% de probabilidade de ocorrer; desta forma, Desterro necessita de uma reposição maior de água para as plantas, o que acarreta também maior custo com água e energia elétrica. A demanda de água e energia elétrica aumenta na medida em que os municípios se afastam do litoral paraibano, devido às características hidroclimáticas dos locais do estudo. A região do Baixo Rio Paraíba, obteve as menores médias de demanda e a sub-bacia do Taperoá, obteve as maiores médias de demanda de água e energia elétrica, assim os maiores custos de água e energia elétrica ocorreram na sub-bacia do Taperoá e os menores custos no Baixo Rio Paraíba. Para a agricultura irrigada, a cobrança de água a ser implementada pelo comité da bacia do Rio Paraíba pode servir de incentivo, desde que sejam cobradas tarifas diferentes, isto é, implementar uma tarifa menor para os sistemas de irrigação mais eficientes, acarretando assim, maior economia no consumo de água e, consequentemente menor impacto na bacia, além de uma produção maior por hectare, com o mesmo volume de água captado. Palavras-chaves: Simulação, irrigação, frutíferas. / iis work deals with the evaluation of the costs of power and water for irrigated the planning áreas in Paraíba State. First, the demands of water were obtained and power electricity for cultures of papaya, coconut and banana using the irrigation system based on aspersion e microaspersion. João Pessoa, capital of Paraíba State, located in the lower Paraíba River, is the city which has the lowest water consumption and it requires only 37.71, 40.6 and 44.7% the demands of power and water of Desterro city for cultures of papaya, coconut and banana, respectively. The city of Desterro, located at the basin of Taperoá River, has presented the highest leveis for annual and daily evapotranspiration combined with the lowest rain rates. On the other hand, Jõao Pessoa, presented in the lower Paraíba River, presented the lowest leveis for average evapotranspiration and good rain rates of 75% of occurrence probability. Thus, the city of DesteiTO needs a higher reposition of water for the plants which leads a higher costs of water and electrical power. For cities located in the Paraíba State, the demand of water and electrical power increases when the distance between the cities and the offshore increases as a consequence of the precipitation and weather carachateristics of the cities used in this study. The region of the lower Paraíba River achieved the lowest average leveis for demand of water and electrical power while the sub-basin of the Taperoá River achieved the highest average leveis. Thus, the highest costs of water and electrical power occurred in sub-basin of the Taperoá River and lowest ones occurred in the lower Paraíba River. For irrigated agriculture, the taxes for the use of water should be implemented by the committe of the River Paraíba and they can be serving as a motivation for the efficient use of the water. In this case, lower taxes can be applied for efficient irrigation systems. So, a lower consumption of water should be achieved and the higher productivity by hectare can be obtained for the same volume of water. Keywords: Irrigation, simulation, planning