ARAÚJO, D. F. Medida da erosão na irrigação por sulcos com vistas à conservação de água e solo. 2014. 112 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-30T20:24:39Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_dfaraujo.pdf: 8299268 bytes, checksum: 252864ea6408144c1e462828d1c33d98 (MD5) / Approved for entry into archive by Margareth Mesquita(margaret@ufc.br) on 2015-02-09T14:05:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_dfaraujo.pdf: 8299268 bytes, checksum: 252864ea6408144c1e462828d1c33d98 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-09T14:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_dfaraujo.pdf: 8299268 bytes, checksum: 252864ea6408144c1e462828d1c33d98 (MD5) Previous issue date: 2014 / Erosion in furrow irrigated plots is a phenomenon of agricultural and environmental importance that, particularly in Brazil, has not received the attention that deserves. Experiments were conducted in two experimental units of an experimental farm in Pentecoste (Ceará - Brazil) aiming to quantify the amount of eroded soil provoked by furrow irrigation. The experimental units were chosen to represent typical soil textures in the irrigated perimeters areas of Northeastern Brazil: sandy loam (B -T2) and silty clay loam (C - S2). Each unit had 0.15 ha. The experiments were conducted from July to October 2010 and from July to October 2012. In each unit, nine furrows were monitored, corresponding to three inflow rate treatments with three replications for each inflow rate, leaving a non-monitored furrow between the test furrows and two furrows without irrigation delimiting the flow rates treatments. Flow rates were differentiated using different diameters of siphons (1 ", 1 ½" and 2 "). Irrigations were performed at intervals of no more than seven days. During the experiments, the following variables were analyzed: sediment concentration in the runoff water, variation of the furrow cross section geometry, the relation of soil loss and system performance measures (application efficiency and Christiansen´s uniformity coefficient) and the effects of erosion on soil fertility. The research revealed that the excess water from the furrow irrigation carried high sediment concentrations, ranging from 0.1 g L-1 to 7.0 g L-1,resulting in a soil loss of up to 20 Mg ha-1 yr-1. Soil loss increased with the inflow rate following a potential function. Other important factors - furrow length, slope and soil texture - must be also considered to improve management that minimizes erosion and optimizes the irrigation efficiency. / A erosão em parcelas irrigadas por sulcos é um fenômeno de especial importância agrícola e ambiental que, tradicionalmente, no Brasil em especial, não tem sido reconhecida nem tampouco estudada com detalhes. Com o objetivo de avaliar quantidade de solo erodido nesses sistemas, uma pesquisa foi conduzida em duas unidades experimentais da Fazenda Experimental Vale do Curu no município de Pentecoste (Ceará- Brasil). As unidades experimentais foram escolhidas de acordo com texturas do solo representativas dos Perímetros Irrigados por superfície no Nordeste brasileiro: franco arenosa e franco argilosiltosa , cada uma com 0,15 ha. Os experimentos foram conduzidos no período de julho a outubro de 2010 e de julho a outubro de 2012. Em cada unidade, nove sulcos foram analisados, correspondendo a três tratamentos de vazão com três repetições para cada vazão, com um sulco-bordadura entre os sulcos-teste e dois sulcos sem irrigar delimitando os tratamentos de vazão. As vazões foram diferenciadas em função dos diâmetros dos sifões, sendo utilizados os de 1”, 1 ½” e 2” de diâmetro. As irrigações foram realizadas em intervalos de no máximo sete dias. Durante o período do experimento foram avaliados: a concentração de sedimentos na água de irrigação; o efeito da perda de solo nas seguintes medidas de desempenho do sistema: eficiência de aplicação e coeficiente de uniformidade de Christiansen e os efeitos da erosão sobre a fertilidade do solo e a geometria da secção transversal ao fluxo de água. A pesquisa revelou que o excesso de água proveniente da irrigação por sulcos carreou consigo altas concentrações de sedimentos, valores estes que variaram de 0,1 g L-1 a 7,0 g L-1, gerando uma perda de solo de até 20 t ha-1ano-1. A perda de solo aumentou com a vazão aplicada na cabeceira do sulco segundo um modelo potencial a uma taxa crescente, entretanto, outros fatores igualmente importantes – comprimento do sulco, declividade e textura do solo – devem ser acrescidos à análise, visando melhorar as práticas de manejo para minorar os problemas de erosão, otimizando assim a eficiência hidráulica das irrigações e a conservação do solo.

A presente pesquisa engloba a análise de diversos aspectos a respeito da avaliação de irregularidade longitudinal de pavimentos, tratando mais detidamente das situações em que tal avaliação é executada a partir de perfis longitudinais medidos com perfilômetros inerciais, tipo de equipamento que também é objeto de exame. A análise é iniciada com o entendimento da evolução histórica deste tipo de avaliação funcional que abrange não só os equipamentos, como também os métodos de avaliação e os índices de irregularidade utilizados no Brasil. O trabalho relata as principais etapas do desenvolvimento do perfilômetro inercial que foi usado nesta pesquisa, seus aspectos técnicos e operacionais, além dos resultados dos testes que evidenciaram seu funcionamento e também uma comparação com os resultados obtidos por um medidor de irregularidade do tipo resposta. A pesquisa é completada com uma série de análises a respeito do método mais adequado para a verificação do funcionamento de perfilômetros inerciais, abarcando importantes recomendações para a escolha e medição de perfis de referência indispensáveis em tais verificações. São discutidos importantes aspectos do processamento de perfis para a determinação do QI que concluíram pela indicação da redução do espaçamento entre pontos do perfil para 25 cm. As incertezas dos índices QI e IRI obtidos a partir de perfilômetros inerciais são também abordadas, sendo que se constatou que o índice QI é afetado por grandes comprimentos de onda que normalmente não são considerados como irregularidade. A correlação entre os índices QI e IRI é amplamente avaliada através de dados reais de perfis de centenas de quilômetros de rodovias, que evidenciaram a existência de grande dispersão em tal correlação indicando que o melhor é não correlacioná-los. Por fim, a pesquisa deixa como legado a proposta de um anteprojeto de norma brasileira para este tipo de avaliação que abarca os julgamentos de todo o trabalho. / This research includes de analysis of several aspects regarding longitudinal pavement roughness evaluation, more specifically when these evaluations are done using an inertial profiler - kind o equipment that is also an object of this study. The analysis is initiated with the comprehension of the historical evolution of this type of functional evaluation that not only encloses equipment, but also the methods and the roughness indexes more common in Brazil. The main stages throughout of the development of the inertial profiler used on this research, its technical and operational features, the results of the tests that proved its good functionality and also the comparison of the results obtained with a response type roughness meter were incorporated. The research is completed with a series of analysis regarding the methods more appropriate for the verification of inertial profilers functioning, including important recommendations for the choice and measurement of reference profiles, indispensable in such verifications. Important aspects concerning profiles processing for the QI determination were verified and concluded for reduction of the displacement between the profile elevations for 25 cm. The uncertainties of QI and IRI indexes obtained from inertial profiles measurements were also researched and at this opportunity it was verified that value of QI is affected by long wavelengths that usually are not considered roughness. The correlation between QI and IRI indexes were widely evaluated using real data of hundreds of kilometers of highways profiles, and evidenced the existence of a great dispersion in such correlation what indicates that the best recommendation is not to correlate them. Finally, this research leaves as a legacy the proposal of a first draft for a Brazilian standard for this type of roughness evaluation that accumulates most of the judgments presented here.

A presente pesquisa engloba a análise de diversos aspectos a respeito da avaliação de irregularidade longitudinal de pavimentos, tratando mais detidamente das situações em que tal avaliação é executada a partir de perfis longitudinais medidos com perfilômetros inerciais, tipo de equipamento que também é objeto de exame. A análise é iniciada com o entendimento da evolução histórica deste tipo de avaliação funcional que abrange não só os equipamentos, como também os métodos de avaliação e os índices de irregularidade utilizados no Brasil. O trabalho relata as principais etapas do desenvolvimento do perfilômetro inercial que foi usado nesta pesquisa, seus aspectos técnicos e operacionais, além dos resultados dos testes que evidenciaram seu funcionamento e também uma comparação com os resultados obtidos por um medidor de irregularidade do tipo resposta. A pesquisa é completada com uma série de análises a respeito do método mais adequado para a verificação do funcionamento de perfilômetros inerciais, abarcando importantes recomendações para a escolha e medição de perfis de referência indispensáveis em tais verificações. São discutidos importantes aspectos do processamento de perfis para a determinação do QI que concluíram pela indicação da redução do espaçamento entre pontos do perfil para 25 cm. As incertezas dos índices QI e IRI obtidos a partir de perfilômetros inerciais são também abordadas, sendo que se constatou que o índice QI é afetado por grandes comprimentos de onda que normalmente não são considerados como irregularidade. A correlação entre os índices QI e IRI é amplamente avaliada através de dados reais de perfis de centenas de quilômetros de rodovias, que evidenciaram a existência de grande dispersão em tal correlação indicando que o melhor é não correlacioná-los. Por fim, a pesquisa deixa como legado a proposta de um anteprojeto de norma brasileira para este tipo de avaliação que abarca os julgamentos de todo o trabalho. / This research includes de analysis of several aspects regarding longitudinal pavement roughness evaluation, more specifically when these evaluations are done using an inertial profiler - kind o equipment that is also an object of this study. The analysis is initiated with the comprehension of the historical evolution of this type of functional evaluation that not only encloses equipment, but also the methods and the roughness indexes more common in Brazil. The main stages throughout of the development of the inertial profiler used on this research, its technical and operational features, the results of the tests that proved its good functionality and also the comparison of the results obtained with a response type roughness meter were incorporated. The research is completed with a series of analysis regarding the methods more appropriate for the verification of inertial profilers functioning, including important recommendations for the choice and measurement of reference profiles, indispensable in such verifications. Important aspects concerning profiles processing for the QI determination were verified and concluded for reduction of the displacement between the profile elevations for 25 cm. The uncertainties of QI and IRI indexes obtained from inertial profiles measurements were also researched and at this opportunity it was verified that value of QI is affected by long wavelengths that usually are not considered roughness. The correlation between QI and IRI indexes were widely evaluated using real data of hundreds of kilometers of highways profiles, and evidenced the existence of a great dispersion in such correlation what indicates that the best recommendation is not to correlate them. Finally, this research leaves as a legacy the proposal of a first draft for a Brazilian standard for this type of roughness evaluation that accumulates most of the judgments presented here.