Water supply managers often look for easily applied metrics to determine where water use can be curtailed. Unfortunately, the one-size-fits-all mentality comes with a price of failing to fully grasp the consequences decision-making based on such metrics. One issue that water supply regulator like to use is per capita water use. Per capital water use is often used to show where there is “wasted” water use, such as excessive irrigation. However such a metric may not be truly applicable depending on other economic factors. A heavily industrial area may add to apparent per capital use, but actually is an economic development activity. The focus of this project is to look at various water utilities and their per capital usage with the intent of discerning whether or not a better metric could be developed that consider the economic development activities of the region and water use. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2015. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

O tomate (Lycopersicum esculentum Mill) é um dos vegetais mais populares e amplamente consumidos e que faz parte importante na dieta diária. A maioria das áreas cultivadas com a cultura é usando irrigação por sulcos e com menor proporção irrigada por gotejamento. Além de baixa eficiência no uso da água, o sistema de irrigação por sulcos possui impacto ambiental negativo, tornando assim o gotejamento um sistema alternativo viável. O experimento foi conduzido com o objetivo de se avaliar o efeito de quatro lâminas de irrigação por gotejamento, três doses de potássio e a presença de cobertura plástica sobre as características agronômicas do tomateiro L. esculentum, cultivar Débora Plus. Foi utilizado um delineamento experimental inteiramente casualizado, em um esquema fatorial 4x3x2, com três repetições. Os tratamentos consistiram de lâminas de irrigação equivalentes a 125, 100, 75 e 50 % da necessidade hídrica da cultura, com doses de potássio de 208, 416 e 624 kg ha-1, com e sem cobertura do solo ("mulching"). A lâmina de irrigação foi aplicada mediante sistema de gotejamento quando a tensão da água no solo estava entre 10 e 15 kPa. As lâminas de irrigação afetaram significativamente os parâmetros de crescimento vegetativo e produtividade. O potássio, o mulching, as interações de irrigação e potássio, de irrigação e mulching, de irrigação, potássio e mulching influenciaram a altura das plantas aos 90 dias após o transplante (DAT), a massa de matéria fresca das plantas e a produção. A eficiência do uso da água (EUA) diminuiu com o aumento das lâminas de irrigação, sendo que a produtividade máxima foi obtida com a aplicação de 0,57 L.dia-1.planta-1. As maiores produtividades total e comercial foram de 86,20 e 79,73 Mg.ha-1, obtidas da combinação de 54,36 L.planta-1. ciclo-1 e dose de potássio de 416 kg.ha-1, sob condições de solo coberto com mulching. / Tomato is one of the most popular and widely consumed vegetable which forms a major part of daily diet. Most of the crop is irrigated by furrow irrigation system with fewer experiences with drip irrigation. Apart from low water use efficiency, the main irrigation system posses negative environmental impact thus making drip irrigation viable alternative. The objectives of the study was to evaluate the effect of four drip irrigation levels, three potassium doses and the presence of plastic mulching on water use efficiency and the agronomic characteristics of tomato, Lycopersicon esculentum Mill, variety, Débora Plus. The experimental design was a randomized complete design in a 4 x 3 x 2 factorial scheme with three replications. The treatments consisted of irrigation water levels equivalent to 125, 100, 75 and 50% of crop water requirement with potassium doses of 208, 416 and 624 kg ha-1. Irrigation was applied through drip irrigation system when soil water tension was between 10-15 kPa. Irrigation water levels significantly affected crop development parameters and production. Potassium, mulching, interactions of irrigation and potassium, irrigation and mulching, irrigation, potassium and mulching influenced plant height at 90 days after transplant , fresh plant mass and production. Water use efficiency decreased with increase in irrigation levels with daily recommended irrigation water of 0,57 L plant-1 cycle-1. The highest total and commercial yield were 86,20 and 79,73 t ha-1 both obtained with 54,36 L plant-1 cycle-1 and potassium dose 416 kg ha-1 with mulching.

As mudanças climáticas globais e a expansão da cultura da cana-de-açúcar para regiões com menor suprimento hídrico elevaram a importância de estimativas consistentes das necessidades de água da cultura. Na tentativa de contribuir nesse campo, o presente trabalho buscou analisar o consumo hídrico da cana-de-açúcar em três diferentes escalas espaciais: folha, planta e dossel, além de uma ferramenta de simulação (DSSAT/CANEGRO) quanto ao seu desempenho na estimativa do consumo hídrico da cana-de-açúcar. Foram realizadas medidas de evapotranspiração do dossel pelo método do balanço de energia-razão de Bowen (MRB) e de transpiração das plantas por meio do balanço de calor nos colmos (BC) e das folhas com um analisador de gás à infravermelho (IRGA). Duas áreas experimentais foram utilizadas, sendo a primeira com a variedade CTC 12, na safra 2011/2012, irrigada por gotejamento subsuperficial; a segunda área com a variedade RB867515, irrigada por aspersão por meio de um pivô central, na safra 2012/2013. O acoplamento planta-atmosfera também foi avaliado. As análises do MRB indicaram um fluxo de calor latente médio de 70% da energia disponível no ambiente, com 25% de fluxo de calor sensível e 5% no fluxo de calor no solo. Com a mesma metodologia a evapotranspiração da cultura média (ETc) foi estimada em 3,92 e 3,25 mm dia-1 para as variedades CTC 12 e RB867515, respectivamente, resultando em um coeficiente de cultura (Kc) médio de 1,37, na fase de pleno desenvolvimento vegetativo. No período experimental, o canavial permaneceu mais acoplado à atmosfera (Ω médio=0,37) e a transpiração avaliada pelo BC chegou a 4,7 e 3,62 mm dia-1, respectivamente para CTC 12 e RB867515. A metodologia do IRGA resultou em perda de água ao nível foliar da faixa de até 1 mm h-1. Conforme a demanda atmosférica, o Kc da cultura apresentou-se variável em função da evapotranspiração de referência (ETo). O modelo DSSAT/CANEGRO mostrou-se eficiente na simulação da ETc e transpiração do canavial, com resultados mais satisfatórios (R2=0,59) quando utiliza-se a metodologia FAO 56 nas simulações. / Global climate change and the sugarcane crop expansion to regions with lower water supply became more important the real estimate of crop water requirements. This study aimed to contribute on this regard by analyzing the sugarcane water consumption at three different spatial scales: leaf, plant and canopy. The DSSAT/CANEGRO crop model was also evaluated with respect to sugarcane transpiration and evapotranspiration. Bowen ratio energy balance (BREB) method was performed to measure crop canopy evapotranspiration and the transpiration were measured with sap flow by stem heat balance for plant scale and infra-red gas analyzer (IRGA) for leaf scale. Two experimental sites were used: the first with CTC 12 cultivar and drip irrigation, on 2011/2012 season; in the second experiment the RB867515 variety was grown under sprinkler irrigation by a central pivot, on the 2012/2013 growing season. The plant-atmosphere decoupling factor was also evaluated. BREB method showed latent heat flux representing 70% of the available energy, 25% for sensible heat flux, and 5% for soil heat flux. BREB crop evapotranspiration (ETc) ranged from 3.92 to 3.25 mm day-1 for CTC 12 and RB867515, respectively, resulting in a mean crop coefficient (Kc) of 1.37 at the full vegetative growth stage. In the experimental period, sugarcane crop was coupled to the atmosphere (Ω=0.37) and transpiration assessed by HB reached 4.7 and 3.62 mm day-1 for CTC 12 and RB867515, respectively. IRGA method showed a leaf water loss up to 1 mm h-1. Kc varied with reference evapotranspiration (ETo) The DSSAT/CANEGRO crop model was efficient in the ETc and transpiration simulation, with better results (R2=0.59) when using FAO 56 ETo method in the simulations.

Este trabalho tem como principais objetivos (a) a construção, calibração e operação de lisímetros de pesagem baseado em célula de carga para monitorar o consumo de água por árvores in situ em pomar; (b) a medida da evapotranspiração no estádio inicial de implantação de um pomar de lima ácida 'Tahiti' (Citrus latifolia Tan.) e (c) a determinação do coeficiente de cultivo (Kc) nos estádios iniciais de desenvolvimento, em Piracicaba-SP. Para tanto, foram construídos e calibrados quatro lisímetros de pesagem para determinação da evapotranspiração, sendo o primeiro de 0,8 m de diâmetro e 0,6 m de profundidade (1), o segundo com 1,6 m de diâmetro e 0,7 m de profundidade (2), o terceiro com 2,7 m de diâmetro e 0,8 m de profundidade (3) e o quarto com 4 m de diâmetro e 1,3 m de profundidade (4). Foi implantado um pomar de lima ácida 'Tahiti' enxertado em "citromelo swingle", no espaçamento de 7 m X 4 m, e irrigado por gotejamento, com 4 emissores de 4 litros por hora cada. A evapotranspiração de referência foi estimada pelo modelo de Penman-Monteith FAO-56. Com base nos resultados, verificou-se que os lisímetros construídos apresentaram boa performance, detectando as variações de massa ao longo de um dia, sendo aconselhável a eliminação dos dados diários quando ocorre precipitações intermitentes. Observou-se uma alta linearidade dos equipamentos com baixa histerese, sendo encontrado coeficiente de determinação de 0,99, sensibilidade suficiente para detecção de mudança de massa menores que 0,04 mm e valores de exatidão menores que 0,1 mm. O equipamento que utilizou a maior percentagem de área entre as paredes interna e externa (lisímetro 1) representou uma maior superestimativa da somatória dos valores das diferenças negativas em comparação com a determinação da evapotranspiração pelo método padrão em função da maior oscilação provocada pelo vento. A variação dos valores de Kc foram de 0,0131 a 0,049 para o lisímetro 1 e 0,0215 a 0,0531 para o lisímetro 2. Foi notado valores superiores de evapotranspiração do lisímetro 1 em comparação com o lisímetro 2 em função do efeito borda. Durante o período úmido, foi observado valores de evapotranspiração maiores no lisímetro 1 em comparação ao lisímetro 2, devido à evaporação do solo. De um modo geral, valores de coeficiente de cultivo determinados no presente trabalho poderão ser utilizados para manejo de irrigação em citrus quando se utiliza sistema de irrigação localizada. / This study had as main objectives a) the construction, calibration and operation of load cell based weighing lysimeters to measure the water consumption of orchard trees in situ; b) the evapotranspiration measurement at the first stages after plantation of a "Tahiti" lime (Citrus latifolia Tan.) orchard; and c) the crop coefficient (Kc) determination for the initial development stages, in Piracicaba-SP. Four weighing> lysimeters were constructed and calibrated to determine the evapotranspiration, with the following dimensions: (1) 0.8 m in diameter and 0.6 m deep; (2) 1.6 m in diameter and 0.7 m deep; (3) 2.7 m in diameter and 0.8 m deep; and (4) 4 m in diameter and 1.3 m deep. The lime orchard was planted using grafts of "citromelo swingle", spaced at 7 x 4 m, and irrigated by a dripping irrigation system, using four emitters (4 liters per hour each). Reference evapotranspiration was estimated using the Penman-Monteith FAO-56 method. Based on the results, it was observed that the lysimeters constructed presented good performance, detecting mass variations along the day, although it was not advisable to use daily data when intermittent rain occurred. A high linearity of the equipment was observed, along with small hysteresis, a high coefficient of determination (0.99), enough sensibility to detect mass changes smaller than 0.04 mm, and accuracy values smaller than 0.1 mm. The lysimeter with higher percentage of area between internal and external walls (lysimeter 1) presented larger overestimates of the sum of the negative difference when compared to the evapotranspiration determined by the standard method occurred due to a higher oscillation provoked by wind. Kc values varied from 0,0131 to 0,049 for lysimeter 1 and 0,0215 to 0,0531 for lysimeter 2. Higher evapotranspiration values measured at lysimeter 1 in comparison to lysimeter 2 occurred due to the border effect. During the wet period, evapotranspiration values were larger at lysimeter 1 in comparison to lysimeter 2 due to soil evaporation. In general, the crop coefficient values calculated in this study can be applied for citrus irrigation management when dripping irrigation system is used.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2018-08-02T15:53:51Z No. of bitstreams: 1 2017 - Ana Carolina Mendes Bezerra.pdf: 1946898 bytes, checksum: 5eac08b2a62141f12ea8b97452156ae3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-02T15:53:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Ana Carolina Mendes Bezerra.pdf: 1946898 bytes, checksum: 5eac08b2a62141f12ea8b97452156ae3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Irrigation acts as an important factor to reduce risks and increase productivity in agricultural crops. However, due to increasing water scarcity and the waste of water practiced by many farmers, there is great concern about the negative impacts of this technique on the productive sector, generating the need to establish a balance between agricultural productivity and the preservation of natural resources. In this scenario, studies related to water economics are inserted through more sustainable types of irrigation management. The objective of this study was use the Simplified Irrigation Controller sensor positioned in the atmosphere, to control the irrigation of lettuce seedlings based on the variation of water vapor pressure. The performance of the adaptation was evaluated by monitoring plant parameters, as well as, water use efficiency (WUE). The device was evaluated with the ceramic sensor positioned outside the substrate, in the atmosphere adjacent to the production trays, seeking to correlate the applied water with the vapor pressure deficit (VPD) observed at the experiment site. The seeds of the Regina cultivar were sown in polystyrene trays (200 cells) with substrate used in organic cultivation. A randomized block design was used in a factorial scheme where factor A were four adjustments of the SIC (3.5; 5, 6.5 and 8kPa) and factor B were the two evaluation periods (from July 8 to August 8 and September 16 to October 16, both in 2016) with four replications, totaling 32 plots (experimental units). Parameters related to the growth and physiology of the crop was evaluated, such as: fresh mass, dry mass, water use efficiency, chlorophyll fluorescence parameters and stomatal conductance. The results were submitted to analysis of variance and in the presence of significant interaction a Sliced- analysis was carried out for each factor. Scott-Knott test was used to determine significance with the cut off at 5%.Biometric and physiological variables tested showed a decrease as the tested tensions were increased. The 3.5 kPa tension showed a higher potential for producing more vigorous seedlings, presenting WUE with an average value of 1.37 g L-1 and producing a seedling with approximately 32.4 mL of water in the second experimental period. The cultivation of lettuce seedlings is possible in both experimental periods. The results show the availability of the use of the SIC with atmospheric sensor and compatibility of the applied water volume applied with the observed VPD / A irriga??o atua como importante fator de redu??o de risco e incremento na produ??o de culturas agr?colas. Por?m, devido ? crescente escassez h?drica e ao desperd?cio de ?gua praticado por grande parte dos agricultores, h? uma grande preocupa??o em rela??o aos impactos negativos dessa t?cnica, gerando a necessidade de se estabelecer um equil?brio entre a produtividade agr?cola e a preserva??o dos recursos naturais. Nesse cen?rio se inserem estudos relacionados com efici?ncia h?drica por meio de tipos de manejo da irriga??o mais sustent?veis. O objetivo desse estudo foi utilizar o sensor do Acionador Simplificado de Irriga??o (ASI) na atmosfera para controlar a irriga??o de mudas de alface baseando-se na varia??o de press?o de vapor da ?gua. O desempenho da adapta??o foi avaliado por meio do monitoramento de par?metros na planta, bem como, da efici?ncia de uso da ?gua (EUA). O acionador foi avaliado com o sensor cer?mico posicionado fora do substrato, na atmosfera adjacente superior as bandejas de produ??o, buscando correlacionar a ?gua aplicada com o d?ficit de press?o de vapor observado nesse local. As sementes da cultivar Regina foram semeadas em bandejas de isopor (200 c?lulas) com substrato utilizado em cultivo org?nico. Foi utilizado o delineamento experimental de blocos casualizados, em esquema fatorial, onde o fator A foi quatro regulagens do acionador (3,5; 5; 6,5 e 8 kPa) e o fator B as duas ?pocas de avalia??o (de 8 de julho a 8 de agosto e 16 de setembro ? 16 de outubro, ambas no ano de 2016), com quatro repeti??es, totalizando 32 parcelas. Foram avaliados par?metros referentes ao crescimento e fisiologia da cultura, quais sejam: massa fresca, massa seca, par?metros de cin?tica da fluoresc?ncia da clorofila a e condut?ncia estom?tica, al?m da EUA. Os resultados foram submetidos ? an?lise de vari?ncia e na presen?a de intera??o significativa foi realizada nova an?lise de vari?ncia com desdobramento dos graus de liberdade. Teste de Scott-Knott foi usado para determina??o de signific?ncia a 5% de probabilidade. As vari?veis biom?tricas e fisiol?gicas avaliadas apresentaram decr?scimo conforme foram aumentadas as tens?es de acionamento. A tens?o 3,5 kPa mostrou maior potencial para produ??o de mudas mais vigorosas, apresentando EUA com valor m?dio de 1,37 g L-1 e produzindo uma muda com aproximadamente 32,4 mL de ?gua na segunda ?poca experimental. O cultivo de mudas de alface mostra-se poss?vel nas duas ?pocas experimentais. Os resultados mostram a viabilidade do uso do acionador com sensor atmosf?rico e compatibilidade do volume de ?gua aplicado com o d?ficit de press?o de vapor da atmosfera observado.

A Lei nº 9.433/1997 institui a Política Nacional de Recursos Hídricos e cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Essa estabelece instrumentos que possibilitam a sua implementação e tem como fundamentos estimular a racionalização do uso dos recursos hídricos, o entendimento da água como bem dotado de valor econômico, o uso múltiplo das águas, adoção da bacia hidrográfica como unidade de gestão, entre outros. A cobrança, como instrumento de gestão, tem o objetivo de reconhecer a água como bem econômico, estimular o uso racional e obter recursos para financiamento de obras prioritárias definidas nos planos de bacia de cada comitê. A agricultura apresenta-se como o maior usuário, com cerca de 70% da demanda de água captada no Brasil, isso ocorre devido ao uso da irrigação. O setor rural é responsável pela produção de alimentos e sabe-se da baixa rentabilidade e das variações de custo de produção e preço dos produtos, em função de características climáticas e mercadológicas inerentes ao setor. Com isso, o trabalho propõe um coeficiente para a cobrança pelo uso dos recursos hídricos no setor rural que incorpora o custo de produção de culturas agrícolas e relaciona a vazão captada de água, limitando o valor a ser pago em 2% do custo de produção. Para a determinação do coeficiente foram utilizados os dados de vazão captada obtidos das outorgas emitidas pela ANA entre os anos de 2003 e 2011, expressos em m3 (ha ano)-1 e os dados dos custos de produção obtidos do Agrianual 2011, expressos em R$ (ha ano)-1. Nos dados foram aplicados na equação do cálculo da cobrança pelo uso dos recursos hídricos nas Bacias PCJ de acordo com Resolução CNRH nº 52/2005. Os coeficientes foram determinados para 5 intervalos de classes de vazão captada e custos de produção. Foi obtida uma equação que estima o coeficiente a partir das variáveis de vazão e custo. Esses coeficientes foram avaliados através de aplicação para os diferentes sistemas de irrigação considerando a eficiência de aplicação de água de acordo com Resolução ANA nº 707/2004. Os valores a serem pagos são maiores para os sistemas menos eficientes, para o gotejamento foi de 30 R$ (ha ano)-1 considerando uma vazão captada de 9.000 m3 (ha ano)-1 e custo de produção de 9.000 R$ (ha ano)-1 e para inundação pode chegar a 500 R$ (ha ano)-1, sendo que na metodologia atual o valor pago é de 12,60 R$ ano-1 e 85,50 R$ ano-1, respectivamente para os sistemas citados. A metodologia proposta é simples para facilitar compreensão e aplicação do coeficiente, mas deve permitir que se alcance o objetivo da cobrança que é racionalização uso da água, principalmente no setor rural por ser um dos maiores usuários. / The 9.433/1997 Law has established the National Water Resources Policy and creates the National Water Resources Management System. This provides tools that enable its implementation and it is based on to encourage the rational use of water resources, the understanding of water as a good with economic value, the multiple use of water, adoption of the watershed as a management unit, among others. The collection, as a management tool, aims to recognize water as an economic good, stimulating its rational use and obtain resources to finance priority projects defined in the watershed plans of each committee. Agriculture presents itself as the largest water user, with about 70% of drawn water demand in Brazil, due to the use of irrigation. The rural sector is responsible for food production and it is known from its low profitability and changes in production costs and product prices, depending on weather and market characteristics inherent to the sector. This paper proposes a coefficient for charging the use of water resources in the rural sector that incorporates the cost of crop production and relates the flow of drawn water, limiting the amount to be paid to 2% of the production cost. To determine the coefficient it was used data obtained from the drawn flow by ANA water rights issued between the years 2003 and 2011, expressed in m3 (ha year)-1 and production costs data obtained from Agrianual 2011, expressed in R$ (ha year)-1. The data was applied in the equation to calculate the charge for the use of water resources in the Piracicaba, Capivari e Jundiaí rivers watershed according to the National Water Resources Resolution nº 52/2005. The coefficients were determined for five classes of drawn water flow intervals and production costs. It was obtained an equation that estimates the coefficient from the drawn flow and cost variables. This coefficient was evaluated through application to different systems considering their efficiency of water application according to ANA Resolution nº 707/2004. The amount to be paid is higher for less efficient systems, for the drip irrigation it was 30 R$ (ha year)-1 considering a drawn flow of 9,000 m3 (ha year)-1 and production cost of 9,000 R$ (ha year)-1 and for flood system could reach 500 R$ (ha year)-1, while the current methodology the amount paid is 12.60 R$ year-1 and 85.50 R$ year-1, respectively for the systems mentioned. The proposed methodology is simple to facilitate the understanding and application of the coefficient, but should allow us to reach the goal of charging which is rationalization of water use, especially in the rural sector as one of the biggest users.

Consumptive use, as used in this thesis, is defined as the sum of the volumes of water used by the vegetative growth of a given area in transpiration and building of plant tissue and that evaporated from adjacent soil, snow, or intercepted precipitation of the area in any specified time, divided by the given area. If the unit of time is small, the consumptive use is expressed in acre-inches per acre or depth in inches, whereas, if the unit of time is large, such as growing season or a 12-month peiod, the consumptive use is expressed as acre-feet per acre or depth in feet or inches.

Thesis (M.Dev.) --University of Limpopo, 2008

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The urban water demand in Southwest Texas has grown rapidly in recent years due to the population increases in urban areas, which caused conflict between municipal and agricultural water use. Deficit irrigation is one important measure for solving this problem. A field experiment with seven different irrigation treatments and four cotton varieties was conducted at the Texas AgriLife Research and Extension Center at Uvalde in the summers of 2008 and 2009 to examine the water saving potential and related phenological/physiological responses in Southwest Texas. The results showed that: 1) The threshold deficit ratio for a traditional deficit irrigation scheme falls between 0.7 and 0.8 for cotton production in Southwest Texas under a low energy precision application (LEPA) sprinkler irrigation system. The 70 percent evapotranspiration (ET)-initialled regulated deficit irrigation scheme (70R) performed well in maintaining lint yield in most cotton varieties tested. The significant changes detected in lint quality failed to introduce premiums or discounts in cotton price. 2) The phenological parameters (plant height, node number and flower/fruit number) showed clear trends that illustrate the relationship between increased stress level and decreased plant growth and development. The observed inconsistency of the physiological responses in the two growing seasons may imply that physiological parameters are not good direct predictors of lint yield if measurements are conducted only on a point basis. The partitioning coefficients of boll dry weight in both years failed to show a significant difference between deficit irrigation treatments and the control, indicating that reallocation of carbohydrates may not be the major factor of maintaining lint yield for the deficit irrigation treatments. 3) Economic analysis showed that due to the low water price, it is not currently profitable to adopt deficit irrigation. In case that water price is increased, it may become more profitable to adopt deficit irrigation. This work provides reference information to water authorities and policy makers to set quotas for municipal and agricultural water use and to value water properly through setting different water prices.