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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/51242| Tipo: | Dissertação |
| Título : | Utilização de modelagem numérica na avaliação do bulbo úmido no solo em irrigação subsuperficial |
| Título en inglés: | Use of numerical modeling to evaluate the wet bulb in the soil in subsurface irrigation |
| Autor : | Rocha, Mayara Oliveira |
| Tutor: | Teixeira, Adunias dos Santos |
| Co-asesor: | Silva Filho, Francisco das Chagas da |
| Palabras clave : | Caracterização física do solo;Modelagem numérica;Irrigação subsuperficial;Physical characterization of the soil;Numerical modeling;Subsurface irrigation |
| Fecha de publicación : | 2019 |
| Citación : | ROCHA, Mayara Oliveira. Utilização de modelagem numérica na avaliação do bulbo úmido no solo em irrigação subsuperficial. 2019. 217 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Resumen en portugués brasileño: | O estudo do solo e suas propriedades físico-hídricas é de extrema importância para o projeto e manejo de sistemas de irrigação. A determinação e utilização de propriedades como densidade, porosidade, condutividade hidráulica do solo saturado e não-saturado, curva de retenção de água no solo é essencial, pois intervém nas interações solo-água e tem influência em diversos processos no sistema solo-água-planta-atmosfera, como a capacidade do solo em armazenar e disponibilizar água para as plantas, além do movimento da água no solo. A dinâmica da água no solo não-saturado é um processo complexo explicado pela equação de Richards, e por se tratar de uma equação diferencial não linear, não possui uma solução analítica requerendo o uso do método dos elementos finitos, por exemplo, para obtenção de soluções. Portanto, como uma solução mais rápida e precisa, opta-se pela utilização de softwares numéricos que resolvam a equação de Richards através do método dos elementos finitos, dando suporte a técnicos e irrigantes ao simular diferentes modelos de distribuição da água no solo de acordo com as condições estipuladas por eles. Este trabalho foi dividido em três capítulos cujos objetivos foram de realizar uma modelagem numérica de irrigação subsuperficial, utilizando propriedades físico-hídricas do solo (densidade, porosidade, condutividade hidráulica do solo saturado e curva de retenção de água do solo) e parâmetros do sistema de irrigação (diferentes profundidades de instalação do tubo gotejador e diferentes espaçamentos entre emissores) com posterior validação do modelo utilizando dados obtidos em experimento de campo montado na Universidade Federal do Ceará, Campus do Pici com híbrido de milho AG 1051 através de análises de regressão com dados de umidade do solo, obtidos com método termogravimétrico, com cálculo do coeficiente de determinação (R2) e raiz do erro médio quadrático (RMSE). Além do comportamento agronômico e produtivo da cultura, analisado com auxílio de estatística descritiva e análise de variância. As características físico-hídricas foram determinadas e utilizadas para criação do modelo e este mostrou-se aplicável para o projeto e manejo de sistemas de irrigação subsuperficial, variando a profundidade de instalação do tubo gotejador, o espaçamento entre emissores e a umidade do solo, com bons resultados para os diferentes cenários simulados. Além disso, foi possível concluir que a irrigação subsuperficial é uma alternativa viável com bons resultados agronômicos e produtivos para a cultura do milho híbrido AG 1051, recomendando uma melhor profundidade de instalação do tubo gotejador e um melhor espaçamento entre emissores para a cultura. |
| Abstract: | The study of the soil and its physical-hydric properties is extremely important for the design and management of irrigation systems. The determination and use of properties such as density, porosity, hydraulic conductivity of saturated and unsaturated soil, soil water retention curve is essential, as it intervenes in soil-water interactions and influences various processes in the soilwater- plant- atmosphere system, such as the capacity of the soil to store and make water available to plants, in addition to the movement of water in the soil. The dynamics of water in unsaturated soil is a complex process explained by the Richards equation, and because it is a non-linear differential equation, it does not have an analytical solution requiring the use of the finite element method, for example, to obtain solutions. Therefore, as a faster and more accurate solution, the option is to use numerical software that solves the Richards equation through the finite element method, supporting technicians and irrigators by simulating different models of water distribution in the soil according to the conditions stipulated by them. This work was divided into three chapters whose objectives were to perform a numerical modeling of subsurface irrigation, using physical-hydric properties of the soil (density, porosity, hydraulic conductivity of the saturated soil and soil water retention curve) and parameters of the water system irrigation (different drip tube installation depths and different spacing between emitters) with later model validation using data obtained in a field experiment set up at the Federal University of Ceará, Campus do Pici with AG 1051 corn hybrid through regression analysis with soil moisture data, obtained with thermogravimetric method, with calculation of the coefficient of determination (R2) and root of the mean square error (RMSE). In addition to the agronomic and productive behavior of the crop, analyzed with the aid of descriptive statistics and analysis of variance. The physical-hydric characteristics were determined and used to create the model and this proved to be applicable for the design and management of subsurface irrigation systems, varying the depth of installation of the drip tube, the spacing between emitters and the soil moisture, with good results for the different simulated scenarios. In addition, it was possible to conclude that subsurface irrigation is a viable alternative with good agronomic and productive results for the hybrid corn crop AG 1051, recommending a better drip tube installation depth and a better spacing between emitters for the crop. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/51242 |
| Aparece en las colecciones: | PPGENA - Dissertações defendidas na UFC |
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