PAPEL TÉCNICO #74
 
                     UNDERSTANDING EM PEQUENA ESCALA
                         IRRIGAÇÃO SISTEMAS
 
 
                                 Por
                           John UM. Chapman
 
                         os Revisores Técnicos
                            Claude H. Par
                            MOHAMMAD SEDIQ
                          Karl R. Klingelhofer
 
 
                              Published Por
   
 
                                  VITA
 
                     1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
                       Arlington, Virgínia 22209 E.U.A.
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               Understanding Sistemas de Irrigação Em pequena escala
                              ISBN:   0-86619-317-0
               [C] 1991, Voluntários em Ajuda Técnica,
                          
 
                                PREFACE
 
Este papel é um de uma série publicada por Voluntários em Ajuda Técnica prover um
introdução para tecnologias de estado-de-o-arte específicas de interesse para pessoas em países em desenvolvimento.
É pretendida que os documentos são usados como diretrizes ajudar para as pessoas a escolher tecnologias que são satisfatórias
não é pretendida que Eles provêem construção ou implementação as Pessoas de details.  ao situations.  deles/delas
é urgida para contatar VITA ou uma organização semelhante para informação adicional e ajuda técnica
se eles acham que uma tecnologia particular parece satisfazer as necessidades deles/delas.
 
Foram escritos os documentos na série, foram revisados, e foram ilustrados quase completamente por Voluntário de VITA
peritos técnicos em uma base puramente voluntária.   Uns 500 voluntários eram envolvidos na produção
dos primeiros 100 títulos emitidos, enquanto contribuindo aproximadamente 5,000 horas do time.  deles/delas o pessoal de VITA
Patrice Matthews incluído e Suzanne Brooks que controlam typesetting e plano, e Margaret Crouch
como o editor sênior e gerente de projeto.   VITA Voluntário Dr. R. R. Ronkin, aposentado do Nacional
Fundação de ciência, emprestou a perspectiva inestimável dele, como um voluntário, para a compilação de técnico
revisões, conversações com contribuir os escritores, que editam, e em uma variedade de outros modos.
 
John Chapman é engenheiro agrícola empregado com um fabricante de equipamento de irrigação grande.
Claude Pair, aposentado depois de mais de 40 anos com o Departamento de U.S.  de Agricultura, é um perito
em irrigação de irrigador com experiência ao longo de Asia.  Karl Klingelhofer também é um agrícola
crie com experiência extensa no Leste Distante e America.  Central Todos os três foram VITA
Voluntários para muitos years.  Eng. Mohammad Sediq é o Presidente anterior de Trabalhos Públicos para o
governo de Afeganistão e agora vai o Programa de Reabilitação Agrícola de VITA a isso
país.
 
VITA é uma organização privada, sem lucro que apóia as pessoas que trabalham em problemas técnicos dentro
countries.  VITA em desenvolvimento oferece informação e ajuda apontadas a ajudar os indivíduos e grupos
selecionar e tecnologias de instrumento destinam ao situations.  VITA deles/delas mantém um internacional
Serviço de investigação, um centro de documentação especializado, e uma lista computadorizada de voluntário técnico
consultores; administra campo a longo prazo projeta; e publica uma variedade de manuais técnicos e
documentos.
 
               UNDERSTANDING SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO EM PEQUENA ESCALA
 
                     por VITA o John Voluntário UM. Chapman
 
1.  A IMPORTÂNCIA DE IRRIGAÇÃO
 
Irrigação é a prática de prover água precisada a cropland produzir planta growth.  Isto pode
seja usada combater seca ocasional ou fazer árido pousa productive.  Cropland pode ser irrigado
antes de plantar ou como estão crescendo as colheitas.   Clearly, uma decisão para irrigar requer conhecimento de
as necessidades de plantas de colheita e de habitante, condições naturais que afetam provisão de água e perda.
 
Irrigação foi administrada para milhares de anos.   Em algumas áreas do mundo, as únicas interrupções
esteve devido a guerra ou pestilência.   de Onde irrigação foi precisada e não possível, terra tem
se torne solo improdutivo e sistemas de irrigação foram abandoned.  Algumas sociedades que dependeram
pesadamente em irrigação não sobreviva irrigação pobre design.  de sistema Destas experiências que é
claro isso irrigou agricultura pode ser sustentada e um sistema de irrigação corretamente projetado pode ser
precisada apoiar uma sociedade para um período longo.
 
2.  COMPONENTES DE UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO
 
A extensão de irrigação não é limitada à aplicação de água ao soil.  Em um senso maior, isto,
transações com todos os aspectos de provisão de água e usa, da bacia para o farms.  inclui o
desígnio e construção de tal trabalham agora como represas, represas, e água reguladores para armazenamento ou
diversão de água, como também drenagem de subsolo, recuperação de terra, e as economias das relações
entre água, terra, e plantas de colheita.   Este papel enfatiza práticas de aplicar água para o
terra.
 
Projetos de irrigação podem ser grandes ou pequenos, mas balança não afeta os princípios de operation.  O
componentes importantes ou ingredientes de um projeto de irrigação são como follows:  as características de
a terra, os tipos de colheitas ser crescida, a água a ser usada, os tipos de métodos de irrigação, e
projete administração.
 
A Terra
 
O desígnio de um projeto de irrigação efetivo requer para uma compreensão de terra characteristics.  O
terra é a fonte principal de nutrientes de planta.   Moreover, suas características estruturais permitem isto a segurar o
raízes de planta em posição e permite a planta para estar de pé erect.  Os problemas que acontecem com a terra são
normalmente relacionada a suas características químicas ou estruturais.   Em lugares donde hão períodos longos
chuva pesada (mais que 100 cm por ano), por exemplo, terras normalmente são acidic.  que Isto acontece
porque chuva cadente é ligeiramente ácida e atravessando a terra algum dissolve do solúvel em água
nutrientes, levando (lixiviando) eles debaixo da zona de raiz do plants.  Leaching de importante
nutrientes são prejudiciais para plantar crescimento, mas pode ser corrigida aplicando fertilizantes para restabelecer
a terra para um estado mais produtivo.
 
Terras que não foram sujeitadas a períodos longos de chuva são freqüentemente alcalinas (básico) .  A razão
é que os componentes de terra básicos não foram lixiviados, de forma que a terra podem reter concentrações altas
dos componentes básicos das pedras das quais é derived.  UMA concentração alta de
por exemplo, sódio pode romper o equilíbrio químico precisado para planta growth.  Minor seriamente
desequilíbrios químicos às vezes podem ser corrigidos por adições à terra, mas desequilíbrios principais
só possa ser reparável a custo proibitivo.
 
Estrutura de terra relaciona ao tamanho das partículas de terra que compõem a terra e a maneira em qual
estas partículas são organizadas.   terras Grossas, arenosas têm baixa capacidade de água-propriedade (4 centímetros ou
menos de água em um um-metro camada de terra) e precisa freqüentemente ser irrigada para cultivar a maioria das colheitas.
Uma terra com um conteúdo de barro alto pode ser altamente produtiva e pode segurar uma quantidade considerável de
água que está disponível à planta (16 cm ou mais por m de terra) .  que Este tipo de terra requererá para menos
podem ser aplicadas ciclos de irrigação freqüentes e quantidades maiores de água a cada irrigação.
 
Algumas terras tendem ser compactadas. Consolidação de   reduz o espaço de poro na terra e faz isto
difícil para as raízes de planta penetrar isto. Consolidação de   também retarda penetração de água que é
aplicada ao surface.  que normalmente pode ser corrigido por lavoura mecânica que pode precisar ser
repetida em uma base sazonal regular.
 
As Plantas
 
As espécies de planta que serão crescidas podem ditar o tipo de projeto de irrigação que precisa ser
installed.  a Maioria das plantas tem uma exigência de água variável durante o ciclo de vida deles/delas.   na hora de
plantando, a semente precisa de só bastante umidade por germination.  Initially, a quantia precisada pode
só seja sobre duas vezes o peso da semente.   However, como os começos de semente que tiram brotos e
raízes, os aumentos de demanda de água.   Quando a planta alcança seu florescendo cheio e frutificando fase, isto,
normalmente tem sua demanda de água mais alta.   que requer então para menos água até maturity.  A maturidade de fruta,
a planta pode morrer (milho, trigo, etc.) e não requer nenhuma mais água, ou pode ir dormente e só
precise de bastante água para sustentar isto até o próximo ciclo de reproductive (fruteiras).
 
A Água
 
Quantidade e Qualidade de Água.   que A quantia de água precisada nos períodos de uso de cume varia com climático
e conditions.  geográfico que Uma regra aproximada é que a planta extrairá 0.75 cm de
molhe da terra cada dia.   Que é, se o campo de colheita está completamente coberto com crescimento de planta,
o campo inteiro terá água disto equivalente para uma camada de água 0.75 cm deep.  Isto
calcule, junto com outros que são mais exatos, prediz a exigência de água mínima que deve
seja considerada quando o projeto de irrigação é projetado.
 
A qualidade da água também é importante.   Um pouco de águas têm tal um conteúdo grande de saits solúvel
que eles não podem ser used.  diretrizes Ásperas por calcular qualidade de água é como segue:   Rain água
isso cai diretamente na terra quase sempre é Água de water.  boa que escoou de um campo
onde foi usado para irrigar outra colheita previamente deveria ser tested.  O gosto de água não é um
indicação segura de qualidade; deveriam ser analisadas amostras da água em um laboratório de água competente.
 
Sempre acontecendo naturalmente água contém alguns dissolveram Água de material.  bombeada do
chão ou de drenagem provavelmente contém sais.   Quando isto é aplicada à terra, apanha adicional
salts.  solúvel que A água é então da terra pela planta.   que A planta provavelmente faz
não utilize muito dos sais dissolvidos.   mas filtra estes fora à raiz.   que A água limpa é então
usada pela planta para criar crescimento novo, ou pode ser evaporada nos Sais de atmosphere.  permaneça
atrás de no soil.  Se eles não forem afastados, eles podem acumular a um nível que faz a terra
impróprio para produção de colheita.
 
Por causa do prospecto de acumulação salgada, recomendam alguns peritos que terra que será irrigada
também deve ser escoada corretamente.   Para alguns projetos, esta recomendação está correta.   However,
esquemas de administração que lixiviam os sais a um nível debaixo da zona de raiz são da mesma maneira que efetivo como
drenagem mantendo os sais sob controle.   Tal controlou lixiviando é normalmente aplicado com irrigação
esquemas que empregam irrigador e tecnologias de goteira-irrigação.
 
Superfície Water.  A fonte de água deveria ser reliable.  Unfortunately, a maioria das fontes de água de superfície,
está em maior provisão em fases cedo na vida da colheita plant.  Como a planta se põe maior, isto,
necessidades mais água, mas antes daquele tempo que a provisão de água é diminuída freqüentemente em fluxo
ou disponibilidade.
 
É transportada água da fonte para o campo por alguma forma de transporte Estruturas de structure. 
possa ser sulcos abertos (fossos, canais), canais fechados (tubos), ou furrows.  forrado que Eles são freqüentemente
caro e e trabalho intensivo a construção.   que Alguns deles requerem para manutenção intensivo de mão-de-obra.
 
Pode ser entregada freqüentemente água provida por um fluxo a um campo que usa só a ajuda de gravity.  UM
método comum é construir uma represa de diversão pequena pelo stream.  a Maioria da água vai
flua em cima da represa e continue fluindo a jusante.   que UMA parte pequena da água será desviada
em um sulco onde flui na mesma direção como o fluxo, mas declínios em elevação mais
lentamente que o stream.  Depois de um pouco de distância, o nível de fluxo será muito mais baixo que a água dentro
o sulco de diversão que flui no mesmo direction.  geral Àquele ponto, molhe da diversão
pode ser dirigida ao campo para uso.   A estrutura e transporte deveria ser protegido de
inundações, animais escavando selvagens, e vegetação que podem causar dano.
 
Moida Water.  UMA fonte segura de água de chão de bom-qualidade pode ser útil para irrigação.   Here
é as perguntas que precisam ser respondida:   provê bastante água para conhecer a demanda de
o crop?  a qualidade da água É satisfatória para a aplicação?   São os custos de adquirir o
água e mantendo a fonte disponível no contexto do projeto?
 
Se todas estas perguntas são respondidas por " sim, " então água de chão pode ser a melhor fonte de provisão.
Em uma área onde pouco é conhecido sobre o água-porte camada subterrânea de qual o
água será bombeada, pode ser necessário perfurar vários poços de teste para localizar o melhor local para um
well.  Depois do teste é instalado bem, deveria ser teste bombeado para até 24 horas assegurar que isto
sustente um fluxo adequado.
 
O perfurando ou cavando de um bem deveria ser feita por alguém que está familiarizado com construir
poços do mesmo tamanho e capacidade na mesma área.   Várias técnicas são usadas fazendo poços.
Cada é vestida a uma aplicação particular.   O equipamento para bem construção pode ser tão simples quanto
uma pá ou tão complexo quanto um contrário rig.  Try perfurando rotativo para afiançar equipamento localmente disponível
isso é bem satisfatório para o tipo de precisou.
 
2.  TÉCNICAS DE IRRIGAÇÃO
 
As técnicas geralmente usadas por distribuir água de irrigação dentro de um campo são inundação (" superfície ")
e irrigação de sulco, irrigação de irrigador, e baixa irrigação de volume; cada tem suas vantagens.
 
Inundação e Irrigação de Sulco
 
Este método é a forma mais velha de irrigação; envolve a descarga direta de água a baixa pressão
de uma estrutura de transporte (sulco lateral) para o land.  A distribuição de água em cima do
terra é alcançada por gravidade.   Esta técnica geralmente não é tão eficiente quanto outros porque água
filtra mais na terra ao ponto onde é descarregado primeiro para a terra.
 
A eficiência pode ser aumentada com use de novo covas e bombas, ou onda irrigation.  Em todo caso um
uniforme e nível ou se inclinando campo suavemente é requerida. Diversão de   represa em fluxos, sulcos de diversão,
e distribuição de inundação de água pode ser envolvida.   a Maioria dos campos requerem algum trabalho de terra para
os faça nivelar bastante ser usada.   Once instalou, estes sistemas requerem.   pequeno investimento de capital.
A operação deles/delas pode ser trabalho intensivo, mas custos de mão-de-obra podem ser reduzidos por métodos descritos abaixo.
Conhecimento de operação requer experiência e educação.
 
Podem ser usados tubos de sifão para trazer água em um sulco lateral e sobre um field.  A água primeiro
fluxos em um sulco lateral ao fim alto do field.  O nível de água é mantido bastante íntimo
para o topo do furrow.  plástico Pequeno ou tubos de alumínio que estiveram curvado em um U " parcial "
forma tem um fim colocado na água.   que O outro fim é colocado em um sulco que se inclina para baixo
pela field.  Sifão ação então move a água do sulco superior no um abaixo.
Os tubos podem ser de tamanhos vários; um tamanho comum é 2.5 cm.  Se de mais água é precisada em um sulco,
mais tubos ou um tubo maior podem ser usados.
 
<Figura 1>

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Tubo de Gated é usado em algumas fazendas.   Com este sistema a água é bombeada em um oleoduto e é carregada
ao field.  Ao campo há tubos que têm aberturas neles a intervalos entre o
filas de colheitas.
 
Talvez a forma mais velha de distribuição de água é o sulco lateral pequeno, abriu e fechou pelo
irrigator que usa uma pá para demolir a parede do sulco assim a água pode correr sobre o
field.  Embora esta tecnologia primitiva é raramente eficiente, trabalha em certos locais.
 
Irrigação de irrigador
 
Quando é entregada água ao campo debaixo de pressão, pode ser depositado na terra dentro muitos diferente
ways.  Um destes modos é a distribuição automática através de irrigador.   que A água é descarregada
no ar e cai ao chão em uma névoa boa, semelhante ao outono de rain.  suave A descarga
pressione ao nozzle do dispositivo de irrigador normalmente está entre 1.5 e 5 atmosferas (atm) .  Isto
tipo de irrigação requer mais energia que irrigação de inundação, mas é mais versátil desde que pode ser
usada em slopes.  Moreover íngreme, a pessoa pode irrigar facilmente através de aplicações claras freqüentes.   Nenhum mais
água deveria ser provida que a zona de raiz da planta enlata retain.  Os custos de equipamento importantes
é comparativamente alto, mas é compensada um pouco porque o custo de preparação de terra (por exemplo,
nivelador) é menos comparada para inundar irrigação.
 
Podem ser usados dispositivos grandes, móveis para automatizar áreas de terra completamente grandes, entre eles pivô central,
linear, e carretel units.  unidades de pivô Centrais provêem a água ao centro do campo a qual
aponte a água flui em um oleoduto longo apoiado sobre o chão a até 50 - para 60-metro
intervalos em carts.  móvel Os carros movem o oleoduto sobre o ponto de pivô onde a água é
introduced.  Os movimentos de oleoduto gostam da mão minuciosa de um relógio ao redor do campo.   que Estas unidades são
capaz cobrir campos pequenos de 4 a 5 hectares (ha) e campos grandes de mais de 200 ha.  que Eles atravessam
declives de até 25 ou 30 por cento.   Com próprio desígnio, as unidades quase podem ser automatizadas completamente; um
pessoa corretamente treinada pode irrigar mais de 1000 ha facilmente sem ajuda.
 
São irrigados freqüentemente campos retangulares de tamanho suficiente com units.  linear que Estes são, em efeito,
feita dos componentes da unidade de pivô central.   Eles viajam de um lado para outro e podem irrigar
o campo inteiro como movem eles.   Eles podem irrigar campos com declives de 5 por cento e podem ser automatizados,
mas requer sobre duas vezes tanto trabalho quanto as unidades de pivô centrais.
 
<Figura 2>

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Um irrigator de carretel está montado em uma derrapagem, ou um reboque que é prendido a uma mangueira que provê a água.
Como água é aplicada, a mangueira é encaracolada para cima no carretel de mangueira; a mangueira e carretel é
bastante pesado e requer uma estrada estável.   que As unidades também podem requerer para pressão de água entre 5
e 10 atm.  como conseqüência do requirement,  de pressão bobinam geralmente são consideradas unidades
consumidores altos de energia.
 
Irrigação de baixo-volume
 
Irrigação de baixo-volume (também chamou " irrigação " de goteira) é uma relativamente recente técnica desenvolvida para
áreas com baixa provisão de água.   que A água é entregada ao campo debaixo de uma pressão de 1 a 2 atm.  Isto
é distribuída então por tubos de plástico pequenos e é descarregada à terra por buracos pequenos
(emissores) muito perto da planta, ou sobre ou debaixo de ground.  A taxa de descarga é baixa e
possa ser só uma goteira fixa em lugar de um fluxo.   que Esta técnica provavelmente usa molham mais eficazmente
que qualquer outro.
 
Goteje equipamento de irrigação normalmente é bastante caro a install.  que Seu uso requer para água filtrada para que não
os emissores são entupidos; crescimento de algal também pode tampar them.  que A terra tende a ficar salino
onde as zonas molhadas e secas da terra se encontram.   Even com estes problemas, porém.   as vantagens
de irrigação de goteira é evidente, e o método é preferido freqüentemente para colheitas de árvore.
 
<Figura 3>

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3.  PROJETANDO E ADMINISTRANDO O PROJETO
 
Devem ser projetados projetos de irrigação em uma Topografia de basis.  local-específica, tipo de terra, profundidade de terra,
provisão de água, condições climáticas, e tipos de colheitas cultivadas tudo diferem de local a site.  Here é
os fatores a ser considerados que para projetar um projeto:
 
  *    a quantia de água que a terra contém sua zona de raiz para a que pode estar disponível para a planta
      usam;
 
  *    a quantia de água as plantas precisam produzir colheitas; e
 
  *    a quantia de água que é esperada como chuva durante a estação crescente.
 
  *    molham qualidade:   as quantias de materiais dissolvidos na água em relação às necessidades de
      a colheita.
 
  * respurces de    disponível instalar e manter o sistema.
 
Assumindo a terra a ser saturada antes de plantar a colheita, então somando a chuva durante o
estação crescente, a pessoa prediz aproximadamente quanta água está disponível para cultivar o crop.  Subtract
isto da água precisada pela colheita para estabelecer a quantia aproximada de água para ser
provida por irrigation.  Alternatively, uma demanda de irrigação pode ser planejada prover tudo do
água precisada pelo crop.  Isto permitirá as plantas a sobreviver uma seca infreqüente.
 
Depois de determinar a quantia de água precisada pela colheita, a pessoa define a fonte de água então
e assegura que é adequado para conhecer a demanda.
 
O próximo passo é determinar como distribuir a água no fields.  UM mapa topográfico áspero
deveria ser feita de cada local a ser irrigado.   A elevação e local da provisão de água relativo
para o local deveria ser determinada se não for conhecido. Deveriam ser feitas   Soil e análise de água determinar
a conveniência deles/delas para irrigação.   Finally, um desenhista de irrigação competente deveria revisar qualquer
plans.  Isto pode parecer bastante restritivo ou caro,
mas decisões em irrigação não são matters.  trivial, a curto prazo Eles envolvem um compromisso principal
de recursos.
 
Começando com um desígnio cuidadoso, a pessoa pode construir freqüentemente um projeto de irrigação completo com habitante
trabalho inexperto e materiais localmente disponíveis.   por exemplo, se o projeto é muito pequeno, uma diversão,
represa pode ser construída colocando pedras em um fluxo.   Hand shovelling podem construir uma diversão
canal, laterals de distribuição, ou uma distribuição de campo system.  que O desenhista precisa saber que materiais
e habilidades estão disponíveis no local.
 
É essencial para discutir o projeto cedo na fase de planejamento com esses que têm que usar e têm que manter
it.  Later, os usuários devem ser treinados dentro seu próprio sazonal fechar-abaixo e manutenção.
A maioria que são escoados sistemas de irrigação, consertou, e limpou depois da colheita foi harvested.  Isto
é a oportunidade para remover escombros, vazamentos de conserto, e faz melhorias sem afetar colheita
production.  a Maioria sistemas de irrigação precisam de manutenção de fora-estação.   Design do projeto deve
inclua operação, o horário de manutenção, e treinando.
 
Quando o sistema de transporte de água for usado por várias pessoas, problemas sérios podem surgir distribuindo
a água em uma base oportuna para todos eles.   Esses em controle deveriam assegurar isso prioridades
e regras estão adiante fixas que tudo ou os usuários entendem e que pode ser obrigada.
 
REFERÊNCIAS DE                         
 
Há muitos livros bons para esses que desejam revisar desígnio
técnicas e tem dados mais detalhados.   Alguns destes são usados pelos engenheiros e cientistas de terra
e pode parecer complexo, mas os princípios são relativamente simple.  que Estes livros deveriam ajudar entendendo
condições usaram nesta discussão e ajudam satisfazer interesses que vão além disto.
 
R. M. HAGAN, H.R. More, e T. W. Edminster (eds.), Irrigação de Lands.  Madison Agrícola,
Wisconsin:  Sociedade americana de Agronomia, 1967.
 
V.E. Hansen e G.E. Stringham, Princípios de Irrigação e Práticas, 4º ed. York:  Wiley novo,
1980. ALSO:  O.W. Israelsin e G.E. Stringham, Princípios de Irrigação e Práticas [em árabe], 4º
ed. York:  Wiley novo, 1984.
 
Claude H. Par (ed.), Irrigação, 5º ed. Arlington, Virgínia,:
A Associação de Irrigação, 1983.
 
 
Glenn O. Schwab et al. (eds.), Terra e Água Conservação Criando, 2º ed. York:  Wiley novo,
1981.
 
Peter Stern. Irrigação de Balança pequena.   London:  Intermediário Tecnologia Publicações, 1979.   que Isto é
uma fonte excelente de informação para o non-perito por projetar e instalar em pequena escala
sistemas de irrigação.
 
Também veja:
 
Manual de Tecnologia de aldeia, a Margaret Crouch e Len Doak, eds., Arlington, Voluntários de Virginia: ,
em Ajuda Técnica, 1988.   A água e seções de agricultura disto para guiar contêm
muita valiosa informação sobre a construção de uma variedade de terra-nivelar instrumentos,
provisão de água e diversão, e bombas simples.
 
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                         PAPEL TÉCNICO #66