Modelo De Ondas Cinemáticas Na Solução Do Problema Inverso Da Irrigação Por Sulco Em Tempo Real

Abstract

RESUMO Um modelo matemático computacional de ondas cinemáticas foi desenvolvido para interagir num processo de otimização não-linear na solução do problema inverso da irrigação por sulco, que consiste na determinação das características de infiltração d'água no solo, a partir dos dados da medição da fase de avanço. O modelo simula a fase de avanço para diferentes combinações entre os parâmetros de Kostiakov-Lewis, buscando minimizar as discrepâncias entre os tempos de avanço simulado e medido, e faz parte de um programa computacional, denominado SIRTOM (Surface Irrigation Real-Time Optimization Model) desenvolvido para solucionar o problema inverso. Baseando-se na solução inversa encontrada, SIRTOM faz prognósticos do desempenho do sistema de irrigação em tempo real, isto é, durante o evento. A habilidade do modelo em solucionar o problema inverso foi testada para diferentes condições de campo. Efetivou-se o ajuste de avanços simulados com outros medidos em eventos de irrigação sob condições de fluxo contínuo e variável. Como inovação desta pesquisa, a estratégia de manejo com fluxo variável tem a finalidade de alterar a trajetória de avanço, quando detectado que a trajetória atual será uma catástrofe para o desempenho do sistema de irrigação. As análises demonstraram que o modelo de simulação desenvolvido nesta pesquisa é viável na solução do problema inverso, uma vez que, para todas as condições de campo estudadas, ele interagiu satisfatoriamente no processo de ajustagem. Constatou-se que a solução do problema inverso da irrigação por sulco é possível, mesmo durante estágios iniciais da fase de avanço, fato este que viabiliza ao programa SIRTOM fazer diagnósticos do desempenho do sistema de irrigação e sugerir, ao irrigante, alternativas para aprimorá-lo em tempo real.

Variabilidade espacial e temporal da seção transversal de escoamento superficial em sulcos de irrigação

“…Descrições matemáticas empíricas da seção transversal de sulcos são usadas nas formulações de modelos, muitas vezes como meio de se reduzir a quantidade de informações a serem fornecidas pelos usuários a esses modelos, necessárias à obtenção da solução (Cahoon, 1995). Os modelos SIRTOM (Azevedo, 1992;Azevedo et al 1996, Azevedo et al, 1997a, SIRMOD (modelo desenvolvido por Dr. Wynn R. Walker, Utah State University, USA) e do balanço de volume de Elliott & Walker (1980) permitem ao usuário fornecer apenas a forma da geometria do sulco e aquelas dimensões básicas de sua seção, como as larguras a 100% e a 50% da altura de topo, a base e a altura de topo. Com tais informações, esses modelos ajustam equações do tipo potencial para descreverem a seção transversal e o perímetro molhado em função da altura de escoamento superficial, que é um parâmetro mais facilmente mensurável em campo.…”