ABSTRACT: The objective of this study was to determine the variability of the head loss as a function of the emitter geometry as well as to develop a relation between local head loss caused by the emitter insertion and geometric characteristics of the emitter pipe, using index of obstruction for dripper pipes with non-coaxial emitters. For this, an experimental bench was developed to control the system and obtain the variables pertinent to the study. From the value of the total head loss in the emitter pipe and the value obtained with calculation of the distributed head loss in the pipe, the difference of these values was local head loss caused by the insertion of the emitter. Total head loss in the emitter pipe and local head loss on the emitter presented a potential relation with flow rate. The kinetic head coefficient (k), for each emitter studied, was obtained from the local head loss on the emitter and the kinetic head. A model for estimating the k coefficient based on the obstruction index was then generated.

<title>RESUMO</title><p>Dentre os diversos fatores que influenciam as perdas de água por evaporação e arraste (PEA) destaca-se o vento. Sendo assim, os objetivos deste trabalho foram: i) determinar os valores de PEA decorrentes de onze avaliações de um sistema de irrigação do tipo pivô central; ii) gerar um modelo para estimativa de PEA a partir de variáveis explicativas; iii) avaliar modelos de predição disponíveis na literatura para estimar PEA a partir de ensaios de campo. Os ensaios foram realizados ao longo de um vão de 48 m, situado entre a quarta e quinta torre de um pivô central de 432,57 m de raio, equipado com sprays de placa oscilante modelo I-Wob. As PEA foram simuladas em função de cinco modelos empíricos propostos na literatura sendo ainda ajustado um modelo específico para a condição estudada. As avaliações de campo em diferentes condições meteorológicas demonstraram que os valores das PEA obtidos com modelos existentes na literatura apresentaram índices de adequabilidade insatisfatórios para as condições estudadas porém o modelo de PEA ajustado apresentou menores erros quando comparado aos modelos existentes, podendo ser utilizado para condições operacionais e climáticas semelhantes às observadas neste estudo.</p>

<title>ABSTRACT</title><p>Among several factors that exert influence on evaporation and wind drift losses (EWL), the wind has attracted researcher’s attention in scientific studies. In this context, the objectives of this study were: i) to determine EWL that occurred in eleven field tests with a center pivot system; ii) to develop a model to estimate EWL in function of predictor variables; iii) to evaluate prediction models available in literature for estimation of EWL from data acquired in the field trials. The tests were carried out along a 48-m span located between the fourth and fifth tower of a center pivot of 432.57 m in length, equipped with a model of rotating spray plate sprinklers known as I-Wob. Evaporation and wind drift losses were simulated using five empirical models. Additionally, a specific model was developed for the operational and meteorological conditions observed in this study. It was found that the empirical models presented unsatisfactory performance indices when they were tested for the operational and meteorological conditions observed in this study. The errors obtained from the adjusted model were lower than those observed when using the existing models. Thus, this model can be used for conditions similar to those experienced in this study.</p>

A gestão de cheias em bacias hidrográficas brasileiras deve ser discutida e priorizada, porém o cenário atual indica lacunas quanto às informações hidrológicas com variabilidade espacial e temporal condizentes. A modelagem probabilística de eventos extremos de precipitação, buscando a extrapolação para uma frequência e duração, pode servir como excelente ferramenta de análise e tomada de decisões. O objetivo principal deste trabalho foi analisar o ajuste de diferentes modelos probabilísticos a séries de precipitação máxima diária anual no Rio Grande do Sul. Séries pluviométricas de 342 estações foram ajustadas às distribuições Log-Normal a 2 e 3 parâmetros e Gumbel e a adequação foi realizada pelos testes de Kolmogorov-Smirnov e Qui-Quadrado. Todas as distribuições de probabilidade consideradas foram adequadas; entretanto, a distribuição Log-Normal a 3 parâmetros apresentou os melhores ajustes segundo os resultados do teste Qui-Quadrado. Os parâmetros das distribuições de probabilidades apresentaram variabilidade ao longo do estado e forte relação com a localização, sugerindo que a regionalização de chuvas intensas pode ser empregada no Rio Grande do Sul como excelente ferramenta de gestão.

Flood management in Brazilian watersheds must be discussed and prioritized, however, the current scenario indicates that there are gaps in hydrological information with respect to its spatial and temporal variability. The probabilistic modelling of extreme rainfall events, having as goal to extrapolate values for a given frequency and duration, can be used as an excellent tool for analysis and decision-making. The main objective of this study was to analyse the adjustment of different probabilistic models for series of annual maximum daily rainfall in Rio Grande do Sul. Series of 342 rain gauges were adjusted to 2-parameter Log-Normal, 3-parameter Log-Normal and Gumbel probability distributions and goodness-of-fit tests were based on the Kolmogorov-Smirnov and Chi-Square procedures. It was found that all the distributions presented adequate results, however, 3-parameter Log-Normal distribution had the best performance in accordance with the Chi-Square test. The parameters of probability distribution presented variability over the state and a pronounced relationship with the location of rain gauges. This suggests that regionalization of high-intensity rainfall can be employed in Rio Grande do Sul as an excellent management tool.

Informações sobre vazões de estiagem são cruciais no contexto da gestão de recursos hídricos; todavia, a rede de monitoramento fluviométrico atualmente existente no Brasil não supre as necessidades dos técnicos, caso em que a análise regional pode ser empregada para estimar vazões de estiagem em locais sem monitoramento ou com um curto período de monitoramento. O objetivo deste trabalho foi verificar o potencial de três métodos de sazonalidade aplicados à avaliação do regime temporal e espacial de vazões de estiagem no Rio Grande do Sul, de modo que possam ser usados como subsídio técnico para a regionalização em regiões hidrologicamente homogêneas. Aplicando os métodos Seasonality Ratio (SR), Seasonality Index (SI) e Seasonality Histogram (SH) com base nas séries históricas de 108 estações fluviométricas, foi possível constatar que existe uma forte sazonalidade de vazões de estiagem no estado. Entre as três medidas de sazonalidade, SI e SH foram mais apropriadas em função das características hidrológicas específicas do estado; portanto, elas podem ser consideradas metodologias relevantes para delinear regiões hidrologicamente homogêneas para a regionalização hidrológica de vazões de estiagem.

Information on stream flows in dry season is crucial in the context of water resources management, however, the existing stream flows gauging network in Brazil does not satisfy the demand of practitioners. Under these circumstances, regional analysis might be applied to estimate low stream flows at sites with no gauging or sites with little stream flow records. The objective of this study was to verify the potential of three seasonality measures applied to the evaluation of the temporal and spatial regime of low stream flows in Rio Grande do Sul, in such a way that they can be used as technical support for regionalization in hydrologically homogeneous regions. In applying the methods, Seasonality Ratio (SR), Seasonality Index (SI) and Seasonality Histogram (SH), based on historical series of 108 stream flow gauging stations, it was found that there is a pronounced seasonality of low flows in this State. Among the three seasonality measures, SI and SH were more appropriate due to specific hydrological characteristics in the state, therefore, they can be considered as relevant methodologies to delineate hydrologically homogeneous regions for the regionalization of low stream flows.

Existem inúmeros fatores que afetam a uniformidade de distribuição de água pelos aspersores como, por exemplo, o tipo de aspersor e suas condições operacionais, o espaçamento e sua disposição no campo e a velocidade e direção do vento. Se os aspersores forem selecionados e utilizados adequadamente considerando-se os fatores supracitados, eles podem proporcionar maiores uniformidades de distribuição de água e menores custos do sistema de irrigação. Como a avaliação de todos esses fatores é uma tarefa complexa e morosa, a simulação computacional tem sido uma ferramenta útil no dimensionamento de sistemas de irrigação. Neste estudo objetivou-se determinar, com auxílio de simulação computacional, a uniformidade de distribuição de água do canhão hidráulico Plona-RL250, operando em diferentes condições de vento e espaçamentos e disposições de aspersores. Observou-se que a direção do vento exerceu pouca influência sobre os valores de CUC. Nenhuma vantagem foi encontrada para disposição triangular em comparação com a disposição retangular de aspersores, exceto quando foi usado um espaçamento menor que 40% do diâmetro molhado pelo canhão hidráulico, ao longo da linha principal.

There are various factors that affect water distribution uniformity from sprinklers, such as sprinkler type and its operational conditions, spacing and sprinkler setup in the field and wind speed and direction. If sprinklers are selected and used appropriately considering the aforementioned factors, they can result in higher water distribution uniformities and lower costs. Since the evaluation of all the above-mentioned factors is a complex and time-consuming task, computational simulation is a useful tool for the designing of irrigation systems. This study had as objective to determine, with the aid of computational simulation, the water distribution uniformity of the Plona-RL250 gun sprinkler working under different wind conditions as well as spacing and layouts of gun sprinklers. It was observed that wind direction exerted little influence on the water distribution uniformity values. No advantage was found for the triangular spacing in comparison with the rectangular spacing, except when a spacing less than 40% of the wetted diameter by the sprinkler was used along the main pipeline.

Avaliaram-se os efeitos de diferentes ângulos de saída do jato de água de um canhão hidráulico, combinados com diferentes diâmetros de bocais e pressões de serviço, sobre o raio de alcance e perfil radial de distribuição de água. A caracterização técnica do canhão hidráulico foi realizada em bancada de ensaios de aspersores da Universidade Federal de Lavras, em Lavras, MG, totalizando 24 diferentes condições operacionais. O raio de alcance do aspersor foi estimado pelo ajuste de uma equação potencial em função do diâmetro do bocal (18 e 22 mm), da pressão de serviço (294, 392, 490 e 588 kPa) e do ângulo de lançamento do jato de água (16, 22 e 28º). Além disto, foi realizada uma análise percentual da distribuição do volume de água aplicado ao longo do raio de alcance do aspersor. As reduções no alcance horizontal do jato de água foram mais pronunciadas em condições de baixas pressões e para o ângulo de jato de 16º; ocorre uma redução no raio de alcance do aspersor de 3,4 a 4,0%, a cada 3º de redução do ângulo de lançamento de 28º; ângulos de lançamento do jato maiores que 22º, associados com pressões de serviço superiores a 392 kPa, resultam em maiores volumes de água aplicados entre 60 e 80% do raio de alcance do aspersor.

The effect of different trajectory angles of a gun sprinkler associated with different nozzle diameters and working pressures on the radius of throw and water distribution profile were assessed in this study. The technical characterization of the gun sprinkler was carried out at a sprinkler test bench of the Universidade Federal de Lavras, at Lavras, MG, for 24 different working conditions. In function of nozzle diameter (18 and 22 mm), service pressure (294, 392, 490 and 588 kPa) and trajectory angle (16, 22 and 28º), a potential equation was adjusted to estimate the radius of throw. Furthermore, along the radius of throw the percentage distribution of the amount of water applied was analysed. For low working pressures associated with trajectory angle of 16º, higher reductions were observed on the radius of throw; from the 28º trajectory angle, for every 3º drop of the trajectory angle the radius of throw is reduced by approximately 3.4 to 4.0%; for trajectory angles higher than 22º associated with working pressures higher than 392 kPa, the amount of water applied from the gun sprinkler is more between 60 and 80% of radius of throw.

A maioria dos modelos matemáticos de simulação da aplicação de água por aspersores requer trabalhos laboriosos de calibração e validação, além de exigir, dos computadores, elevada capacidade de processamento. Este estudo foi realizado com o objetivo de calibrar e validar o modelo Simulação da Irrigação por Aspersão (SIA) no que se refere à operação de canhões hidráulicos em condições reais de campo. O método de otimização global Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) foi implementado no SIA com o intuito de ajustar os parâmetros de calibração baseados no modelo semiempírico de Richards & Weatherhead utilizando-se ensaios de campo do canhão Plona - RL250. Os parâmetros obtidos na calibração para determinada configuração do aspersor, foram mantidos constantes e posteriormente usados na validação para diferentes condições operacionais e de vento. O Método Shuffled Complex Evolution apresentou elevados índices de qualidade do ajuste além de rápida convergência. O modelo SIA foi capaz de prever a taxa de aplicação de água do canhão hidráulico Plona-RL250 e a uniformidade de distribuição de água do sistema, de forma adequada tanto no estágio de calibração quanto no de validação.

Great majority o mathematical simulation models of water application by sprinkler requires laborious tasks of calibration and validation and high processing power of computers as well. This study was conducted in order to calibrate and validate the SIA - Simulation Model for Sprinkler Irrigation, referring to the operation of rain guns in real field conditions. The Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) global optimization method was implemented in the SIA, aiming for adjusting the calibration parameters, based on the semi empirical model of Richards & Weatherhead, using field tests from PLONA - RL250 rain gun. The parameters obtained through calibration, for a given configuration of the sprinkler, were kept constant and, subsequently, used in validation for different wind and operating conditions. The Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) method showed high level of adjustment quality and fast convergence. The SIA model was able to predict the rate of a PLONA - RL250 rain gun application and uniformity of water distribution system adequately both in calibration stage as well as in validation stage.

A velocidade e a direção de incidência do vento, em relação ao eixo de deslocamento do aspersor, são variáveis apresentadas em vários trabalhos como fatores importantes para a determinação da uniformidade de aplicação de água dos equipamentos autopropelidos de irrigação. No entanto, em razão das dificuldades de se conduzir estudos de campo com canhões hidráulicos sob condições controladas de direção e velocidade do vento, as recomendações de espaçamento entre carreadores, em sua maioria, consideram apenas o efeito da velocidade do vento, sem mencionar a direção de sua incidência. Neste trabalho, a aplicação de coeficientes semiempíricos do modelo Richards & Weatherhead, ajustados com base em ensaios de campo do canhão PLONA RL-250, possibilitou realizar, por meio de simulações digitais, uma análise quantitativa dos efeitos da velocidade e da direção do vento sobre a uniformidade de aplicação de água dos sistemas autopropelidos. As simulações indicaram que, na medida em que a incidência do vento passa de perpendicular para paralela ao eixo de deslocamento, os efeitos prejudiciais da velocidade do vento sobre a uniformidade são ampliados. Desta forma, fica evidenciado que tanto a direção como a velocidade do vento devem ser consideradas nas recomendações de espaçamento entre carreadores.

Wind velocity and its direction, in relation to the sprinkler travel axis, are pointed out as key factors in determining water application uniformity of traveler irrigation machines. However, due to difficulties in running field tests with rain guns under controlled wind conditions, most towpath spacing recommendations consider only wind velocity without mentioning its direction. In this study, the application of semi-empirical parameters from RICHARDS & WEATERHEAD model's, adjusted based on field tests with the rain gun PLONA RL-250, provided with the help of computer simulation, the data necessary for a quantitative analysis about the effects of wind velocity and direction on water application uniformity of traveler irrigation systems. Simulations indicated that as wind direction moves from perpendicular to parallel to the sprinkler travel axis, the deleterious effects of wind velocity are enhanced. Therefore, these results demonstrated that both wind direction and wind speed must be considered on towpath spacing recommendations.

A hipótese da existência de uma relação linear entre o alcance de canhões hidráulicos e a velocidade do vento, descrita no modelo de Richards & Weatherhead e amplamente utilizada na simulação da distribuição de água de canhões hidráulicos em condições de vento, foi avaliada neste trabalho para aspersores de tamanho médio. Na avaliação foram consideradas distâncias de alcance entre os aspersores modelos Agropolo/NY e Naan/5024 e os limites de sua área molhada, observadas em ensaios de campo, medidos nas direções: contrária, a favor e perpendicular ao vento. As retas ajustadas pelo método dos mínimos quadrados indicaram, em relação ao alcance do aspersor quando da ausência de vento, que para cada incremento de 1 m s-1 na velocidade do vento ocorreram: (i) um decréscimo de 3,7% na direção contrária ao vento; (ii) um decréscimo de 3,0% na direção perpendicular ao vento e (iii) um acréscimo de 2,2% na mesma direção do vento, indicando que no intervalo de velocidades de vento consideradas (0 a 3 m s-1) a hipótese de uma relação linear entre o alcance de aspersores de tamanho médio e a velocidade do vento, foi mantida.

The hypothesis of a linear relationship between wetted radius of gun sprinklers and wind velocity, as proposed by the Richards & Weatherhead model and widely used for simulation of water distribution by gun sprinklers under windy conditions, was evaluated in this study for medium-sized sprinklers. Distances from the sprinkler models used in this study (Agropolo/NY e Naan/5024) to the limit of the wetted area were determined through various field tests for upwind, downwind and crosswind conditions. Using the least square method it was found that, in relation to the no-wind radius, for each 1 m s-1 increase in wind velocity there was: (i) a distance reduction of 3.7% for upwind edge; (ii) a 3.0% decrease in distance for crosswind edge; and (iii) a 2.2% increase in distance for downwind edge. These results indicated that the linear relationship found between wetted radius and wind velocity was valid for the range of wind velocities considered in this study (0-3 m s-1).

Este trabalho apresenta resultados de simulações digitais da uniformidade de aplicação de água de sistemas autopropelidos de irrigação, para a condição de ausência de ventos. Nas simulações foram considerados aspersores com perfis radiais de distribuição de água tipo triangular, elíptico e retangular, operando sob diferentes combinações de ângulo de giro (de 180 até 360º) e espaçamento entre carreadores (de 0 a 100% do diâmetro molhado - DM). Os resultados das simulações foram apresentados em três grupos distintos, cada um representando a mesma forma geométrica do perfil radial de distribuição de água. Independentemente do ângulo de giro, os melhores valores de uniformidade foram obtidos com espaçamentos menores que 45% e entre 55% e 70% do DM para o perfil radial triangular e com espaçamentos menores que 50% e entre 70% e 90% do DM para os perfis radiais elíptico e retangular. Para os três perfis radiais, ângulos de giro do aspersor entre 180 e 230º geram maiores valores de coeficiente de uniformidade.

This study presents digital simulation results of water application uniformity of self-propelled irrigation systems, under windless conditions. In the digital simulations, we considered sprinklers with triangular, elliptical and rectangular radial water distribution profiles, working under different combinations of angle of rotation (from 180º to 360º) and spacing between carriers (from 0 to 100% of the wet diameter - WD). Simulation results were presented in three distinct groups, each one representing the same geometric shape of the radial water distribution profile. Regardless of the angle of rotation, the best values of uniformity were obtained with spacing lower than 45% and between 55% and 70% of WD for the triangular radial profile, and with spacing lower than 50% and between 70% and 90% of WD for the elliptical and rectangular radial profile. For the three radial distribution profiles, the sprinkler angles of rotation which range between 180º and 230º generate higher values of uniformity coefficient.

O vento afeta a distribuição de água aplicada por aspersores, podendo tornar um determinado sistema de irrigação ineficiente. Nestas condições, a modelagem pode facilitar as avaliações de sistemas convencionais de aspersão, antes mesmo de sua implantação no campo. Neste estudo foi avaliada a aplicabilidade do modelo semiempírico de Richards & Weatherhead para aspersores de tamanho médio, modelos Agropolo/NY e Naan/5024, em diferentes condições de vento. Os valores do Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC), obtidos com dados de ensaios de campo e em simulações computacionais, foram comparados por meio de diversos índices resultando em valores de R²=0,88, desvio absoluto médio (DAM) = 4,75% e índice de desempenho (c) = 0,91, para aspersores operando isoladamente, para linhas laterais de aspersores, valores de R²= 0,78, DAM = 4,1% e c = 0,76. Demonstrou-se, assim, a aplicabilidade do modelo de Richards & Weatherhead frente à predição da uniformidade de aplicação de água de sistemas convencionais de irrigação operando com aspersores de tamanho médio em condições de vento, o que reduz o esforço e o tempo requerido em trabalhos de campo.

The wind has influence on sprinkler water distribution and it can make a given irrigation system inefficient. Under this circumstance, the use of mathematical models can ease evaluations of conventional sprinkler irrigation systems, even before they are set up in the field. The aim of this study was to evaluate the applicability of the Richards & Weatherhead semi-empirical model using medium-sized sprinklers (Agropolo/NY and Naan/5024) under windy conditions. The Christiansen coefficient of uniformity (CUC) values, based on in-field sprinkler tests, were compared to simulated values, resulting in the following indices: (i) for individual solid set sprinkler system R²= 0.88, average absolute deviation (AAD) = 4.75%, and performance index (c) = 0.91; (ii) for block sprinkler system R²=078, AAD = 4.1%, and c = 0.76. These results emphasize the applicability of the Richards & Weatherhead model on water application uniformity prediction for conventional sprinkler systems operating with medium-sized sprinklers, reducing the efforts and the time required in field trials.

Diversos fatores podem atuar como limitante para a atividade agrícola irrigada, dentre os quais a energia utilizada no sistema de irrigação tem grande destaque. Ainda que o sistema esteja hidraulicamente correto, ele pode não estar sendo economicamente viável para o produtor. Neste trabalho, foram feitas simulações para a determinação do diâmetro mais econômico para adutoras de aço galvanizado e PVC. Também foram obtidos modelos para a determinação dos custos de bombeamento. Foi constatado que, para tubulações de aço galvanizado, a velocidade econômica variou entre 0,67 e 1,63 m s-1 e para PVC variou entre 0,62 e 1,97 m s-1. Com os modelos gerados neste trabalho, é possível obter de forma mais rápida os parâmetros econômicos que envolvem os sistemas de bombeamento.

Several factors can act as limiting for irrigated agricultural activity, including energy used in the systems. Although the system is hydraulically correct this may not be economically feasible for the farmer. In this study simulations were made for determining the most economical diameter to galvanized steel and PVC pipelines. Models are also obtained to determine the cost of pumping. It was found that for galvanized steel pipes the economic speed ranged between 0.67 and 1.63 ms-1 and for PVC ranged between 0.62 and 1.97 m s-1. With the models generated in this study it can be achieved faster economic parameters that involve pumping systems.

Neste estudo se avaliou a capacidade preditiva de cinco modelos empíricos visando estimar as perdas de água por evaporação e arraste dos aspersores Agropolo/NY (bocal 3,5 mm) e Naan/5024 (bocal 3,0 mm); para cada aspersor foram ajustados modelos específicos. Por meio de comparação entre resultados de distribuição de água medidos em ensaios de campo e resultados simulados com os modelos propostos por Yazar (1984), Trimmer (1987), Seginer et al. (1991), Tarjuelo et al. (2000) e Playán et al. (2005) foi possível concluir que os diferentes modelos considerados apresentaram índices de desempenho classificado como Péssimo ou, no máximo, Sofrível. Comparados com os cinco modelos empíricos considerados, os novos modelos ajustados apresentaram menores erros, qualificando-se para serem utilizados com índices de desempenho classificado como Bom e Muito Bom, indicando que a aplicação de modelos empíricos deve ser limitada ás condições operacionais (diâmetro de bocal, pressão de operação, etc.) similares áquelas em que os modelos foram desenvolvidos.

Five empirical models were evaluated with respect to their ability to estimate evaporation and wind drift losses of Agropolo/NY (nozzle 3.5 mm) and Naan/5024 (nozzle 3.0 mm) sprinklers, and other specific models were developed for each sprinkler model. By comparing measured results, which were obtained in field trials, with simulated ones (models of Yazar, 1984; Trimmer, 1987; Seginer et al., 1991; Tarjuelo et al., 2000; and Playán et al., 2005), these models were classified as very bad or poor according to the index of performance. However, the new adjusted models presented lower errors, resulting in indexes of performance classified as good and very good, thus indicating that their application must be limited to operational conditions (nozzle size, operational pressure, etc.) similar to those in which they were developed.

A hipótese da existência de uma relação linear entre o raio de alcance de um canhão hidráulico e a velocidade do vento, que é assumida no modelo semi-empírico de Richards & Weatherhead, para simulação da distribuição de água de canhões hidráulicos operando sob condições de vento, foi avaliada neste trabalho. Na avaliação foram utilizadas distâncias observadas em ensaios de campo, entre o canhão Plona RL-250 e os limites da sua área molhada, tomadas nas seguintes direções: contrária, a favor e perpendicular ao sentido do vento. As retas ajustadas pelo método dos mínimos quadrados aos dados disponíveis, indicam que cada incremento de 1m s-1 na velocidade do vento provoca as seguintes alterações, expressas em relação ao valor do raio sem vento do aspersor: (i) um decréscimo de 6,3% no sentido contrário ao vento (R² = 0,737); (ii) um decréscimo de 7,3% nas direções perpendicular ao vento (R² = 0,850); e (iii) um acréscimo de 1,3% no sentido do vento; esses resultados indicam que, no intervalo de velocidades de vento consideradas (0 a 5 m s-1) a hipótese de uma relação linear entre raio de alcance e velocidade do vento pode ser utilizada.

The hypothesis of a linear relationship between wetted area of a sprinkler and the wind velocity which is assumed by the Richards & Weatherhead semi empirical model for simulation of wind effects on gun type water application distribution was evaluated. Distances from the Plona-RL250 gun type sprinkler to the upwind, crosswind and downwind edges was determined in 53 field testes, held under different wind conditions and were used to evaluate the suitability of the proposed linear relationship. A linear least square fit for each set of data indicates that, for each 1 m s-1 increase in wind velocity, there is: (i) a 6.3% decrease on the distance to the upwind edge (R² = 0.737); (ii) a 7.3% decrease on the distance to the crosswind edge (R² = 0.850); and (iii) a 1.3% increase on downwind edge distance in relation to the no-wind radius of throw. These results indicate that, for the range of wind velocities considered in this study (from 0 up to 5 m s-1) the linear relationship between sprinkler reach and wind velocity can be accepted.

A uniformidade de aplicação de água é um importante fator a ser considerado na avaliação dos sistemas de irrigação por aspersão. A uniformidade em sistemas convencionais de aspersão depende de fatores como: o tipo de aspersor e suas condições operacionais, a disposição e o espaçamento entre aspersores no campo, e a velocidade e a direção do vento durante o período de aplicação de água. Tendo em visa que as complexas relações entre esses fatores e a uniformidade podem ser caracterizadas de forma mais eficiente com o auxílio da modelagem matemática, neste estudo, foram avaliadas simulações, fornecidas pelo modelo semiempírico de RICHARDS & WEATHERHEAD (1993), da distribuição espacial da água aplicada pelo canhão PLONA-RL250, operando sob diferentes condições de vento. Valores de uniformidade de Christiansen (CUC), obtidos com dados de ensaios de campo e em simulações digitais, foram comparados, mostrando-se, por meio de diversos índices (R² = 0,73; desvio absoluto médio de 4,1% e índice de desempenho de 0,78), que o modelo semiempírico avaliado fornece estimativas adequadas do CUC de sistemas convencionais de irrigação. Demonstra-se que a modelagem matemática permite reduzir o esforço e o tempo requeridos em trabalhos de campo envolvendo a avaliação da distribuição de água de canhões hidráulicos operando sob condições de vento.

The water application uniformity is an important factor to be considered on the sprinkler irrigation system evaluation. Solid set sprinkler system water application uniformity depends on factors such as: sprinkler type and its operational conditions, sprinkler disposition and spacing on the field, and wind velocity and direction during water application periods. Considering that the complex relationships among these factors and uniformity are more efficiently characterized by employing mathematical modeling, this study aimed to evaluate simulations, provided by the RICHARDS & WEATHERHEAD (1993) semi-empirical model of the spatial distribution of the water applied by a PLONA RL-250 gun type sprinkler operating under different wind conditions. Values of Christiansen coefficient of uniformity (CUC) based on in-field single sprinkler tests were compared to simulated values showing, through different evaluation indices (R²=0.73; a 4.1% average absolute deviation, and a 0.78 performance index), that the evaluated semi-empirical model provides reliable estimates of CUC of solid set sprinkler systems. It is demonstrated that mathematical simulations can provide reduction on both the effort and the time required to perform field work related to spatial water distribution evaluations of single gun type sprinklers operating under windy conditions.