Este trabalho se refere ao desenvolvimento de um modelo computacional para suporte à tomada de decisão, quanto ao planejamento e manejo de projetos de irrigação e/ou drenagem. O modelo computacional, denominado MCID, é aplicável em nível de unidade de produção, gerando informações sobre como diferentes práticas de manejo da irrigação e configurações do sistema de drenagem afetam a produtividade e o retorno financeiro. Essas informações podem ser empregadas em estudos de otimização de padrão de cultivo em nível de propriedade agrícola, em relação ao retorno financeiro e ao uso da água, associados à análise de risco com base em simulações. O balanço hídrico e de sais na zona radicular e as estimativas da profundidade do lençol freático e vazão nos drenos, são conduzidos em base diária. A análise de sensibilidade indicou que os parâmetros de entrada que mais influenciaram o requerimento de irrigação totalizado para o ciclo, foram espaçamento entre drenos, porosidade drenável, número da curva, condutividade hidráulica horizontal do solo saturado, profundidade da camada impermeável e os parâmetros n e alfa do modelo de van Genuchten-Mualem.

This paper refers to the development of a decision support model for planning and managing irrigation and/or drainage schemes. The computer model, called MCID, is applicable to a production unit level, generating information on how different irrigation management practices and drainage designs affect crop yield and financial return. This information may be applied in studies of crop patterns at farm level, taking into consideration financial return and water use, associated to risk analysis based on simulations. The water and salt balance in the root zone, as well as the water table depth and drain discharge predictions, are carried out on a daily basis. The sensitivity analysis pointed out that the most influential parameters on the seasonal irrigation requirement were: drain spacings, drainable porosity, curve number, horizontal soil saturated hydraulic conductivity, impermeable layer depth and the van Genuchten-Mualem parameters n and alpha.

Apresentou-se, na Parte I desta pesquisa, o desenvolvimento de um modelo computacional denominado MCID, para suporte à tomada de decisão quanto ao planejamento e manejo de projetos de irrigação e/ou drenagem. Objetivou-se, na Parte II, testar e aplicar o MCID. No teste comparativo com o programa DRAINMOD, espaçamentos entre drenos, obtidos com o MCID, foram ligeiramente maiores ou idênticos. Os espaçamentos advindos com o MCID e o DRAINMOD foram consideravelmente maiores que os obtidos por meio de metodologias tradicionais de dimensionamento de sistemas de drenagem. A produtividade relativa total, YRT, obtida com o MCID foi, em geral, inferior à conseguida com o DRAINMOD, devido a diferenças de metodologia ao se estimar a produtividade da cultura em resposta ao déficit hídrico. Na comparação com o programa CROPWAT, obtiveram-se resultados muito próximos para (YRT) e evapotranspiração real. O modelo desenvolvido foi aplicado para as condições do Projeto Jaíba, MG, para culturas perenes e anuais cultivadas em diferentes épocas. Os resultados dos testes e aplicações indicaram a potencialidade do MCID como ferramenta de apoio à decisão em projetos de irrigação e/ou drenagem.

Part I of this research presented the development of a decision support model, called MCID, for planning and managing irrigation and/or drainage projects. Part II is aimed at testing and applying MCID. In a comparative test with the DRAINMOD model, drain spacings obtained with MCID were slightly larger or identical. The spacings obtained with MCID and DRAINMOD were considerably larger than those obtained through traditional methodologies of design of drainage systems. The relative crop yield (YRT) obtained with MCID was, in general, lower than the one obtained with DRAINMOD due to differences in the estimate of crop response to water deficit. In comparison with CROPWAT, very close results for YRT and for actual evapotranspiration were obtained. The developed model was applied to perennial and annual crops during different cropping periods grown at the Jaiba Irrigation Project, Brazil. The results of tests and applications show the potential of MCID as a decision support tool for irrigation and/or drainage projects.

A medição da umidade do solo é crucial para a pesquisa e o manejo de irrigação. Entre os métodos mais recentes de determinação da umidade está o da reflectometria no domínio do tempo (TDR) que se baseia na correlação entre a capacidade dielétrica do solo e a sua umidade. A obtenção do perfil de umidade do solo requer a utilização de um grande número de guias de onda, cujo custo ainda é elevado. Por outro lado, as curvas de calibração relacionando umidade com a capacidade dielétrica do solo foram desenvolvidas para outros meios porosos, solos desestruturados e solos de países com clima temperado. O objetivo deste trabalho foi construir uma guia de onda com materiais facilmente encontrados no mercado nacional e calibrá-la para solos tropicais. As curvas de calibração para o Neossolo quartzarênico e Latossolo Vermelho são distintas e diferentes dos modelos apresentados na literatura. A modificação de um modelo matemático, fisicamente embasado, permitiu a geração de curvas de calibração com ajuste adequado, porém independentes para cada tipo de solo.

Soil-water content measurement is critical for irrigation research and management. Time domain reflectometry (TDR) is among the newly developed methods for determination of soil-water content which relies on the relation between the soil dielectric property and water content. In order to obtain a soil water content profile, a large number of wave guides is necessary which raises the cost. On the other hand, calibration curves relating dielectric capacity to soil-water content have been developed mainly for soils of temperate regions. The objectives of this work were the development of a buriable wave guide using available materials and its calibration for tropical soils. Calibration curves developed for Psament and Haplustox soils are distinct and different from those found in the literature. A modification of a physically-based mathematical model fits well to the data of each soil type independently.

Um modelo de computador foi desenvolvido para combinar curvas de bombas em série e em paralelo e para determinar o desempenho da estação de bombeamento e das bombas que a compõem. Polinômios são ajustados aos dados das curvas de cada bomba e aos dados combinados da estação de bombeamento. A interpolação "spline" cúbica é utilizada para combinar curvas de bomba de capacidade diferente. Indicadores de desempenho da estação e de cada bomba, individualmente, são calculados para toda a faixa de vazão de operação do sistema. Uma interface gráfica permite ao usuário desenhar o croqui da estação de bombeamento e visualizar os dados de cada bomba e as equações ajustadas. Dados, gráficos e coeficientes de equações ajustadas podem ser impressos. Os cálculos do modelo foram verificados com planilha eletrônica.

A computer model was developed to combine pump curves in series and in parallel and to determine the performance of the pump station and of individual pumps within the station. Polynomial equations are fited to individual pump curves and to the combined pump station curve. Cubic spline interpolation is employed to combine curves of pumps with different sizes. Performance indicators of the station and of each pump within the station are calculated for the entire station flow rate range. A graphical interface allows the user to draw the pump station layout and to view the discrete data entered along with the equations fit. Data entered, plots of the curves and equation coefficients can be printed out. PUMPCOM results were verified with spreadsheet calculations.