Abstract Artificial neural networks (ANNs) may experience problems due to insufficient or uninformative predictors, and these problems are common for complex predictions such as those for rainfall. However, some studies point to the use of climate variables and anomalies as predictors to make the forecast more accurate. This research aimed to predict the monthly rainfall, one month in advance, in four municipalities of the metropolitan region of Belo Horizonte using an ANN trained with different climate variables; additionally, it aimed to indicate the suitability of such variables as inputs to these models. The models were developed using the MATLAB® software Version R2011a using the NNTOOL toolbox. The ANNs were trained by the multilayer perceptron architecture and the feedforward and backpropagation algorithm using two combinations of input data, with two and six variables, and one combination of input data with the three most correlated variables to observed rainfall from 1970 to 1999 to predict the rainfall from 2000 to 2009. The climate variable most correlated with the rainfall of the following month was the average compensated temperature. Even when using the variables most correlated with precipitation as predictors (0.66 ≤ nt index ≤ 1.26), there was no notable improvement in the predictive capacity of the models when compared to those that did not use climate variables as predictors (0.55 ≤ nt index ≤ 0.80).

Resumo As redes neurais artificiais (RNAs) podem apresentar problemas devido a preditores insuficientes ou não informativos, o que é comum para previsões complexas, como as de precipitação pluvial. No entanto, alguns estudos apontam para o uso de variáveis e anomalias climáticas como preditores para tornar a previsão mais precisa. Esta pesquisa teve como objetivo prever a precipitação mensal, com um mês de antecedência, em quatro municípios da região metropolitana de Belo Horizonte utilizando uma RNA treinada com diferentes variáveis climáticas; além disso, buscou indicar a adequação de tais variáveis como entrada para esses modelos. Os modelos foram desenvolvidos por meio do software MATLAB® versão R2011a utilizando a toolbox NNTOOL. As RNAs foram treinadas pela arquitetura multilayer perceptron e pelo algoritmo feedforward e backpropagation usando duas combinações de dados de entrada, com duas e seis variáveis, e uma combinação de dados de entrada com as três variáveis mais correlacionadas com precipitação observada de 1970 a 1999 para prever a precipitação de 2000 a 2009. A variável climática mais correlacionada com a precipitação do mês seguinte foi a temperatura média compensada. Mesmo utilizando as variáveis mais correlacionadas com a precipitação como preditores (0,66 ≤ índice nt ≤ 1,26), não houve melhora significativa na capacidade preditiva dos modelos quando comparado aos que não utilizaram variáveis climáticas como preditores (0,55 ≤ índice nt ≤ 0,80).

ABSTRACT This study was developed with the objective of evaluating the steady-state hydraulic behavior of gate, ball, and pressure valves with nominal diameters of ½” and ¾”, which are widely used in building water supply networks in Brazil. For this purpose, tests were performed to determine the head loss in ten different valves in four openings with five replicates. A hydraulic head loss testing apparatus was set up in a pipeline network that allowed for the control, monitoring, and acquisition of data. Mean values of the K coefficient of the minor head loss and the equivalent length were estimated for the conditions evaluated. The results were analyzed using box plots, correlation, principal components analysis, and hierarchical clustering. In general, the gate valves showed lower head loss for all the relative openings considered, while the pressure valves showed the greatest head loss. Of the clusters formed, for the second group, there was a predominance of treatments with pressure valves, which showed similarity in terms of the values of the hydraulic variables due to the geometry and construction of the valves.

RESUMO Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o comportamento hidráulico em regime permanente de registros de gaveta, esfera e pressão com diâmetros nominais de ½” e ¾”, amplamente utilizados em instalações hidráulicas prediais brasileiras. Para tanto, foram realizados testes para determinar a perda de carga em dez diferentes registros, em quatro aberturas, com cinco repetições. Foi montado um aparato hidráulico de ensaio de perda de carga em uma rede de tubulação que permitiu o controle, monitoramento e aquisição de dados. Foram estimados valores médios do coeficiente K de perda de carga localizada e de comprimento equivalente para as condições avaliadas. Os resultados foram analisados por meio de gráficos box-plot e análises de correlação, componentes principais e agrupamentos hierárquicos. Em geral, os registros de gaveta apresentaram menor perda de carga para todas as aberturas relativas consideradas, enquanto os registros de pressão, as maiores perdas. Dos agrupamentos formados, para o segundo grupo, houve predominância de tratamentos com registros de pressão, que apresentaram similaridade quanto aos valores das variáveis hidráulicas devido à geometria e à construção dos registros.

RESUMO Os critérios para a seleção de aspersores na irrigação por aspersão convencional baseiam-se, em primeira instância, na intensidade de aplicação do aspersor, que deve ser menor ou igual à velocidade de infiltração básica do solo. Porém, outros fatores relacionados às características de operação do aspersor devem ser considerados na seleção do aspersor, pois suas definições podem influenciar no custo total anual do sistema de irrigação. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência dos parâmetros operacionais de diferentes modelos comerciais de aspersores nos custos de um projeto de sistema de irrigação por aspersão convencional semifixo. As variáveis simuladas foram a pressão de serviço, o espaçamento entre aspersores, e a intensidade de aplicação de diferentes modelos de aspersores disponíveis no mercado brasileiro. Observou-se que a pressão de serviço e a vazão são as variáveis que mais influenciaram no custo total anual do sistema de irrigação por aspersão convencional, devendo-se levar em consideração na análise de custos do projeto para selecionar o aspersor que melhor se adeque ao projeto.

ABSTRACT The criterion used to select sprinklers in a conventional sprinkler irrigation system is based, in a first instance, on the water application intensity, which must be lower than or equal to the soil's basic infiltration velocity. However, other operating factors must be considered in the selection of sprinklers because these factors can influence the total annual cost of the irrigation system. Therefore, this paper aimed to evaluate the influence of the operation parameters of different commercial models of sprinklers on the cost of a conventional semifixed sprinkler irrigation system. The simulated variables were the operating pressure, the spacing between sprinklers, and the water application intensity of different sprinkler models available in the Brazilian market. We found that the operating pressure and flow variables most influenced the total annual cost of a conventional sprinkler irrigation system and must be considered in the project cost analysis so that the sprinklers that best suit the project can be selected.

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de filtros de areia com diferentes granulometrias na remoção de diferentes tamanhos de partículas da água de irrigação, bem como a perda de pressão em função da taxa de filtração e da granulometria de areia do leito filtrante. Os ensaios foram realizados com três filtros de um mesmo modelo comercial, testados com diferentes combinações de granulometrias de areia (areia fina, 0,55 mm; média, 0,77 mm; e grossa, 1,04 mm de diâmetro) e taxas de filtração (20, 40, 60 e 75 m3m-2 h-1), e repetidos em três ciclos de filtração de 4 horas (C1, C2 e C3, realizados em 3 dias consecutivos). O filtro de areia avaliado é efetivo na remoção de partículas a partir do tamanho de areia fina (>60 μm). Nesta faixa de remoção de partículas, a influência da taxa de filtração aumenta com a diminuição do tamanho de partícula na água. O aumento na taxa de filtração, associado à diminuição da granulometria de areia, aumenta a eficiência de remoção, mas acentua a perda de pressão com o tempo, o que diminui a remoção das partículas menores ao longo dos ciclos de filtração.

Abstract:The objective of this work was to evaluate the efficiency of sand filters of different granulometry in removing different particles sizes from irrigation water, as well as the pressure loss due to the filtration rate and sand particle size of the filter bed. The trials were conducted with three sand filters of the same commercial model, tested with different combinations of sand particle sizes (fine, 0.55 mm; medium, 0.77 mm; and coarse sand, 1.04 mm diameter) and filtration rates (20, 40, 60, and 75 m3 m-2h-1), repeated in three 4-hour filtration cycles (C1, C2, and C3, carried out in 3 consecutive days). The evaluated sand filter is effective in the removal of particles starting at the fine sand size (>60 μm). In this particle removal range, the influence of the filtration rate increases with decreasing particle size in the water. The increase in the filtration rate, associated with the reduction in sand granulometry, increases removal efficiency, but accentuates pressure loss in time, which decreases the removal of smaller particles during the filtration process.