4.6 Pivô Central
É um sistema de movimentação circular auto propelido, composto por uma única linha lateral com vários aspersores que gira apoiada em um ponto fixo. O comprimento da linha lateral pode ser de 200 a 800 m, sendo mais comum de 400 m (EUA).
A tomada de água é feita por poços ou adutoras enterradas.
As torres são dotadas de rodas com um dispositivo de propulsão. A movimentação da linha lateral do pivô central acontece devido ao alinhamento e desalinhamento das torres. Quando as torres ficam desalinhadas, acionam a propulsão e se movimentam. O movimento cessa no momento em que as torres deixam de estar desalinhadas. Veja no vídeo abaixo:
A maior vantagem do pivô central é a economia de mão-de-obra, por tratar-se de um sistema de movimentação mecânica.
Por outro lado, há perda de área devido ao padrão circular de irrigação.
O maior problema é a alta intensidade de aplicação na extremidade do pivô, que pode causar escoamento superficial indesejado.
4.6.1 Intensidade de aplicação em pivô central
A intensidade de aplicação é variável em função da distância do ponto fixo do pivô. Quanto mais próximo do centro, menor é a intensidade de aplicação, devido ao menor perímetro que deve ser percorrido.
O tempo de aplicação (em horas) em um ponto é calculado por:
\[ t_r = \frac{H \cdot d}{2 \cdot \pi \cdot r} \]
em que
- H - tempo para uma volta do pivô, em horas
- d - diâmetro de cobertura do aspersor naquele ponto, em metros
- r - distância do ponto ao centro do pivô, em metros
A intensidade de aplicação (em mm/h) é calculada por:
\[ I_a = \frac{L}{t_r} \]
em que
- L - lâmina aplicada, mm
Exemplo 4.4 Determinar a intensidade de precipitação a 50, 100, 200 e 400 m em um pivô com as seguintes características:
- Lâmina aplicada: 7 mm/volta
- Tempo da volta: 24 horas
- Raio aspersor: 14 m
\(t_{r50} = \frac{24 \cdot 12 \cdot 2}{2 \cdot \pi \cdot 50} = 2,1 horas\)
\(I_{a50} = \frac{7}{2,1} = 3,3 mm/h\)
\(t_{r100} = \frac{24 \cdot 12 \cdot 2}{2 \cdot \pi \cdot 100} = 1,1 horas\)
\(I_{a100} = \frac{7}{1,1} = 6,4 mm/h\)
\(t_{r200} = \frac{24 \cdot 12 \cdot 2}{2 \cdot \pi \cdot 200} = 0,53 horas\)
\(I_{a200} = \frac{7}{0,53} = 13,2 mm/h\)
\(t_{r400} = \frac{24 \cdot 12 \cdot 2}{2 \cdot \pi \cdot 400} = 0,27 horas\)
\(I_{a400} = \frac{7}{0,27} = 25,9 mm/h\)
A velocidade de deslocamento de um pivô central é determinada pela última torre. Esta, se movimenta a uma velocidade constante, que pode ser regulada por meio de um percentímetro. A regulagem do percentímetro determina a proporção do tempo parada e em movimento da última torre. Por exemplo, para um percentímetro regulado em 75%, a última torre irá se mover 75% do tempo e irá permanecer parada 25% do tempo (anda 3 minutos e para 1 minuto). A regulagem máxima do percentímetro é de 100%, e neste regulagem o sistema irá aplicar a lâmina mínima por volta. Qualquer regulagem menor que 100% irá aumentar a lâmina aplicada.
Exemplo 4.5 Considere um pivô central com as seguintes características:
- Velocidade da última torre: 240 m/h
- Raio da última torre: 560 m
- Vão em balanço: 20 m
- Vazão: 346 m3/h
- Funcionamento: 20 h/dia
Pede-se:
- Área do pivô
- Tempo para dar uma volta (período)
- Lâmina aplicada por volta
- Lâmina aplicada por dia de funcionamento
- Lâmina aplicada por volta na regulagem de 60% e 80%
- Supondo a necessidade de aplicar uma lâmina de 10 mm e 30 mm, determinar a regulagem do percentímetro
\(Area = \pi \cdot (560+20)^2 = 1056831 m^2 = 105 ha\)
\(Perimetro = 2 \cdot \pi \cdot 560 = 3518,6 m\)
\(T_{volta} = \frac{perimetro} {velocidade} = \frac{3518,6}{240} = 14,7 horas\)
\(lamina_{volta} = \frac{volume}{area} = \frac{346 \cdot 1000 \cdot 14.7}{1056831} = 4,8 mm/volta\)
\(Lamina_{20h} = \frac{346 \cdot 1000 \cdot 20}{1056831} = 6,5 mm/dia\)
\(Lamina_{60\%} = 100 \cdot 4,8 / 60 = 8 mm\)
\(Lamina_{80\%} = 100 \cdot 4,8 / 80 = 6 mm\)
\(Reg_{10mm} = 4,8 \cdot 100 / 10 = 48\%\)
\(Reg_{30mm} = 4,8 \cdot 100 / 30 = 16\%\)