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Balanço Hidroagricola para aluno do curso de agronomia
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Compartilhado em 05/11/2019
4.8
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Julho /
ii
QUADRO DE CODIFICAÇÃO DO RELATÓRIO
Código do Documento: 0000-R-FIN- TEX-01-
Título do Relatório:
Balanço Hídrico da Fazenda Carvalho I Volume: Único
Aprovação Inicial por: Cícero Tavares Germano
Data da Aprovação Inicial: 10/07/
Controle de Revisões
Revisão n°: Natureza
Aprovação
Data Nome Rubrica
00 Emissão Inicial^ 10/07/2016 Rafael Santana Kappes
v
LISTA DE QUADROS
LISTA DE FIGURAS
1 APRESENTAÇÃO
1.1 APRESENTAÇÃO
A Fazenda Carvalho - I trabalha com irrigação a mais de 10 (dez) anos em uma área de 300ha pelo método de pivô central, sendo dois pivôs centrais de 100 ha cada, plantados com café e um terceiro pivô central também de 100ha cultivado com culturas em rotação (soja, milho, arroz, algodão, feijão e trigo).
Atualmente a Fazenda necessita renovar a outorga para o uso da água a qual concede o direito de bombeamento de uma vazão de 22.035m^3 /dia por 18:00 horas/dia.
Para a renovação do direito de outorga O órgão ambiental responsável (INEMA) solicita da Fazenda um balanço hídrico, no qual deve ser apresentado com critérios técnicos, a relação entre as necessidades de água para a irrigação das culturas com as disponibilidades de água do manancial.
Logo, para a definição das necessidades de água para as culturas é necessário conhecer quais as culturas que serão cultivadas com suas características fenológicas, e o meio ambiente (clima, solos, mananciais) no qual as culturas serão plantadas.
Desta forma para a elaboração do balanço hídrico serão analisados:
Localização Geográfica da Fazenda
Dados Climáticos;
Dados Hidrológicos;
Culturas e Manejos aplicados na Fazenda;
Balanço Hídrico.
2 ESCOPO DOS SERVIÇOS E
CONTEÚDO DESTE RELATÓRIO
2 ESCOPO DOS SERVIÇOS E CONTEÚDO DESTE RELATÓRIO
Este relatório apresenta o Balanço Hídrico solicitado pelo órgão ambiental do Estado da
Bahia para a Renovação da Licença de Outorga da Fazenda Carvalho – I.
2.1 ESCOPO DOS SERVIÇOS
Para a elaboração deste documento foramdesenvolvidasas seguintes atividades:
2.2 CONTEÚDO DESTE RELATÓRIO
O presente RF-01 - Relatório Final -Volume Únicoaborda os seguintes aspectos:
a) Localização do Imóvel
b) Dados climáticos e hidrológicos regionais;
c) Cálculo das necessidades de água para as culturas; e
d) Cálculo das demandas para a cultura do café em combinação com uma cultura em
rotação;
e) Conclusões.
4.1 DADOS CLIMATOLOGICOS
4.1.1 Considerações Gerais
Para a elaboração de um balanço hídrico conforme as metodologias e critérios técnicos atuais, é de fundamental importância o conhecimento de dois parâmetros meteorológico
básicos, quais sejam a evapotranspiração e as precipitações.
Para a determinação da evapotranspiração de forma indireta, o método mais aceitável é o de Penman – Monteith o qual necessita de dados de: temperatura, umidade relativa, ventos
e insolação, os são determinados apenas em estações meteorológicas.
As Estações Meteorológicas com informações disponíveis para serem usadas em um balanço hídrico para a região de Roda Velha na qual está inserida a Fazenda Carvalho – I
são todas do INEMET e estão localizadas na periferia da região como: Correntina e
Barreiras na Bahia, Posse em Goiás e Taguatinga no Tocantins, destas a mais próxima é Taguatinga – TO.
Os parâmetros meteorológicos de cada uma destas estações tomados a partir da Normal Climatológica 1961 a 1990, serão apresentados nos quadros e gráficos a seguir.
4.1.2 Dados de Temperatura
Os dados de temperatura média para cada estação meteorológica estão apresentados no quadro 4-1 e gráfico a seguir.
Temperaturas Médias © Meses JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Média Posse - GO 24,0 23,4 23,8 23,5 23,0 21,7 21,9 23,4 24,7 24,4 23,5 23,4 23, Correntina - BA 23,9 23,9 23,7 23,3 22,6 21,2 21,2 22,8 25,2 25,1 24,6 24,2 23, Taguatinga - TO 24,3 24,3 24,4 24,6 24,3 23,6 23,4 25,1 26,5 25,4 24,5 24,0 24, Barreiras - BA 24,7 24,7 24,6 24,3 23,4 22,4 22,2 23,6 25,9 25,9 25,3 24,7 24,
Em termos de temperatura média as quatros estações apresentam dados semelhantes,
sendo Taguatinga e Barreiras as que apresentam valores mais elevados e Posse – GO com
1050m de altitude a que apresenta valores mais baixos. Correntina é a que apresenta maior amplitude térmica, mais fria no inverno e temperaturas semelhantes a Barreiras e
Taguatinga no verão.
Temperaturas Médias(Graus Celsius)
4.1.3 Umidade Relativa
Os dados de Umidade Relativa para cada estação meteorológica estão apresentados no
quadro 4-2 e gráfico 3 a seguir.
Com relação a umidade relativa a média anual das estações: Posse, Taguatinga e Barreiras
não diferem entre si, Correntina é um pouco mais elevada, graças aos maiores valores dos meses de abril a agosto.
4.1.4 Velocidade dos ventos
Os dados de velocidade dos ventos a dois metros de altura para cada estação meteorológica estão apresentados no quadro
Meses JAN FEV Posse - GO 7,1 7, Correntina - BA 8,9 11, Taguatinga - TO 1,8 1, Barreiras - BA 8,4 7, Observação: Correntina tem apenas 6 anos de dados
Os dados de Umidade Relativa para cada estação meteorológica estão apresentados no
a seguir.
Com relação a umidade relativa a média anual das estações: Posse, Taguatinga e Barreiras
não diferem entre si, Correntina é um pouco mais elevada, graças aos maiores valores dos
ventos a 2,00m de altura
Os dados de velocidade dos ventos a dois metros de altura para cada estação meteorológica estão apresentados no quadro4-3e gráfico 4 a seguir.
Ventos a 2,0 m de altura (km/h) FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET 7,8 6,2 7,6 8,1 9,8 10,8 10,9 9, 11,1 8,3 11,0 8,9 10,5 10,7 12,4 13, 1,8 2,2 3,1 4,7 5,4 6,8 7,3 6, 7,8 7,8 7,3 7,8 8,9 9,4 9,9 10, Observação: Correntina tem apenas 6 anos de dados
Umidade Relativa (%)
Os dados de Umidade Relativa para cada estação meteorológica estão apresentados no
Com relação a umidade relativa a média anual das estações: Posse, Taguatinga e Barreiras
não diferem entre si, Correntina é um pouco mais elevada, graças aos maiores valores dos
Os dados de velocidade dos ventos a dois metros de altura para cada estação
OUT NOV DEZ Média 6,8 5,4 5,7 7, 10,2 8,9 8,1 8, 3,6 2,0 2,0 4, 9,4 8,9 8,4 8,
4.2 DADOS HIDROLÓGICOS
A água derivada para a irrigação das culturas da Fazenda Carvalho - I é bombeada do rio Roda Velha na coordenada UTM 386.264E e 8.577.476 N.
A 13.260m a jusante da captação está localizada a Estação Fluviométrica Numero 46420000 operada pela CPRM com series diárias do período 2001 a 2015, cujos resultados encontram-se no quadro 4-5 e gráfico 6 a seguir.
VAZÕES MENSAIS DO RIO RODA VELHA EM RODA VELHA ENTRE 2001 e 2015 (m^3 /s) Ano Jan Fev. Mar Abr. Mai Jun. Jul. Ago. Set Out Nov. Dez 2015 10,3 11,01 10,85 11,88 11,24 9,74 9,2 9,19 9,19 8,94 9,81 10, 2014 11,01 10,75 12,6 12,73 10,05 9,54 9,37 8,94 8,93 8,98 13,9 12, 2013 13,52 11,8 12,37 13,02 10,92 10,59 10,28 10,02 9,24 9,58 9,77 13, 2012 17,13 15,84 12,17 12,17 11,86 11,69 11,37 10,56 10,14 9,85 14,92 11, 2011 12,26 12,44 14,21 12,94 10,81 11,96 14,01 13,65 13,33 16,14 16,91 15, 2010 10,21 9,56 9,46 9,46 9,35 10,72 12,68 11, 2009 2008 9,82 10,7 11,53 11,62 9,42 8,93 8,93 8,76 8, 2007 10,05 12,37 9,94 9,94 9,22 9,19 9,19 8,88 8,67 8,96 9,99 11, 2006 9,87 10,76 11,38 12,19 10,56 9,19 9,75 9,53 9,43 10,32 11,48 10, 2005 11,12 12,29 10,72 11,25 9,51 9,10 8,69 8,76 8,61 10,96 13, 2004 10,33 12,03 11,87 11,76 9,4 8,88 8,63 8,29 8,28 8,67 8,89 9, 2003 10,24 9,09 9,84 9,82 8,19 7,79 7,33 7,47 7,48 7,77 8,58 9, 2002 9,76 9,83 8,73 8,51 7,64 7,24 7,23 7,00 7,23 7,00 8,3 8, 2001 8,64 8,43 9,51 8,34 8,00 7,49 7,26 7,23 7,1 8,4 9,4 9, Media 11,08 11,25 11,33 11,20 9,91 9,38 9,37 9,12 9,00 9,53 11,20 11, Máxima 17,13 15,84 14,21 13,02 11,86 11,96 14,01 13,65 13,33 16,14 16,91 15, Mínima 8,64 8,43 8,73 8,34 7,64 7,24 7,23 7,00 7,1 7,00 8,3 8,
Observação: Valores em vermelho, calculados por interpolação.
As vazões medias do rio Roda Velha na Estação Fluviométrica Roda Velha de Baixo apresentam resultados bastante homogêneos com variações de 11,33 m^3 /s em abril e
9,00m^3 /s em setembro, ou seja, variação de apenas 2,33m^3 /s entre o mês de maior vazão
média e o mês com menor vazão média.
As menores vazões foram registradas entre os meses de agosto e outubro de 2002 com
7,00m^3 /s, enquanto, as maiores medias mensais ocorreram no mês de janeiro de 2012 com
17,13m^3 /s.
Vazões Mensais do Rio Roda Velha em Roda Velha
A vazão mínima diária da série foi registrada em 24/10/2002 com 6,56m^3 /s e a vazão
máxima diária foi registrada em 01/12/2011 com 30,05m^3 /s.
A serie analisada não é tão extensa, porém, os dados disponíveis indicam que a bacia do rio Roda Velha a montante da estação Roda Velha de Baixo (onde está localizada a Fazenda
Carvalho-I) tem rendimento ou vazão especifica de 20l/s/Km^2 /ano, valor este que assegura o
fornecimento da vazão atualmente outorgada sem comprometer outros usos a jusante.
5 CÁLCULO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA E
PRECIPITAÇÃO CONFIÁVEL
5.1 CALCULO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERENCIA (ET0)
O cálculo da Evapotranspiração de Referência para as Estações Meteorológicas selecionadas foi feito pelo Método de Penman – Monteith com Programa CropWat 8.0 da
FAO.
Para os cálculos foram tomados os dados de: localização, temperaturas, umidade relativa, ventos corrigidos para altura de 2,00m em relação ao solo e insolação de cada estação
selecionada.
Os resultados estão apresentados no Quadro 5-1 e na figura7a seguir
Evapotranspiração de Referencia (mm/mês) Total Meses JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Posse - GO 120,9 120,4 127,1 123,0 130,2 126,0 148,8 173,6 165,0 138,0 117,0 117,8 1. Correntina - BA 136,4 126,0 133,3 123,0 124,0 120,0 139,5 170,5 171,0 151,9 126,0 127,1 1. Taguatinga - TO 117,8 106,4 114,7 114,0 120,9 117,0 139,5 164,3 162,0 130,2 114,0 117,8 1. Barreiras - BA 161,0 132,0 141,0 131,0 137,0 139,0 156,0 188,0 204,0 199,0 167,0 153,0 1.
O gráfico acima apresenta que a evapotranspiração de referência (Et0) é maior em Barreiras e menor em Taguatinga – TO.
Evapotranspiração de Referencia (mm)
Precipitações Médias (mm) Total Meses JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Posse - GO 201,3 202,5 230,2 118,9 28,2 2,2 1,5 6,6 17,7 114,0 219,0 274,1 1406, Correntina - BA 138,2 99,3 133,9 51,7 15,5 1,2 0,7 0,9 9,3 76,0 176,8 211,2 902, Taguatinga - TO 254,3 212,6 270,9 157,6 36,4 1,7 1,0 1,5 15,7 109,1 235,0 284,4 1580, Barreiras - BA 152,9 118,0 141,7 68,4 17,3 2,7 0,8 1,1 8,5 58,9 159,2 182,7 912, Roda Velha - BA 176,3 173,6 183,3 94,5 24,1 3,8 0,7 3,9 20,0 82,1 194,2 205,7 1162,
5.2.2 Precipitações Confiáveis
Em virtude da grande variabilidade nas precipitações da região, para o planejamento de
cálculo de demanda de água para as culturas é recomendado que as contribuições das
chuvas sejam desprezadas, ou que seja adotada as precipitações a 75% de probabilidade, uma vez o valor desta precipitação tem a probabilidade de ser superada pelo menos uma
vez a cada quatro anos, com isto, existe uma maior garantia de que estes valores aconteçam ou sejam superados.
O quadro e o gráfico a seguir apresentam os valores das precipitações a 75% para as
estações Meteorológicas da Região e da Estação Roda Velha (ANA).
Precipitações a 75% de Probabilidade (mm) Meses JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Posse - GO 123,3 126,5 160,2 43,1 4,1 0,0 0,0 0,0 1,1 47,0 156,0 177, Correntina - BA 66,1 48,6 42,2 14,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,2 91,9 93, Taguatinga - TO 128,1 145,8 183,8 86,2 8,6 0,0 0,0 0,0 2,5 27,1 149,8 190, Barreiras - BA 32,4 54,7 46,7 17,4 0,6 0,0 0,0 0,0 0,0 13,2 98,1 120, Roda Velha - BA 90,1 102,3 76,8 26,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 38,7 148,2 126,
ff
Precipitações Médias
A precipitação a 75% de probabilidade da Estação Roda Velha apresenta valores intermediários entre as precipitações em Barreiras e Correntina e as estações de Posse e
Taguatinga.
6 PLANO DE CULTIVO E CALENDARIO AGRICOLA
6.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS
A Região do Oeste da Bahia apresenta grandes vantagens competitivas em relação a possibilidade de culturas irrigadas, as condições favoráveis de clima, solo (terras),
disponibilidade de água, empresários e disponibilidades de tecnologias faz com que a região
tenha uma agricultura muito dinâmica.
As principais culturas da região são: soja, algodão, milho, café, feijão, arroz e trigo, em
menor proporção planta-se o sorgo, milheto e feijão vigna.
Todas estas culturas podem ser cultivadas sob irrigação, estando a decisão de ser plantada uma ou outra na dependência das perspectivas do mercado.
A Fazenda Carvalho – I irriga uma área de 300ha com três pivôs centrais, sendo dois
cultivados com café (200ha) e 100ha podem ser irrigados por qualquer cultura da região.
Para a elaboração do Balanço Hídrico foi considerado uma área de 200ha com café e 100ha
com diversas combinações de culturas em rotação.
6.2 CULTURAS ADOTADAS E CALENDÁRIO DE CULTIVOS
O quadro a seguir apresenta as culturas adotadas, o ciclo médio e número de dias irrigação
VARIEDADE MÉDIO IRRIGAÇÃO (ha) IRRIGAÇÃO (dias) (dias) Pivô Central Soja 100 80 100,
Chuvas a 75% de Probabilidade
As culturas de feijão e trigo apresentam ciclo vegetativo em torno de 90 dias e o período de irrigação em torno de 80 dias, normalmente é cultivado entre os meses de maio e agosto.
a) Ano 1- Soja de 01 de outubro a 20 de dezembro; milho grão de 15 de janeiro a 05 de maio; feijão entre 20 de maio e 07 de agosto;
b) Ano 2 – Milho Semente de 10 de setembro a 20 de dezembro; algodão de 15 de janeiro a 03 de junho;
c) Ano 3 - Soja de 01 de outubro a 20 de dezembro; milho grão de 15 de janeiro a 05 de maio; trigo entre 20 de maio e 07 de agosto;
d) Ano 4 - Milho Semente de 10 de setembro a 20 de dezembro; milho grão de 15 de janeiro a 05 de maio; feijão de 20 de maio a 07 de agosto;
e) Ano 5 - Arroz entre 01 de outubro a 02 de fevereiro; algodão de 20 de fevereiro a 07 de julho;
f) Ano 6 - Soja de 01 de outubro a 20 de dezembro; algodão de 15 de janeiro a 03 de junho.
O quadro a seguir apresenta um plano de cultivo com as diferentes combinações de culturas em rotação e os períodos de irrigação.
O quadro a seguir apresenta as diferentes fases do ciclo do cultivo como o plantio, desenvolvimento (crescimento vegetativo, fase reprodutiva e enchimento dos depósitos metabólicos) e colheita.
Ano 1 S S S S S S S S S S MGMGMGMGMG MGMGMGMGMG MGMGMGMG MGF F F F F F F F 2 F MS MS MS MS MS MS MSMS MS MS MS MS A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 3 S S S S S S S S S S MGMGMGMGMG MGMGMGMGMG MGMGMGMG MGT T T T T T T T 4 T MS MS MS MS MS MS MSMS MS MS MS MS MGMGMGMGMG MGMGMGMGMG MGMGMGMG MGF F F F F F F F 5 F AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 6 A S S S S S S S S S S A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A
Nov. Dez Jan Fev. Mar Abr. Mai Jun. Jul. Ago.
Set Out
Ano 1 ## ==================== XX XX ## ## ================================ XX XX ## ================= XX 2 XX ##### ======================= XX XX ## ## =================================== XX XX XX XX XX XX XX XX 3 ## ==================== XX XX ## ## ================================ XX XX ## ================= XX 4 XX ## ## ======================= XX XX ## ## ================================ XX XX ## ================= XX 5 ## ================================ XX ## ====================================== XX XX XX XX XX 6 XX XX ## ==================== XX XX ## ## ===================================XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX
Jun. Jul.
Set Out Nov. Dez Jan Fev. Mar Abr. Mai Ago.
6.5 CICLO ANUAL DO CAFÉ IRRIGADO
Para o café irrigado no oeste da Bahia o ciclo o ciclo anual tem início em julho com o
período de dormência, após o final da colheita que normalmente termina em junho.
Camargo 1987 apresenta o ciclo fenológico para o café arábica para as condições do Brasil
Meses Jan./fev. /mar. Abr./mai./jun. Jul./ago. /set. Out/nov./dez
Estação Verão Outono Inverno Primavera
Vegetação Plena Moderada Fraca Plena
Fase Fenológica
Granação Maturação abotoamento
Dormência Expansão
Fonte: CAMARGO (1987)
7 CÁLCULO DAS NECESSIDADES DE ÁGUA PARA AS
CULTURAS
Os cálculos das necessidades da água para as culturas da Fazenda Carvalho – I foram
feitos a nível diário, para isto, a evapotranspiração de referência, as precipitações a 75% de probabilidade e as precipitações efetivas foram transformados em valores diários.
Nas planilhas a seguir vai ser observado uma parte superior com informações gerais com o:
nome da cultura, área irrigada, datas de plantio e colheita (fim de irrigação), método de irrigação, eficiência de aplicação, tempo de bombeamento.
Também, no centro da parte superior é apresentado um resumo dos cálculos como o uso
consuntivo total (CWR), lâmina liquida, lâmina bruta a vazão máxima em l/s/ha.
Na parte de cálculos na esquerda encontram-se os dados de entrada (datas, dias do ciclo,
evapotranspiração de referência e o Kc), o CWR que é calculado pela equação:
CWR = ETo x Kc;
A lâmina liquida e calculada pela equação:
LL = CWR – Cef com valores em milímetros, sendo Cef= Chuva efetiva ;
A Lâmina bruta é calculada pela equação:
LB =( LL/Ea) x10 com valores em metros cúbicos, sendo Ea = Eficiênciade aplicação.
Ano 1 D D D E E E E E E E E E G G G G G G G G G M M M M M M M M M D D D D D D 2 D D D E E E E E E E E E G G G G G G G G G M M M M M M M M M D D D D D D 3 D D D E E E E E E E E E G G G G G G G G G M M M M M M M M M D D D D D D 4 D D D E E E E E E E E E G G G G G G G G G M M M M M M M M M D D D D D D 5 D D D E E E E E E E E E G G G G G G G G G M M M M M M M M M D D D D D D
Jan
Jul. Ago.
Set Out Nov. Dez Fev. Mar Abr. Mai Jun.
