Análise de tendência temporal da precipitação diária máxima no Estado de São Paulo

The research related to trends and variability of climatic elements has acquired importance in discussions ofenvironmental changes. In order to contribute to studies on the possibility of changes in rainfall in the State of São Paulo, thisstudy aimed to provide new information on possible trends in rainfall. For that, rainfall data from 45 cities located throughout thestate were used, with 30 years of climatological normals (1977-2006). For each station, the maximum daily precipitation (Pdma)was identified and adjustments were performed through the Gumbel probability distribution. Data were tested for adherence withAnderson-Darling test (α<0.05) and associated with the return times of 2, 5, 10 and 100 year. The historical series of Pdma (30years) of each period were divided into 4 sub-periods of the same duration (15 years), aiming to detect changes of Pdma. Threecomplementary statistical techniques were adapted to evaluate the possible non-stationary behavior of probable Pdma. Initially,two non-parametric tests were used: Kruskal-Wallis and Friedman: these were used to analyse the set of Pdma. The trend test ofMann-Kendall was used to evaluate the existence of monotonous trend in each station alone. Also, geostatistical techniques wereused, in order to study the temporal and spatial variability of Pdma. From the 45 cities studied, 15 cities showed a positive trend ofPdma in at least one of the sub-periods, and in 5 of those cities. The tendency was seen in the total time series (30 years), the city ofSão Paulo showed positive trends in the overall series and two sub-periods.As pesquisas relacionadas à tendência e à variabilidade dos elementos climáticos tem ganho importância nas discussõessobre alterações ambientais. Visando contribuir com estudos sobre a possibilidade de mudanças no regime pluviométrico doEstado de São Paulo, objetivou-se prover novas informações sobre possíveis tendências na precipitação pluvial. Foram utilizadosdados pluviométricos de 45 cidades distribuídas no estado, com 30 anos de normais climatológicas (1977 a 2006). Para cadaestação, foram identificadas as precipitações diárias máximas (Pdma) e realizaram-se ajustes por meio da distribuição deprobabilidade de Gumbel. Os dados foram testados pelo teste de aderência de Anderson-Darling (α<0,05) e associados aostempos de retorno de 2, 5, 10 e 100 anos. As séries históricas da Pdma (30 anos) de cada município foram divididas em 4subperíodos de mesma duração (15 anos), visando a detecção de mudanças da Pdma. Foram adaptadas três técnicas estatísticascomplementares para avaliar o possível comportamento não-estacionário das prováveis Pdma. Primeiramente, foram usados doistestes não paramétricos: Kruskal-Wallis e Friedman; estes foram utilizados para analisar o conjunto da Pdma. O teste de tendênciade Mann-Kendall foi utilizado para avaliar a existência de tendências monótonas de cada estação isoladamente. Utilizaram-se,também, técnicas geoestatísticas, com objetivo de estudar a variabilidade temporal e espacial da Pdma. Das 45 cidades estudadas,15 cidades indicaram tendência positiva da Pdma em pelo menos um dos subperíodos, sendo que em 5 dessas a tendência foiverificada na série histórica total (30 anos); a cidade de São Paulo apresentou tendências positivas na série total e em doissubperíodos

Análise multivariada e geoestatística de variáveis físico-hídricas de diferentes solos

The research aimed the use of multivariate analysis, in order to reduce the dimensionality of the hydro-physical variables set of different soils in the Northwestern Paraná, to facilitate the interpretation of the interdependence between them and also to identify the similarity between the soils. The experiment was conducted in a regular grid of 36 sampling points, in three soils: an Alfisol and two distrophic Oxisols; under different managements. The data were subjected to the principal component analysis, to transformation in new variables, and after to the geostatistics, to quantify the spatial dependence degree of the major components and of the soil water infiltration rate. The principal component analysis supported in understanding of the differences and similarities among the hydro-physical variables of the soil. With the principal components analysis, there was a reduction from thirteen soil hydro-physical variables to two new variables, that were soil porosity and infiltration rate, which explained 78.4% of the variation in data.O trabalho teve como objetivo o uso da análise multivariada, visando à redução da dimensionalidade do conjunto de variáveis físico-hídricas, de diferentes solos do Nordeste do Estado do Paraná, de modo a facilitar a interpretação da interdependência entre elas. O experimento foi desenvolvido mediante utilização de uma malha regular de 36 pontos amostrais, em três solos: um Nitossolo Vermelho distroférrico e dois Latossolos Vermelhos distróficos; sob diferentes manejos. Os dados foram submetidos à análise de componentes principais, para transformação em novas variáveis, e em seguida à geoestatística, para quantificar o grau de dependência espacial dos componentes principais e da taxa de infiltração básica de água no solo. Com a análise de componentes principais, houve uma redução de treze variáveis físico-hídricas do solo para apenas duas novas variáveis, que foram porosidade do solo e taxa de infiltração, as quais explicaram 78,40% da variação dos dados

Sensitivity of drippers to clogging caused by sand particles

Os fatores envolvidos na obstrução dos gotejadores são divididos em químicos, físicos e biológicos, os quais, dependem da qualidade da água utilizada na irrigação e dos adubos utilizados em fertirrigação. Dentre os fatores físicos estão as partículas de areia, que são classificadas como sólidas inertes, pois não sofrem agregação com outras partículas já presentes na água e nem dispersão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tamanho e concentração de partículas de areia e da velocidade de escoamento da água nas linhas laterais na obstrução de um único modelo de gotejador do tipo cilíndrico, não regulado, com vazão nominal de 2 L h-1. Foram realizados ensaios de obstrução com areia misturada em água destilada, combinando os seguintes fatores: três faixas granulométricas de partículas de areia (53-105; 105-250 e 250-500 μm), três concentrações de areia na água destilada (100, 250 e 500 mg L-1) e três velocidades de escoamento da água no início das linhas laterais (0,13; 0,25 e 0,94 m s-1). O tempo de ensaio para cada combinação de fatores foi de 48 horas. A vazão de 32 gotejadores foi medida a cada doze minutos por meio de um sistema automatizado desenvolvido durante esta pesquisa, sendo que esse operou adequadamente durante todo o período de ensaios de obstrução. Utilizaram-se oito linhas laterais conectadas em linha de derivação com bifurcações simétricas, cuja finalidade era distribuir uniformemente a água as partículas de areia entre as linhas laterais. Em ensaios com faixa granulométrica de 105 a 250 μm, ocorreu a obstrução nas concentrações de 250 e 500 mg L-1, para as velocidades de escoamento da água no inicío das linhas laterais V2 (0,25 m s-1) e V3 (0,94 m s-1). Já na faixa granulométrica de 250 a 500 μm, ocorreu obstrução nas concentrações de 100, 250 e 500 mg L-1, para V2 e V3. A obstrução de gotejadores ocorreu de forma aleatória nas oito linhas laterais. Após obstruídos os gotejadores não desobstruíram com o passar do tempo de ensaio, portanto fenômenos de autolimpeza não foram observados durante os experimentos.Clogging of emitters is influenced by chemical, physical and biological agents that are associated with irrigation water quality and fertilizers, in case of adoption of fertigation practices. Among the physical agents, sand particles are one of the most important clogging sources. Sand particles are considered to be inert since it does not aggregate with other particles suspended in water. The purpose of this research was to assess influence of concentration, size of sand particles, and flow velocity within laterals on sensitivity of drippers to clogging. The results are limited to a cylindrical integrated dripper of 2 L h-1 nominal flow rate that is a nonpressure compensating emitter. Experiments were undertaken using distilled water and sand particles. The following levels were evaluated: (a) three ranges of particles sizes (0.053-0.105; 0.105-0.25 and 0.25-0.5 mm); (b) three concentrations of particles (100, 250 and 500 mg L-1); and, (c) three flow velocities at the laterals inlet (0.13, 0.25 and 0.94 m s-1). Each testing level had 48 hours duration. The flow rate of 32 drippers was measured every 12 minutes by an automated system developed and successfully validated during this research. A manifold with symmetrical bifurcations was designed to assure uniform water distribution among eight parallel laterals installed on the testing bench. Within the range of particle sizes from 105 to 250 μm, clogging of emitters was observed under concentration of particles of 250 and 500 mg L-1 and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Within the range of particles sizes from 250 to 500 μm, clogging was observed under all concentrations and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Apparently, clogging of emitters of the eight laterals occurred randomly. Once clogged, emitters did not recovered its initial flow rate, therefore self-cleaning phenomena was not observed during the experiments

Model for determining head losses in driplines

A uniformidade de emissão ao longo de uma linha lateral de irrigação localizada em nível, está relacionada com a variação de pressão, ocasionada pela perda de carga durante o escoamento da água no tubo emissor e pela saída de água pelos emissores ao longo da linha lateral. Para calcular o comprimento máximo das linhas laterais, é necessário determinar de forma precisa essa variação de pressão para atender um critério pré-estabelecido de variação de vazão. O objetivo desse trabalho foi desenvolver metodologia para o cálculo da perda de carga em linhas laterais de gotejamento com emissores do tipo bóbi, para tal foram desenvolvidos dois modelos, um usando regressão linear múltipla e outro usando análise dimensional. Ambos tiveram como base equações de perdas de carga contínua no tubo e localizadas nos emissores disponíveis na literatura. As variáveis dessas equações ficaram definidas como variáveis de entrada para os modelos e foram determinadas em laboratório, usando 12 modelos de tubos emissores, com diferentes diâmetros, espaçamentos entre emissores e seções transversais médias dos emissores. Os dois modelos apresentaram ótimo ajuste aos dados observados, com coeficiente de determinação ajustado de 0,977 e 0,99 para os modelos obtidos a partir de regressão linear múltipla e a partir de análise dimensional, respectivamente. O modelo obtido a partir de análise dimensional considera a variação de diâmetro que o tubo sofre com a pressão da água. Ambos os modelos são de fácil uso.The uniformity of emission along a lateral line of drip irrigation, is related of the pressure variation caused by head losses during the flow in dripline and the water outlet by emitters along the lateral line. To calculate the maximum length of lateral lines, we need to accurately determine the variation of pressure to meet a pre-established criterion of flow variation. The objective of this work was to develop methodology for calculating the head loss in driplines with emitters type \"bóbi\". For this we developed two models, one using multiple linear regression and one using dimensional analysis. Both were based on equations of continuos head losses in the tube and located in the emitters available in the literature. The equations of these variables were defined as input variables for the models and were determined in the laboratory, using 12 models driplines with different diameters, spacing between emitters and emitters of medium cross sections. Both models showed good fit to the data observados with a determination coefficient of 0.977 for the model obtained from multiple linear regression and to 0.99 obtained from dimensional analysis. The model obtained from the dimensional analysis considers the change in diameter than the tube suffers the water pressure. Both models are easy to use