APLICATIVO PARA MODELAGEM DIGITAL DE TERRENO E PROJETO HIDRÁULICO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO

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1 1 APLICATIVO PARA MODELAGEM DIGITAL DE TERRENO E PROJETO HIDRÁULICO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO A. C. Barreto 1 ; O. C. da Cruz 1 ; E. S. Fernandes 2 RESUMO: Os modelos digitais são utilizados para obter informações da superfície em estudo sem ter que trabalhar com a superfície real. A irrigação é uma forma de fornecer água às espécies vegetais garantindo o seu desenvolvimento e produtividade, para tanto existem diversos métodos e sistemas de aplicação desta água, que vão de sistemas de distribuição via solo a sistemas que simulam uma chuva. Em Irrigação, o desenho da malha de tubulações na área, principalmente em projetos de irrigação localizada, ainda é feito, na maioria das vezes, manualmente, sendo utilizados programas computacionais somente para o dimensionamento hidráulico do sistema. Torna-se, então, necessário buscar outras ferramentas computacionais que permitam realizar, conjuntamente, tanto o desenho como o dimensionamento hidráulico da malha de tubulações do sistema de irrigação, de forma a otimizar o trabalho do engenheiro e facilitar a tomada de decisão. Neste aspecto, o uso de programas computacionais com tecnologia CAD (Projeto Auxiliado por Computador, tradução de Computer Aided Design), pode desempenhar muito bem este papel. Baseado neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um aplicativo, associado ao programa AutoCAD, escrito em linguagem de programação AutoLisp para auxílio no desenho e o dimensionamento hidráulico de sistemas de irrigação o qual está disponibilizada para alunos, professores e profissionais quem sendo utilizado em projetos. PALAVRAS-CHAVE: ROTINAS LISP, DIMENSIONAMENTO, AUTOCAD APPLICATION FOR MODELING AND DIGITAL TERRAIN HYDRAULIC DESIGN OF IRRIGATION SYSTEMS ABSTRACT: Digital models are used to obtain information from the surface under study without having to work with the actual surface. Irrigation is a way to provide water to plants and ensuring their development and productivity, there are several methods for both systems and application of water, ranging from distribution systems in the soil systems that simulate a rain. In irrigation, the route network of pipelines in the area, especially in irrigation projects, is still done mostly by hand, computer programs being used only for the hydraulic design of the system. It is then necessary to seek other computational tools that allow perform together, both Engº Agrícola, Professor do IFTM - Campus Uberaba- MG, Deptº Irrigação; Av. João Batista Ribeiro, 4000, Mercês, Uberaba, MG, CEP , Fone: (034) , 2 Graduado em Sistema da Informação, IFTM - Campus Uberaba-MG, Uberaba, MG

2 the drawing and the hydraulic design of the mesh of pipes of the irrigation system in order to optimize the work of the engineer and facilitate decision making. In this respect, the use of computer programs with technology CAD (Computer Aided Design, Computer Aided Design of translation), can play this role very well. Based on this background, this study aimed to develop an application associated with the AutoCAD program, written in a programming language AutoLisp to aid in design and hydraulic design of irrigation systems which are available for students, teachers and professionals who are used in projects. KEYWORDS: LISP ROUTINES, DIMENSION, AUTOCAD INTRODUÇÃO No Brasil, apenas a partir da década de noventa, o uso de ferramentas capazes de gerar o modelo digital do terreno (MDT) tornou-se popular entre os profissionais de engenharia, apesar de existirem no país pesquisas relacionadas com MDT e representação gráfica de superfícies desde o início dos anos oitenta. A eficiência do sistema de irrigação está relacionada ao correto dimensionamento hidráulico do sistema, principalmente no que se refere aos cálculos de perda de carga. Em projetos de irrigação, uma vez definida a instalação (projeto da rede hidráulica no campo) e comprovado seu funcionamento dentro dos limites fixados para o projeto, iniciam-se os cálculos hidráulicos necessários para definir os tipos de materiais e suas respectivas dimensões. Neste ponto, o procedimento manual é trabalhoso, tanto quanto ao desenho da planta como os cálculos, sendo que o uso do computador torna-se uma ferramenta útil no auxílio nos cálculos e simulações. No caso específico da Irrigação, o desenho da malha de tubulações na área, principalmente em projetos de irrigação localizada, ainda é feito, na maioria das vezes, manualmente, sendo utilizados programas computacionais somente para o dimensionamento hidráulico do sistema. Torna-se, então, necessário buscar outras ferramentas computacionais que permitam realizar conjuntamente tanto o desenho como o dimensionamento hidráulico da malha de tubulações do sistema de irrigação, de forma a otimizar o trabalho do projetista o que a tecnologia CAD (Projeto Auxiliado por Computador, tradução de Computer Aided Design) podem desempenhar muito bem este papel. Baseado neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um aplicativo associado ao programa AutoCAD escrito em linguagem de programação AutoLisp para auxílio no desenho, dimensionamento hidráulico e descrição os materiais e acessórios que compõem um sistema de irrigação. MATERIAL E MÉTODOS O desenvolvimento do aplicativo foi no laboratório de informática aplicada do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Triangulo Mineiro-Campus Uberaba. Para o desenvolvimento do aplicativo foi utilizada a linguagem Lisp na plataforma Visual Lisp que está baseada no Software AutoCAD. Por se tratar de uma ferramenta onde os códigosfonte serão distribuídos livremente, utilizamos uma codificação de mais fácil compreensão aos usuários do produto, visando buscar parceiros para a evolução do produto.

3 Caixas de diálogo foram utilizadas para fazer a interface entre a parte operacional do programa e o usuário. Nossa intenção foi trabalhar com módulos, o que torna a codificação mais organizada e mais objetiva. Foram considerados quatro módulos principais para o nosso produto: importação de pontos com coordenadas em três dimensões, inserção dos tubos com as cotas inicial e final com cálculo de perda de carga e altura manométrica inicial e final, inserção dos acessórios e inserção da lista de materiais. Sendo apresentada ao usuário uma caixa de diálogo onde o mesmo irá escolher o tipo de tubo, fornecer a vazão e o número de aspersores a serem acoplados a este tubo e pressão final desejada na linha, sendo estes dados armazenados em memória local. O usuário então desenha o tubo propriamente dito e ao terminar o comprimento este servirá de parâmetro para que a perda de carga possa ser calculada e a altura manométrica inicial da tubulação projetada. No dimensionamento hidráulico da tubulação, o usuário deverá determinar, primeiramente, o ponto inicial e final da tubulação, escolhendo entre dois métodos disponíveis: clicando em dois pontos da tela ou o clicando em um ponto e informando a direção e o comprimento da tubulação. Com esta informação, será realizado o desenho da tubulação em layer adequada o tipo de tubo escolhido e o comprimento do mesmo será escrito sob a linha em seu ponto central, já a altura manométrica final e inicial na linha de irrigação será inserida automaticamente com um Multileader. Os sistemas de irrigação são compostos de tubulação, acessórios e equipamentos, nesta parte o aplicativo apresenta uma caixa de diálogo para escolher os acessórios listados. Os acessórios inseridos no desenho serão blocos previamente desenhados. Estes blocos deverão estar localizados em uma pasta específica, para que o Autolisp possa buscá-los, além de terem escala uniforme. Em todo projeto é comum relacionar os acessórios e equipamentos que compõem o sistema de irrigação, no aplicativo a lista de material será inserida no desenho após todos os objetos do mesmo ser selecionados. Filtros, provavelmente layers, que são adotados para que se possa classificar estas entidades e fazer um quantitativo destes objetos. A intenção inicial é não trabalhar com um tamanho pré-fixado desta lista, pois devemos considerar que o programa poderá ser utilizado até mesmo por usuários de diversos setores e não só do ramo da irrigação. RESULTADOS E DISCUSSÕES Após a instalação da rotina no computador uma barra de ferramentas ficará disponível na área de trabalho do AutoCAD, contendo as opções: desenho e cálculos hidráulicos, inserção de acessórios, listagem dos materiais e mudança de equação, conforme a figura 1. Feita a importação dos pontos que define a superfície da área e a escolha da equação a ser utilizada, inicia-se a parte de desenho, clicando no ícone ou digitando na linha de comando TUB, abre-se a janela onde devem ser inseridos os dados para cálculo das pressões inicial e final da tubulação (Figura 2). Após a inserção dos tubos, cálculos hidráulicos e inserção dos acessórios, clicando no ícone insere-se a lista de materiais na tela de desenho e também cria-se um arquivo csv, que pode ser editado e atualizado para a apresentação do orçamento do projeto (Figura 3).

4 CONCLUSÃO Com os resultados obtidos concluímos que a rotina propicia uma facilidade maior para o desenho de projeto, bem como todos os cálculos hidráulicos e ainda apresenta de forma rápida e simples a relação dos materiais inseridos no projeto. REFEERÊNCIAS ANDRADE, L; CARVALHO, J. A. de; Software para suporte hidráulico. In. Congresso e Mostra de Agroinformática, Ponta Grossa, Paraná, ALLEN, R. G. Irrigation Design Software. Department of Agriculcultural and Irrigation Engineering, Utah State University, Logan, Utah, AZEVEDO NETTO, J.M. de; ALVAREZ, G.A. Manual de hidráulica. 7.ed. São Paulo: Edgard Blücher, v.1, 335p. BERNARDO, S.; SOARES, A.A.; MANTOVANI, E.C. Manual de irrigação. 7.ed. Viçosa:Editora UFV, p. CHRISTIANSEN, J. E. Irrigation by Sprinkling. Bulletin 670, University of California, Berkeley, California, GRIFFIN, S. G. Computer Programming Solid Set Systems. American Society of Agricultural Engineers, Utah State University, Logan, Utah, KELLER, J. and KARMELI, D. Trickle Irrigation Design. 1st edition, Glendora, California, USA, KELSO, G. L. and JARRET, A. R. Computer Model for Center Pivot Sprinkler Desing. ASAE, Utah State University, Utah, MATTOS, Z.P.B.; MARQUES, P.V.; NORONHA, J.F.; DUARTE, L.P. Informatização na agricultura brasileira. Revista da ADEALQ, Piracicaba, n.7, p.30-32, dez MATSUMOTO, E. Y. Auto Lisp Linguagem de programação do AutoCad. Ed. Érica, São Paulo, OLITTA, A.F.L. Projeto de irrigação localizada. In: BRASIL: programa nacional de irrigação. Curso de elaboração de projetos de irrigação. Brasília: PNI/Fundação CTH, p.t11.1- T SOUZA, F. Center Pivot - Hydraulic Analysis, Design and Management. Internacional lrrigation Center, Department of Agricultural and Irrigation Engineer, Logan, Utah, ZAZUETA, F. S.; SMAJSTALA, and HAAAISON, D. S. Trickle Irrigation Utilities. University of Florida. Figura 1: Página inicial da rotina.

5 Figura 2: Inserção de tubos e parâmetros para cálculos hidráulicos. Figura 3: Lista de materiais e acessórios inseridos no projeto.

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