Planejamento e projeto de áreas de cana-de-açúcar: conservação do solo e logística da colheita São Carlos 2015 ANTONIO NILSON ZAMUNÉR FILHO Planejamento e projeto de áreas de cana-de-açúcar: conservação do solo e logística da colheita Tese apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Doutor em Ciências, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes. Área de concentração: Planejamento e

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... ação de Sistemas de Transportes. ORIENTADOR: Prof. Dr. João Alexandre Widmer São Carlos 2015 DEDICATÓRIA Ao meu pai, Nilson Zamunér Por acreditar em meu sonho e me apoiar incontestavelmente. AGRADECIMENTOS A DEUS, por nos mostrar diariamente a existência do amor. Aos meus pais Antonio e Neusa, pelo amor, confiança, exemplo e oportunidade ímpar. Ao meu irmão Noriel, eterno amigo e companheiro. Aos meus avós pelo amor e ensinamentos, em especial minha avó Nilth por seu amor maternal e incansáveis orações. A minha noiva, Marília Gabriela, pela confiança, carinho, amizade e respeito. A minha colega, Marília Gabriela, pelo apoio, ensinamentos, tempo disponível e parceria acadêmica durante o desenvolvimento deste trabalho. Ao professor João A. Widmer, pela orientação, dedicação, paciência, amizade, pela oportunidade de desenvolver esta pesquisa, mas, principalmente, por me guiar em meu sonho. Ao professor Edgar de Beauclair, por me orientar nas questões relativas aos processos agrícolas da cana-de-açúcar e especialmente, por sua amizade. Aos professores Gerd Sparovek (ESALQ/USP) e Edson Wendland (EESC/USP) por me coorientarem nos momentos mais críticos deste trabalho. Aos colegas de pós-graduação pelas incansáveis horas de estudo e aprendizado coletivo, pela amizade e companheirismo. Aos colegas do GECA (Grupo de Estudos em Cana-de-açúcar), pelos incentivos e oportunidades únicas. Aos professores e funcionários da EESC/USP, em especial a todos do Departamento de Transportes -STT, por possibilitarem a realização deste projeto. A Usina Santa Fé, nas pessoas de Sílvio Malzonni e Matheus Lopes, pelo apoio, amizade e por colocar à disposição a área experimental, bem como seu financiamento. E a todos que, de alguma forma, contribuíram para o desenvolvimento deste trabalho. "Se você quer transformar o mundo, experimente primeiro promover o seu aperfeiçoamento pessoal e realizar inovações no seu próprio interior". Dalai Lama RESUMO Zamunér Filho, A. N. Planejamento e projeto de áreas de cana-de-açúcar: conservação do solo e logística da colheita. 2015. 214p. Tese (Doutorado) -ABSTRACT Zamunér Filho, A. N. Project and planning of sugarcane areas: soil conservation and harvest logistics. 2015. 214p. Thesis (Doctor of Science) -São Carlos School of Engineering, University of São Paulo, São Carlos, 2015. In the current scenario of the sugarcane industry, mechanized harvesting operations are important to ensure economic competitiveness. However, the current mechanical techniques of soil and water conservation, linked to the lack of a design phase reduce operational and economic efficiency of machinery and equipment. Thus, this work aims to present a conservation alternative based on the surface drainage of the rain excess by microterraces, sized through hydraulics concepts of open channel flow, through the planning and detailed design of the planting areas to optimize the operations of mechanical harvesting. Flowcharts were elaborated to represent the stages of planning and design for the sugarcane plantation, seeking to organize and assist the decision making with easier understanding of the processes through a simple graphical representation. Also an experimental implementation of the proposed method was performed, for the analyzed situation, the hydraulic parameters met the conservation restrictions of erosion, and the new design allows for increased 2.7% in planting area, resulting in increased production of raw material. Added to an increase in the performance of harvesters in the order of 8.4% reflecting the reduction of costs and increase profit. In conclusion, the alternative method of soil conservation through microterraces drain shows promising. The concepts of hydraulics of open channels, applied in conjunction with digital models of the terrain, in the evaluation of alternatives for the conservation of soil and water in the stages of planning and design of planting areas, promote the cultural management, soil conservation and the operating performance of the machines and equipment for harvesting of sugarcane. In the practical example of application, the deployment costs/ha are at the same order of magnitude, compared with the conventional method of infiltration terraces. Thus, in this case, the profit is greater when applying the method of drainage microterraces, for a production cycle of five years.