Misurazione e stima dei volumi idrici: verso l'automatizzazione dell'irrigazione collettiva

Riccardo Quarta è tra i vincitori dell'AgroInnovation Award 2018 con la tesi "Misura strumentale di volumi irrigui e stima mediante il sistema di supporto all'irrigazione Irrinet: confronto a livello distrettuale nel Consorzio della Bonifica Renana"

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Il vincitore della categoria 'agrometeorologia e gestione delle risorse idriche', tesi triennali

Il cambiamento climatico sta portando a considerare l'acqua un bene sempre più prezioso e difficilmente reperibile, soprattutto per l'agricoltura che si configura come una delle maggiori consumatrici di questa risorsa. In particolare, l'area del Mediterraneo, fortemente caratterizzata da agricoltura irrigua, è una delle aree più vulnerabili alle sempre più frequenti situazioni di scarsità idrica.

In questo panorama risulta evidente il bisogno di limitare lo spreco e aumentare l'efficienza di trasporto e utilizzo di questa risorsa, infatti è stato calcolato che i potenziali risparmi idrici nel settore irriguo europeo ammonterebbero al 43% dell'attuale volume idrico sottratto. Il Parlamento europeo, ad esempio, nel regolamento Ue 1305/2013 ha riconosciuto la reale importanza dell'efficientamento della rete di distribuzione dell'acqua irrigua finanziando investimenti a favore di un'irrigazione sostenibile.

Il lavoro di tesi si è configurato in questo contesto ponendosi come obiettivo quello di confrontare dati provenienti da stime e da misurazioni di risorsa idrica a fini irrigui. Sono stati analizzati cinque distretti irrigui (tre in pressione e due a gravità) nel comprensorio del Consorzio della Bonifica Renana, da cui sono stati messi a disposizione i dati. L'analisi è stata svolta su due anni (2016 e 2017) per un totale di 1203,88 ettari di superficie irrigata nel 2016 e 1199,07 ettari di superficie irrigata nel 2017.

L'analisi ha riguardato:
  • collocazione e caratteristiche idrauliche dei distretti;
  • le colture praticate su di essi;
  • i metodi irrigui utilizzati per ogni coltura.

Sono state riportate poi le condizioni meteorologiche nei due anni, un elemento di grande influenza sui consumi irrigui. E' stato quindi necessario tenere in considerazione queste condizioni al fine di ottenere una visione completa e capire le scelte effettuate dagli agricoltori riguardati l'irrigazione.
 
Distretti irrigui analizzati
Distretti irrigui analizzati

Il confronto è stato svolto su tre serie di dati per ognuno dei cinque distretti:
  • misure alla derivazione effettuate periodicamente dal Consorzio della Bonifica Renana;
  • stime in base al sistema di consiglio irriguo Irrinet;
  • stime in base al Decreto della Giunta Regionale 1415/2016.

L'obiettivo è stato quello di confermare la validità dei metodi di stima analizzati e di conoscere eventuali mancate corrispondenze tra le serie di dati.
Il sistema di consiglio irriguo Irrinet (di cui Irriframe è la versione nazionale) è un servizio realizzato dal Consorzio di Bonifica di Secondo Grado per il Canale Emiliano Romagnolo le cui stime si basano sul bilancio idrologico e su stime di evapotraspirazione. Questo servizio è a disposizione gratuitamente di tutte le aziende agricole dell'Emilia Romagna e informa l'agricoltore sul momento migliore per intervenire con l'irrigazione e il volume idrico da impiegare.

Come ulteriore serie di confronto si è scelto di utilizzare dati relativi ai volumi irrigui necessari alle colture in Emilia Romagna, queste stime sono riportate nel Decreto della Giunta Regionale 1415/2016.
Per entrambe le serie di dati sono state tenute in considerazione le perdite di risorsa, e quindi le efficienze, dovute sia al trasporto sia al metodo irriguo utilizzato per ciascuna coltura.
 
Confronto 2016-2017
Confronto tra misurazioni e stime volumetriche a partire da dati DGR1415/2016 e Irrinet per ogni distretto analizzato

I risultati hanno evidenziato complessivamente corrispondenza tra quanto stimato dalle metodologie prese in analisi e l'effettivo dato misurato. Sono anche emerse particolari criticità, in isolati casi specifici, dovute alla non perfetta aderenza dei modelli alla realtà. Inoltre, sono state descritte le differenze tra i due metodi di stima analizzati dei volumi irrigui.

L'applicazione diretta di questo lavoro sarà sicuramente la risoluzione delle criticità dei modelli di stima dei fabbisogni irrigui analizzati; questo sarà di notevole importanza per conoscere con precisione la quantità di acqua necessaria nel territorio, dove questa sarà necessaria durante la stagione irrigua e in che momento. Verrà così facilitata l'organizzazione delle attività e lo sviluppo tecnologico dei consorzi di bonifica, gestori dell'irrigazione collettiva, e migliorata la gestione della risorsa idrica evitando sprechi inutili, aumentando l'efficienza irrigua e incrementando il futuro risparmio di acqua.

Ulteriore applicazione sarà l'individuazione di una metodologia per la validazione in campo di metodi di stima partendo dall'acqua realmente utilizzata. Questo sarà un punto di partenza per la progettazione di reti di distribuzione caratterizzate dalla totale automazione delle derivazioni e della distribuzione di risorsa idrica.

Scarica la tesi completa
Per eventuali contatti: riccardoq.quarta@gmail.com

AgroInnovation Award è il premio di laurea istituito da Image Line in collaborazione con l'Accademia dei Georgofili al fine di promuovere la diffusione di approcci innovativi, strumenti digitali e l'utilizzo di internet in agricoltura.

AgroInnovation Award

Leggi le tesi vincitrici della seconda edizione.

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