L'attività di ricerca mira a sviluppare metodi e approcci ingegneristici per il conseguimento di significativi risparmi idrici nelle irrigazioni superficiali, note per essere tecniche irrigue caratterizzate da un notevole uso di risorsa idrica. Le attività sinteticamente descritte di seguito sono state condotte all’interno del Progetto IrriSus: Irrigazione Superficiale Sostenibile.
In particolare si è dimostrato che l’accoppiamento di sensoristica di campo, rilievi microtopografici, modellistica bidimensionale, e paratoie automatizzate può indurre effetti benefici sull’ottimizzazione dei volumi d’acqua da destinare alle irrigazioni e sulla previsione delle performance irrigue, riducendo in tal modo gli effetti ambientali negativi delle derivazioni dai corsi d’acqua.
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La ricerca ha anche introdotto un nuovo framework di modellazione integrato basato sulla combinazione di dati topografici ad alta risoluzione, modellazione idrodinamica superficiale e dei flussi di infiltrazione, con l’obiettivo di ottenere simulazioni dettagliate degli eventi di irrigazione per scorrimento e, in ultima analisi, migliorare la gestione di questo diffuso metodo irriguo. Tale framework si è rilevato efficace per la simulazione dei tempi di avanzamento del fronte di irrigazione e delle altezze massime misurati da una rete di sensori durante eventi irrigui.
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Tale attività ha messo in evidenza il ruolo cruciale della microtopografia del campo per la descrizione accurata della dinamica della irrigazione a espansione superficiale.
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Lo sviluppo di tale attività di ricerca ha consentito l’introduzione dell’innovativo paradigma basato sull’irrigazione superficiale di precisione, basato su tre principi chiave:
- progettazione della geometria del campo e analisi microtopografica;
- controllo preciso delle variabili idraulico-idrologiche mediante paratoie automatizzate;
- 3) introduzione di indici specifici di performance gestionali.
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Un tale schema gestionale richiede una tecnologia sofisticata per la regolazione delle portate di adacquamento ma anche strumenti previsionali innovativi che necessariamente devono superare i limiti di una modellazione 1D.
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In scenari irrigui complessi, che possono prevedere durate diverse in strisce contigue, eventualmente connesse tra loro, la modellazione 2D risulta strumento imprescindibile. Nel caso di schemi gestionali più semplici, che interessano solo una striscia per volta, gli errori commessi dalla modellazione 1D sono ridotti.
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Altri istituti coinvolti nella ricerca:
- Department of Agricultural and Environmental Sciences, University of Milano, Italy;
- Department of Civil and Environmental Engineering, Politecnico di Milano, Italy;
- US Arid-Land Agricultural Research Center, Maricopa, AZ, USA