Ciclo di progetto, trasporto di acqua e pratica irrigua a scala di campo e aziendale in ambito rurale tropicale. Progettazione e verifica di acquedotti a consegna di estremità sia per gravità, sia con sollevamento meccanico. Progettazione e verifica di sistemi irrigui in pressione e di superficie. Capacità di gestione dell’irrigazione sia attraverso tecniche tradizionali, sia in condizioni di sussidio idrico limitato per il risparmio di acqua ed energia.
Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., Smith M.: Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements, FAO Irrigation and drainage paper n.56, Roma, 1998.
ARC-Agricultural Research Council, Standards and Guidelines for improved efficiency of irrigation water use from dam wall release to root zone application, Water Research Commission Report no. TT466/10, ISBN 978-1-4312-0023-8, pp. 34-37, 2010.
Ghinassi G.: Manual for performance evaluation of sprinkler and drip irrigation systems, ICID publication No. 94, New Delhi, 2008.
Sne M.: Micro Irrigation in Arid and Semi-Arid Regions - Guidelines for Planning and Design, ICID publication, ISBN : 81-89610-09-0, New Delhi, 2006.
Materiale didattico fornito dal docente
Obiettivi Formativi
Il corso è organizzato in modo da abbinare due modalità principali: lezioni volte a fornire allo studente le conoscenze necessarie alla pratica irrigua sia a scala aziendale che di campo in ambiente rurale tropicale, esercitazioni in aula con applicazioni numeriche sugli argomenti svolti e pratica sul campo.
Al termine del corso, lo studente avrà familiarità con i principi dell’idraulica e i loro ambiti di applicazione, con l’idrologia del suolo, il bilancio idrologico e i metodi di calcolo dell’evapotraspirazione applicabili al contesto rurale tropicale. Sarà in grado di impostare la progettazione degli impianti, scegliere le attrezzature adatte al contesto specifico, verificare il funzionamento sia dei sistemi irrigui in pressione che di superficie, gestire l’irrigazione su base stagionale e sul singolo intervento, utilizzare tecniche per il risparmio di acqua ed energia.
Le capacità acquisite consentiranno allo studente di mettere in pratica le conoscenze e le competenze acquisite. In particolare, di inserirsi nel contesto rurale con un approccio in grado di coinvolgere nel progetto irriguo il maggior numero di soggetti interessati, dal decisore politico al piccolo agricoltore.
Prerequisiti
Sono fortemente raccomandate conoscenze di base in matematica e fisica.
Metodi Didattici
CFU: 6
Numero di ore totali del corso: 48
Numero di ore relative alle attività in aula: 22
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 18
Numero di ore relative ad attività seminariali: 8
Altre Informazioni
La frequenza delle lezioni è consigliata. Le esercitazioni consistono in applicazioni, numeriche e pratiche, degli argomenti trattati.
Modalità di verifica apprendimento
La verifica dell’apprendimento consiste in una prova scritta e in un colloquio sugli argomenti trattati alle lezioni e alle esercitazioni.
La prova scritta viene svolta al termine del corso e consiste in 30-40 domande a risposta multipla con 3 opzioni e due esercizi sulla progettazione degli impianti e la gestione dell’irrigazione.
Il colloquio consiste nella discussione della prova scritta e delle tematiche affrontate durante il corso.
Costituiscono criterio di valutazione:
l’acquisizione di una appropriata terminologia; il ivello di conoscenza relativo agli argomenti discussi;
la capacità di collegare i diversi argomenti trattati nel programma; la capacità di risolvere problemi legati alle tematiche dell’insegnamento.
Programma del corso
Richiami dei concetti fondamentali di idraulica generale: idrostatica, idrodinamica, moto nelle condotte in pressione, correnti a pelo libero.
Principio di Bernoulli; legge di Darcy per la determinazione delle perdite di carico; formula di Chezy per la stima della velocità dell’acqua in un canale.
Correnti in pressione: progettazione di acquedotti per gravità e con sollevamento meccanico; caratteristiche delle pompe centrifughe.
Cenni ai principi di irrigazione: idrologia del suolo; velocità di infiltrazione; infiltrazione cumulata; evapotraspirazione delle colture e metodi di calcolo, con attenzione a quelli idonei alle are rurali tropicali; parametri irrigui.
Il bilancio idrologico.
Elementi di progettazione degli impianti irrigui in pressione. Scelta delle pompe.
Irrigazione a pioggia. Scelta degli irrigatori. Disposizione delle condotte sul campo. Schemi di avanzamento. Scelta dei diametri delle tubazioni.
Irrigazione localizzata. Linee gocciolanti. Tipi di erogatori. Erogatori autocompensanti e non autocompensanti.
Irrigazioni di superficie. Tempi di contatto. Formula di Kostiakov.
Indici di uniformità di distribuzione: coefficiente di Christiansen, Quartile Inferiore.
Efficienze.
Richiami dei concetti fondamentali di idraulica generale: idrostatica, idrodinamica, moto nelle condotte in pressione, correnti a pelo libero.
Principio di Bernoulli; legge di Darcy per la determinazione delle perdite di carico; formula di Chezy per la stima della velocità dell’acqua in un canale.
Correnti in pressione: progettazione di acquedotti per gravità e con sollevamento meccanico; caratteristiche delle pompe centrifughe.
Cenni ai principi di irrigazione: idrologia del suolo; velocità di infiltrazione; infiltrazione cumulata; evapotraspirazione delle colture e metodi di calcolo, con attenzione a quelli idonei alle are rurali tropicali; parametri irrigui.
Il bilancio idrologico.
Elementi di progettazione degli impianti irrigui in pressione. Scelta delle pompe.
Irrigazione a pioggia. Scelta degli irrigatori. Disposizione delle condotte sul campo. Schemi di avanzamento. Scelta dei diametri delle tubazioni.
Irrigazione localizzata. Linee gocciolanti. Tipi di erogatori. Erogatori autocompensanti e non autocompensanti. Sistemi a goccia a basso costo per piccoli agricoltori.
Irrigazioni di superficie. Tempi di contatto. Formula di Kostiakov. Tecniche migliorate: Surge flow, Cablegation, gated pipe.
Indici di uniformità di distribuzione: coefficiente di Christiansen (CUC), Quartile Inferiore (DUlq).
Efficienze.
Valutazione delle prestazioni dei sistemi irrigui in pressione e gravitazionali. Benchmarking.
Criteri di progettazione degli impianti e di gestione dell’irrigazione finalizzati al risparmio di acqua e di energia. I principi dell’irrigazione deficitaria.