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Valutazione in campo del modello "IRRISIAS" e studio dei comprensori e dei consorzi irrigui della Sicilia orientale, in collaborazione con il CSEI di Catania.

Il progetto di collaborazione con il CSEI (Centro Studi di Economia applicata all'Ingegneria) di Catania ha i seguenti obiettivi:
- caratterizzare i sistemi collettivi di adduzione e distribuzione gestiti dai diversi Consorzi di Bonifica della Sicilia orientale, con particolare riferimento all’individuazione delle fonti di approvvigionamento, degli schemi idrici impiantistici, delle interconnessioni tra sub-sistemi realizzate e/o realizzabili, ecc.;- valutare i fabbisogni irrigui su vasta scala, tenendo conto sia delle aree attrezzate, sia delle moderne conoscenze sui fabbisogni unitari colturali;
- testare e valutare nuove tecniche di bilancio idrico e di bilancio energetico per la stima dei fabbisogni irrigui a scala aziendale;
- valutare l’adeguatezza delle risorse idriche collettive disponibili in relazione ai fabbisogni irrigui;- individuare gli interventi per affrontare i periodi di carenza di risorse sia attraverso l’incremento di risorse idriche collettive, sia attraverso la realizzazione di interconnessioni tra sub-sistemi per consentire il trasferimento spaziale delle risorse idriche durante periodi di carenza;- valutare i benefici economici realizzabili dalla razionalizzazione e dalla integrazione delle risorse idriche gestite dai diversi Consorzi di Bonifica;

 

ARTICOLAZIONE DELLO STUDIO E RISULTATI ATTESI   
Lo studio verrà articolato nelle seguenti due linee di ricerca:
· caratterizzazione dei sistemi irrigui collettivi della Sicilia orientale e definizione di regole per la gestione delle risorse idriche nei periodi di deficienza;
· valutazione dei fabbisogni irrigui mediante tecniche di bilancio idrico ed energetico.

 

Caratterizzazione dei sistemi irrigui collettivi della Sicilia orientale e definizione di regole per 
la gestione delle risorse idriche nei periodi di deficienza 

  
Con riferimento ai comprensori irrigui gestiti dai Consorzi di Bonifica della Sicilia orientale (Catania, Siracusa, Enna, Ragusa e Caltagirone), verrà preliminarmente effettuata l’acquisizione delle informazioni disponibili allo scopo di caratterizzare e descrivere i sistemi irrigui gestiti dai Consorzi. Tali informazioni comprenderanno: i supporti cartografici aggiornati contenenti gli schemi di adduzione/distribuzione idrica, il territorio servito, le fonti di approvvigionamento, i volumi idrici derivati e/o consegnati agli utenti, le superfici irrigabili ed irrigate, la tipologia delle reti irrigue, i criteri di gestione adottati (dotazione stagionali, volumi di adacquamento, numero di adacquate, ecc.), la consistenza delle risorse idriche invasate in piccoli serbatoi aziendali o interaziendali. Si procederà, successivamente, alla valutazione, per ciascun ente consortile, dei possibili incrementi delle disponibilità idriche derivabili attraverso il completamento di opere esistenti e/o attraverso nuove realizzazioni (collegamenti idrici tra serbatoi e/o allacciamenti di bacini indiretti; interconnessioni tra sub-sistemi; interventi strutturali sulle dighe e/o interventi di disinterro finalizzati al ripristino della capacità utile).
La stima dei fabbisogni idrici verrà effettuata, per ciascun sistema irriguo oggetto d’indagine, sulla base della superficie massima irrigata negli anni (per coltura) e della dotazione idrica stagionale.Verranno effettuate valutazioni economiche circa l’incremento della redditività netta indotta dall’irrigazione a seguito di una migliore gestione ed integrazione delle risorse collettive disponibili.Le informazioni acquisite per le aree irrigue oggetto d’indagine e relative alle disponibilità idriche a breve e medio termine, ai volumi idrici consegnati alle utenze, ai fabbisogni idrici colturali, ecc., verranno informatizzate mediante la messa a punto di un data base che ne consentirà una migliore fruibilità.I risultati attesi dell’attività di studio riguarderanno:- l’elaborazione di una cartografia aggiornata (attraverso l’implementazione di Sistemi Informativi Territoriali) contenente la descrizione degli impianti idrici gestiti dagli enti consortili della Sicilia Orientale; tale cartografia dovrà essere integrata con quella già esistente nell’ambito del SIAS;- la valutazione dei fabbisogni colturali e dell’adeguatezza delle risorse idriche collettive destinate al loro soddisfacimento;- l’individuazione di possibili interventi per l’incremento delle disponibilità idriche nel settore irriguo (interconnessioni tra sub-sistemi, integrazione delle risorse collettive con quelle private, ecc.);- l’individuazione dei criteri per l’attuazione della gestione unitaria delle risorse idriche collettive disponibili;- la valutazione dei benefici economici derivanti dalla auspicata integrazione e gestione unitaria delle risorse collettive, nonché le possibili soluzioni per superare i vincoli normativi che limitano lo scambio di risorse tra sistemi differenti.
  
Valutazione dei fabbisogni irrigui mediante tecniche di bilancio idrico ed energetico 


L’attività di ricerca ha l’obiettivo di sperimentare tecniche di bilancio idrico (attraverso l’applicazione del modello IRRISIAS) ed energetico, unitamente all’utilizzo di tecniche di remote sensing. La sperimentazione verrà condotta per la stima dei fabbisogni idrici di colture agrumicole presso il distretto irriguo “nuovo estendimento” (esteso per 1550 ha) ricadente nell’area della Piana di Catania. La stima dei fabbisogni idrici colturali verrà condotta con riferimento a due differenti scenari spaziali:§ azienda agraria: si procederà alla installazione di stazioni di misura automatiche per la stima delle principali componenti del bilancio energetico del sistema suolo-pianta-atmosfera (radiazione netta, flussi di calore dal suolo, densità di calore latente, densità di calore sensibile) e del bilancio idrico del terreno (mediante l’applicazione del modello IRRISIAS);§ comizio irriguo: attraverso l’acquisizione di immagini telerilevate (da sensori ad alta risoluzione) si procederà all’integrazione delle informazioni radiometriche di origine satellitare con dati agro-meteorologici rilevati in situ.A livello aziendale, i fabbisogni idrici delle colture agrumicole verranno valutati in termini di flussi di evapotraspirazione “ETc” facendo ricorso a tecniche di bilancio energetico, utilizzando misure di radiazione netta “Rn” e dei flussi di calore dal suolo”G”, nonché stime dei flussi di calore sensibile “H”. I valori del coefficiente colturale “Kc” per le colture esaminate, verranno determinati dal rapporto Kc=ETc/ET0, essendo “ET0” l’evapotraspirazione di riferimento, stimata utilizzano la formulazione di Penman-Monteith. Al fine di individuare le eventuali condizioni di carenza idrica relative alle colture oggetto di studio, verrà applicato il modello di simulazione IRRISIAS, che consentirà di effettuare il bilancio idrologico del sistema suolo-pianta-atmosfera con un'accuratezza sufficiente per gli scopi pratici, fornendo utili informazioni circa il momento di intervento irriguo, il volume di adacquamento e il numero di ore di funzionamento dell’impianto irriguo. In relazione all’applicazione di tale modello, l'evoluzione dello stato idrico del suolo verrà esaminata attraverso l’installazione di opportuni sensori (TDR, tensiometri).
I processi evapotraspirativi verranno simulati ricorrendo alla nota schematizzazione di Penman-Monteith.A livello comiziale, la valutazione dei fabbisogni irrigui verrà effettuata utilizzando informazioni radiometriche di origine satellitare (ASTER TERRA, IKONOS, ecc.), acquisite durante le stagioni irrigue 2005 e 2006. In particolare, attraverso l’integrazione di informazioni agro-meteorlogiche acquisite in situ con dati di origine satellitare, sarà possibile implementare modelli semi-empirici per la stima delle principali variabili biofisiche della vegetazione (LAI, albedo) e di indici di vegetazione, utili per l’applicazione della formulazione di Penman-Monteith.I fabbisogni irrigui stimati verranno confrontati con le risorse idriche fornite dal sistema di distribuzione consortile (tenendo anche conto di eventuali fonti private) al fine di individuare l’adeguatezza dell’approvvigionamento per l’area in studio.Le informazioni acquisite verranno interfacciate con un sistema informativo geografico (GIS) che consentirà l’elaborazione di carte tematiche.I risultati attesi dell’attività di studio riguarderanno:- la valutazione dell’applicabilità delle tecniche di bilancio (idrico ed energetico), unitamente a tecniche di remote sensing per la stima dei flussi di evapotraspirazione da colture agrumicole;- la valutazione dei fabbisogni colturali (in termini di evapotraspirazione ETc) e dei valori del coefficiente colturale (Kc), utilizzando tecniche di bilancio idrico ed energetico, a livello di azienda agraria;
- la valutazione dei fabbisogni irrigui a livello comiziale, integrando le informazioni reperite in situ (Kc, dati climatici) con dati radiometrici di origine satellitare;
- la valutazione delle prestazioni del sistema di distribuzione irrigua in termini di soddisfacimento dei fabbisogni colturali;
- l’individuazione di possibili criteri di gestione dell’irrigazione (a livello sia aziendale che comiziale) per rendere più adeguato ai fabbisogni il sistema di distribuzione idrica.nazionali e internazionali, e per un uso operativo finalizzato  al miglioramento del servizio di assistenza irrigua in Sicilia.