Irrigation systems where water is distributed through canals and is applied to the fields through surface methods are still widespread worldwide. These “traditional” systems are generally considered inefficient and a transition to piped networks and pressurized application methods (e.g., sprinkler and drip irrigation) is often seen as consequential in view of adapting to the trend of increasing frequency and intensity of droughts that has been observed in many areas and that is expected to continue in the next decades. However, the debate on the pros and cons of measures that can be implemented to improve the irrigation use of water is in many cases influenced by the lack of reliable data on the efficiency of traditional irrigation systems at different scales, from the field to the subdistrict and up to the basin. This is partly due to a greater difficulty in measuring both the flow rates circulating in the canal networks - especially if unlined - and the volumes applied onto the fields during irrigation interventions with surface methods compared, respectively, to piped networks and pressurized methods. This study is concentrated on the subdistrict scale and is aimed at evaluating the subdivision of irrigation flows conveyed within a subdistrict among the main outgoing flows: releases towards the groundwater due to seepage from canals and percolation from fields, evapotranspiration from the soil and irrigated crops, downstream return flows in canals or watercourses. The working hypothesis is that by combining the timeseries of measurements of the total flows supplied to several monitored subdistricts with the estimates of crop water use and of the other main water flows within each of them - obtained through the application of an agro- hydrological simulation model - a robust cross-calibration of the efficiencies of the irrigation networks and of the irrigation methods can be obtained. The activity takes advantage of the creation of a monitoring network of the flows circulating in the regional irrigation networks by the 12 Lombardy Irrigation Consortia as a consequence of a recent regulation of the Lombardy Region (D.g.r. 12/19/2016). We carried out an analysis of the quality and completeness of available data and of the characteristics of the monitored subdistricts to select 15 of them for the study. Preliminary results show a relevant influence of local conditions on the irrigation distribution and application efficiency, particularly of soil characteristics and depth to the saturated zone.

I sistemi irrigui in cui l'acqua viene distribuita attraverso canali e viene applicata ai campi attraverso metodi di superficie sono ancora diffusi in tutto il mondo. Questi sistemi "tradizionali" sono generalmente considerati inefficienti e il passaggio a reti tubate e metodi di applicazione in pressione (ad es. irrigazione a pioggia e a goccia) è spesso visto come un intervento consequenziale per adattarsi all'aumento tendenziale della frequenza e dell'intensità delle siccità che è stata osservata in molte aree e si prevede continuerà nei prossimi decenni. Tuttavia, il dibattito sui pro e contro delle misure attuabili per migliorare l'uso irriguo dell'acqua è in molti casi influenzato dalla mancanza di dati affidabili sull'efficienza dei sistemi irrigui tradizionali alle diverse scale, dal campo al distretto, fino al bacino. Ciò è in parte dovuto ad una maggiore difficoltà nel misurare sia le portate circolanti nelle reti di canali - soprattutto se non rivestiti - sia i volumi applicati sui campi durante gli interventi irrigui con metodi di superficie rispetto, rispettivamente, a reti tubate e metodi in pressione. Questo studio è concentrato alla scala di distretto ed è finalizzato a valutare la suddivisione dei flussi irrigui convogliati all'interno di un distretto tra i principali flussi in uscita: rilasci verso la falda per infiltrazione dai canali e percolazione dai campi, evapotraspirazione da suolo e colture irrigue, flussi di ritorno a valle in canali o corsi d'acqua. L'ipotesi di lavoro è che combinando la serie storica delle misure delle portate totali erogate a più distretti monitorati con le stime dei consumi idrici delle colture e delle altre portate idriche principali all'interno di ciascuno di essi - ottenute attraverso l'applicazione di un modello di simulazione agro-idrologica - si può ottenere una calibrazione robusta delle efficienze delle reti irrigue e dei metodi irrigui. L'attività si avvale della realizzazione di una rete di monitoraggio delle portate circolanti nelle reti irrigue regionali da parte dei 12 Consorzi Irrigui Lombardi a seguito di un recente regolamento della Regione Lombardia (D.g.r. 19/12/2016). È stata effettuata un'analisi della qualità e completezza dei dati disponibili e delle caratteristiche dei distretti monitorati per selezionarne 15 per l’indagine. I risultati preliminari mostrano un'influenza rilevante delle condizioni locali sull'efficienza di distribuzione e di applicazione su campo delle acque irrigue, in particolare delle caratteristiche del suolo e della profondità della zona satura.

Valutazione dell'efficienza dell'irrigazione a scala di distretto irriguo = Assessment of irrigation efficiency at the irrigation district scale / R. Riva, A. Castagna, E.A. Chiaradia, O. Gharsallah, F. Olivotti, S. Roverato, C. Gandolfi (QUADERNI DI IDRONOMIA MONTANA). - In: La ricerca nel settore dell'idraulica agraria, dell'irrigazione e delle sistemazioni idraulico-forestali : Giornate di studio in onore del Prof. Giuseppe Provenzano / [a cura di] V. Bagarello, C. Di Stefano, M. Iovino, V. Ferro. - Prima edizione. - Cosenza : EdiBios, 2024 May. - ISBN 978-88-97181-89-7. - pp. 163-170 (( convegno Giornate di Studio in onore del Prof. Giuseppe Provenzano tenutosi a Palermo nel 2023.

Valutazione dell'efficienza dell'irrigazione a scala di distretto irriguo = Assessment of irrigation efficiency at the irrigation district scale

R. Riva
Primo
;
A. Castagna;E.A. Chiaradia;O. Gharsallah;C. Gandolfi
Ultimo
2024

Abstract

Irrigation systems where water is distributed through canals and is applied to the fields through surface methods are still widespread worldwide. These “traditional” systems are generally considered inefficient and a transition to piped networks and pressurized application methods (e.g., sprinkler and drip irrigation) is often seen as consequential in view of adapting to the trend of increasing frequency and intensity of droughts that has been observed in many areas and that is expected to continue in the next decades. However, the debate on the pros and cons of measures that can be implemented to improve the irrigation use of water is in many cases influenced by the lack of reliable data on the efficiency of traditional irrigation systems at different scales, from the field to the subdistrict and up to the basin. This is partly due to a greater difficulty in measuring both the flow rates circulating in the canal networks - especially if unlined - and the volumes applied onto the fields during irrigation interventions with surface methods compared, respectively, to piped networks and pressurized methods. This study is concentrated on the subdistrict scale and is aimed at evaluating the subdivision of irrigation flows conveyed within a subdistrict among the main outgoing flows: releases towards the groundwater due to seepage from canals and percolation from fields, evapotranspiration from the soil and irrigated crops, downstream return flows in canals or watercourses. The working hypothesis is that by combining the timeseries of measurements of the total flows supplied to several monitored subdistricts with the estimates of crop water use and of the other main water flows within each of them - obtained through the application of an agro- hydrological simulation model - a robust cross-calibration of the efficiencies of the irrigation networks and of the irrigation methods can be obtained. The activity takes advantage of the creation of a monitoring network of the flows circulating in the regional irrigation networks by the 12 Lombardy Irrigation Consortia as a consequence of a recent regulation of the Lombardy Region (D.g.r. 12/19/2016). We carried out an analysis of the quality and completeness of available data and of the characteristics of the monitored subdistricts to select 15 of them for the study. Preliminary results show a relevant influence of local conditions on the irrigation distribution and application efficiency, particularly of soil characteristics and depth to the saturated zone.
I sistemi irrigui in cui l'acqua viene distribuita attraverso canali e viene applicata ai campi attraverso metodi di superficie sono ancora diffusi in tutto il mondo. Questi sistemi "tradizionali" sono generalmente considerati inefficienti e il passaggio a reti tubate e metodi di applicazione in pressione (ad es. irrigazione a pioggia e a goccia) è spesso visto come un intervento consequenziale per adattarsi all'aumento tendenziale della frequenza e dell'intensità delle siccità che è stata osservata in molte aree e si prevede continuerà nei prossimi decenni. Tuttavia, il dibattito sui pro e contro delle misure attuabili per migliorare l'uso irriguo dell'acqua è in molti casi influenzato dalla mancanza di dati affidabili sull'efficienza dei sistemi irrigui tradizionali alle diverse scale, dal campo al distretto, fino al bacino. Ciò è in parte dovuto ad una maggiore difficoltà nel misurare sia le portate circolanti nelle reti di canali - soprattutto se non rivestiti - sia i volumi applicati sui campi durante gli interventi irrigui con metodi di superficie rispetto, rispettivamente, a reti tubate e metodi in pressione. Questo studio è concentrato alla scala di distretto ed è finalizzato a valutare la suddivisione dei flussi irrigui convogliati all'interno di un distretto tra i principali flussi in uscita: rilasci verso la falda per infiltrazione dai canali e percolazione dai campi, evapotraspirazione da suolo e colture irrigue, flussi di ritorno a valle in canali o corsi d'acqua. L'ipotesi di lavoro è che combinando la serie storica delle misure delle portate totali erogate a più distretti monitorati con le stime dei consumi idrici delle colture e delle altre portate idriche principali all'interno di ciascuno di essi - ottenute attraverso l'applicazione di un modello di simulazione agro-idrologica - si può ottenere una calibrazione robusta delle efficienze delle reti irrigue e dei metodi irrigui. L'attività si avvale della realizzazione di una rete di monitoraggio delle portate circolanti nelle reti irrigue regionali da parte dei 12 Consorzi Irrigui Lombardi a seguito di un recente regolamento della Regione Lombardia (D.g.r. 19/12/2016). È stata effettuata un'analisi della qualità e completezza dei dati disponibili e delle caratteristiche dei distretti monitorati per selezionarne 15 per l’indagine. I risultati preliminari mostrano un'influenza rilevante delle condizioni locali sull'efficienza di distribuzione e di applicazione su campo delle acque irrigue, in particolare delle caratteristiche del suolo e della profondità della zona satura.
Irrigation efficiency; agro-hydrological model; irrigation system
Settore AGRI-04/A - Idraulica agraria e sistemazioni idraulico-forestali
mag-2024
Book Part (author)
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
RI17_RIVA.pdf

accesso riservato

Descrizione: Contributo al convegno 'La ricerca nel settore dell'idraulica agraria, dell'irrigazione e delle sistemazioni idraulico forestali Giornate di Studi in onore del Prof. Giuseppe Provenzano'. Palermo, dicembre 2023
Tipologia: Post-print, accepted manuscript ecc. (versione accettata dall'editore)
Dimensione 897.17 kB
Formato Adobe PDF
897.17 kB Adobe PDF   Visualizza/Apri   Richiedi una copia
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/1131835
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus ND
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? ND
social impact