Ve.Pro.L.G. Un software per l irrigazione a goccia, che aiuta a risparmiare acqua ed energia M. Bertolacci, I. Solinas

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1 Estratto dal settimanale Terra e Vita n. 16/2004, pagg Ve.Pro.L.G. Un software per l irrigazione a goccia, che aiuta a risparmiare acqua ed energia M. Bertolacci, I. Solinas Il software Ve.Pro.L.G., nome derivato dalle iniziali di Verifica e Progettazione di Linee Gocciolanti, è stato sviluppato dal Laboratorio Nazionale dell Irrigazione di Pisa (LNI), per conto dell Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l Innovazione nel settore Agricolo-forestale della Toscana (ARSIA), nell ambito di un più vasto programma per il collaudo ed il trasferimento di innovazioni tecniche e tecnologiche nel settore dell irrigazione. Riassumono brevemente caratteristiche e funzionamento del software gli stessi autori: M.Bertolacci e I.Solinas, che ne hanno rispettivamente curato la definizione degli algoritmi e la compilazione. Ve.Pro.L.G. è un software, finalizzato al risparmio di acqua e di energia ed all uniformità della distribuzione irrigua, che trova impiego nell impiantistica dell irrigazione a goccia, consentendo, anche ai non specialisti del settore, di verificare, scegliere e definire le più opportune condizioni di installazione ed esercizio delle linee gocciolanti. Ve.Pro.L.G. è distribuito dall ARSIA di Firenze in una confezione pieghevole, contenente il CD con i file di installazione e la Guida di riferimento per l utente. Il software si basa sulle caratteristiche tecniche di funzionamento di trentaquattro modelli di linee gocciolanti integrali, rilevate con apposite prove dal LNI e già pubblicate in due Quaderni ARSIA. La stessa Agenzia regionale toscana ha comunque già deliberato l attivazione di una convenzione con il LNI per la determinazioni delle caratteristiche di nuovi modelli presenti sul mercato da integrare nel software, prima dell inizio della prossima stagione irrigua. L integrazione avverrà per mezzo di un aggiornamento scaricabile dal sito internet, che conterrà anche eventuali miglioramenti o piccole correzioni del software. Analoghi aggiornamenti sono previsti anche per gli anni successivi.

2 Può essere usato negli impianti già in esercizio, per verificarne il funzionamento ed individuare eventuali modifiche per migliorarne l efficienza ed in fase di progetto, per dimensionare le linee gocciolanti in funzione del grado di efficienza richiesto. Finestra di avvio del software, con in alto ingrandimento della barra degli strumenti, con la didascalia delle icone con cui si attivano le diverse funzioni ed utilità del programma. Il software ricostruisce e valuta il funzionamento delle linee gocciolanti non attraverso formule di carattere generale, ma ricostruendo tratto dopo tratto l idraulica delle linee in esercizio, in base alle specifiche caratteristiche del modello di linea gocciolante impiegato. È, inoltre, già corredato delle caratteristiche di funzionamento di un ampio numero di modelli di linee gocciolanti integrali, provate dal Laboratorio Nazionale dell Irrigazione (LNI) per conto dell A.R.S.I.A., con risultati e metodologie pubblicati sui Quaderni ARSIA 2/2000 e 3/2002. A queste fa direttamente riferimento, previa semplice selezione da un menu a tendina. Valuta tuttavia anche il funzionamento di qualsiasi altro modello di linea gocciolante, purché se ne conoscano i parametri di qualificazione funzionale. Essenzialmente Ve.Pro.L.G., di cui si riportano in figura alcune schermate, può svolgere procedure di verifica e di dimensionamento progettuale delle linee gocciolanti, sia nel caso che siano alimentate mediante testata monolaterale, che mediante testata bilaterale. Nelle procedure di verifica, il programma richiede in input: il modello di linea gocciolante impiegato, la lunghezza delle linee, la pendenza del terreno e la pressione in testa alle linee e in risposta fornisce: - l uniformità di erogazione (EU); - la portata media, massima e minima sulla linea; - spreco di acqua, ovvero la percentuale di acqua che va perduta in profondità, per evitare che porzioni eccessive della coltura siano irrigate in maniera deficitaria. In forma grafica, illustra inoltre l andamento delle portate mediamente erogate lungo la linea.

3 Finestre di input degli strumenti di verifica. Sulla sinistra le finestre Singola Linea Verifica relativa alle linee gocciolanti derivate da un solo lato della testata di alimentazione; in alto si possono vedere gli input richiesti, mentre nella finestra in basso appare attivato il menù a tendina per la scelta del modello di linea gocciolante. Le finestre al centro e a destra ( Doppia linea Verifica ) sono rispettivamente relative ad appezzamenti con testata bilaterale interna al campo ed ad appezzamenti con doppia testata ai due estremi del campo. Le due diverse disposizioni delle testate sono stilizzate negli schemi in alto alle finestre. Nelle procedure di dimensionamento progettuale, Ve.Pro.L.G., tenendo conto della lunghezza e pendenza del campo da irrigare, il software può indicare: - la pressione da applicare in testa alle linee nell impianto attuale per massimizzare l uniformità di distribuzione od opzionalmente minimizzare il consumo energetico; - la massima lunghezza, compatibile con il grado di uniformità richiesto, per il modello di linea gocciolante considerato; - come suddividere convenientemente la lunghezza del campo da irrigare in due linee, sia con l opzione della testata bilaterale interna al campo, che con l opzione della doppia testata ai due estremi del campo; - un elenco dei dieci modelli di linea gocciolante che forniscono le migliori prestazioni in termini di uniformità di erogazione e quindi di efficienza dell acqua, tenendo conto della pressione disponibile in testa alle linee. Quando la procedura di dimensionamento progettuale viene eseguita per individuare eventuali modifiche migliorative di impianti esistenti, il risultato viene raffrontato nelle finestre di output con le prestazioni riscontrate attraverso la verifica della situazione attuale.

4 Finestre di input degli strumenti di progetto o modifica. In alto le finestre Singola Linea Progetta o modifica per linee gocciolanti derivate da un solo lato della testata di alimentazione; da destra verso sinistra le finestre con gli input richiesti rispettivamente per: - scegliere il modello di linea gocciolante più adatto alle condizioni di impiego; - calcolare la massima lunghezza della linea possibile per il grado di uniformità di erogazione ( EU target ); determinare la pressione in testa alla linea che ottimizza opzionalmente il risparmio energetico ( η ) o l uniformità di erogazione ( EU ). Le finestre in basso ( Doppia linea Progetta o modifica ), rispettivamente per appezzamenti con testata bilaterale interna al campo e per appezzamenti con doppia testata ai due estremi del campi, mostrano gli input richiesti per definire la giusta ripartizione delle lunghezze delle linee a monte e a valle, in relazione alla pendenza del terreno. Ve.Pro.L.G., non si limita tuttavia alla ricostruzione del funzionamento idraulico delle linee gocciolanti ma è in grado di fornire anche una più ampia serie di informazioni supplementari, atte a valutare, per ogni definito appezzamento: - i volumi di acqua sprecata ed i volumi di acqua utili alla coltura; - i consumi ed i costi energetici per la gestione dell irrigazione; - l incidenza annua dei costi di acquisto delle linee gocciolanti. Per attuare questa procedura, il programma richiede l inserimento di informazioni relative alle dimensioni ed alla giacitura dell appezzamento, al sesto della coltura, ai costi per kwh di energia elettrica o per kg di gasolio ed al fabbisogno irriguo stagionale netto. Per questo ultimo parametro, il programma può far riferimento ad una database interno, che utilizza i valori medi decennali dei fabbisogni irrigui, per alcune colture tipiche di tre zone del territorio regionale, pubblicati sul Manuale ARSIA Schede di tecnica irrigua per l agricoltura toscana (A. Giannini, V. Bagnoni, 2000).

5 Esempio di output dello strumento Progetta o modifica, con l elenco dei modelli di linea gocciolante che forniscono le migliori prestazioni in termini di uniformità di erogazione ( EU ) e quindi di efficienza dell acqua. Finestre Opzioni per inserimento di dati relativi al sistema colturale (a sinistra) e per l inserimento e l output dei parametri economici (a destra). Esempio di finestra di output portate erogate, con didascalie per la interpretazione.

6 Esempio di finestra di output caratteristiche di esercizio, con didascalie per la interpretazione. A Ve.Pro.L.G. è associato un database in cui possono essere archiviate le caratteristiche topografiche, colturali ed impiantistiche degli appezzamenti, per essere riutilizzate in occasione di successive verifiche, variazione del tipo di coltura od adeguamenti degli impianti. Il database può risultare di particolare interesse per Enti, Organizzazioni territoriali o grandi Imprese agricole.