DIFFUSIONE DELL’ACQUA NEL TERRENO Basi idrauliche

(1)

(2)

L’importanza del 7%

Disponibilità idriche per gli impieghi irrigui

(3)

L’acqua non si esaurisce mai, il petrolio si

(4)

L’acqua che beviamo oggi, può aver fatto parte di 3 o 4 organismi viventi

(5)

Recupero, filtrazione e riutilizzo: dalle acque reflue al rubinetto in 9 giorni. Con l’osmosi inversa si riescono fermare particelle nell’ordine di 1/1000.000 di millimetro, quindi anche batteri, virus e sostanze in soluzione.

(6)

Efficacia dei fattori produttivi

(7)

L'aumento della somministrazione della sostanza più scarsa

determina un miglioramento nel fattore di crescita delle piante.

Efficienza e uniformità di distribuzione dell’acqua Disponibilità idriche per gli impieghi irrigui

(8)

Gravità

Efficienza e uniformità di distribuzione dell’acqua

Necessaria Sprecata

(9)

Efficienza 50%

(10)

Aspersione

(11)

Efficienza 70%

(12)

Goccia

(13)

EU: 91,6%

Efficienza 85%

(14)

SDI

(15)

Efficienza 90%

(16)

Acqua

gravitazionale

Capacità di campo

Punto di appassimento Percolazione

profonda

Acqua

disponibile

Acqua non disponibile

Dati Idrologici

Basi idrauliche

Condotte Pezzi speciali

Scelta della linea gocciolante

Gli scavi: superficie di reazione

Gli scavi: superficie di reazione (gomito) Gli scavi: catenariaIdraulica Idraulica Superficie di reazione

L’automazione

Gli scavi: superficie di reazione (gomito) Gli scavi: catenariaIdraulica Idraulica Automazione degli impianti irriguiIntroduzione alla filtrazione Pompe sommerse ed esterne

Gli scavi: catenariaIdraulica Idraulica Idraulica ^{Gli scavi}L’irrigatore IdraulicaLe principali metodologie irrigueL’ambiente irriguoIl suolo

(17)

Dati Idrologici

Sabbioso Franco

Argilloso

DIFFUSIONE DELL’ACQUA NEL TERRENO Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(18)

Dati Idrologici

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(19)

Dati Idrologici

STRATEGIE IRRIGUE

Turno lungo

Riserva Pieno

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(20)

Dati Idrologici

Reintegro giornaliero Pieno

STRATEGIE IRRIGUE

Turno corto

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(21)

Dati Idrologici

¾

STRATEGIE IRRIGUE

Turno medio

Reintegro giornaliero

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(22)

6CO

₂

+ 6H

₂

O + Energia = C

₆

H

₁₂

O

₆

+ O

₂

NUTRIMENTO

La fotosintesi clorofilliana è l’insieme delle reazioni durante le quali le piante verdi

producono sostanze organiche a partire da CO₂ e dall’acqua, in presenza di luce

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

Gli scavi: catenariaIdraulica Idraulica Idraulica ^{Gli scavi}L’irrigatore IdraulicaLe principali metodologie irrigueL’ambiente irriguoLe piante

(23)

RAFFREDDAMENTO

Il tempo di vita medio di un organismo vegetali privato dell’acqua è di 3 minuti.

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(24)

TRASPORTO

Le piante utilizzano

l’evapotraspirazione e le proprietà coesive dell’acqua per innalzarla dal terreno alle foglie

Dati Colturali

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

CO₂

(1 molecola)

H₂O

(100 molecole)

(25)

Dati Colturali

ESIGENZE IDRICHE

Pioppo Olivo

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(26)

SOSTEGNO

La pressione dell’acqua all’interno della cellula vegetale svolge azione meccanica di sostegno

Dati Colturali

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(27)

22%

75%

3%

Vegetazione Raffreddamento Fruttificazione

¾ dell’acqua irrigua serve per il raffreddamento della coltura

Dati Colturali

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(28)

Massimo sviluppo

0,2

0,4

1,0

1,2

0,8

Fase iniziale Sviluppo Fase finale

Dati Colturali

COEFFICIENTI COLTURALI

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(29)

Limone

0,55

Dati Colturali

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(30)

Vite

0,50

Dati Colturali

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(31)

Dati Colturali

EFFETTO BORDO

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(32)

SUD EST NORD OVEST Dati Colturali

ESPOSIZIONE

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(33)

Dati Colturali

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(34)

Aprile

8 mm/gg 2 mm/gg

4 mm/gg

6 mm/gg

Dati Colturali

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(35)

Maggio

Dati Colturali

8 mm/gg 2 mm/gg

4 mm/gg

6 mm/gg

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(36)

Giugno

Dati Colturali

8 mm/gg 2 mm/gg

4 mm/gg

6 mm/gg

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(37)

Luglio

Dati Colturali

8 mm/gg 2 mm/gg

4 mm/gg

6 mm/gg

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(38)

Agosto

Dati Colturali

8 mm/gg 2 mm/gg

4 mm/gg

6 mm/gg

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(39)

Settembre

Dati Colturali

8 mm/gg 2 mm/gg

4 mm/gg

6 mm/gg

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(40)

Dati Colturali

PROIEZIONE DELLA CHIOMA

Un albero con una chioma del diametro di 2 metri ha una superficie evapotraspirante di 3,14 mq

Se l’evapotraspirazione è di 5

mm/gg, il fabbisogno dell’albero sarà di (5 x 3) = 15 litri/gg

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(41)

Aprire il rubinetto e riempire un contenitore di capacità nota (es. 10 litri) misurando il tempo (secondi) impiegato. Registrare la pressione rilevata alle varie aperture (portate).

ESEMPIO

10 litri in 5 sec.

(10/5) x 60 = 120 l/min

CALCOLO DELLA PORTATA

Valutazione della disponibilità idrica

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

Gli scavi: catenariaIdraulica Idraulica Idraulica ^{Gli scavi}L’irrigatore Idraulica

(42)

Quantità di acqua che attraversa una sezione della condotta nell'unità di tempo (es. 60 litri al minuto).

Nel Sistema Tecnico l’unità di misura della portata è m³/s.

Altre unità di misura della portata: m³/h (metri cubi l’ora) l/sec (litri al secondo) l/min (litri al minuto)

La portata

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(43)

Pressione statica

La pressione idrostatica è la forza esercitata da un fluido in quiete su ogni superficie a contatto con esso

La pressione

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(44)

Pressione dinamica

Non è possibile determinare la pressione dinamica dalla pressione statica.

La differenza tra i due termini è dovuta alle perdite di

energia cinetica (attrito) ed energia potenziale (dislivelli) che possono essere note

analiticamente, se conosco le caratteristiche della

tubazione o

sperimentalmente

La pressione

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(45)

Maggiore di 0,3 m/sec per evitare la sedimentazione

Minore di 1,5 m/sec per evitare il colpo d’ariete Ideale

tra 0,6 e 1,2 m/sec

Velocità consigliate per motivi tecnici

La velocità

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(46)

Maggiore di 0,3 m/sec per ridurre i costi

di impianto

Minore di 1,5 m/sec Ridurre i costi

energetici Ideale

tra 0,6 e 1,2 m/sec

Velocità consigliate per motivi economici

La velocità

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(47)

La perdita di carico rappresenta l'energia necessaria al fluido per spostarsi con una data portata o velocità, tra due sezioni di un circuito idraulico, vincendo l'attrito.

Le perdite di carico lineari

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(48)

Le perdita di carico lineari si verificano in ogni metro di condotta

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(49)

150 l/min

6 bar

4 bar

150 l/min

2 bar

Circuito idraulico e perdite di carico

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(50)

Condotta in piano (perdita di carico)

Condotta in salita

(perdita di carico + dislivello)

Condotta in discesa

(perdita di carico - dislivello)

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(51)

PEBDPN4

Ø esterno 63 mm Ø interno 55,6 mm

PEBDPN6

PEBDPN10

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(52)

CONDOTTA CON EROGATORI AD ANELLO CHIUSO

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(53)

CONDOTTA CON EROGATORI RAMIFICAZIONI

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(54)

CONDOTTA CON EROGATORI LINEARE

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(55)

PERDITE DI CARICO LOCALIZZATE

Le perdita di carico localizzate si verificano in caso di

restringimento, deviazione od allargamento della sezione della condotta.

Le perdite di carico localizzate

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(56)

Uscite multiple

Basi idrauliche

Scelta della linea gocciolante

L’automazione

(57)

GOCCIOLATORE AUTOCOMPENSANTE

Auto compensante

Portate: 2 4 8

Pressioni esercizio: 1,0 – 4,0 bar CV: <3

Gocciolatori - Ali gocciolanti - Manichette

Parametri tecnici

Gocciolatori

(58)

ALA GOCCIOLANTE AUTOCOMPENSANTE

Auto compensante

Portate: 1,2 1,6 2,0 2,4 3,0 4,0 Spaziatura: 30 – 40 – 50 – 60 – 75 – 80 – 90 – 100 cm.

Pressioni esercizio: 1,0 – 4,0 bar CV: <3

Gocciolatori - Ali gocciolanti - Manichette

Parametri tecnici

Gocciolatori

(59)

Parametri del gocciolatore

CV = coefficiente variazione tecnologica X = esponente

EA = uniformità erogazione EU = uniformità applicazione K = coefficiente di flusso

N = numero di erogatori per pianta KS = coefficiente di scabrezza

Gocciolatori

(60)

3 2 5,33 1 2 1

2

1 1 1 , 27 00168

.

0

^x _x

H D

Cv Ks Ea

Lc K 

⁻



 





= −

( ) ( )

( ¹)² ( ¹ ¹)²¹ ¹

2 1 1

log log

*

log

* log

* log log

∑

∑ ∑

∑

−

= −

H H

m

H H

q H

K q

( )

n Q

Q n Q Q

Cv

i r

∑

∑ 









 −

=

* 100

=≥1

= Dg N Dp

( )

(

¹ ¹

)

²

(

¹ ¹

)

² ¹ ¹

1

log log

*

log log

* log log

* log

*

∑

∑ ∑ ∑

−

= −

H H

m

q H

q x m

Qa EA = Qm

φ

int

=

D

H = pressione

scabrezza Ks =

Parametri tecnici Gocciolatori

(61)

SPAZIATURA E PORTATA

La spaziatura dipende dal tipo di terreno; più il suolo è drenante, minore sarà la spaziatura. La linea gocciolante deve realizzare una striscia irrigua.

Più è drenante il substrato maggiore dovrà essere la portata.

Parametri tecnici Gocciolatori

(62)

Gli irrigatori

Dinamici Statici

Idraulica L’irrigatore

(63)

L’irrigatore: statico

Irrigatore statico ½” (ugello Pro-Van 15)

Gittata: da 2,0 a 5,0 m Pressione: da 1,0 a 2,0 bar

Portata: da 2,5 a 14 l/m (portata proporzionale all’angolo)

Angolo di lavoro: da 0° a 360°

90°

180°

270°

360°

3 10

20

30

40 m² l/m

6

9

12

(64)

L’irrigatore: statico (tabella)Idraulica L’irrigatore

(65)

L’irrigatore: staticoIdraulica L’irrigatore

(66)

L’irrigatore: dinamico ¾”

90°

180°

270°

360°

100

200

300

400 m² l/m

20

Irrigatore dinamico ¾”

Gittata: da 8,5 a 15,2 m Pressione: da 2,0 a 4,0 bar Portata: da 1,9 a 37,8 l/m

Angolo di lavoro: da 40° a 360°

20 20 20

(67)

L’irrigatore: dinamico ¾” (tabella)Idraulica L’irrigatore

(68)

L’irrigatore: la gittata

I valori di gittata da “catalogo” sono ottenuti con:

• Irrigatore posto su asta 100 cm.

• Irrigatore non rotante

• Assenza totale di vento

Nella progettazione ridurre del 15% la gittata teorica dichiarata.

(69)

L’irrigatore: la pluviometria

Pluviometria irrigatore

(70)

L’irrigatore: la sovrapposizione

Sovrapposizione 100%

(71)

L’irrigatore: la sovrapposizione

Pluviometria con sovrapposizione 100%

(72)

L’irrigatore: bilanciamento pluviometrico

Bilanciamento

METODO 2

Ugelli con portata proporzionale all’angolo di lavoro METODO 1

Settori con irrigatori con angoli di lavoro uguali e tempi di irrigazione proporzionali all’angolo

(73)

L’irrigatore: bilanciamento pluviometrico Ugelli bilanciati

(74)

5,5 mm/h 5,1 mm/h 5,1 mm/h

60 minuti

90° ugello 2

180° ugello 3

360° ugello 8

(75)

L’irrigatore: bilanciamento pluviometrico Settori omogenei

(76)

5,1 mm/h 5,1 mm/h 5,1 mm/h

30 minuti

60 minuti

120 minuti

90° ugello 3

180° ugello 3

360° ugello 3

(77)

L’irrigatore: irrigatori per campi sportiviIdraulica L’irrigatore

(78)

L’irrigatore: irrigatori per campi sportiviIdraulica L’irrigatore

(79)

L’irrigatore: la sovrapposizione (campo da calcio)Idraulica L’irrigatore

(80)

L’irrigatore: la sovrapposizione (campo da calcio)Idraulica L’irrigatore

(81)

L’irrigatore: il cono d’ombra

IRRIGATORE

Gittata: 9 metri Area: 254 m²

OSTACOLO

Distanza dall’irrigatore: 2,0 m Diametro dell’ostacolo: 1,5 m Area in ombra: 22 m²

(82)

L’irrigatore: l’effetto bordo

IRRIGATORE

BORDO

Larghezza: 0,2 m Lunghezza: 18 m

Area scarsamente irrigata: 3,6 m² Idraulica L’irrigatore

(83)

L’irrigatore: distanza dal bordo

IRRIGATORE

BORDO

Larghezza max: 0,2 m Lunghezza: 18 m

Area non irrigata: 1,8 m² Idraulica L’irrigatore

(84)

L’irrigatore: irrigatori a bordo siepe

EFFETTO DELLA CRESCITA DELLA SIEPE

(85)

L’irrigatore: superamento ostacoli verticali

IRRIGATORE

Gittata: 10 m Angolo: 26°

1,0 m

1.9 m

2,6 m 3,0 m

2,4 m

2 m 4 m 6 m 8 m 10 m

(86)

L’irrigatore: influenza della pressione sulla gittata

IRRIGATORE

Dinamico ¾” mod. Cr500 Pressione: 3,5 bar

Ugello: n. 2,5

Gittata: 12,2 m

(87)

IRRIGATORE

Ugello: n. 2,5

Gittata: 10,0 m

(88)

IRRIGATORE

Ugello: n. 2,5

Gittata: 12,2 m

(89)

Esempio

(90)

L’irrigatore: influenza del vento sulla gittata

EFFETTO DEL VENTO

• Riduzione della gittata lato esposto

• Aumento della gittata lato opposto

• Pessima uniformità di distribuzione

• Elevate perdite per evaporazione

Velocità <1 Km/h Riduzione gittata 5 % Velocità 1 - 5 Km/h Riduzione gittata 10 % Velocità 6 - 11 Km/h Riduzione gittata 15 % Velocità >11 Km/h Non irrigare

(91)

L’irrigatore: collegamento

1) Settore irriguo composto da n. 6 irrigatori

dinamici ¾” modello CR 500 installati su condotta in PEBDPN6 Ø 40 mm.

DATI

Pressione: 2,8 bar Ugello: n. 2,5

Portata: 10,6 l/m Gittata: 11.9 metri Distanza: 10,0 metri

RISULTATO

Pressione I/F: 2,80 - 2.78 bar Velocità: 0,62 m/sec

(92)

DATI

RISULTATO

L’irrigatore: collegamentoIdraulica L’irrigatore

(93)

DATI

RISULTATO

L’irrigatore: collegamentoIdraulica L’irrigatore

(94)

4) Settore irriguo composto da n. 10 irrigatori dinamici ¾” modello CR 500 installati su condotta in PEBDPN6 Ø 40 mm.

(95)

5) Settore irriguo composto da n. 10 irrigatori dinamici ¾” modello CR 500 installati su condotta in PEBDPN6 Ø 40 mm.

(96)

Pompe sommerse ed esterne

(97)

Programmatori a batteria da 1 a 4 settori

Tap Timer 1 settore

Junior DC 1 – 2 – 4 settori

L’automazione L’automazione

Gli scavi: superficie di reazione (gomito) Gli scavi: catenariaIdraulica Idraulica Automazione degli impianti irrigui

(98)

Junior Plus 2 - 8 settori

Programmatori a 230 V

Rain Dial 6 - 12 settori

Total Control 6 - 24 settori

Minisat

4 - 16 settori Quadro Satellite 16 - 96 settori Satellite

48 - 96 settori

(99)

Minisat 4 - 16 settori

Programmatori batteria/pannello solare/230 V

Quadro Satellite 48 - 96 settori Satellite

16 - 96 settori

(100)

La programmazione

1. Selettore programma 2. Display

3. Aumenta/decrementa 4. Selettore centrale

Ora attuale Giorno attuale Giorni irrigui

Durata irrigazione settore Partenze

5. Avvio manuale 6. Set programs

7. Avvio semiautomatico

(101)

Interrompe l’irrigazione in caso di pioggia L’automazione

L’automazione

(102)

Campo di regolazione:

3 mm 9 mm 13 mm 19 mm 25 mm

Ripristino automatico.