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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-06122020-165145


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
BONO, ENRICO
URN
etd-06122020-165145
Titolo
Analisi delle performance di sensori pressometrici per la misura in continuo dei livelli idrici di un atmometro
Dipartimento
SCIENZE AGRARIE, ALIMENTARI E AGRO-AMBIENTALI
Corso di studi
PRODUZIONI AGROALIMENTARI E GESTIONE DEGLI AGROECOSISTEMI
Relatori
relatore Prof. Rallo, Giovanni
correlatore Prof. Massai, Rossano
Parole chiave
  • irrigazione di precisione
  • evapotraspirazione
  • atmometro
Data inizio appello
13/07/2020
Consultabilità
Completa
Riassunto
la tesi è incentrata sul tema della stima dei consumi evapotraspirativi delle colture agrarie, con particolare riferimento alla metodologia indiretta basata sul clima. Tra questi l’atmometro permette di monitorare la condizione al contorno superiore (evapotraspirazione della coltura di riferimento, ET0), necessaria come dato di input nei modelli di bilancio agroidrologico. Questi strumenti sono facili da usare e, in merito al ridotto ingombro spaziale e alla semplificazione elettronica rispetto alle stazioni meteo- e micro-meteorologiche, si prestano meglio a essere implementati in reti di monitoraggio. Esempi di successo come “The Nebraska Agricultural Water Management Network (NAWMN) ETgage project” e “CoCoRaHS - Community Collaborative Rain, Hail & Snow Network”, riconoscono le potenzialità dell’atmometro come strumento per il monitoraggio dell’ET0 alla scala regionale.
Il laboratorio di Sensoristica e Modellistica AgroIdrologica (AgrHySMo Lab.) del DiSAAA-a ha innovato l’approccio modellistico agroidrologico e/o atmometrico che utilizzano coefficienti empirici per risalire al consumo idrico della coltura. La nuova versione dell’atmometro, infatti, utilizza tessuti intelligenti (analogo della coltura) di ultima generazione e dalle caratteristiche aerodinamiche variabili in funzione delle principali forzanti che regolano i processi di scambio idrico nel sistema suolo pianta atmosfera. Questo sistema snellisce l’impostazione fisica alla base dei modelli di calcolo del consumo idrico della coltura, valorizzando e integrando l’approccio analogico con la sensoristica e riducendo al minimo l’uso di coefficienti empirici.
In questo contesto, la tesi si inserisce attraverso un’ attività di ricerca indoor rivolta all’analisi delle performance di sensori pressometrici per la misura in continuo dei livelli idrici di un atmometro.
L’obiettivo principale è stato quello di proporre un sistema di misura dei livelli di ET0 basato su misure di pressione idrostatica all’interno del serbatoio dell’atmometro. Il sistema proposto, vuole essere un’alternativa al sistema classico di misura (tipo totalizzatore), implementato nel modello di atmometro disponibile attualmente in commercio (ETgage model E).
Nella prima parte della tesi si è discusso sull’importanza agroambientale del termine evapotraspirativo e sulle diverse tecnologie utilizzate in agricoltura per la determinazione dei consumi idrici della coltura.
Per quanto concerne l’attività sperimentale, sono stati testati cinque modelli di trasduttori di pressione, diversi per principio di funzionamento, accuratezza e, quindi, per costo.
I risultati hanno dimostrato come la pressiometria sia in grado di quantificare i flussi ET0 in una scala temporale di acquisizione sub-oraria, più accurata rispetto alla metodologia originale che si basa su un’acquisizione totalizzata di 0.25 mm.
I modelli di trasduttore dotati di una più alta accuratezza e capaci di autocompensare la deriva termica, hanno mostrato una più alta performance restituendo serie dati continui nel tempo e con basso rumore.
Comunque, alla scala giornaliera, l’ET0 monitorata attraverso lo strumento con implementto il nuovo metodo di misura ha seguito una dinamica molto prossima a quella restituita dall’atmometro classico.
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