Monitoraggio e modellistica dei flussi idrologici in laboratorio : il lisimetro

This paper deals with the study of the hydrological cycle by means of experimental analysis performed on a instrument limescale and comparison with a FEST-EWB basin scale model. Knowledge of hydrological flows is of crucial importance in areas such as agriculture, allowing the best possible management of the resources available and the defense of the territory by proper design of the defense works and the rolling of the flow. The calculation of all the basin-forming streams is particularly complex and unreliable if assessed at field scale due to the difficulties associated with the eocotranspiration and the water content of the basin. The use of the lysimeter allows to study, within a circumscribed and controlled space, the hydro- logic cycle that can be analyzed by performing the measurement (direct or indirect) of all the forcing components of the hydrologic cycle In this paper, the components of the hydrological cycle were evaluated on a scale scale and compared with a basin scale model in order to evaluate its ability to adapt to the present case. In the introductory chapter, the state of experimental research was introduced using the limesimeters and their evolution over time; shortly described the most common types of hydrological model and the irrigation problems that led to this research. The subject of the second chapter was the description of the experimental setup used and some theoretical references needed to fully understand the elaborate. In the third chapter, the two experiments and the data obtained during the thesis are described and analyzed. In particular, the themes of the experiments relate to irrigation from raising groundwater and to irrigation for basil within the limesimeter. The two experiments were part of my internship at the Fantoli lab. In the fourth chapter, a modeling analysis of the experiments was carried out by comparing the data series obtained from modeling with those collected during the experiments. The results obtained showed a good adaptation of the model to the laboratory scale.

Il presente elaborato tratta lo studio del ciclo idrologico tramite analisi sperimentale effettuata su un lisimetro strumentato e confronto con un modello a scala di bacino FEST-EWB. La conoscenza dei flussi idrologici presenta una importanza cruciale in ambiti quali ad esempio l’agricoltura permettendo di gestire al meglio le risorse disponibili e la difesa del territorio tramite corretto dimensionamento delle opere di difesa e laminazione delle portate. Il calcolo di tutti i flussi costituenti il bacino risulta particolarmente complesso e poco affidabile se valutato a scala di campo per difficoltà legate alla misura dell’e- vapotraspirazione e del contenuto d’acqua interno al bacino. L’utilizzo del lisimetro permette di studiare, all’interno di uno spazio circoscritto e controllato, il ciclo idro- logico che può essere analizzato eseguendo la misura (diretta o indiretta) di tutte le forzanti componenti il ciclo idrologico In questo elaborato si sono valutate le componenti del ciclo idrologico in scala di la- boratorio e confrontate con un modello a scala di bacino al fine di valutarne la sua capacità di adattamento al caso in esame. Nel capitolo introduttivo è stata introdotta la stato della ricerca sperimentale tramite l’utilizzo di lisimetri e la loro l’evoluzione nel tempo; sono poi state brevemente descrit- te le tipologie di modello idrologico più diffuse e le problematiche legate all’irrigazione che hanno spinto a questa ricerca. Oggetto del secondo capitolo sono stati la descrizione del setup sperimentale utilizzato e alcuni richiami teorici necessari per la piena comprensione dell’elaborato. Nel terzo capitolo sono descritti e analizzati i due esperimenti e i relativi dati ottenuti durante la tesi. In particolare le tematiche delle sperimentazioni vertono sulla irriga- zione da innalzamento di falda e sulla gestione dell’irrigazione per il basilico all’interno del lisimetro. I due esperimenti hanno fatto parte della mia attività di tirocinio presso il laboratorio Fantoli. Nel quarto capitolo si è eseguita un’analisi modellistica degli esperimenti svolti con- frontando le serie di dati ottenute da modellazione con quelle raccolte durante gli esperimenti. Dai risultati ottenuti si è riscontrato un buon adattamento del modello alla scala di laboratorio.