ECTS - University of Pisa
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WATER RESOURCE MONITORING AND MANAGEMENT
GIOVANNI RALLO
Academic year2021/22
CourseAGRIFOOD PRODUCTION AND AGROECOSYSTEM MANAGEMENT
Code1711Z
Credits3
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
MONITORAGGIO E GESTIONE DELLA RISORSA IDRICA (LAVORO GUIDATO)NNESERCITAZIONI32
GIOVANNI RALLO unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze
  • Strumenti e metodologie necessarie per la progettazione e gestione delle risorse idriche e dei processi di trasporto all'interno del sistema idraulico che si estende dalla fonte di approvvigionamento irriguo fino al sistema fogliare della coltura;
  • Efficienza idrica/energetica annidata nei diversi anelli che compongono la catena idraulica;
  • Idrologia degli scambi idrici all’interno del sistema continuo suolo-pianta-atmosfera;
  • Strumenti e metodologie per la progettazione e la gestione degli impianti d’irrigazione, nonché sensoristica per il monitoraggio dello stato idrico del sistema continuo suolo-pianta.
  • Strumenti e metodologie per la progettazione e la gestione degli impianti d’irrigazione di aree urbane ricreative (parchi, giardini e tetti giardino e sportive, nonché sensoristica per il monitoraggio dello stato idrico del sistema continuo suolo-pianta;
Knowledge
  • Hydrological knowledge about water exchange within the soil-plant-atmosphere continuous (SPAC);
  • Devices and methodologies for the design and the management of the irrigation plan, as well as the most modern soil water status monitoring systems.
  • Tools and methodologies to design and management of water transport processes within the urban landscape irrigation system. The latter develops from the water supply source to the crop leaves system;
  • Nested water/energy use efficiency;
  • Devices and methodologies for the design and the management of the residential/landscape irrigation plan, as well as the most modern soil water status monitoring systems;
Modalità di verifica delle conoscenze
  • L’attività dello studente sarà valutata tramite un giudizio complessivo sull’esperienza acquisita durante il corso, nonché sui contenuti e qualità di esposizione di una relazione PowerPoint comprendente la descrizione e i risultati del progetto idraulico.
  • Attraverso la creazione di gruppi di lavoro saranno svolte esercitazioni slle principali tecniche di monitoraggio delle performance degli impianti irrigui e dello stato idrico del sistema suolo-pianta.
Assessment criteria of knowledge
  • The student's knowledge will be assessed through an overall assessment of the experience acquired during the course as well as on the quality of a PowerPoint report that includes the description and the results of the hydraulic project;
  • Through the creation of working groups, classroom exercises will be supplied in order to acquire skill concerning the main techniques for irrigation plan performance evaluation and for the soil/plant water status monitoring.
Capacità
  • Capacità di calcolo analitico nella progettazione degli impianti irrigui in pressione e nella stesura di bilanci agro-idrologici per la quantificazione dei consumi idrici della coltura e la gestione degli adacquamenti alla scala aziendale;
  • Ricerca e analisi di dati meteorologici, climatologici, colturali e pedologici contenuti nei database nazionali e internazionali;
  • Capacità di analisi del sistema idraulico rivolta alla valutazione dell’efficienza idrica/energetica dei diversi anelli che lo compongono (audit dell’irrigazione);
  • Senso critico nella scelta di strumentazioni sia idrauliche sia idrologiche e consapevolezza sull’importanza che rivestono i protocolli di istallazione e calibrazione;
  • Impostare disegni tecnici in CAD e redigere relazioni tecniche sulle attività progettuali che si svolgeranno in aula durante lo svolgimento dei lavori
Skills
  • Analytical computing capabilities in pressurized irrigation system design and agro-hydrological water balances application to predict crop water requirements and irrigation timing;
  • Search and analysis of the meteorological, climatological, crop and pedological data sources available from the national and international databases;
  • Capabilities for the water/energy use efficiency assessment of the water chain (irrigation audit);
  • Critical point of views in the choice of hydraulic and hydrological instruments. The student will be aware about the importance of the installation and calibration protocols;
  • Set up CAD drawings and technical reports over project activities that will take place in the classroom and during the guided work.
Modalità di verifica delle capacità
  • Durante le fasi di progettazione in aula sarà richiesto l’uso del computer e saranno svolti progetti idraulici attraverso l’implementazione di fogli di calcolo Excel e disegno in CAD;
  • Lo studente dovrà preparare e presentare fogli di calcolo che riportino i risultati di un bilancio agroidrologico e di dimensionamento idraulico di un impianto irriguo in pressione;
  • Saranno svolte attività pratiche per la ricerca dati agro-ambientali (risorse idriche del territorio, dati agro-climatologici, colturali e pedologici) attraverso l'utilizzo di noti database.
Assessment criteria of skills
  • During the design phases faced in the classroom, Excel spreadsheets and CAD drawing will be used;
  • Students will prepare and submit two spreadsheets in which an agrohydrological balance application and the design of a pressurized irrigation plan are implemented;
  • Practical activities will be addressed to research of agro-environmental data (water resources, agro-climatological, crop and pedological data) through the use of known databases.
Comportamenti
  • Sensibilità alle problematiche ambientali e all’uso sostenibile delle risorse idriche ed energetiche in agricoltura;
  • Accuratezza e precisione nello svolgere attività di raccolta e analisi di dati tecnici;
  • Senso critico sull’attendibilità del dato;
  • Abilità nello scegliere e calibrare la modellistica agroidrologica e la sensoristica da utilizzare per una gestione esperta ed efficiente dell’irrigazione;
  • Abilità nel sviluppare protocolli di audit dell’irrigazione.
Behaviors
  • Environmental awareness linked to the sustainable use of water and energy resources in urban landscape;
  • Accuracy and precision will be gained in collecting and analyzing experimental data;
  • Critical analysis of the data reliability;
  • Ability to choose and calibrate agrohydrological models and sensors for the precision irrigation;
  • Ability to develop irrigation audit protocols.
Modalità di verifica dei comportamenti
  • Durante lo svolgimento delle varie fasi di progettazione e con l’esposizione della relazione finale saranno valutati il grado di accuratezza e precisione delle attività svolte dallo studente;
  • In seguito alle specialistiche attività seminariali saranno richiesti agli studenti delle brevi relazioni concernenti gli argomenti trattati.
Assessment criteria of behaviors
  • During the design phases faced in the classroom and the exposing of a PowerPoint report that includes the description and the results of the hydraulic project, the degree of accuracy of the student's activities will be evaluated;
  • Following the specialized seminar/webinar activities, students have to provide a short report about the studied topics.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per seguire il corso in modo proficuo, lo studente dovrebbe possedere abilità/capacità in merito alla statistica e analisi dei dati, meccanica dei fluidi, fondamenti di elettronica, pedologia ed ecofisiologia vegetale.
Prerequisites

Irrigation technique course requires initial knowledge concerning statistic and data analysis, fluid mechanics, fundamental of electronics, pedology and crop ecophysiology
Indicazioni metodologiche
  • Durante il lavoro guidato i gruppi di studenti saranno costantemente seguiti e affiancati dal docente che somministra indicazioni a materiali funzionali e utili per la progettazione idraulica;
  • Il lavoro guidato richiede la costituzione di gruppi e necessitano l’utilizzo di computer personali degli studenti;
  • A supporto si utilizzano siti web, seminari, e strumentazione idraulica/idrologica didattica;
  • Dal portale e-learning del corso lo studente può eseguire lo scaricamento dei materiali didattici e divulgativi e comunicare con il docente. Allo stesso tempo, il docente coordina/segue i gruppi di lavoro e comunica la qualità del progetto raggiunta durante ogni fase di lavoro;
  • Il docente è disponibile per ricevimento e usa la posta elettronica come strumento principale di comunicazione docente-studente;
  • Alcuni argomenti richiedono l’ausilio di terminologia internazionale in lingua anglosassone.
Teaching methods
  • During the guided work the student groups will be constantly followed by the professor who gives functional addresses and materials useful for the irrigation system design;
  • The guided work is carried out in groups of students;
  • The E-learnig site of the study course provides the teaching material used during lectures and disseminates information to students;
  • The interaction between professor and students group takes also place through meetings, e-mail and counseling students;
  • Some topics of the course require the use of international terminology in English.
Bibliografia e materiale didattico
  • Allen Richard G., Luis S. Pereira, Dirk Raes, Martin Smith. 1996. Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements - FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO, Roma. ISBN 92-5-104219-5.
  • Capra Antonina, Scicolone Baldassare. 2007. PROGETTAZIONE E GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI IRRIGAZIONE. CRITERI DI IMPIEGO E VALORIZZAZIONE DELLE ACQUE PER USO IRRIGUO. Hoepli. ISBN: 9788850652150.
  • Luigi Cavazza. 2006. Terreno agrario. Il comportamento fisico. Editore: REDA.
  • Lamm Freddie R., James E. Ayars, Francis S. Nakayama. 2006. Microirrigation for Crop Production Design, Operation, and Management. ELSEVIER. ISBN: 978-0-444-50607-8.
  • Waller Peter, Yitayew Muluneh. 2015. Irrigation and Drainage Engineering. SPRINGER. ISBN: 978-3-319-05698-2.
Bibliography
  • Allen Richard G., Luis S. Pereira, Dirk Raes, Martin Smith. 1996. Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements - FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO, Roma. ISBN 92-5-104219-5.
  • Capra Antonina, Scicolone Baldassare. 2007. PROGETTAZIONE E GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI IRRIGAZIONE. CRITERI DI IMPIEGO E VALORIZZAZIONE DELLE ACQUE PER USO IRRIGUO. Hoepli. ISBN: 9788850652150.
  • Luigi Cavazza. 2006. Terreno agrario. Il comportamento fisico. Editore: REDA.
  • Lamm Freddie R., James E. Ayars, Francis S. Nakayama. 2006. Microirrigation for Crop Production Design, Operation, and Management. ELSEVIER. ISBN: 978-0-444-50607-8.
  • Waller Peter, Yitayew Muluneh. 2015. Irrigation and Drainage Engineering. SPRINGER. ISBN: 978-3-319-05698-2.
Indicazioni per non frequentanti

Gli studenti non frequentanti devono redigere l’interno lavoro di progettazione di un sistema idraulico-idrologico e possono seguire lo svolgimento dell’insegnamento utilizzando il materiale didattico messo a disposizione dal docente sul sito E-learning del CdS e seguendo il registro delle lezioni del docente.
Non-attending students info

Not-attending students have to draw up the whole project regarding an hydraulic-hydrological system and can follow the lessons using the teaching material provided on the E-learning web site by the professor before the beginning of the lectures, and consulting the lesson log.
Modalità d'esame

L’esame finale è un giudizio complessivo sull’esperienza acquisita durante il corso, nonché sui contenuti e qualità di esposizione di una relazione PowerPoint comprendente la descrizione e i risultati del progetto idraulico.
Viene effettuato alla fine del corso in seno alle sessioni di esami.
Il progetto completo svolto dal gruppo vale per l'intero anno accademico.
La prova orale è superata quando il candidato è in grado di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia corretta, dimostrare di avere compreso come si eseguono una progettazione idraulica e idrologica dei sistemi irrigui agricoli, la gestione esperta dell’irrigazione e aver compreso il concetto di efficienza idrica-energetica secondo l’approccio annidato.
Assessment methods

The exams is an overall assessment of the experience acquired during the course as well as on the quality of a PowerPoint report that includes the description and the results of the hydraulic project.
The final project developed by the students is valid for the whole academic year;
The oral examination is passed when the candidate speaks clearly and uses a correct hydraulic and hydrology terminology, when understands the project’s phases of an irrigation system and is able to perform a precision scheduling irrigation. Moreover, the student should be able to interconnect the hydraulic of the irrigation plan with the hydrology of the SPAC system, as well as to understand the concept of water-energy use efficiency according to the nested approach.
Altri riferimenti web

UNIPIMAP

  • http://unimap.unipi.it/cercapersone/dettaglio.php?ri=109586

Scientific database ID

  • ResearcherID: D-2358-2013
  • SCOPUS: 35722806100
  • ORCID: orcid.org/0000-0002-8405-8618
  • PUBLONS: publons.com/a/587042/
Additional web pages

UNIPIMAP

  • http://unimap.unipi.it/cercapersone/dettaglio.php?ri=109586

Scientific database ID

  • ResearcherID: D-2358-2013
  • SCOPUS: 35722806100
  • ORCID: orcid.org/0000-0002-8405-8618
  • PUBLONS: publons.com/a/587042/
Updated: 20/07/2021 11:06