2. IL BILANCIO IDRICO

L'equazione del bilancio idrico e' molto utilizzata negli studi idrologici e nella programmazione e gestione delle risorse idriche per scopi irrigui. Si tratta infatti di uno strumento estremamente versatile che puo' servire in un ampio intervallo di risoluzione spaziale e temporale.
Il metodo consiste nello stimare le variazioni della riserva idrica del suolo misurando o stimando le voci in entrata (apporti idrici al netto delle perdite) e quelle in uscita (ad esempio l'evapotraspirazione delle colture).
Quando la riserva idrica del suolo scende al di sotto di un determinato valore limite e' opportuno reintegrare le perdite tramite un intervento irriguo. Per un qualsiasi intervallo di tempo l'equazione del bilancio idrico assume la seguente forma
   (2.1)

dove i termini, tutti espressi in mm nel tempo considerato, sono:
P precipitazioni piovose
I acqua di irrigazione
W₁-W₂ variazione del contenuto idrico dello strato di terreno interessato al bilancio
A_f apporto idrico della falda o di eventuali infiltrazioni di fiumi, canali, ecc.
R acqua persa per ruscellamento
D acqua persa per percolazione o drenaggio
ET acqua persa per evaporazione e traspirazione

Nella figura 1 e' riportata una schematizzazione delle componenti del bilancio idrico di un terreno ricoperto di vegetazione.
L'equazione (2.1) puo' essere applicata a qualsiasi scala spaziale ed il bilancio puo' quindi riguardare un intero continente, un bacino idrologico di centinaia di km² oppure un piccolo appezzamento coltivato o una singola pianta. In teoria, l'equazione del bilancio idrico puo' essere impostata una volta che siano note le caratteristiche idrologiche del terreno, la profondita' della falda freatica, il suo spessore e le proprieta' di flusso dell'acquifero.
Nella pratica, invece, la sua applicazione risulta non sempre agevole poiche' i dati che permettono di definire le proprieta' dell'acquifero (spessore, potenza, ecc.) e la sua dinamica (ricarica, emungimento, abbassamento, ecc.) sono spesso carenti se non del tutto assenti. Inoltre, al crescere della scala spaziale di applicazione, l'estrema variabilita' che caratterizza i suoli in termini di granulometria, stratificazione, porosità e spessore rendono la stima sempre piu' imprecisa.
Particolarmente attenta deve essere, infine, la scelta della scala temporale di applicazione. Infatti, quando si considerano intervalli di tempo relativamente brevi, non e' raro verificare, sia alla scala di un bacino idrologico sia a quella di un campo coltivato, che gli apporti idrici al netto delle perdite non bilanciano l'acqua in uscita. Si puo' cioe' verificare una divergenza del flusso, le cui immediate conseguenze sono, da un punto di vista idrologico, un cambiamento nella ricarica dell'acquifero e, da un punto di vista agronomico, una variazione nei consumi idrici della colture conseguente alla variazione del livello di falda.
L'equazione del bilancio può comunque essere risolta per uno qualunque dei termini che la compongono. Il caso che ci interessa e' la previsione dei fabbisogni irrigui (I) per l'utilizzazione delle acque di irrigazione sia in fase progettuale sia d'esercizio.
In linea generale la precisione della previsione dipende essenzialmente dalla precisione con cui sono misurati o stimati i termini noti del bilancio. I principali problemi che si incontrano nella determinazione del bilancio idrico al fine di valutare tempi e quantità dell'intervento irriguo sono collegati essenzialmente a: misura o stima dell'umidità del terreno; influenza dell'intervallo tra i rilievi; indeterminazione dello strato di suolo soggetto alle variazioni idriche; determinazione delle perdite per ruscellamento o percolazione; determinazione dell'apporto idrico di falda e della efficienza delle piogge; stima del flusso evapotraspirativo.
Nei prossimi capitoli verranno discussi e analizzati gli aspetti teorici e operativi legati alla misura e alla stima del flusso evapotraspirativo.