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Estimación de parámetros hidráulicos del suelo durante la infiltración en estanques mediante un algoritmo híbrido

Autores: Li, Yibo; Liu, Ye; Ma, Xiaoyi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estimación de parámetros hidráulicos del suelo durante la infiltración en estanques mediante un algoritmo híbrido


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Inversión
Parámetros hidráulicos del suelo
Modelo de van Genuchten-Mualem
Optimización por enjambre de partículas
Algoritmo genético
Infiltración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La inversión precisa de los parámetros hidráulicos del suelo basada en el modelo de van Genuchten-Mualem ha recibido mucha atención en la investigación científica del suelo. Aquí, se utilizó un método de algoritmo híbrido que combina la optimización por enjambre de partículas y el algoritmo genético evaluado por vectores para invertir los parámetros , , , y , con las funciones objetivo de tasa de infiltración, infiltración acumulada y contenido de agua del suelo. Luego, se realizaron experimentos numéricos en cuatro suelos típicos a tres niveles iniciales de contenido de agua (20, 40 y 60% de saturación efectiva) para verificar la precisión del método inverso. Los resultados mostraron que las curvas de retención de agua y conductividad del suelo invertidas eran aproximadamente iguales a las curvas reales, con errores cuadráticos medios de 0.00101-0.00192 cm·cm, 0.00800-0.02519 cm·cm, respectivamente, y ambos coeficientes de Nash-Sutcliffe eran aproximadamente 1.0. Además, también se realizaron experimentos de laboratorio para comparar con los parámetros invertidos para su verificación, con pequeños errores cuadráticos medios y coeficientes de Nash-Sutcliffe aproximadamente 1.0. Además, el método también puede lograr una inversión de parámetros aceptablemente precisa incluso con errores de medición sustanciales incluidos en la infiltración acumulada, contenido de agua inicial y contenido de agua final. Por lo tanto, se encontró que el método es efectivo y robusto, y se considera práctico en experimentos de campo.

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