Modelado de riego por bordes con las ecuaciones de Barré de Saint-Venant y Green y Ampt
Autores: Fuentes, Sebastián; Fuentes, Carlos; Saucedo, Heber; Chávez, Carlos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado de riego por bordes con las ecuaciones de Barré de Saint-Venant y Green y Ampt
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Riego por gravedad
Infiltración de agua
Redistribución
Riego de bordes
Parámetros hidrodinámicos
Descarga de riego óptima
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
En la irrigación por gravedad, cómo se distribuye el agua en el perfil del suelo hace necesario estudiar y desarrollar metodologías para modelar el proceso de infiltración y redistribución del agua. En este trabajo, se muestra un modelo para simular el frente de avance en la irrigación de borde basado en las ecuaciones unidimensionales de Barré de Saint-Venant para el flujo superficial y la ecuación de Green y Ampt para el flujo en un medio poroso. Las soluciones se obtuvieron numéricamente utilizando un esquema Lagrangiano de diferencias finitas para el flujo superficial y el método de Raphson para el flujo subsuperficial. El modelo fue validado con datos obtenidos de la literatura de un ensayo de riego y su capacidad predictiva se comparó con otro modelo y mostró excelentes resultados. Los parámetros hidrodinámicos del suelo, necesarios para obtener el caudal de riego óptimo, se obtuvieron mediante la solución del problema inverso utilizando el algoritmo de optimización de Levenberg-Marquardt. Finalmente, los resultados encontrados aquí nos permiten recomendar que este modelo se utilice para diseñar y modelar la irrigación de borde, ya que la ecuación de infiltración utiliza parámetros característicos del suelo físico.
Descripción
En la irrigación por gravedad, cómo se distribuye el agua en el perfil del suelo hace necesario estudiar y desarrollar metodologías para modelar el proceso de infiltración y redistribución del agua. En este trabajo, se muestra un modelo para simular el frente de avance en la irrigación de borde basado en las ecuaciones unidimensionales de Barré de Saint-Venant para el flujo superficial y la ecuación de Green y Ampt para el flujo en un medio poroso. Las soluciones se obtuvieron numéricamente utilizando un esquema Lagrangiano de diferencias finitas para el flujo superficial y el método de Raphson para el flujo subsuperficial. El modelo fue validado con datos obtenidos de la literatura de un ensayo de riego y su capacidad predictiva se comparó con otro modelo y mostró excelentes resultados. Los parámetros hidrodinámicos del suelo, necesarios para obtener el caudal de riego óptimo, se obtuvieron mediante la solución del problema inverso utilizando el algoritmo de optimización de Levenberg-Marquardt. Finalmente, los resultados encontrados aquí nos permiten recomendar que este modelo se utilice para diseñar y modelar la irrigación de borde, ya que la ecuación de infiltración utiliza parámetros característicos del suelo físico.