Artículo

Aproximación del transporte de agua en suelos no saturados utilizando diferencias finitas

Rosenberger, Mario Roberto Icon; Martinez, José Luis ; Schvezov, Carlos Enrique Icon

Otros responsables

Fecha

09/2014

Editorial

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

Revista

Mecanica Computacional

Título del libro

Nombre del evento

Fecha del evento

Institución organizadora

ISSN

2591-3522

eISSN

ISBN

Idioma

Español

Tipo del evento

Resumen

Se desarrolló y validó un modelo matemático unidimensional para simular el flujo vertical del agua en suelo no saturado. El modelo utiliza la ecuación diferencial parcial de Richards que gobierna el movimiento del agua en suelo, expresada en términos del potencial matricial (capacidad de absorción de agua) como función de la profundidad y el tiempo. En la aproximación de la ecuación de Richards se utilizó el método de diferencias finitas, imponiendo condiciones de contorno de Dirichlet y Neumann en suelo isotrópico y sin pendiente. Se modelaron contornos impermeables, drenaje libre y flujos de agua constantes. La aproximación se basó en un esquema modificado del método Crank-Nicolson; además, dentro de cada paso de tiempo se incorporó un proceso iterativo de refinamiento del potencial matricial, que finaliza cuando se cumple la condición de tolerancia impuesta de 10-9. Se validó el modelo con otros encontrados en la literatura, evaluando conservación de la masa para contornos impermeables; y también, drenaje libre en la parte inferior del dominio. Se utilizaron cuatro diferentes tipos de suelo y condiciones de contorno. Se encontró buen acercamiento entre los resultados del modelo y la literatura. En todos los casos, se verificó que la tasa de infiltración a tiempo infinito converge al valor de la conductividad hidráulica saturada. Se verificó que al imponer una condición de drenaje libre en el contorno inferior de suelos de diferentes profundidades, se obtuvieron resultados iguales excepto en la proximidad de ese contorno. Por tanto, los resultados del modelo de drenaje libre fueron independientes de la profundidad del suelo. Se comprobó conservación de la masa utilizando tres configuraciones para la conductividad hidráulica no saturada en medio paso: media aritmética, media geométrica y la media armónica, obteniendo un error relativo cercano al 10% y verificando que este valor disminuye cuando aumenta el valor del tiempo simulación.

Colecciones

Aprobación

Revisión

Complementado por

Referenciado por

Licencia Creative Commons

Excepto donde se indique lo contrario, la licencia de este ítem se describe como by-nc-sa