INVESTIGADORES
SCHVEZOV Carlos Enrique
artículos
Título:
Aproximación En Diferencias Finitas A La Ecuación De Richards Para Transporte De Agua En Suelos No Saturados
Autor/es:
JOSÉ L. MARTINEZ; CARLOS E. SCHVEZOV ; MARIO R. ROSENBERGER
Revista:
MECOM-Mecánica Computacional
Editorial:
Asociación Argentina de Mecánica Computacional
Referencias:
Año: 2013 vol. 32 p. 2779 - 2793
ISSN:
1666-6070
Resumen:
Se desarrolló y validó un modelo matemático unidimensional para simular el flujo verticaldel agua en suelo no saturado. El modelo utiliza la ecuación diferencial parcial de Richards quegobierna el movimiento del agua en suelo, expresada en términos del potencial matricial (capacidad deabsorción de agua) como función de la profundidad y el tiempo. Debido a la dificultad de obtenersolución analítica de esta ecuación, los métodos numéricos aparecen como la herramienta máseficiente. En la aproximación de la ecuación de Richards se utilizó el método de diferencias finitas,imponiendo condiciones de contorno de Dirichlet en suelo isotrópico y sin pendiente. El dominio fuedivido uniformemente y se emplearon cinco mallas diferentes con la siguiente cantidad de nodos: 31,61, 121, 181 y 241. Los pasos de tiempo utilizados fueron de 1, 5, 10, 20, 30, 50 y 100 s. Laaproximación se basó en un esquema modificado del método Crank-Nicolson; además, dentro de cadapaso de tiempo se incorporó un proceso iterativo de refinamiento del potencial matricial, que finalizacuando se cumple la condición de tolerancia impuesta de 10-9. Se analizaron los resultados a dostiempos de simulación: 3 y 24 h para obtener el perfil de potencial matricial. El primero se usó paraverificar convergencia y estabilidad; el segundo para comparar con resultados de la literatura. Seencontró que la aproximación realizada es convergente, estable y muestra equivalencia con losresultados de la literatura prediciendo la posición del frente húmedo con una exactitud mayor al 1 % yprediciendo los valores de la humedad en la posición del frente húmedo con un error menor al 40% ymenor al 0,1 % en las demás posiciones calculadas. Estos valores de error en la posición y humedaddel frente húmedo son significativamente menores que los calculados a partir de los valoresencontrados en la literatura.