INVESTIGADORES
ROSENBERGER Mario Roberto
congresos y reuniones científicas
Título:
130. APROXIMACIÓN EN DIFERENCIAS FINITAS A LA ECUACIÓN DE RICHARDS PARA TRANSPORTE DE AGUA EN SUELOS NO SATURADOS
Autor/es:
JOSÉ LUIS MARTINEZ; SCHVEZOV, C. E.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER
Lugar:
Mendoza
Reunión:
Congreso; ENIEF 2013; 2013
Institución organizadora:
UTN Facultad Regional Mendoza
Resumen:
p { margin-bottom: 0.25cm; direction: ltr; line-height: 120%; text-align: left; }p.cjk { }a:link { color: rgb(204, 0, 0); text-decoration: none; }
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. Debido a la dificultad de obtener solución
analítica de esta ecuación, los métodos numéricos aparecen como
la herramienta más eficiente. 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 fue divido 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. 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 analizaron los resultados a dos tiempos de simulación: 3 y 24 h
para obtener el perfil de potencial matricial. El primero se usó
para verificar convergencia y estabilidad; el segundo para comparar
con resultados de la literatura. Se encontró que la aproximación
realizada es convergente, estable y muestra equivalencia con los
resultados de la literatura prediciendo la posición del frente
húmedo con una exactitud mayor al 1 % y prediciendo los valores de
la humedad en la posición del frente húmedo con un error menor al
40% y menor al 0,1 % en las demás posiciones calculadas. Estos
valores de error en la posición y humedad del frente húmedo son
significativamente menores que los calculados a partir de los valores
encontrados en la literatura.