Algoritmo para la resolución de la ecuación de Richards en 3-d para riego por goteo: método, validación y resultados preliminares

Abstract

Se ha desarrollado un programa basado en diferencias finitas para la resolución de la ecuación de la filtración (ecuación de Richards) en tres dimensiones. El programa es flexible, fácil de adaptar a las diferentes condiciones del subsuelo, estable bajo los criterios de convergencia, y se ha mostrado preciso en el cálculo de las variables de interés en el problema de filtración, esto es, contenido de humedad y presión.

El programa se ha testado por dos vías diferentes. En primer lugar, se ha comparado con resultados procedentes de soluciones analíticas conocidas. En segundo lugar, se ha comprobado con el programa comercial Hydrus-3D. En ambos casos, la coincidencia entre los resultados obtenidos es satisfactoria.

Finalmente se presentan algunos resultados preliminares de estudios realizados con esta herramienta para estudiar la redistribución, la sobrepresión en el goteo subsuperficial. Asimismo, se ha usado para validar soluciones aproximadas basadas en las hipótesis similares a las de Green-Ampt con objeto de facilitar estudios específicos.

A based on finite differences scheme has been developed in order to study 3-D water soil infiltration for axisymmetric conditions via Richard’s equation. The programme has been validated throughout two different paths: existing analytical solutions, and other numerical models. In both cases, a satisfactory agreement is found.

Preliminary results obtained with this routine are also presented such as redistribution studies, and the overpressure in the subsurface drip. Likewise, it has been used to validate approximate solutions proposed that are based on similar hypothesis to Green-Ampt model. This approximated solutions may facilitate specific studies.