Modelación bidimensional de la infiltración del agua en surcos aplicando el gradiente conjugado

Inglés. Abstract Knowledge of the bulb moisture distribution during an irrigation event helps to understand the depth of wet soil better. The flow of water in soil is modeled with Richards’ equation, however, most solutions require a lot of computational time or the solution is bounded to a specific domain. In this study, the two-dimensional Richards’ equation is solved using two schemes: one implicit in the entire depth and a mixed scheme: explicit in the unsaturated zone and implicit in the saturated zone. The implicit scheme was solved with the conjugate gradient for non-linear problems using a sinusoidal function on the surface. The comparison was performed between the two schemes and the results of wetting profiles and infiltrated depth were similar, given an error criterion. The infiltration process was simulated in a furrow irrigation event through a constant depth in the three furrows, and in a second event they were imposed a different depth to each one. The moisture distribution profiles obtained during the simulated time can help us to give recommendations for the disadvantages of establishing a different depth in the furrows during an irrigation event.

Español; castellano. Resumen El conocimiento de la distribución del bulbo de humedad durante un evento de riego ayuda a comprender de mejor manera la profundidad de mojado. El flujo del agua en suelo es modelado con la ecuación de Richards, sin embargo, la mayoría de las soluciones requiere de mucho tiempo computacional o la solución está acotada a un dominio en específico. En este trabajo se resuelve la ecuación de Richards 2D usando dos esquemas: un esquema implícito en todo el perfil y un esquema mixto: explícito en la zona no saturada e implícito en la saturada. El esquema implícito se resolvió con el gradiente conjugado para problemas no lineales usando en la superficie una función sinusoidal. La comparación se realizó entre los dos esquemas, y los resultados de perfiles de humedecimiento y lámina infiltrada fueron similares, dado un criterio de error. El proceso de infiltración se simuló en un evento de riego por surcos mediante tirante constante en los tres surcos, y en un segundo evento se les impuso un tirante diferente a cada uno. Los perfiles de distribución de humedad que se obtienen durante el tiempo simulado pueden ayudar a dar recomendaciones de las desventajas de establecer un tirante diferente en los surcos durante un evento de riego.