Radio máximo de la zona saturada en superficie bajo riego por goteo a caudal constante. Modelos analítico y empírico

Abstract

[EN] A numerical model able to study filtration patterns under drip irrigation conditions was presented in previous papers. The tests concluded that, the model is robust and efficient regardless of the soil characteristics. At the same time, a simplified analytical model was presented for superficial drip irrigation boundary conditions, which describes, the evolution of the bulb over the time as a function of the applied flow rate. This model is based on four soil parameters: saturated hydraulic conductivity, suction matric head at the wetting front, and the initial and saturated soil moisture contents. Simulations for soils characterized with functions type, Gardner, Clapp and Hornberger and van Genuchten-Mualem, were performed to get the maximum saturated radius on the surface at constant applied flow, for each of these three characterization schemes. Then, a set of three empirical equations has been obtained. Moreover, via the simplified analytical model, an expression in steady regime has been reached for the maximum saturated radius zone as a function of the applied flow rate and soil parameters. This paper presents the set of empirical equations obtained by simulation, and the simplified analytical model, as well as a comparison of these two models with the Wooding analytical model, which describes the same irrigation characteristics.

[ES] En publicaciones previas se presentó un modelo numérico con capacidad para estudiar patrones de filtración bajo condiciones de riego por goteo. Las pruebas realizadas concluyeron que el modelo es robusto y eficiente con independencia de las características del suelo. Paralelamente, se presentó un modelo analítico simplificado para condiciones de contorno asumibles en el riego por goteo superficial, que describe la evolución del bulbo con el tiempo y en función del caudal aplicado, en base a cuatro parámetros del suelo: conductividad hidráulica en saturación, tensión en el frente, y los contenidos de humedad inicial y en saturación del suelo. A partir de simulaciones para suelos caracterizados con funciones del tipo Gardner, Clapp y Hornberger y van Genuchten-Mualem, se ha obtenido un conjunto de tres ecuaciones empíricas que describen el radio máximo de la zona saturada en superficie, a caudal aplicado constante, para cada uno de estos tres esquemas de caracterización. A través del modelo analítico simplificado se ha llegado a una expresión en régimen estacionario que relaciona el radio máximo de la zona saturada con el caudal aplicado y los parámetros del suelo. En este trabajo se presentan las ecuaciones empíricas obtenidas por simulación, y el modelo analítico simplificado, así como una comparativa de estos dos modelos con el modelo analítico de Wooding, el cual, describe las mismas características del riego.