Aplicación de un modelo numérico para estimar curvas de evaporación a partir de información de granulometría básica
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2008
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Abstract
La evaporación a través del suelo puede constituir uno de los principales procesos de descarga de un acuífero. Esto resulta especialmente cierto cuando se trata de cuencas desérticas en donde el recurso subterráneo cobra vital importancia. El objetivo del presente trabajo consistió en aplicar un modelo numérico que permita predecir curvas de evaporación en función de la profundidad del nivel freático a partir de las características hidrodinámicas de un suelo. Interesa además estudiar la predicción en los casos en que se obtienen estas características a partir de información de granulometría básica.
Se aplicó un modelo numérico (VS2D) para simular el flujo vertical a través de la zona no saturada. Para describir las características hidrodinámicas del suelo se midió en el laboratorio la curva de succión y la conductividad hidráulica saturada para una arena fina. Se utilizó un lisímetro convencional para medir el flujo evaporativo en una columna de suelo. A partir de la granulometría se estimaron las curvas h(O) y K(O) haciendo uso de una \201Cfunción de pedotransferencia\201D (PTF) basada en el método de redes neuronales. Los ajustes realizados a partir de la granulometría mostraron diferencias importantes con las curvas medidas en el laboratorio, sin embargo constituyen una buena referencia cuando no hay información de fácil acceso. Los resultados obtenidos mediante la modelación numérica mostraron discrepancias con las mediciones experimentales. Se obtuvieron profundidades de desacoplamiento entre 60 y 80 cm. El modelo numérico se mostró muy sensible ante cambios en los parámetros de van Genuchten asociados a la altura de la franja capilar y ante cambios en el valor de la conductividad hidráulica saturada. Para la validación del modelo se requiere de mayor información experimental.
Se aplicó un modelo numérico (VS2D) para simular el flujo vertical a través de la zona no saturada. Para describir las características hidrodinámicas del suelo se midió en el laboratorio la curva de succión y la conductividad hidráulica saturada para una arena fina. Se utilizó un lisímetro convencional para medir el flujo evaporativo en una columna de suelo. A partir de la granulometría se estimaron las curvas h(O) y K(O) haciendo uso de una \201Cfunción de pedotransferencia\201D (PTF) basada en el método de redes neuronales. Los ajustes realizados a partir de la granulometría mostraron diferencias importantes con las curvas medidas en el laboratorio, sin embargo constituyen una buena referencia cuando no hay información de fácil acceso. Los resultados obtenidos mediante la modelación numérica mostraron discrepancias con las mediciones experimentales. Se obtuvieron profundidades de desacoplamiento entre 60 y 80 cm. El modelo numérico se mostró muy sensible ante cambios en los parámetros de van Genuchten asociados a la altura de la franja capilar y ante cambios en el valor de la conductividad hidráulica saturada. Para la validación del modelo se requiere de mayor información experimental.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2008