Una solución analítica de la infiltración en un suelo con manto freático somero: aplicación al riego por gravedad

• Fuentes, Carlos ^[1] ; Chávez, Carlos ^[1] ; Zataráin, Felipe ^[2]
  1. [1] Universidad Autónoma de Querétaro

     Universidad Autónoma de Querétaro

     México

     
  2. [2] Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 1, Nº. 3 (julio-septiembre de 2010), 2010, págs. 39-49
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • An analytical solution for infiltration in soils with a shallow water table: application to gravity irrigation.
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    Se deduce una solución analítica de la ecuación de Richards utilizando las hipótesis de Green y Ampt para describir la infiltración del agua en un suelo con un manto freático somero. Se supone un perfil de humedad inicial lineal, de modo que el valor mínimo se encuentra en la superficie del suelo y el máximo en la superficie del manto freático. Se acepta una variación lineal de la succión en el frente de saturación, de modo que es máxima en la superficie del suelo y nula en el manto freático. La ecuación de Green y Ampt se deduce cuando la profundidad del manto freático tiende a infinito en la solución. La solución se compara con una solución numérica para la condición de contenido de humedad inicial lineal, supuesta para deducir la primera, y para una distribución hidrostática inicial de las presiones, con buenos resultados en ambos casos. En el modelo de Lewis y Milne se introduce la solución de la infiltración para describir tres pruebas de avance en el riego por melgas del cultivo de arroz en La Chontalpa, Tabasco, México, a diferentes profundidades del manto freático y caudales de riego. En la primera se calibran los parámetros relativos a la infiltración y a la ley de resistencia al flujo del agua en la superficie del suelo, y en las otras dos se lleva a cabo la predicción de la evolución del frente de avance; en las tres pruebas, las curvas teóricas de avance son muy cercanas a las curvas experimentales. La solución de la infiltración establecida se utiliza en el diseño del riego por gravedad en suelos con un manto freático somero, como ocurre en zonas agrícolas con riego o con drenaje lento.

  • English

    An analytical solution of the Richards equation is deduced using Green and Ampt hypotheses to describe the infiltration in soils with a shallow water table. A linear initial moisture profile is assumed, so that the minimum value is at the soil surface and the maximum value at the water table level. A linear variation of the driver pressure is accepted, it is maximum at the soil surface and zero at the water table level. The Green and Ampt equation is deduced from the solution when the water table depth tends to infinite. The solution is compared with a numerical solution for linear initial moisture profile and for an initial hydrostatic pressure distribution, with good results in both cases. In the Lewis and Milne model, the infiltration solution is introduced to describe three tests of advance phase in border irrigation of the rice culture at La Chontalpa, Tabasco, Mexico, to different water table depths. In the first one the parameters regarding the infiltration and the flow resistance law at the soil surface are calibrated and in the other two tests, the prediction of the advance front evolution is carried out; in the three tests, the advance theoretical curves are very near to the experimental curves. The established infiltration solution can be used designing border irrigation in soils with shallow water table like agricultural zones under irrigation or with slow drainage.