Manejo del régimen de humedad en suelos del trópico húmedo con drenaje controlado

Heber Eleazar Saucedo Rojas CARLOS FUENTES RUIZ (2015)

En un principio el drenaje agrícola fue considerado como una práctica para ayudar a evacuar el agua de lluvia a través del escurrimiento de manera natural sin considerar su estudio con herramientas científicas. Sin embargo, las investigaciones posteriores han demostrado con claridad que el drenaje agrícola implementado en las tierras cultivadas está íntimamente relacionado con la física de los suelos y la agronomía, siendo necesario en terrenos con una irrigación continua. En el presente libro, mucho más que cualquier otro tratado de drenaje, se hace hincapié en las características y comportamiento del suelo y del régimen de humedad, en las características y crecimiento de las plantas y la práctica continua y satisfactoria de la irrigación en relación con el drenaje.

Libro

Drenaje agrícola Humedad del suelo Zona tropical INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Sobre la descripción de las transferencias de masa y energía en sistemas de drenaje agrícola con las ecuaciones de Richards y Boussinesq

MANUEL ZAVALA TREJO HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FUENTES RUIZ (2012)

Se analizan dos modelos mecanicistas para simular el funcionamiento hidráulico de un sistema de drenaje agrícola subterráneo; el primer modelo resuelve la ecuación de Richards sobre un dominio bidimensional, usando una condición de frontera tipo radiación no lineal en el perímetro del dren; el segundo modelo aplica la ecuación de Boussinesq con coeficiente de almacenamiento variable en un dominio unidimensional, imponiendo en los drenes condiciones de frontera de radiación fractal. Se evalúa la capacidad de descripción de ambos modelos de simulación, considerando el caso de un acuífero libre somero con recarga vertical nula, obteniéndose que la aproximación basada en la ecuación de Richards proporciona mejores descripciones de los procesos de transferencia de masa y energía que ocurren en los sistemas de drenaje agrícola, y que la ecuación de Boussinesq no puede describir simultáneamente las transferencias de masa y energía descritas con la ecuación de Richards.

Artículo

Drenaje agrícola subterráneo Modelos matemáticos Flujo de drenaje INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Radiación fractal en la ecuación de Boussinesq del drenaje agrícola

MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS (2004)

Se aborda el estudio de las condiciones que deben sujetar a la ecuación de Boussinesq en la frontera de los drenes agrícolas. Proponiendo que la transferencia de agua del suelo hacia el interior de estos se describa con una condición de frontera tipo radiación, la cual permite describir las evoluciones de la carga hidráulica y del gasto de drenaje, considerando explícitamente la variación de la resistencia al flujo del agua en la interfaz suelo-dren. A partir del análisis de los modelos extremos de la conductividad hidráulica de Purcell (1949) y de Childs y Collis-George (1950) así como de la aplicación de conceptos de geometría fractal, se establece que la resistencia en la interfaz suelo-dren es inversamente proporcional a una potencia fractal de la carga hidráulica sobre el dren con el exponente definido implícitamente, en función de las porosidades totales del suelo y de la pared del dren. La capacidad de descripción de la condición de radiación fractal se verifica comparando los resultados que se obtienen al aplicar esta relación con datos de un experimento de drenaje realizado en laboratorio. El buen acuerdo entre los resultados teóricos y los datos experimentales permite recomendar el uso de la condición de radiación fractal para describir el flujo de agua del suelo hacia los drenes agrícolas durante la recesión de la superficie libre.

Artículo

Drenaje agrícola Interfaz suelo-dren Resistencia al flujo de agua Conductividad hidráulica CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

El sistema de ecuaciones de Saint-Venant y Richards del riego por gravedad: 2. Acoplamiento numérico para la fase de avance en el riego por melgas

HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FUENTES RUIZ MANUEL ZAVALA TREJO (2005)

Se presenta una solución numérica monótona para el acoplamiento interno de las ecuaciones de Saint-Venant y Richards en el riego por melgas. La solución de las ecuaciones de Saint-Venant se aproxima utilizando un esquema lagrangiano en diferencias finitas; mientras que para la ecuación de Richards se utilizan elementos finitos para la integración en el espacio y diferencias finitas implícitas para la integración en el tiempo. Se muestra que una discretización de la ecuación de momentum, basada en aproximaciones de las derivadas y los coeficientes mediante ponderaciones en tiempo y espacio, puede generar cambios de monotonía en la vecindad de la cabecera de la melga; asimismo, se muestra que dicha situación no se presenta si se utiliza una discretización basada en: a) las derivadas en el espacio y la pendiente de fricción en una celda de cálculo se aproximan adelante en el tiempo; b) las derivadas en el tiempo se aproximan utilizando una forma ponderada; y c) los coeficientes son calculados en el tiempo anterior.

Artículo

Riego por gravedad Riego por melgas Acoplamiento numérico CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Programa de cómputo para analizar la dinámica del agua en sistemas de drenaje agrícola subterráneo

Computer program to analyze the water dynamics in subsurface agricultural drainage systems

MANUEL ZAVALA TREJO HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FUENTES RUIZ (2014)

El análisis del drenaje agrícola requiere una herramienta computacional que facilite a un usuario describir los cambios del manto freático somero y del flujo de drenaje considerando las propiedades del suelo, las características físicas y disposición espacial de los drenes y las tasas verticales de recarga o descarga del acuífero (infiltración o evapotranspiración). En este estudio se desarrolló el programa de cómputo con interfaz gráfica llamado DRENAS que simula el funcionamiento hidráulico de sistemas de drenaje subterráneos; su módulo de cálculo principal contiene una solución numérica de la ecuación de Boussinesq unidimensional para acuíferos libres, considerando el coeficiente de almacena¬miento del acuífero una función de la carga hidráulica y re¬presentando la recarga vertical como función del tiempo. En este módulo se pueden emplear relaciones no lineales entre el flujo de drenaje y la carga hidráulica sobre el dren, llamadas condiciones de frontera de radiación fractal y radiación convexa.

Artículo

Drenaje agrícola Hidrodinámica Programas de computación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Modelo de conductividad hidráulica dual para el movimiento del agua en suelos macroporosos

Dual permeability model to water flow in macroporous soils

MANUEL ZAVALA TREJO HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FRANCISCO BAUTISTA CAPETILLO (2012)

La alta presencia de macroporos en el suelo origina el desa¬rrollo de flujos preferenciales que alteran significativamente las condiciones hidráulicas en el medio. El estudio detalla¬do del flujo del agua para estas condiciones se aborda con la teoría de conductividad dual, que representa al suelo me¬diante dos sistemas porosos interconectados de propiedades hidráulicas contrastantes, uno representa los macroporos del suelo y el otro su matriz porosa.

Artículo

Características del suelo Porosidad Conductividad hidráulica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Comparación entre un modelo hidrodinámico completo y un modelo hidrológico en riego por melgas

Comparison between a hydrodynamic full model and a hydrologic model in border irrigation

LEONID VLADIMIR CASTANEDO GUERRA HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FUENTES RUIZ (2013)

Con el fin de conseguir un manejo más eficiente del agua en la producción agrícola, se llevó a cabo una comparación entre el modelo hidrodinámico completo y el modelo hidrológico en riego por melgas. Para reducir las variaciones, originadas por diferencias en la lámina infiltrada, obtenidas con las ecuaciones de Green-Ampt y de Richards utilizadas en los modelos hidrológico e hidrodinámico completo, se realizó el ajuste del parámetro de succión en el frente de humedecimiento de la ecuación de Green-Ampt; con ello se reproduce el cambio de la lámina infiltrada obtenida con la ecuación de Richards. La comparación se efectuó a partir del análisis de los perfiles de flujo superficial y subsuperficial, que se presentan en el riego, y de la distribución final de la lámina infiltrada.

Artículo

Hidrodinámica Modelos hidrológicos Modelación hidrológica Riego de superficie INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA