Solución en diferencias finitas de la ecuación de Boussinesq con porosidad drenable variable y condición de radiación fractal en la frontera

Finite difference solution of the Boussinesq equation with variable drainable porosity and fractal radiation boundary condition

CARLOS ALBERTO CHAVEZ GARCIA CARLOS FUENTES RUIZ MANUEL ZAVALA TREJO FELIPE ZATARAIN MENDOZA (2010, [Artículo])

El drenaje subterráneo es utilizado para eliminar excedentes de agua en la zona radical y suelos salinos para lixiviar las sales. La dinámica del agua es estudiada con la ecuación de Boussinesq, sus soluciones analíticas son obtenidas asumiendo que la transmisibilidad del acuífero y la porosidad de drenable son constantes y que la superficie libre se abate de manera instantánea sobre los drenes. La solución en el caso general requiere de soluciones numéricas. Se ha mostrado que la condición de frontera en los drenes es una condición de radiación fractal y la porosidad drenable es variable y relacionada con la curva de retención de humedad, y ha sido resuelta con el método del elemento finito, que en un esquema unidimensional puede hacerse equivalente al método de diferencias finitas. Aquí se propone una solución en diferencias finitas de la ecuación diferencial considerando la porosidad drenable variable y la condición de radiación fractal.

Drenaje agrícola Hidrodinámica Modelos matemáticos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Thermal and ammonia concentration gradients in a rabbit barn with two ventilation system designs

JORGE FLORES VELAZQUEZ FEDERICO VILLARREAL GUERRERO WALDO OJEDA BUSTAMANTE (2017, [Artículo])

Rabbit barns are of economic importance in central Mexico, where rabbit breeders use rustic buildings for production. In such barns, climate conditioning is mostly based on natural ventilation (NV) where the lack of a well-designed NV system may be a limiting factor. In this study, computational fluid dynamics was used to analyse the performance of the NV system in a 24 x 4 x 4.8 m typical Central Mexico rabbit barn with a density of 20 rabbits m-2 of cage. The barn included both side vents at 1.2 m in height from the ground. Results indicated exchange rates of 0.052 and 2.9 x 10-4 m3 m-2 s-1 when the wind direction was simulated as orthogonal and parallel to the side vents, respectively, suggesting the orthogonal direction favoured the exchange rate. However, such conditions produced an accumulation of ammonia underneath the rabbit cages. Thus, a design modification including a lower inlet vent was analyzed. Such modification substantially decreased the concentration gradients of temperature and ammonia.

Conejeras Turbulencia Modelos matemáticos Simulación Ventilación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Radiación no lineal en la ecuación de Richards bidimensional aplicada al drenaje agrícola subterráneo

MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ Heber Saucedo (2005, [Artículo])

Se presenta una aproximación mecanicista para modelar el funcionamiento hidráulico de un sistema de drenaje agrícola subterráneo, el cual consiste en acoplar numéricamente la ecuación de Richards bidimensional para el flujo de agua en el suelo con la ecuación de continuidad y una ley de resistencia para el flujo de agua en el dren. Este acoplamiento se realiza imponiendo, en el perímetro de los drenes, la condición de radiación no lineal de Zavala et al. (2003). Haciendo uso de evidencia experimental, se evalúa la capacidad de descripción tanto del modelo basado en la condición de radiación no lineal como del modelo clásico reportado en la literatura, que impone en los drenes una condición de superficie de filtración. A partir de la comparación con datos experimentales, se muestra que con la condición de superficie de filtración se sobrestima el gasto de drenaje y el abatimiento de la superficie libre debido a que se considera nula la resistencia en la interfaz suelo saturado-dren. La validación experimental permite mostrar que la descripción de las transferencias de masa y energía, que se desarrollan en un sistema de drenaje agrícola subterráneo durante la recesión del manto freático, debe realizarse imponiendo en los drenes la condición de radiación no lineal.

Drenaje agrícola subterráneo Modelos numéricos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Hidrología superficial en México: estado del arte y necesidades de investigación

JAIME COLLADO MOCTEZUMA (1990, [Artículo])

Tabla de contenido: Introducción – Hidrología y problemas nacionales - Modelos hidrológicos - Limitaciones en el desarrollo de la hidrología - Necesidades de investigación – Conclusiones.

La hidrología en México tiene un nivel satisfactorio para resolver problemas actuales con teorías ya establecidas, pero se vislumbran otros problemas que requieren elaborar nuevas hipótesis hidrológicas, especialmente ligadas a cambios climáticos.

Introducción – Hidrología y problemas nacionales - Modelos hidrológicos - Limitaciones en el desarrollo de la hidrología - Necesidades de investigación – Conclusiones.

Hidrología Modelos hidrológicos Investigación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Desarrollo de un modelo numérico para evaluar el ambiente de invernaderos dedicados a la producción intensiva de tomate

CRUZ ERNESTO AGUILAR RODRIGUEZ (2020, [Tesis de doctorado])

Tesis (Doctor en Ciencias y Tecnología del Agua) -- Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Coordinación de Desarrollo Profesional e Institucional. Subcoordinación de Posgrado.

La evaluación del impacto de las variables climáticas en un invernadero ayuda a determinar ciclos de cultivos y también al uso estratégico de insumos. Técnicas experimentales, numéricas y analíticas se han desarrollado para el estudio del ambiente en un invernadero con el propósito de predecir calidad y cantidad de producción agrícola. Este trabajo de investigación analiza y aporta información sobre la función que tiene el clima diurno y nocturno, en conjunto con un análisis espacial en un invernadero. En particular, la temperatura como variable prioritaria del clima es utilizada para definir gradientes térmicos del invernadero, y a partir de allí estimar la duración del ciclo de producción de tomate en función de grados días calor. También, esta investigación evaluó el efecto que tienen los calefactores eléctricos sobre la homogeneización de temperatura en periodos críticos de baja temperatura para producción de tomate. Adicionalmente, se han estudiado las consecuencias de condiciones de operación de un invernadero en la concentración de vapor de agua e intensidad del infrarrojo cercano.

Tomate Invernaderos Modelaciones numéricas Gradientes térmicos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Clonal diploid and autopolyploid breeding strategies to harness heterosis: insights from stochastic simulation

Marlee Labroo Jeffrey Endelman Dorcus Gemenet Christian Werner Robert Gaynor GIOVANNY COVARRUBIAS-PAZARAN (2023, [Artículo])

Reciprocal Recurrent Selection Clonal Diploids CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA DIPLOIDY BREEDING HETEROSIS STOCHASTIC MODELS

Planting rice at monsoon onset could mitigate the impact of temperature stress on rice–wheat systems of Bihar, India

Carlo Montes Anton Urfels Eunjin Han Balwinder-Singh (2023, [Artículo])

Rainy Season TIMESAT APSIM Agricultural Production Systems Simulator Climate Adaptation CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA RICE WHEAT MONSOONS WET SEASON CROP MODELLING CLIMATE CHANGE ADAPTATION

Improving hybrid rice breeding programs via stochastic simulations: number of parents, number of hybrids, tester update, and genomic prediction of hybrid performance

Roberto Fritsche-Neto Marlee Labroo (2024, [Artículo])

Genomic Prediction Reciprocal Recurrent Selection Heterotic Pools CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA STOCHASTIC MODELS RICE HYBRIDS GENETIC IMPROVEMENT GENETIC GAIN BREEDING PROGRAMMES

Alternative cropping and feeding options to enhance sustainability of mixed crop-livestock farms in Bangladesh

Timothy Joseph Krupnik Jeroen Groot (2024, [Artículo])

We investigated alternative cropping and feeding options for large (>10 cows), medium (5–10 cows) and small (≤4 cows) mixed crop – livestock farm types, to enhance economic and environmental performance in Jhenaidha and Meherpur districts – locations with increasing dairy production – in south western Bangladesh. Following focus group discussions with farmers on constraints and opportunities, we collected baseline data from one representative farm from each farm size class per district (six in total) to parameterize the whole-farm model FarmDESIGN. The six modelled farms were subjected to Pareto-based multi-objective (differential evolution algorithm) optimization to generate alternative dairy farm and fodder configurations. The objectives were to maximize farm profit, soil organic matter balance, and feed self-reliance, in addition to minimizing feed costs and soil nitrogen losses as indicators of sustainability. The cropped areas of the six baseline farms ranged from 0.6 to 4.0 ha and milk production per cow was between 1,640 and 3,560 kg year−1. Feed self-reliance was low (17%–57%) and soil N losses were high (74–342 kg ha−1 year−1). Subsequent trade-off analysis showed that increasing profit and soil organic matter balance was associated with higher risks of N losses. However, we found opportunities to improve economic and environmental performance simultaneously. Feed self-reliance could be increased by intensifying cropping and substituting fallow periods with appropriate fodder crops. For the farm type with the largest opportunity space and room to manoeuvre, we identified four strategies. Three strategies could be economically and environmentally benign, showing different opportunities for farm development with locally available resources.

Ruminant Feed Pareto-Based Optimization Farm Bioeconomic Model CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA RUMINANT FEEDING BIOECONOMIC MODELS MIXED CROPPING FARMS LIVESTOCK

Estructura del basamento de la Cuenca Farallón al Sur del Golfo de California, mediante la interpretación de datos potenciales y sísmicos

Basement structure of the Farallon Basin at the south of the Gulf of California, through the interpretation of seismic and potential field data

Marco Antonio Bartens Olortegui (2013, [Tesis de maestría])

El Golfo de California es un rift continental activo con apertura oblicua y desplazamiento lateral derecho y es uno de los pocos ejemplos de un rift continental en la fase inicial donde los procesos de apertura activa se pueden estudiar a lo largo de un rift completo. En este escenario, establecer el límite entre basamento continental y oceánico es clave para entender los mecanismos tectónicos que actúan en esta etapa inicial del rift. Desafortunadamente, esta también es una tarea difícil debido a la presencia de corteza oceánica de nueva creación. El objetivo de este trabajo es el de identificar, delimitar y estimar espesores de la corteza oceánica y corteza continental en la cuenca Farallón. Para ellos se utilizaron datos de sísmica de reflexión multicanal 2D de alta resolucion tomados durante la expedicion Ulloa 2006, datos de anomlías gravimetricas tomados de la base de datos de la gravedad marina global obtenida por altimetría de radar relocalizada de los satélites Geosat y ERS-1. Para su interpretación se realizó modelado gravimetrico bidimensional a lo largo de cada perfil sísmico, seguido por una inversión 3D de los datos potenciales del área de la cuenca Farallón restringidos por los perfiles sísmicos interpretados. La corteza de característica oceánica se sitúa en el centro de la cuenca y se identifica principalmente por la concavidad de sus estructuras, interpretadas como sills en las secciones sísmicas, y por la elevada magnitud de la anomalía de Bouguer en el área. La corteza continental se localiza en los margenes oeste y este de la cuenca y se reconoce por la continuidad del reflector correspondiente y el significativo decremento de la anomalía de Bouguer. Tambien se identificaron: una corteza de naturaleza volcánica en el Macizo Farallón Sur (asociado a un reflector sísmico discontinuo de gran amplitud) y dos capas sobreyacientes de sedimentos, la más profunda afectada aparentemente por intrusiones magmáticas. Las profundidades interpretadas con los modelos gravimétricos indican que se tiene una corteza oceánica delgada al centro de la cuenca, con espesores mínimos de 2.5 km en el eje sur abandonado y 3 km en el eje de la dorsal, así como una corteza continental que se va engrosando gradualmente hacia el continente.

The Gulf of California is an active continental rift with an oblique and dextral opening displacement and it is one of the few examples of an initiating continental rift where active opening processes can be studied along a complete rift. In this scenary, establishing the boundary between continental and oceanic basement holds the key to fully understand the tectonic mechanisms acting on this initial rifting stage. Unfortunately, this is also a challenging task due to the presence of oceanic crust of new creation. The aim of this work is to identify, delineate and estimate the thickness of oceanic and continental crusts in the Farallón basin. For this purpose, they were used high-resolution 2D multichannel seismic reflection data from the Ulloa’s 2006 expedition along with gravity anomaly data from the global marine gravity database obtained by repositioned radar altimetry from Geosat and ERS-1 satellites. For their interpretation, two-dimensional gravity modeling was carried out along each seismic profile, followed by 3D inversion of potential field data from the Farallón basin area as constrained by the interpreted seismic profiles. The oceanic-like crust was located at the centre of the basin and is mainly identified by the concavity of their structures, interpreted as sills in the seismic sections, and the highamplitude of the Bouguer anomaly in the area. The continental crust is located in the western and eastern margins of the basin and it is distinguished by the relevant reflector’s continuity and the significant decrease of the Bouguer anomaly. They were also identified: a volcanic crust at the south of the Farallón Massif (associated to a prominent discontinuous seismic reflector) and two overlying sedimentary layers, the deepest one apparently affected by magmatic intrusions. The interpreted depths from the gravity models indicate that there is a thin oceanic crust at the center of the basin, with minimum thicknesses of 2.5 km in the abandoned south axis and 3 km in the dorsal axis, as well as a continental crust that gradually thickens towards the continent.

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