Ciencia del Suelo (Dec 2007)
Modelos de infiltración y funciones de pedotransferencia aplicados a suelos de distinta textura Infiltration models and pedotransfer functions applied to soils with different texture
Abstract
El conocimiento del proceso de infiltración del agua en el suelo es de importancia en el diseño de sistemas de riego y en la predicción de la vulnerabilidad a la contaminación del suelo y de las aguas subterráneas. Por otra parte, es importante evaluar la eficiencia de los modelos hidrológicos que predicen el movimiento del agua en el suelo. El objetivo de este trabajo fue evaluar y comparar la bondad de ajuste de los modelos de infiltración de Kostiakov-Lewis (K-L) y Philip (Ph) a los datos experimentales, obtenidos en tres suelos: dos en la Pcia. de Buenos Aires y uno en el predio experimental de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires, Argentina. También se analizó la eficiencia de las funciones de pedotransferencia (FPT) de Saxton y Rawls (SyR) en la determinación de los parámetros hidráulicos de entrada del modelo de infiltración de Green y Ampt (GA) y en la predicción de la curva de liberación de agua. Los modelos de K-L y Ph ajustaron con R² mayores a 0,6 de lo cual se concluye que son altamente eficientes para describir el comportamiento de la infiltración de agua en los suelos estudiados. La mayor tasa de infiltración básica (fo) fue de 0,42 cm min-1 y correspondió a un suelo arcillo-limoso con enmienda orgánica. Los otros dos suelos, franco-limoso y franco- arcilloso, exhibieron valores máximos de 0,03 y 0,07 cm min-1 respectivamente. El modelo de GA, a partir de las FPT, predijo los valores de infiltración con coeficientes de eficiencia (CE) mayores a 0,8 para dos de los suelos estudiados, aunque se obtuvieron algunas discrepancias por debajo de los 20 cm de profundidad. Para el suelo franco limoso las FPT predijeron la curva característica de humedad con un CE cercano a 0,9. Se aconseja realizar un número pequeño de ensayos preliminares en cualquier suelo bajo estudio, y analizar la bondad de predicción de estas funciones en esos sitios, descartando de este modo, situaciones que se apartan de las hipótesis del modelo.The knowledge of the process of water infiltration in soil is important in the design of irrigation systems and in the prediction of the vulnerability to the contamination of soil and groundwater. Moreover, it is important to evaluate the efficiency of the hydrological models that predict the movement of water in soil. The objective of this study was to evaluate and to compare the goodness of fitting of Kostiakov-Lewis (K-L) and Philip (Ph) infiltration models to experimental data obtained from three soils: two of them at the Province of Buenos Aires, and the third one at the School of Agronomy's campus of the Buenos Aires University, (Argentina). Efficiency of Saxton and Rawls (SyR) pedotransfer functions (FPT) on the determination of the Green and Ampt (GA) model input hydraulic parameters and the prediction of the soil-moisture release curve were analyzed too. K-L and Ph models fitted data with R² coefficient greater than 0.6. Then it was concluded that these models accurately describe the infiltration process of the studied soils. The highest basic infiltration rate (fo) was 0.42 cm min-1 and corresponded to a silty clay soil with organic amendment, and for the other two soils (silt loam and clay loam) were 0.03 and 0.07 cm min-1 respectively. For two of the studied soils, GA model obtained from input parameters determined with the FPT, predicted the infiltration process with an efficiency coefficient (CE) greater than 0.8. However, at some cases, the fitting was not so good for dephts greater than 20 cm. For the silt loam soil, the FPT predicted the soil-moisture release curve with an CE close to 0.9. It might be suggested to carry out a preliminary few number of infiltration tests on any soil under study, and analyze the FPT and the GA model goodness of fit. In this way, the convenience of using these models could be evaluated.
