Regiones de estabilidad para una solución numérica explicita de la ecuación de Richards unidimensional aplicada a la infiltración de agua en suelos

Abstract

La ecuación de Richards se utiliza para modelar la infiltración y el movimiento de agua en suelos, u otro medio poroso. Esta ecuación, junto con las complejas ecuaciones constitutivas que caracterizan al suelo, resulta en un sistema de ecuaciones no lineales en derivadas parciales. En este trabajo, la ecuación de Richards se escribe en función del grado de saturación del suelo, y se resuelve por medio de un método explícito en diferencias finitas. El potencial matricial se obtiene como una función del grado de saturación y la convergencia de las soluciones numéricas se analiza por medio del procedimiento de von Neumann. Como resultado, se obtiene una expresión analítica para determinar si una simulación es estable con pasos temporales y espaciales dados. A partir de estos parámetros de simulación y las propiedades del suelo, se definen números adimensionales para generalizar el método propuesto.

Keywords

• análisis de estabilidad
• ecuación de richards
• medio poroso
• infiltración de agua