Modelación y simulación de procesos de infiltración de agua en los suelos en zonas no saturadas

Abstract

La contaminación del suelo debido a la infiltración de líquidos contaminados en medios porosos es un problema grave y si es que no se toman medidas adecuadas, el suelo seguirá contaminando la producción de alimentos, afectando en cadena al ser humano, a las plantas y a los animales. De aquí se origina la necesidad de desarrollar un modelo matemático para prevenir o disminuir la contaminación. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo matemático y construir un esquema numérico convergente y estable, para la simulación de procesos de infiltración de agua en los suelos en zonas no saturadas, mediante la obtención de la Ecuación de Richards y su aproximación por el método de Volúmenes Finitos. Para este trabajo de utilizo la investigación aplicada, descriptiva y analítica; la experimental, en la programación se manipularon las variables para correr el programa en Matlab; se utiliza la modelización matemática y se empelaran los métodos numéricos. Como resultados se obtuvieron: un algoritmo numérico estable y eficiente para resolver la ecuación de Richard’s y un programa computacional. Es posible construir un algoritmo para la infiltración de aguas en medios porosos. Los métodos de Picard modificado y el L-esquema han demostrado ser robustos y estables, sobre todo el L-esquema que garantiza la convergencia global del método. Recomendamos diseñar algoritmos de programación paralela de modo que varias instrucciones se ejecuten al mismo tiempo con lo cual se conseguirá minimizar el error en un tiempo razonable.