Avaliação de métodos iterativos aplicados à equação de Richards com diferentes níveis de saturação

Autores

  • Mario Jorge dos Reis Moura Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
  • Renan de Souza Teixeira
  • Wilian Jeronimo dos Santos

DOI:

https://doi.org/10.29215/pecen.v6i1.1875

Resumo

Os recursos hídricos desempenham um papel de extrema importância nas atividades industriais, agricultura e meio ambiente. Sistemas de irrigação e os processos de infiltração determinam a quantidade de água necessária para o solo, essencial para o crescimento de plantas e vegetais. O presente trabalho tem como objetivo fazer um estudo paramétrico de um escoamento em meio poroso não-saturado, aplicando diferentes esquemas iterativos, considerando diferentes condições iniciais de umidade, ou seja, diferentes níveis de saturação. Foram empregados os métodos de Picard, Picard Modificado e Newton-Raphson. As soluções obtidas pelo esquema iterativo de Picard Modificado possuem taxas de convergência melhores para condições iniciais de solos mais secos, e as obtidas pelo método de Newton-Raphson são as mais precisas em todos os níveis de saturação de solo trabalhados.

Biografias do Autor

  • Mario Jorge dos Reis Moura, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
    Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e Computacional. BR-465, Km 07, 23890-000, Seropédica, Rio de Janeiro, Brasil.
  • Renan de Souza Teixeira
    Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Departamento de Matemática. BR-465, Km 07, 23890-000, Seropédica, Rio de Janeiro, Brasil.
  • Wilian Jeronimo dos Santos
    Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Departamento de Matemática. BR-465, Km 07, 23890-000, Seropédica, Rio de Janeiro, Brasil.

Referências

Bouchemella, S., Seridi, A., Alimi-Ichola, I. (2015) Numerical simulation of water flow in unsaturated soils: comparative study of different forms of Richards equation. European Journal of Environmental and Civil Engineering, v. 19, n. 1, p.1-26.

Celia, M. A., Boulotas, E. T., Zarba, R. L. (1990) A general mass-conservative numerical solution for the unsaturated flow equation. Water resources research, v.26, n. 7, p. 1483-1496.

Farthing, M. W., Ogden, F. L. (2017) Numerical solution of Richards’ equation: A review of advances and challenges. Soil Science Society of America Journal, v. 81, n. 6, p. 1257-1269.

Haverkamp, R., Vauclin, M., Touma, J., Wierenga, P. J., Vachaud, G. (1977) A comparison of numerical simulation models for one-dimensional infiltration. Soil Science Society of America Journal, v. 41, n. 2, p. 285-294.

List, F., Radu, F. A. (2016) A study on iterative methods for solving Richards’ equation. Computational Geosciences, v. 20, n. 2, p. 341-353.

Van Genuchten, M. T. (1980) A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil science society of America journal, v. 44, n.5, p. 892-898.

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Publicado

2022-08-11

Edição

Vol. 6 N.º 1 (2022): EDIÇÃO ESPECIAL I

Secção

CIÊNCIAS MATEMÁTICAS / MATHEMATICAL SCIENCES

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