Modelagem Numérica e Otimização de Parâmetros Hídricos do Solo
Uma Abordagem com Diferenças Finitas e Algoritmos Genéticos para Análise Inversa
Resumen
O solo desempenha um papel fundamental em ecossistemas, atuando como suporte para plantas, reservatório de água e base para infraestruturas. No entanto, sua vulnerabilidade a degradações torna crucial o estudo de suas propriedades físicas e hídricas para garantir seu uso sustentável. A dinâmica da água no solo, descrita pela equação de Richards [4], é fundamental para entender processos como disponibilidade hídrica, recarga de aquíferos e prevenção da erosão. Contudo, a solução numérica dessa equação apresenta desafios devido à sua não linearidade [3]. Este trabalho propõe uma metodologia combinada, que utiliza o método das diferenças finitas para resolver a equação de Richards e Algoritmos Genéticos (AG) para estimar parâmetros hídricos do solo. Esses parâmetros estão presentes nas curvas de retenção de água e a da condutividade hidráulica, sendo determinados por meio de análise inversa [5]. A metodologia proposta visa contribuir para o avanço das técnicas de modelagem da dinâmica da água no solo, oferecendo subsídios para o desenvolvimento de estratégias mais eficientes de uso e manejo dos recursos hídricos. [...]
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Citas
M. A. Celia, E. T. Bouloutas e R. L. Zarba. “A general mass-conservative numerical solution for the unsaturated flow equation”. Em: Water Resources Research 26.7 (1990), pp. 1483–1496.
R. Haverkamp, M. Vauclin, J. Touma, P. J. Wierenga e G. Vachaud. “A comparison of numerical simulation models for one-dimensional infiltration”. Em: Soil Science Society of America Journal 41 (1977), pp. 285–294.
D. Hillel. Fundamentals of Soil Physics. New York: Academic Press, 1980.
L. A. Richards. “Capillary conduction of liquids through porous mediums”. Em: Physics 1 (1931), pp. 318–333.
A. Tarantola. Inverse Problem Theory and Methods for Model Parameter Estimation. Philadelphia, PA: SIAM, 2005.
