I Simposio de Postgrado 2023. Ingeniería, ciencias e innovación

I SIMPOSIO 2023 MODELAMIENTO Y SIMULACIÓN DE DIFUSIÓN DE AGUA PARA RIEGO RESUMEN Debido al contexto global de escasez hídrica, es necesario reducir el consumo de agua, especial- mente en actividades de alta demanda, como es el sector agrícola, implementando políticas de riego eficientes. Para ello se necesita tener descrita la dinámica de difusión del agua en suelos en un software de libre manipulación, para posteriormente ser utilizado en la resolución del proble- ma de control de cuándo y cuánto regar. La ecuación de Richards, describe la dinámica del agua en suelos no saturados en 1D. Posterior- mente esta formulación se extendió a 3D, teniendo una escritura compacta: (∂θ(h))/∂t= ∇ · K(h)( ∇h + ∇z) – S θ: contenido de agua volumétrico; h: cabezal hidráulico; K: tensor de conductividad hidráulica; S: extracción de agua por la planta; t: tiempo; z: eje espacial vertical. El cambio de contenido de agua volumétrico es medido en pequeños volúmenes de suelo. Se res- tringe el problema a 1D y 2D. El Modelo 2D en revolución es una solución al Modelo 3D. Por lo que los esfuerzos de este trabajo van dirigidos a una buena implementación del Modelo 2D. Para dar solución a la EDP descrita, se plantea su soluciónmedianteDiferencias Finitas. Inicialmente se resuelve el problema 1D utilizando método explícito e implícito, este último con distintos enfoques. La ecuación implícita además es linealizada. Con todo lo anterior se originan 5 modelos diferentes del problema, los cuales son implementadas numéricamente, simulados y comparados. Con los resultados de la implementación 1D, se concluye que los modelos a implementar en 2D son: Implícito Enfoque Newton, por su coherencia con los resultados esperados; y Linealizado Esquema 1, por concordar con el primero, con performance bastante menor. En 2D se obtienen resultados similares a los obtenidos en 1D. Además, la eficiencia en performan- ce del Modelo Linealizado permite vislumbrar la posibilidad de integrar modelos de aprendizajes como perspectiva futura. Evelyn Lorca 1* , David Salas 2 1 Departamento de Ingeniería Matemática, Universidad de Chile. 2 Departamento de Ingeniería, Universidad de O’Higgins. *Email: elorca@uchile.cl