| Titre : | Modeling Infiltration with Approximate Solutions to Richard's Equation (2006) |
| Titre original : | l'Infiltration Modelée avec les Solutions Approximatives à l'Equation de Richard |
| Auteurs : | Serrano, Sergio, Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Journal of hydrologic engineering (Vol. 9, N° 5, Septembre /Octobre 2004) |
| Article en page(s) : | 421-432 p. |
| Note générale : | Hydrologie |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 551.4 (surface du globe.Géographie physique.Géomorphologie) |
| Tags : | Infiltration Nonlinear differential equations Mathematical models Analytical techniques Decomposition analysis Equations non-linéaires Modèles mathématiques Techniques analytiques Analyse non-linéaire |
| Résumé : |
Using approximate analytical solutions of the non linear Richard's equation, simple models for the silulation of water content, pressure head, hydraulic head, and infiltration rate profilles, subject to either constant conditions, time variable rainfall, or redistribution, are developed. New pratical expressions for the time to ponding and infiltration rate at the ground surface for a variable rainfall rate are proposed. These Physically based expressions preserve the non linearity inherent in the differential equation, may be easily incorporated into storm water management models, and do not require the concept of infiltration rate capacity. The Results are obtained by adopting well known expressio,ns for the soil water physical relationships and the simultaneous solution of the Richard's and pressure gradient at the ground equations. To verify the analytical procedure, a new solution of the water content based Richard's equation was developed and tested with respect to experimental values, Philip's solution, and Parlange's solution, with excellent agreement. In fact, the present model better predicted the location and shape the wetting front and the tails after that, than did the classical solutions. The Models were also compared with a limited finite difference solution, with a solution, with reasonable agreement, and with a solution to the linearized Richard's equation, with poor agreement. Non linearity in the differential equation appears to be an imporatnt system feature.
En utilisant les solutions analytiques approximatives de l'équation du Richard non-linéaire, les modèles simples pour le silulation de la teneur en eau, la tête de pression, la tête hydraulique, et les profilles de vitesse d'infiltration, sujet ou aux conditions constantes, chronomètrent des précipitations variables, ou la redistribution, sont développées. On propose de nouvelles expressions pratical pendant le temps à la vitesse d'accumulation et d'infiltration sur la surface au sol pour un taux variable de précipitations. Celles-ci des expressions physiquement basées préservent non les linéarités inhérentes à l'équation, peuvent être facilement incorporées à donnent l' assaut à des modèles de gestion de l'eau, et n'exigent pas le concept de la capacité de vitesse d'infiltration. Les résultats sont obtenus en adoptant l'expressio bien connu, le NS pour les rapports physiques de l'eau de sol et la solution simultanée du Richard et le gradient de pression aux équations au sol. Pour vérifier le procédé analytique, une nouvelle solution de l'équation du Richard basé de teneur en eau a été développée et examinée en ce qui concerne les valeurs expérimentales, la solution de Philip, et la solution de Parlange, avec l'excellent accord. En fait, les modèles actuels mieux prévus l'endroit et forment l'avant de mouillage et les queues après cela, que les solutions classiques. Les modèles ont été également comparés à une solution finie limitée de différence, à une solution, à l'accord raisonnable, et à une solution à l'équation du Richard linéarisé, avec l'accord faible. La non-linéarité dans l'équation semble être une caractéristique du système d'imporatnt. |
| En ligne : | sserano@temple.edu |
