De las conclusiones

Se logro desarrollar un modelo matemático unidimensional que resuelve numéricamente en forma simultánea las ecuaciones Saint-Venant y Richards en su forma simplificada, para lo cual se aplico el método de volúmenes finitos o volumen de control.

El modelo se implemento con un código computacional desarrollado en MATLAB en función a una previa identificación de las ecuaciones que rigen el proceso del flujo de agua superficial y subsuperficial del riego por gravedad en melgas. Posteriormente se procedió a seleccionar y desarrollar el procedimiento numérico para la integración de las ecuaciones gobernantes del avance en superficie y la fase de infiltración.

El modelo implementado con el esquema numérico en volúmenes finitos para la solución de las ecuaciones de Saint Venant y Richards que permitió conocer los perfiles de flujo superficial y la infiltración en el suelo según el avance del riego.

En cuanto a la validación del modelo matemático con datos referenciales de trabajos de investigación se uso el trabajo realizado por Saucedo (2005). Se puede contrastar los resultados con algunas diferencias atribuibles a la solución de las ecuaciones, a método numérico empleado y el esquema de solución.

Luego del proceso de simulación de varios casos se logro establecer que pendiente longitudinal juega un papel importante en el flujo para las melgas según el modelo planteado se tiene que la pendiente debe ser menor 0,001 m/m. Las pendientes mayores generan flujos rápidos o súper críticos lo cual no es recomendable en el diseño de las melgas, puesto que será una fuente directa de erosión. En cuanto a los caudales de ingreso a las melgas la bibliografía señala un rango para melgas de 1 a 5 l/s/m, lo cual ha sido empleado en el modelo sin ningún inconveniente.

Las salidas del modelo, reportan las curvas de avance e infiltración que se generan en las melgas, por tanto será una herramienta muy útil para el diseño de las mismas, en función de los parámetros físicos del suelo.

Por tanto, podemos concluir que el modelo desarrollado, será una herramienta fundamental tanto en la fase de diseño como de operación del sistema de riego por melgas, su aplicación en la irrigación se ve fundamentada por ser una herramienta muy económica que nos permitirá obtener resultados rápidos y precisos en el proceso de diseño y operación del riego, optimizando el uso del agua y por ende mejorando la eficiencia de riego que es el objetivo final de este proceso.

 

Recomendaciones

Se recomienda el desarrollo de la experimentación en campo para probar y validar el modelo usando datos locales, puesto que la validación efectuada se efectuó con datos de otros investigadores.

Probar la fase de infiltración en campo y laboratorio con otro tipo de formulas derivadas de la ecuación de Richards. La experimentación en laboratorio puede efectuarse usando infiltrómetros de sección circular, considerando elementos externos como carga contante de agua u otros considerandos.

Continuar con las investigaciones considerando el efecto de operación del sistema de riego cuando se tiene plantas en las melgas, considerar el efecto de las raíces en el proceso de infiltración, etc. Al tratarse de un modelo resuelto en base a la ecuación completa es decir en condiciones dinámicas, es posible incluir todos los componentes señalados.

Asimismo, recomendamos se considere el caso de un suelo multicapa, para el proceso de infiltración, lo cual totalmente factible incluir en las ecuaciones de infiltración.

Finalmente recomendamos continuar con los trabajos de modelamiento y simulación, para lo cual se pone a disposición de los interesados el modelo desarrollado así como los códigos computacionales elaborados en MATLAB.