Evaluación basada en simulación de la eficiencia del riego por goteo subsuperficial para cultivos cultivados en camas elevadas
Autores: Bohaienko, Vsevolod; Romashchenko, Mykhailo; Shatkovskyi, Andrii; Scherbatiuk, Maksym
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Este documento considera la aplicación de una técnica de simulación de escenarios para evaluar la eficiencia del sistema de riego por goteo subterráneo al utilizarlo para regar cultivos cultivados bajo la tecnología de camas elevadas. Para fines de simulación, utilizamos un modelo basado en la ecuación de Richards bidimensional expresada en términos de carga de agua en un dominio curvilíneo. Las soluciones a los problemas se obtienen utilizando un esquema de diferencias finitas con cambio dinámico en el paso del tiempo. Utilizando los datos de las mediciones de presión obtenidas mientras se cultivaban papas en suelo franco arenoso en condiciones de producción, realizamos una calibración del modelo utilizando el algoritmo de optimización de enjambre de partículas. Además, se probó la precisión del modelo y se obtuvieron errores absolutos promedio en el rango de 3.16 a 5.29 kPa. Con un modelo calibrado, realizamos una serie de simulaciones con diferentes ubicaciones de la tubería de riego determinando la configuración bajo la cual las pérdidas de agua son mínimas. La configuración simulada, bajo la cual las pérdidas de infiltración fueron mínimas, fue la instalación de tuberías bajo la cama elevada a una profundidad de 10 cm por debajo de la superficie del suelo. Los resultados confirman que la técnica aplicada puede ser utilizada para el apoyo en la toma de decisiones al diseñar sistemas de riego por goteo subterráneo combinados con la tecnología de cultivo en camas elevadas.
Descripción
Este documento considera la aplicación de una técnica de simulación de escenarios para evaluar la eficiencia del sistema de riego por goteo subterráneo al utilizarlo para regar cultivos cultivados bajo la tecnología de camas elevadas. Para fines de simulación, utilizamos un modelo basado en la ecuación de Richards bidimensional expresada en términos de carga de agua en un dominio curvilíneo. Las soluciones a los problemas se obtienen utilizando un esquema de diferencias finitas con cambio dinámico en el paso del tiempo. Utilizando los datos de las mediciones de presión obtenidas mientras se cultivaban papas en suelo franco arenoso en condiciones de producción, realizamos una calibración del modelo utilizando el algoritmo de optimización de enjambre de partículas. Además, se probó la precisión del modelo y se obtuvieron errores absolutos promedio en el rango de 3.16 a 5.29 kPa. Con un modelo calibrado, realizamos una serie de simulaciones con diferentes ubicaciones de la tubería de riego determinando la configuración bajo la cual las pérdidas de agua son mínimas. La configuración simulada, bajo la cual las pérdidas de infiltración fueron mínimas, fue la instalación de tuberías bajo la cama elevada a una profundidad de 10 cm por debajo de la superficie del suelo. Los resultados confirman que la técnica aplicada puede ser utilizada para el apoyo en la toma de decisiones al diseñar sistemas de riego por goteo subterráneo combinados con la tecnología de cultivo en camas elevadas.