Sensibilidade do Modelo Hydrus aos Parâmetros Hidráulicos do Solo em Diferentes Texturas



Document title: Sensibilidade do Modelo Hydrus aos Parâmetros Hidráulicos do Solo em Diferentes Texturas
Journal: RBRH. Revista brasileira de recursos hidricos
Database: PERIÓDICA
System number: 000395154
ISSN: 1414-381X
Authors: 1
Institutions: 1Universidade de Brasilia, Faculdade de Tecnologia, Brasilia, Distrito Federal. Brasil
Year:
Season: Abr-Jun
Volumen: 14
Number: 2
Pages: 33-37
Country: Brasil
Language: Portugués
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
English abstract Hydrus is one of the most used models to estimate the water drainage and leaching of chemical compounds in the vadose zone. Its hydraulic parameters are θs, θr, n, α, Ks, and l. Although previous studies have found that the model is more sensitive to some of the above parameters, they have not quantified the sensitivity nor evaluated it at different soil textures. The objective of the present study was to estimate the relative sensitivity (Sr) of 5 Hydrus outputs to the 6 abovementioned parameters, simulating water drainage in a 61 cm-long soil column, at an initial tension of H=-150 cm, with a ponding of 2 cm on the surface, and free bottom drainage. The model outputs analyzed were: a) the bottom flux, b) the accumulated bottom flux; c) the time to saturation of the column bottom, d) the water volume stored in the column, and e) the soil water content at the bottom of the column at the end of the simulation. In order to evaluate the effect of soil texture on model sensitivity, 3 soils of the Brazilian Cerrado were analyzed: 1) Neossolo quartzarenico (sandy); 2) Latossolo Vermelho-amarelo (medium textured), and 3) Latossolo Vermelho-amarelo (clayey). We concluded that the Hydrus model was more sensitive to the n parameter (Sr=2.79), followed by θs (Sr=1.01) and α (Sr=0.85). The model was almost insensitive to parameter l (Sr=0.04). On average, the model was more sensitive to the hydraulic parameters when finetextured soils were used (Sr=1.22), than coarse textured soils (Sr=0.73). The accumulated bottom flux was the model output most sensitive to soil parameter variation (Sr=2.34)
Portuguese abstract O modelo matemático Hydrus é um dos mais usados atualmente na estimativa do processo de percolação de água e lixiviação de compostos químicos na zona vadosa do solo, em estudos de recarga e contaminação de aquíferos. Os parâmetros hidráulicos do modelo são θs, θr, n, α, Ks, e l. Apesar de estudos anteriores já terem identificado que o modelo Hydrus apresenta maior sensibilidade a alguns dos parâmetros acima, eles não a quantificaram numericamente, nem avaliaram o efeito de diferentes tipos ou texturas de solo na sensibilidade do modelo. O objetivo do presente estudo foi o de calcular a sensibilidade relativa (Sr) de 5 variáveis de saída do modelo Hydrus aos 6 parâmetros supra mencionados, simulando a percolação de água em uma coluna de 61 cm de solo, com tensão inicial (uniforme) de H=-150 cm, lâmina de água de 2 cm na superfí- cie, e drenagem livre no fundo. As variáveis de saída analisadas foram: a) o fluxo de água no fundo da coluna, b) o fluxo de água acumulado no fundo, c) o tempo necessário para a saturação do fundo da coluna, d) o volume de água armazenado na coluna, e e) a umidade no fundo da coluna ao fim da simulação. Para avaliar o efeito da textura na sensibilidade do modelo, 3 solos do Cerrado foram usados nas simulações: 1) um Neossolo quartzarênico (arenoso), 2) um Latossolo Vermelho-amarelo (textura média), e 3) um Latossolo Vermelho-amarelo (argiloso). Concluiu-se que o modelo Hydrus foi mais sensível ao parâmetro n (Sr=2,79), seguido dos parâmetros θs (Sr=1,01) e α (Sr=0,85). O modelo foi praticamente insensível ao parâmetro l (Sr=0,04). Em média, o modelo apresentou uma maior sensibilidade sob o solo argiloso (Sr=1,22), seguido do de textura média (Sr=0,98), com o arenoso apresentando a menor sensibilidade relativa (Sr=0,73). O fluxo de água acumulado foi a variável de saída do modelo mais sensível aos 6 parâmetros estuda
Disciplines: Geociencias,
Ingeniería
Keyword: Hidrología,
Ingeniería hidráulica,
Percolación,
Análisis de sensibilidad,
Modelo Hydrus
Keyword: Earth sciences,
Engineering,
Hydrology,
Hydraulic engineering,
Percolation,
Sensitivity analysis,
Hydrus model
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