Una solución analítica de la infiltración en un suelo con manto freático somero: aplicación al riego por gravedad

Abstract

Se deduce una solución analítica de la ecuación de Richards utilizando las hipótesis de Green y Ampt para describir la infiltración del agua en un suelo con un manto freático somero. Se supone un perfil de humedad inicial lineal, de modo que el valor mínimo se encuentra en la superficie del suelo y el máximo en la superficie del manto freático. Se acepta una variación lineal de la succión en el frente de saturación, de modo que es máxima en la superficie del suelo y nula en el manto freático. La ecuación de Green y Ampt se deduce cuando la profundidad del manto freático tiende a infinito en la solución. La solución se compara con una solución numérica para la condición de contenido de humedad inicial lineal, supuesta para deducir la primera, y para una distribución hidrostática inicial de las presiones, con buenos resultados en ambos casos. En el modelo de Lewis y Milne se introduce la solución de la infiltración para describir tres pruebas de avance en el riego por melgas del cultivo de arroz en La Chontalpa, Tabasco, México, a diferentes profundidades del manto freático y caudales de riego. En la primera se calibran los parámetros relativos a la infiltración y a la ley de resistencia al flujo del agua en la superficie del suelo, y en las otras dos se lleva a cabo la predicción de la evolución del frente de avance; en las tres pruebas, las curvas teóricas de avance son muy cercanas a las curvas experimentales. La solución de la infiltración establecida se utiliza en el diseño del riego por gravedad en suelos con un manto freático somero, como ocurre en zonas agrícolas con riego o con drenaje lento.