Hydrodynamicanalytical modeling for irrigation analysis

Abstract

يهدف النموذج الهيدروديناميكي التحليليي للجريان تحت السطحي إلى سد الفجوة بين نمذجة النفاذية وتطبيقات النماذج التجريبية للنفاذية غير الكافية ويعتمد هذا النموذج أساسا على معادلتي ريتشارد ولابلاس المطورتين والمدمجتين من أجل الحصول على حل تحليلي لهذه المعادلات لقد تم تصميم النموذج الجديد باعتبار الخواص الهيدروليكية الشاملة للتربة خصيصا لعمليات توقع وحساب الترشح لحساب النفاذية وتوزيع رطوبة التربة نتيجة لمعاملات الري المختلفة ويتم تحقيق ذلك ضمن عوامل أخرى باعتبار الخصائص الهيدروليكية للتربة إن مجال تطبيقات هذا النموذج تشمل النفاذية وترشيح المياه خلال التربة أثناء عملية الترطيب باعتبار سطح التربة المشبعة وغير المشبعة كحدود عليا لقد أظهرت النتائح أن حسابات النماذج المطورة للنفاذية المتغيرة عالية الدقة وسهلة التطبيق نسبيا

The presented hydrodynamicanalytical subsurface flow model is intended to fill the gap between cumbersome numerical modeling of the infiltration process and the application of inadequate empirical infiltration models It is based on both the Richards equation together with the Laplace equation which are mathematically developed and integrated in order to obtain an analytical solution The new model is especially designed for predicting infiltration and soil moisture distribution due to varying combinations of irrigation parameters This is achieved amongst other things by a comprehensive consideration of the hydraulic soil characteristics The field ofmodel application encompasses the simulation of the infiltration process and soil water flow during the wetting phase providing the option of both saturated or unsaturated soil surfaces as upper boundary conditions The prognostic computation ofthe transient infiltration process by the proposed model is shown to be highly accurate and is last but not least relatively easy to apply