Desarrollo y validación de un modelo de simulación de la dinámica del agua en el suelo. Aplicación al diseño agronómico y al manejo en riego localizado

Els sistemes de reg localitzat son els que permeten assolir una major eficiencia en l'us de l'aigua. De totes maneres, la tecnologia del reg per si mateixa no garanteix aquest objectiu, a mes cal un disseny i un maneig adequats a les caracteristiques del sol i de la planta. En aquesta tesis es tracta l'aplicacio de models de simulacio del moviment d'aigua al sol com a eina per a ajudar en el disseny i maneig dels sistemes de reg localitzat. Una de les tasques que s'ha realitzat al llarg de la tesi es la d'implementar noves funcions en el model de simulacio numeric SIMDAS (Ramirez de Cartagena i Sainz, 1997). Aquest model no permetia considerar l'evaporacio en sol nu, la formacio de la bassa en la superficie del sol, ni la distribucio d'aigua al sol en una linea d'emissio continua. Tots aquests aspectes, que limitaven l'aplicacio practica del model, han estat incorporats. La distribucio dels continguts d'aigua al sol obtinguts amb el model SIMDAS s'ha comparat amb els d'un altre model de simulacio numeric, l'HYDRUS-2D (Simunek et al., 1999) i amb els de la solucio analitica, valida en regim transitori, desenvolupada per Warrick (1974). Els resultats de SIMDAS han mostrat una alta correlacio amb els d'HYDRUS-2D, especialment quan els temps de simulacio han estat relativament curts, on el coeficient de determinacio (R2) ha estat proper a 0.9. No es pot dir el mateix pel que fa a la solucio de Warrick (1974) on els R2 han estat al voltant de 0.5. Els resultats d'aquests tres models tambe s'han comparat amb els de probes de camp realitzades en diferents tipus de sol i sense presencia de cultiu. Els resultats de la comparacio han mostrat que els models SIMDAS i HYDRUS-2D prediuen la distribucio d'aigua al sol de forma similar. L'arrel de l'error quadratic mig (RMSE), que va ser l'estadistic de comparacio utilitzat, va estar compres entre 0.02 y 0.05 cm3/cm3 en ambdos casos. Cal indicar que quan els temps de simulacio van ser importants, els errors comesos amb el model SIMDAS van ser superiors als comesos amb HYDRUS-2D, fet que s'atribueix a una sobreestimacio de l'evaporacio en el model SIMDAS. Es destaca que les mesures del contingut d'aigua al sol, preses a camp amb una sonda TDR, no han estat exemptes d'error. En les calibracions realitzades en relacio al metode gravimetric, els valors del RMSE van estar compresos entre 0.03 i 0.05 cm3/cm3. La simulacio de la dinamica de la bassa formada sota els emissors realitzada amb SIMDAS es va comparar amb observacions experimentals i amb diverses solucions analitiques en regim permanent. L'evolucio en el temps simulada pel model s'ajusta molt be a les observacions realitzades. Pel que fa al radi maxim de la bassa calculat amb les solucions analitiques, aquest presenta importants diferencies amb el determinat amb SIMDAS i amb el que es va observar experimentalment. D'entre les solucions analitiques la de Wooding (1968) es una de les que prediu millor el radi maxim de la bassa. Tot i aixo aquesta solucio, que s'utilitza correntment en el disseny agronomic dels sistemes de reg per degoteig, ha donat valors del radi maxim inferiors als valors observats i simulats amb SIMDAS, fet que podria comportar un sobre dimensionament de la instal·lacio de reg. Finalment tambe es va utilitzar el model HYDRUS-2D per tal de calibrar els parametres de les funcions hidrauliques del sol a partir de mesures en continu del potencial i contingut d'aigua al sol preses en una plantacio de pomeres al llarg d'una campanya de reg. Aquest metode invers va permetre ajustar els parametres de les funcions hidrauliques del sol satisfactoriament quan es va disposar de mesures simultanies del contingut d'aigua i del potencial, pero no quan nomes va disposar de mesures de contingut d'aigua.