Modelo flexible para caracterizar la contaminación edáfica: adaptación de la distribución normal de dispersión hidrodinámica a diferentes casos de desplazamiento hídrico miscible
El trabajo muestra una adaptación del modelo analítico de distribución normal equitativade micro velocidades (comparada con la velocidad del plano, p=1, del flujo de pistón) para explicar la dispersión hidrodinámica, y la distribución sesgada en el transporte de solutos y en el flujo hídrico unidime...
Autor principal: | |
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Formato: | Online |
Idioma: | spa |
Publicado: |
Universidad de Costa Rica
2004
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Acceso en línea: | https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agrocost/article/view/61226 |
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El trabajo muestra una adaptación del modelo analítico de distribución normal equitativade micro velocidades (comparada con la velocidad del plano, p=1, del flujo de pistón) para explicar la dispersión hidrodinámica, y la distribución sesgada en el transporte de solutos y en el flujo hídrico unidimensional en el suelo. La versión de la ecuación escogida incluye 2 constantes sin dimensión: la Pe, correspondiente al número de Peclet, y R, el factor de interacción solución suelo. La curva de avance del efluente para un pulso continuo de solución de concentración c0 que se desplaza en una columna saturada con agua destilada, se expresa así: p es el número de volúmenes de poros desplazado, siendo el volumen definido por el plano de muestreo del efluente; c es la concentración del efluente y z es el número de desviaciones estándar. El modelo de distribución equitativa se explica usando los datos de un caso experimental. La ecuación contiene la integral de la curva normal estándar que se encuentra en la lista de funciones de Microsoft Excel, lo cual facilita el cálculo en hoja electrónica (programa incluido) y una inspección visual rápida para determinar Pe de los datos experimentales. R es el valor de p cuando c/c0=0,5. Si se conserva el plano de referencia, p=1, del flujo de pis tón. Entonces cuando R<1 ó >1, resulta una distribución sesgada. R=1, cuando no hay interacción solución-suelo y la distribución es equitativa. Se probó el grado de asociación r2 (programa incluido) entre los valores calculados (ajustados) y ex perimentales de c/c0 para valores seleccionados de p de una variedad de suelos: una arena Ben Lo mond con Pe=203,4, R=1, y r2=0,99; un franco ar cilloso Aiken (suelo rojo, agregados 1-2 mm), Pe=9, R=0,92, y r2=0,99, ambos de California, EE.UU.; un arcilloso Oxic Dystropept, La Selva, Costa Rica, muy agregado, Pe=0,4 (muestra flujos preferenciales), R=0,11 y r2=0,88; un Hapludult de 48% de arcilla y 32% de limo de Guadalupe, Peréz Zeledón, Costa Rica con Pe=9, R=2 y r2=0,99; y un Latosol rojo oscuro, Petrolina, Brasil, Pe=15, R=2,9, y r2=0,99. |
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The effluent break through curve for a continuous pulse of solution with concentration c0, which displaces a soil column saturated with distilled water, is expressed as follows: p is the number of pore volumes displaced, with the volume defined by the plane of sampling of the effluent, whose concentration is c; z is the number of standard deviations. The equitable distribution model has been explained by using data from an experimental case. The equation contains the standard integral of the normal curve, which is found in the Microsoft Excel list of functions and this facilitates a rapid spreadsheet calculation (pro gram included) and visual inspection to deter mine Pe from experimental data. R is the value of p when c/c0=0.5. The reference plane, p=1, of pis ton flow is conserved. Therefore, when R<1 or >1, a biased distribution occurs. R=1, when there is no solution-soil interaction and the distribution is equi table. The degree of association r2 (program includ ed), was tested between the calculated (fitted) and experimental values of c/c0 for selected values of p for a variety of soils: a Ben Lomond sand with Pe=203.4, R=1, and r2=0.99; an Aiken clay loam (red soil,1-2 mm aggregates), Pe=9, R=0.92, and r2=0.99, both soils from California, EE.UU.; a clayey Oxic Dystropept, La Selva, Costa Rica, very aggregated, Pe=0.4 (shows preferential flows), R=0.11, and r2=0.88; a Hapludult with 48% clay and 32% silt, Pe=9, R=2 and r2=0.99, Guadalupe, Perez Zeledón, Costa Rica, and a dark red Latosol, Petrolina, Brazil, Pe=15, R=2.9 and r2=0.99. El trabajo muestra una adaptación del modelo analítico de distribución normal equitativade micro velocidades (comparada con la velocidad del plano, p=1, del flujo de pistón) para explicar la dispersión hidrodinámica, y la distribución sesgada en el transporte de solutos y en el flujo hídrico unidimensional en el suelo. La versión de la ecuación escogida incluye 2 constantes sin dimensión: la Pe, correspondiente al número de Peclet, y R, el factor de interacción solución suelo. La curva de avance del efluente para un pulso continuo de solución de concentración c0 que se desplaza en una columna saturada con agua destilada, se expresa así: p es el número de volúmenes de poros desplazado, siendo el volumen definido por el plano de muestreo del efluente; c es la concentración del efluente y z es el número de desviaciones estándar. El modelo de distribución equitativa se explica usando los datos de un caso experimental. La ecuación contiene la integral de la curva normal estándar que se encuentra en la lista de funciones de Microsoft Excel, lo cual facilita el cálculo en hoja electrónica (programa incluido) y una inspección visual rápida para determinar Pe de los datos experimentales. R es el valor de p cuando c/c0=0,5. Si se conserva el plano de referencia, p=1, del flujo de pis tón. Entonces cuando R<1 ó >1, resulta una distribución sesgada. R=1, cuando no hay interacción solución-suelo y la distribución es equitativa. Se probó el grado de asociación r2 (programa incluido) entre los valores calculados (ajustados) y ex perimentales de c/c0 para valores seleccionados de p de una variedad de suelos: una arena Ben Lo mond con Pe=203,4, R=1, y r2=0,99; un franco ar cilloso Aiken (suelo rojo, agregados 1-2 mm), Pe=9, R=0,92, y r2=0,99, ambos de California, EE.UU.; un arcilloso Oxic Dystropept, La Selva, Costa Rica, muy agregado, Pe=0,4 (muestra flujos preferenciales), R=0,11 y r2=0,88; un Hapludult de 48% de arcilla y 32% de limo de Guadalupe, Peréz Zeledón, Costa Rica con Pe=9, R=2 y r2=0,99; y un Latosol rojo oscuro, Petrolina, Brasil, Pe=15, R=2,9, y r2=0,99. Universidad de Costa Rica 2004-01-01 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article Artículo application/pdf https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agrocost/article/view/61226 10.15517/rac.v28i1.61226 Agronomía Costarricense; Agronomía Costarricense: Vol. 28, Issue 1 (January-June); 27-38 Agronomía Costarricense; Agronomía Costarricense: Vol. 28, Nº 1 (Enero-Junio); 27-38 2215-2202 0377-9424 10.15517/rac.v28i1 spa https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agrocost/article/view/61226/60751 Derechos de autor 2024 Agronomía Costarricense https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |