Resumen

El flujo preferencial es común en los suelos arcillosos o arcillosos expansivos, lo que implica que el agua se desvía de una gran parte de la matriz del suelo. Se utiliza un experimento de trazador de tinta y un modelo numérico para simular la escorrentía superficial y los patrones de flujo preferencial subsuperficial influidos por la red de fracturas del suelo de un sistema de ladera relativamente empinado (ángulo de inclinación igual a 10 grados). El resultado de los experimentos indica que una parte del agua se infiltra a través de las grietas, lo que provoca el retraso del tiempo inicial de escorrentía y la reducción de la descarga de la escorrentía superficial. El flujo de agua del suelo se produce principalmente en la matriz cuando la intensidad de las precipitaciones es baja. Con el aumento de las precipitaciones, el movimiento del agua del suelo puede adoptar la forma de un flujo preferente a través de las grietas. Además, la no uniformidad de la infiltración del agua del suelo y la profundidad de la infiltración media del agua aumentan a medida que aumenta la intensidad de la precipitación. Para ello, se estableció el modelo de acoplamiento completo utilizando el modelo superficie-matriz-fisuras (SMC) para simular el flujo de agua dentro de la fractura discreta, así como para simular el flujo de agua en la matriz del suelo basándose en el concepto de permeabilidad dual utilizando la ecuación tradicional de Richards. En este modelo se utilizó la "ley cúbica" del movimiento de fluidos en grietas dentro de placas paralelas lisas y la aproximación bidimensional de la onda de difusión a las ecuaciones de Saint-Venant con el término de momento ignorado (ecuaciones bidimensionales de aguas poco profundas). El modelo divide la infiltración del agua del suelo en dos formas y utiliza el método global para calcular el intercambio de agua entre las redes de grietas y las regiones de la matriz, así como el intercambio de agua entre la escorrentía superficial y el agua de infiltración. Los resultados indican que el modelo SMC tiene un mejor rendimiento en comparación con el modelo continuo equivalente tradicional cuando se utilizan esos modelos para simular el movimiento de la escorrentía superficial y el movimiento del agua del suelo en presencia de grietas.

• Materias:Hidrología Permeabilidad Petróleo Yacimientos minerales Minería Geofluidos
• Subjects:Hydrology Permeability Petroleum Mineral deposits Mining Geofluids
• Palabras claves:escorrentía superficial, infiltración del agua en el suelo, movimiento del agua en el suelo, grieta, matriz del suelo, flujo de agua, patrón de flujo preferencial, no uniformidad del suelo, sistema de ladera empinada, experimento de trazador de colorante
• Keywords:surface runoff, soil water infiltration, soil water movement, crack, soil matrix, water flow, preferential flow pattern, nonuniformity of soil, steep hillslope system, dye tracer experiment