Ein Vergleich von numerischen Simulationsmodellen für eindimensionale Infiltration

Zusammenfassung Sechs Modelle, die verschiedene Ansätze zur Diskretisierung der nichtlinearen Infiltration-Gleichung verwenden, wurden hinsichtlich der Ausführungszeit, Genauigkeit und Programmierüberlegungen verglichen. Alle Modelle zeigten eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit den zu verschiedenen Zeiten in einer Sandsäule gemessenen Wassergehaltsprofilen. Die beiden expliziten Modelle, das θ-basierte CSMP-Modell und das h-basierte explizite Modell, benötigten zwischen 5 und 10 Mal mehr Rechenzeit als die impliziten Modelle. Die Ergebnisse der beiden Modelle, die die Kirchhoff-Integraltransformation verwendeten, waren nicht besser als die der beiden h-basierten impliziten Modelle. Die impliziten Verfahren mit einer impliziten oder expliziten Bewertung der Funktionen für hydraulische Leitfähigkeit und Wasserkapazität scheinen das breiteste Anwendungsfeld zur Vorhersage von Wasserbewegungen im Boden sowohl in gesättigten als auch in nicht gesättigten Bereichen zu haben. Eine ausgezeichnete Übereinstimmung wurde zwischen den Wassergehaltsverteilungen, Infiltrationsraten und den kumulierten Infiltrationsvolumina erzielt, die mit dem impliziten Finite-Differenzen-Modell und Philipps quasi-analytischer Lösung berechnet wurden.