BIOLOGO

DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS DE
INFILTRACIÓN MEDIANTE REDES
NEURALES ARTIFICIALES
J. Álvarez
Servicio de Investigación Agraria, Junta de Castilla y León
S. Bolado
Dep. de Ingeniería Química. Universidad de Valladolid

RESUMEN: Se estudia la capacidad de las Redes Neurales Artificiales para
modelizar procesos de infiltración de agua en suelos. Se examina, en primer lugar,
su utilidad pararepresentar la difusividad hidráulica del suelo en función del
contenido de humedad. Se aplican a continuación en el ajuste directo de las curvas
de contenido de humedad (θ) frente a la distancia o a la variable de transformación
de Boltzmann (λ). Estos algoritmos se mostraron como una alternativa válida para
representar la variación de la difusividad hidráulica con el contenido de humedad, yofrecieron, en el caso del ajuste de las curvas θ vs. λ, unos resultados superiores a
los obtenidos con otros modelos clásicos.

INTRODUCCIÓN
La modelización numérica del flujo de agua y solutos
en suelos subsaturados ha adquirido una gran
importancia en las últimas dos décadas por su papel en
tareas de estimación de riesgos, evaluación del impacto
de sistemas de cultivo durante largosperíodos y en
estudios de contaminación-remediación de suelos. Uno
de los factores limitantes de la aplicación de modelos
de simulación a los problemas reales de campo ha sido
la falta de información exhaustiva acerca de los
parámetros que rigen las ecuaciones de transporte. Esta
escasez de información es debida, principalmente, a la
dificultad que entraña la obtención de valoresexperimentales fiables de la conductividad hidráulica
en suelos subsaturados, y a la considerable variabilidad
espacial del suelo en campo, que requiere
metodologías de muestreo y análisis sofisticados. Un
procedimiento para disponer de estos valores consiste
en suponer un modelo para estimar la conductividad
hidráulica subsaturada a partir de la curva de retención

de agua, que representa potencial(ψ) vs. contenido de
humedad del suelo (θ). En general, estos modelos
parten de una expresión que relaciona (ψ) con θ, que es
enunciada empíricamente aceptando la suposición de que,
previo ajuste de un cierto número de parámetros, la
expresión describe el comportamiento de las curvas
experimentales.
Las Redes Neurales Artificiales (RNA) constituyen una
alternativa a la generación demodelos empíricos y han
sido utilizadas con éxito en tareas de modelización de
sistemas y ajuste de funciones altamente no lineales (Li
et al., 1993; Alvarez et al., 1993). Su capacidad para el
ajuste de datos con gran dispersión numérica, junto con
la ventaja que supone no precisar el enunciado de una
expresión para la relación ψ = f(θ), hacen interesante un
estudio de su capacidad para larepresentación de
procesos de infiltración en condiciones subsaturadas.

Artículo recibido el 12 de diciembre 1995 y aceptado para su publicación el 24 de mayo de 1996. Pueden ser remitidas discusiones
sobre el artículo hasta seis meses después de la publicación del mismo. En el caso de ser aceptadas, las discusiones serán publicadas
conjuntamente con la respuesta de los autores en el primernúmero de la revista que aparezca una vez transcurrido el plazo indicado.

Ingeniería del Agua. Vol. 3 Num. 2 (junio 1996) p. 39

DESCRIPCIÓN

DE LOS PROCESOS DE INFILTRACIÓN

El objetivo de este trabajo consiste, en primer término,
en estudiar el comportamiento de estos algoritmos para
representar la relación entre la difusividad hidráulica (D)
y el contenido de humedad del suelo. Esteprimer
objetivo pretende además estudiar la influencia de las
diferentes arquitecturas de red en los resultados finales.
En segundo lugar, se evalúa su capacidad para estimar
directamente la infiltración en suelos subsaturados, como
alternativa a los modelos tradicionales.

ESTIMACIÓN DE LA INFILTRACIÓN
El movimiento de agua en suelos se describe
habitualmente a partir de la resolución de...