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Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A modelagem do movimento da água na região não saturada do solo requer
normalmente um grande número de parâmetros e variáveis, tais como a umidade volumétrica
inicial, a umidade volumétrica saturada e a condutividade hidráulica saturada, que podem sem
avaliadas de forma relativamente simples. Outras funções como o potencial matricial e a
condutividade hidráulica relativa, que são funções não lineares da atual umidade volumétrica,
são mais trabalhosas de determinar.
O fluxo monodimensional da água na região não saturada é normalmente modelado
por meio de uma equação diferencial parcial não-linear, conhecida como a equação de
Richards. Desde que essa equação não possa ser resolvida analiticamente em alguns casos
especiais, uma maneira de aproximar sua solução é através de algoritmos numéricos.
O sucesso dos modelos numéricos em descrever a dinâmica da água no solo está
intimamente relacionado com a precisão com que os parâmetros físico-hídricos são
determinados. Este tem sido o grande desafio no uso dos modelos numéricos, pois em geral,
tais parâmetros são difíceis de determinar e apresentam uma grande variabilidade espacial no
solo. Portanto, fazem-se necessários o desenvolvimento e a utilização de metodologias que
incorporem, de uma maneira apropriada, as incertezas intrínsecas ao deslocamento da água
nos solos.
Neste trabalho, modelos fuzzy são usados como uma solução alternativa para
descrever o fluxo de água na zona não saturada do solo. Dois modelos baseados na lógica
fuzzy, desenvolvidos para simular o processo de redistribuição da água no solo, são
apresentados. O princípio desses modelos consiste de um sistema baseado em regras fuzzy do
tipo Mamdani. O conjunto de treinamento foi obtido pela solução numérica da equação de Richards
através do método das diferenças finitas (MDF) e foi utilizado para criar dois modelos
baseados em regras fuzzy. Aqui as regras se baseiam no teor de umidade das camadas
adjacentes do solo.
Dentre as vantagens do modelo fuzzy desenvolvido neste trabalho, estão a sua
simplicidade e o seu baixo custo computacional. O desempenho dos resultados modelados
pelo sistema fuzzy são avaliados através da evolução dos perfis de umidade ao longo do
tempo comparados com os obtidos através da simulação numérica da equação de Richards,
sob duas condições distintas de fronteira inferior e para três solos com diferentes
características hidrodinâmicas.
Os resultados obtidos pelo uso dos modelos fuzzy apresentaram uma satisfatória
reprodução dos valores quando comparados com a solução numérica. Cada um destes
modelos estava devidamente ajustado para cada caso estudado neste trabalho. Este fato
ratificou a possibilidade de que é perfeitamente possível modelar outros casos a partir do uso
da lógica fuzzy, adotando a mesma metodologia proposta e aplicada neste trabalho
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/9849 |
| Date | 31 January 2009 |
| Creators | AFONSO, Antônio Cláudio Marques |
| Contributors | MACIEL NETTO, André |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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