The present thesis aims at enhancing the knowledge about the water infiltration in a sandy soil. The current study is organized into two main parts: the first is dealing with a preparation of a laboratory soil column on which several infiltrations tests were carried out. A detailed description of the different steps of the column construction and instrumentation is reported. Several factors (discharge rate and the infiltration test duration, …etc) have been taken into consideration for the analysis of the response of water movement into the soil profile. Soil water content measurements using TDR probes allowed following the movement of the water throughout the soil profile. The second part is focusing on the comparison and validation of different infiltration models with a particular focus on the assessment of their sensitive parameters and performances. The infiltration models used in this thesis were included into the VADOSONE Program. The modeling part showed that all analytical and physically based infiltration solutions were able to give satisfactory and similar results for this particular type of soil. All the 5 models taken into consideration and developed within the VADOSONE Program (Philip, Green-Ampt, SCS-CN and Ross solution) return values of RRMSE equal to 0.041, 0.041, 0.043, 0.048 and 0.053 respectively for average of the simulations at the different infiltration rate. Further tests and analysis are still required considering other soil types and boundary conditions.
La presente tesi mira a migliorare la conoscenza dell'infiltrazione dell'acqua in un terreno sabbioso. Lo studio attuale è organizzato in due parti principali: la prima riguarda la preparazione di una colonna di terreno in laboratorio su cui sono stati effettuati diversi test di infiltrazione. Viene riportata una descrizione dettagliata delle diverse fasi della costruzione della colonna e della strumentazione. Diversi fattori (velocità di scarico e durata del test di infiltrazione, ... ecc.) sono stati presi in considerazione per l'analisi della risposta del movimento dell'acqua nel suolo. Le misurazioni del contenuto idrico del suolo utilizzando sonde TDR ci consentono di analizzare il movimento dell'acqua in tutto il profilo del suolo. La seconda parte è incentrata sul confronto e la validazione di diversi modelli di infiltrazione con particolare attenzione alla valutazione dei loro parametri. I modelli di infiltrazione utilizzati in questa tesi sono stati inclusi nel programma VADOSONE. La parte relativa alla modellazione ha mostrato che tutte le soluzioni di infiltrazione analitiche e fisiche erano in grado di fornire risultati soddisfacenti e simili per questo particolare tipo di terreno. Tutti i 5 modelli presi in considerazione e sviluppati all'interno del programma VADOSONE (soluzione Philip, Green-Ampt, SCS-CN e Ross) restituiscono valori di RRMSE pari a 0,041, 0,041, 0,043, 0,048 e 0,053 rispettivamente per la media delle simulazioni al tasso di infiltrazione diverso. Ulteriori test e analisi sono ancora necessari considerando altri tipi di suolo e condizioni al contorno
Water infiltration in sandy soil column experiments and model validation
PANZERI, ALBERTO
2017/2018
Abstract
The present thesis aims at enhancing the knowledge about the water infiltration in a sandy soil. The current study is organized into two main parts: the first is dealing with a preparation of a laboratory soil column on which several infiltrations tests were carried out. A detailed description of the different steps of the column construction and instrumentation is reported. Several factors (discharge rate and the infiltration test duration, …etc) have been taken into consideration for the analysis of the response of water movement into the soil profile. Soil water content measurements using TDR probes allowed following the movement of the water throughout the soil profile. The second part is focusing on the comparison and validation of different infiltration models with a particular focus on the assessment of their sensitive parameters and performances. The infiltration models used in this thesis were included into the VADOSONE Program. The modeling part showed that all analytical and physically based infiltration solutions were able to give satisfactory and similar results for this particular type of soil. All the 5 models taken into consideration and developed within the VADOSONE Program (Philip, Green-Ampt, SCS-CN and Ross solution) return values of RRMSE equal to 0.041, 0.041, 0.043, 0.048 and 0.053 respectively for average of the simulations at the different infiltration rate. Further tests and analysis are still required considering other soil types and boundary conditions.| File | Dimensione | Formato | |
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