Estimativa numérica da curva de retenção em meios não saturados na equação de Richards com Algoritmos Genéticos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.35819/remat2026v12id8000

Palavras-chave:

equação de Richards, algoritmos genéticos, método das diferenças finitas, parâmetros hídricos, análise inversa

Resumo

Este trabalho propõe uma metodologia de análise inversa para a estimativa de parâmetros físico-hídricos do solo, fundamentada no acoplamento entre um Algoritmo Genético e o Método das Diferenças Finitas para a solução da equação de Richards. A equação de Richards modela o fluxo da água em meios porosos não saturados, sendo no presente trabalho discretizada pelo Método das Diferenças Finitas com um esquema implícito (Picard), assegurando, assim, estabilidade e consistência na presença de fortes não linearidades. O problema inverso é formulado como um problema de otimização, no qual os parâmetros hidráulicos são ajustados de modo a maximizar o coeficiente de determinação entre os perfis de umidade simulados e observados. Simulações numéricas foram realizadas para um problema de infiltração vertical unidimensional em uma coluna de solo de 40 cm de profundidade, utilizando o modelo de Haverkamp para descrever as relações constitutivas do solo. O Algoritmo Genético é configurado com uma população fixa, operadores de seleção por torneio, cruzamento aritmético, mutação e elitismo. Diferentes cenários são investigados, considerando a identificação simultânea de quatro e cinco parâmetros. Os resultados indicam convergência eficiente do processo inverso, com coeficientes de determinação superiores a R^2 > 0,98  na maioria dos testes, evidenciando a robustez do acoplamento proposto.

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Publicado

2026-03-16

Edição

Seção

Matemática

Como Citar

SANTOS, Danilo Vasconceilos dos; SANTOS, Wilian Jeronimo dos; TEIXEIRA, Renan de Souza; OLIVEIRA, Rosane Ferreira de. Estimativa numérica da curva de retenção em meios não saturados na equação de Richards com Algoritmos Genéticos. REMAT: Revista Eletrônica da Matemática, Bento Gonçalves, RS, Brasil, v. 12, p. e301, 2026. DOI: 10.35819/remat2026v12id8000. Disponível em: https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/8000. Acesso em: 5 jun. 2026.

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