infiltrasjonsmodell

Infiltrasjonsmodell (infiltration model) er en matematisk representasjon av hvordan vann infiltrerer jordoverflaten etter nedbør eller vanning, og av hvordan infiltrasjonen utvikler seg over tid. Modellen beskriver vanligvis både infiltrasjonshastigheten f(t) og den akkumulerte infiltrerte mengden F(t), og skilles mellom infiltrasjonskapasitet og faktisk infiltrasjon avhengig av nedbørsmengde og jordegenskaper.

Det finnes to hovedtilnærminger: fysisk baserte modeller som er bygget på fysiske prinsipper for vanntransport i jord, blant annet Richards’ ligning og spesialiserte løsninger som Green–Ampt og andre analytiske eller numeriske løsninger; og empiriske eller semi-empiriske modeller som Horton- og Philip-formlene, som gir en forenklet tidshistorie av infiltrasjonsraten. Modellene kan være enkle (lumpede) eller detaljerte (fordelt) i rom og tid.

Nøkkelparametere inkluderer saturated hydraulic conductivity Ks, jordens vanninnhold og susjon, jordporøsitet, tørr–og våtfraksjon (Δθ), og vannsug ved vannføringsfronten (ψ). Initial jordfuktighet og overflateegenskaper (etter-drenering, pels og krust) påvirker også resultatene. Data som nedbørssamlinger, jordegenskaper og feltmål for infiltrasjon eller kumulativ infiltrasjon brukes til kalibrering og validering.

Bruksområder omfatter hydrologisk modellering av nedbør-avrenning og reinntrenging til grunnvann, planlegging av vanning og avløps- og urban infiltrasjonshåndtering, samt evaluering av erosjonspotensial og infiltrasjonskapasitet i ulike jord-, landskaps- og klimaendringsscenarioer.

Begrensninger inkluderer jordvare heterogenitet, overflatekrusting, vegetasjon og landbrukshåndtering, variasjoner i nedbør og usikkerhet i parametere.