hydrus_1d_2d在土壤水分入渗过程模拟中的应用

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1、安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sci．2011，39(36):22390－22393责任编辑刘月娟责任校对卢瑶HYDRUS-1D/2D在土壤水分入渗过程模拟中的应用汤英，徐利岗，张红玲，鲍子云(宁夏水利科学研究所，宁夏银川750021)摘要介绍了HYDRUS-1D/2D软件的特点及其组成，并以古尔班通古特沙漠融雪水入渗过程为例，基于各项土壤物理特征参数，应用该软件模拟了沙漠垄间及垄顶距树干不同距离处的土壤含水量随入渗时间的变化过程，并以实测数据进行验证，模拟效果良好。总结了模型应用步骤、该软

2、件的优点。关键词HYDRUS-1D/2D;入渗模拟;融雪水;土壤水含量;古尔班通古特沙漠中图分类号S152．7文献标识码A文章编号0517－6611(2011)36－22390－04ApplicationofHYDRUS-1D/2DinProcessofSoilWaterInfiltrationSimulationTANGYingetal(ScientificResearchInstituteofWaterConservancyofNingxia，Yinchuan，Ningxia750021)AbstractTh

3、echaracterandthecomponentofHYDRUS-1D/2Dsoftwarewereintroduced．AndtheprocessofsnowmeltinfiltrationinGurba-ntunggutdesertwastakenasanexample．ThechangeprocessofsoilwatercontentfromthestemfordifferentdistancesinthawandlongitudinaldunewassimulatedbythesoftwareofHY

4、DRUS-1D/2D．Theresultsweretestedbymeasuringdata．Andthesimulationeffectwasgood．Mo-reover，theoperationstepsandtheadvantageofthesoftwareofHYDRUS-1D/2Dweresummarized．．KeywordsHYDRUS-1D/2D;Infiltrationsimulation;Snowmelt;Soilwatercontent;Gurbantunggutdesert入渗是指水分从土

5、壤表面进入土壤内部形成土壤水的1模型介绍过程。它是降水、地面水、土壤水和地下水相互转化的一个1．1模型简介HYDRUS-1D/2D是国际地下水模拟中心于［13］重要环节。入渗过程是非饱和土壤水分的运动过程，属于广1999年开发出的商业化软件。该软件是一种用于分析水义渗流理论的研究范畴，其基础为法国工程师Darcy提出的流和溶质在非饱和多孔隙媒介中运移的环境数字模型，是用［1］达西定律。计算土壤水入渗的基本公式主要有Kostiakov土壤物理参数模拟水、热及溶质在两维非饱和土壤中的运动［2］［3］［4］［5］公式、

6、Horton公式、Philip公式、Smith公式及蒋定生一维(二维)的有限元计算机模型。该模型软件程序可以灵［6］公式等。由于受观测条件、手段的限制，中外学者往往采活地处理各类水流边界，包括定水头和变水头边界、给定流取模拟的方式来研究水分在土壤中的入渗过程。目前，主要量边界、渗水边界、自由排水边界、大气边界以及排水沟等。［7］有SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)模型、SWAP模对水流区域进行不规则三角形网格剖分，控制方程采用伽辽［8］［9］［10］型、LEACHM模型及WAVE模型

7、。此外，HYDRUS金线状有限元法进行求解，对时间的离散均采用隐式差分，模型也被应用于分析水流和溶质在非饱和多孔隙媒介中的并采用迭代法将离散化后的非线性控制方程组线性化。运移过程。它是用土壤物理参数模拟水、热及溶质在两维非对于非饱和土壤水力特性，HYDRUS-1D/2D采用VG模饱和土壤中的运动一维(二维)的有限元计算机模型。李洪型进行描述，并设定了一个假定，即吸湿(脱湿)扫描线与主利用HYDRUS-2D对自然条件下土壤不饱和区中含水量分吸湿(脱湿)曲线呈比例变化。运用比例程序，将用户定义的［11］布进行了模拟。

8、SIMUNEK等用HYDRUS-2D软件计算了水力传导曲线与参考土壤相比较，通过线性比例对其进行变［12］土壤水和溶质运移参数，并输出入渗函数。Simunek等介换。HYDRUS-1D/2D软件包括HYDRUS2D主程序模块、绍了HYDRUS-1D/2D软件在非饱和土壤水力和溶质运移方ProjectManager模块、GEOMETRY模块、MESHGEN2D模块、［13］