变水头入渗条件下VG模型参数变化对土壤入渗的影响

李欣丽，陈 力

(西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西 西安 710048)

非饱和土壤水是连接地表水和地下水的纽带，也是农作物和自然植被所需水分的主要来源，研究土壤水分的运动规律可以揭示水文循环的本质，对提高农作物产量、保护生态环境等具有重要意义[1]。目前,有关土壤水分运动的研究手段主要以物理实验和数值模拟为主。随着计算机技术自20世纪80年代起开始普及，数值模拟方法因其操作简便、效率高、受限小、耗时短、适用性广泛等特点被广泛应用于包气带水分运动的研究中，逐渐成为定量分析土壤水分入渗特性的重要手段[2-4]。近年来，国内外学者研发了许多适用于多孔介质中水分运动的数值模拟软件，其中由美国农业部、美国盐碱实验室等机构开发的HYDRUS-1D软件是模拟非饱和土壤水分运动的有力工具之一[5]。HYDRUS-1D模型中采用van Genuchten模型描述土壤水分特征曲线[6-7]，其适用范围广且拟合效果较好，但其参数较多且形式较为复杂，并且不同的参数因其物理意义不同对模拟结果有着不同程度的影响，模型参数的准确性会直接影响着模型的精度，因此，模型参数的确定至关重要，而对模型参数进行敏感性分析则有助于参数的率定，从而有利于提高模型的模拟精度。

同时，外部输入条件也是影响模型模拟精度的一个重要因素。目前，有关VG模型参数的敏感性分析研究多集中于定水头入渗条件，如范严伟等[8]研究了van Genuchten模型各参数扰动对不同质地土壤入渗特性的影响；……