基于多入滲模型的荒漠砂質土壤積水入滲模擬對比

周 宏

（1.西北師范大學旅游學院，西北師范大學河西走廊研究院，甘肅 蘭州 730070；2.中國科學院西北生態環境資源研究院，中國生態系統研究網絡臨澤內陸河流域研究站，甘肅 蘭州 730000）

入滲是指水分進入土壤的過程，而土壤水分入滲作為水文循環中關鍵環節，對連接地表水資源和降雨以及調控水分分配至關重要［1-2］，許多學者基于不同尺度、不同土壤和氣候區域進行了深入研究［3］。在非均質土壤中提出了用以表征入滲速率、累積入滲量等參數入滲模型，包括Kostiakov 和Horton經驗模型，Philip近似物理模型和Green-Ampt、基于Richard 方程算法的Hydrus-1D/2D/3D 等物理模型。但不同土壤條件中模型應用范圍存在差異，Kostiakov方程簡單，能夠很好地擬合實測入滲數據，但其參數無物理意義，無法解析入滲過程詳細信息［4-5］，Philip是估算最終入滲速率較常用的模型，已在砂質土壤［6］、黏土-壤土農田中得到了驗證［7-8］。Green-Ampt模型主要用于均勻土壤介質中的積水入滲，借助其簡便性和物理基礎，擴展模擬了一系列條件下的入滲、降雨和徑流過程［9-12］。非飽和水分運移過程模擬主要采用基于質量守恒定律和達西定律的Richards 方程來表達［13］，但Richards 方程通常用非線性描述，無法求解析解，導致計算過程較復雜，特別在復雜的初始和邊界條件中。由美國農業部鹽漬土實驗室開發的Hydrus-1D 軟件可廣泛用于模擬飽和-非飽和介質中一維土壤水分運移，其Hydrus-2D/3D 軟件應用于模擬二維或三維土壤水分運移和空間分布，并已獲得大量的驗證和應用［14-16］。

干旱區綠洲荒漠區有許多代表性的景觀單元類型，如荒漠、沙丘和農田等［17］?！?br>