几种不同下垫面土壤水分动态模拟研究

摘要

本文针对海河流域不同下垫面的密云、大兴、馆陶三个站，根据Richards方程，对非饱和土壤水分运动规律进行研究。采用实测的降雨(雨量计)和蒸散发（EC观测）数据作为上边界条件，利用全隐式有限差分法，选择合适垂直离散分辨率，对建立的垂直方向上含根系吸水的非饱和土壤水动力学模型进行数值模拟，得到时间序列的土壤廓线。结果表明该模型表现较好，三个站模拟结果与观测的土壤水分数据的均方根误差(RMSE)分别为0.03127、0.0359和0.0409，与 HYDRUS-1D软件模拟结果（其与观测的RMSE分别为0.03759、0.0647和0.0467）相比，模型具有更高的精度。本文还分析了模型对于农田下垫面中间层次土壤含水率模拟结果不够理想的原因，认为可能是犁底层的存在阻碍了水分的运移，并提出了改善方案，得到的模拟结果有一定的改进。