基于Green-Ampt的膜孔灌三维入渗模型建立与验证

来源：农业工程学报杂志2019年第20期北京时间：

作者：费良军,康守旋,聂卫波,钟韵,姜瑞瑞,陈琳,

摘要：在膜孔灌入渗方面研究中的入渗模型缺少明确的物理意义，针对这一问题，该文以一维Green-Ampt公式为基础进行探讨。对公式中概化湿润锋为平面的假设条件进行深化讨论，结合膜孔灌三维入渗特点，建立了包含膜孔直径、表征导水率和湿润锋面水吸力的膜孔灌入渗模型，利用室内入渗试验和以不同土壤质地（典型砂壤土、典型壤土和典型粉壤土）的Hydrus-2D软件数值模拟结果对其进行验证。结果表明：试验观测和数值模拟得到的单位面积累积入渗量随时间的变化规律与模型计算得出的结果一致，二者均方根误差和平均绝对误差接近于0，偏差百分比小于10%，数值相差不大；由模型计算得出的概化湿润锋由试验及模拟结果在入渗前期相差很小，在入渗后期差别逐渐变大；另外，相较于水平方向，垂直方向的概化湿润锋计算结果更加接近试验观测值和数值模拟值。建立的模型可为准确计算膜孔灌累积入渗量、预测湿润锋形状提供依据。

关键词：数值分析, 入渗, 土壤, 膜孔灌, Green-Ampt模型, 湿润锋