环境土壤物理Hydrus2D/3D模型实践技术应用

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前言

HYDRUS是基于Windows系统界面开发的环境土壤物理模拟软件，是用于模拟一维和多维变饱和多孔介质的水分运动、溶质（污染物等）运移、根系吸水和溶质吸收、以及热量传导等方面的强有力工具。HYDRUS还包括一个参数优化算法，用于各种土壤的水力学、溶质运移和热传递参数的反演估计。该模型具有灵活方便的图形操作界面，深受各国学者推崇，广泛应用于环境、水文地质、农业、水利等领域。

本文针对HYDRUS 2D/3D软件的模型原理和应用操作进行讲解，重点介绍软件主要功能模块及软件中的相关参数和变量，较为系统的阐释水流、溶质运移和热传导等问题的仿真过程，并进行较为深入的一对一讨论。通过本文，让大家掌握HYDRUS 2D/3D软件的建模步骤并具备解决实际土壤环境影响范围预测问题的能力。

内容简述

一、Hydrus简介

发展历史

HYDRUS 2D/3D界面和功能介绍

二、土壤物理基础知识

三、建模步骤

①土壤质地分布

②根系密度分布函数

③各向异性问题

④非刚性问题

⑤观测点设置

⑥流动粒子设置

11、初始条件设置

12、2D/3D边界条件设置

13、图形结果输出与解读

14、视频文件制作

15、曲线结果输出与解读

上机练习1：积水入渗水流模型

（单层土壤，多层土壤，边界条件的设置）

上机练习2：根系吸水和溶质吸收模型

（大气边界条件，可变边界条件，降雨，蒸散发，根系分布密度函数的设置等）

上机练习3：溶质运移模型

（单一溶质运移，链反应，胶体运移，土壤污染物扩散等）

上机练习4：水汽热传输模型

机练习5：双孔隙度/双渗透率模型

上机练习6：反演求解！！！

（水流问题，根系吸水问题，溶质运移问题）

Ÿ1、模型反演求解与参数估计

Ÿ2、反演问题类型定义

Ÿ3、参数设置