基于Richards方程切换的土壤水流及溶质运移数值模拟

作者：曾季才; 查元源; 杨金忠^*

来源：水利学报, 2018, 49(07): 840-848.

DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20180288

• Richards方程
• 方程切换
• 饱和-非饱和
• 溶质运移
• 数值模拟

根据每个节点的土壤水分状态来选择合适的Richards方程形式,并用隐式迭代算法求解,得到一种用于模拟土壤水盐运移过程的通用方程切换方法。该方法能自由切换任意节点的控制方程,从而充分利用水头型和含水量型Richards方程的优势,适用于所有主流的迭代求解算法。成功将该方法应用于非均质土壤饱和-非饱和的溶质运移过程模拟。通过室内及数值试验,证明其在干燥砂土淋盐及干湿交替上边界的土壤积盐等普遍难题中,相比传统数值算法能大幅度提高计算效率和精度。本文方法对大区域饱和-非饱和水流运动及溶质运移数值模拟具有显著优势及应用前景。

• 单位
  水资源与水电工程科学国家重点实验室; 武汉大学