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本文结合西安理工大学科技创新项目《土壤水分运动及溶质运移的数值模拟》,主要针对土壤水分运动和土壤溶质运移的特征有限元数值模拟方法进行了研究,取得了如下一些结果: 1.建立了一维非饱和土壤水分垂向入渗的特征有限元数值模型。利用一种特殊情形的解析解对该数值模型的正确性进行了数学检验,并利用该数值模型对一室内入渗试验结果进行了数值模拟,模拟结果比较准确。 2.对于稳态水流条件下,同时考虑随深度变化的一阶降解和随深度变化的线性平衡吸附时,一维反应溶质运移的对流-弥散模型,建立了相应的特征有限元数值模型。用该数值模型分别对两种假设试验情形进行了数值计算,并和准解析解进行了比较,结果误差很小,能满足实际工作对计算精度的要求。 3.对于稳态水流条件下,非均质土壤中考虑水动力弥散尺度效应以及不动水体存在时,一维溶质运移的两区模型,建立了相应的特征有限元数值模型。用该数值模型对假设试验情形进行了数值计算,并和准解析解进行了比较,结果误差较小,能满足实际工作的要求。 4.建立了一维非饱和土壤中溶质运移的特征有限元数值模型。利用一种特殊情形的解析解对该数值模型的正确性进行了数学检验,并利用该数值模型对一室内洗盐试验结果进行了数值模拟,模拟结果比较准确。