土壤水运动作为水循环的主要环节之一,是连接四水循环(大气水、地表水、地下水和土壤水)的重要纽带,更是农作物生长的主要来源。在地下水浅埋区,土壤水与地下水交换频繁,安徽淮北平原地处我国东部,是南北气候过渡带的典地区,旱、涝和渍频发。因此,开展土壤水的运移规律以及与地下水的转换关系的研究,对于安徽淮北平原田间水分的转化规律以及制定合理的灌溉计划具有重要意义。本研究在安徽省五道沟水文水资源试验站开展,现场调研收集了土壤水、地下水、气象和作物等资料,并在此基础上又开展了相关试验,研究了土壤水分在年际和年内的变化特征;分析了不同场次降雨量、作物以及地下水位埋深变化对不同作物生长季各土层土壤水分的影响,建立了地下水埋深与各土层土壤水分的回归模型,并进行了验证;利用Hydrus-1D模型对地下水位控制试验下的夏玉米生长季土壤水分进行了数值模拟,得到了土壤水与地下水的交换量。研究结果可为农业墒情预报和制定合理灌溉制度提供理论参考。主要研究成果如下:(1)通过分析1992-2018年0-0.1m、0.1-0.2m、0.2-0.3m、0.3-0.4m、0.4-0.5m、0.5-0.6m、0.6-0.8m、0.8-1.0m和0-1.0m各土层土壤平均含水率在年内和年际的变化特征,得出了土壤水分在年内最湿和最干出现的月份分别为3月和5-6月;各剖面土层土壤含水率呈在年际变化上呈逐渐上升趋势。(2)分析了1992-2018年多年平均不同作物生长季(冬小麦和夏玉米)各剖面土层土壤水分的变化特征,作物生长季各土层土壤水分受作物、降雨和蒸发影响表现出不同的特征,夏玉米生长季各剖面土层土壤平均含水率经历平缓和上升两个阶段,冬小麦地含水率则经历了稳定和迅速下降两个阶段。冬小麦和夏玉米生长季0.3-0.4m、0.4-0.5m土层平均含水率高于其它各土层,这表明该层持水性较好,尤其在旱期,该层对作物生长发育起着重要作用。(3)降雨量不同对土壤水分的影响深度不同,小雨、中雨、大雨和暴雨四种雨量级别对土壤水分的影响深度分别是0.35m、0.35m、0.45m和1.0m。裸地与小麦地相比,小麦地对土壤水分的利用量较大。通过分析1992-2014年夏玉米和冬小麦生长季地下水埋深对土壤水分的影响,建立两者间回归模型,并用2016、2017和2018年资料对回归模型进行验证,地下水埋深和土壤含水率呈线性关系,越往深层,相关性越好。(4)Hydrus-1D模型可准确模拟土壤水分变化。从Hydrus-1D模型的模拟结果看:土壤水与地下水交换频繁,夏玉米全生育期土壤水的蓄变量为-52.60mm,地下水对土壤水的的累积补给量为295.08mm。