微孔渗灌作为一有效节水灌溉方法，在生产中得到了广泛的应用；但如何选取合理的设计参数，如关于渗灌管管径及其管壁透水系数、渗灌管埋深、灌水时的供水压力、一次灌水数量等数值的确定，尚缺少系统的研究，且已经成为不断完善这项技术的关键。用数值模拟的方法研究微孔渗灌土壤水分的运动过程，分析初始与边界条件对灌水结果的影响、探讨水分分布规律，可为渗灌系统的设计提供理论指导，而且省工、省力、省时、快速便捷；因此，开展渗灌过程的数值模拟研究具有重要的理论和实践意义。已有的数值模拟研究取得较为理想的结果，但也存在着不少缺陷；如灌水过程中的渗灌管边界条件的处理技术还有待于进一步完善，模拟也多仅限于考虑渗灌管某一横截断面而很少考虑沿微孔渗灌管纵向水力特性的变化，这使得模拟结果明显偏离了真实情况且其应用受到了更多的限制。本文基于土壤水动力学原理，在总结前人研究成果的基础上对微孔渗灌土壤水分运动过程进行了数值模拟和试验研究。 通过分析微孔渗灌土壤水分的入渗机理，将渗灌管与土壤的接触面作为第三类边界条件处理，建立了微孔渗灌二维土壤水分运动数学模型，确定了相应的初始条件和边界条件。渗灌过程水分运动方程的求解采用交替隐式差分方法(ADI法)进行，程序的设计采用VisualBasic6.0程序设计语言编写。 通过比较湿润锋位置和剖面含水量的实测值与数值模拟值，对建立的数学模型及设计的程序进行了验证，结果表明两者差异达到了既定的精度要求，说明本文所建立的物理与数学模型、选取的土壤水力学参数以及数值运算过程合理有效。 分别就不同的供水压力、土壤初始水势值、微孔渗灌管半径、管壁透水系数和厚度以及不同质地土壤等条件下的灌水过程中土壤水分运动状况进行数值模拟，结果表明：1.湿润锋移动距离、渗灌管—土壤界面的水势值、湿润区内的平均含水量及单位长度微孔渗灌管的累积灌水量与模拟灌水时间成幂函数的关系。 2.提高供水压力、增加管壁的透水系数和半径可增加灌水速率，且灌水结束后湿润区内的平均含水量较高；而管壁厚度较大时正好相反。 3.随着土壤初始水势值的升高，湿润区范围增加且湿润区内土壤平均含水量升高，而累积灌水量随初始水势的升高呈减小的趋势。 4.当土壤质地偏砂时，湿润锋的前进速度较快且累积灌水量较大，但是其湿润区内的平均含水量升高较慢，应该注意防止水分向深层渗漏。 对微孔渗灌管沿程的水力特性进行了试验研究。结果表明，随着进水口压力、管长和渗灌管透水性能的增加，使微孔渗灌管沿程的水头损失和水力偏差率增大。因此，实际设计管网时，应综合考虑供水压力、渗灌管透水性能对水头损失的影响，确定管网中毛管的长度，保证灌水均匀度。 总之，本文对微孔渗灌管横断面上的水分运动规律和纵向的水力特性进行了综合研究；为提高灌溉效果，应综合考虑供水压力、渗灌管的半径、管壁的透水系数和厚度、初始土壤含水量对土壤水分运动的影响，确定最优的因子组合；为提高灌水均匀度，应结合渗灌管的水力特性，选择合适的毛管长度，设计最佳渗灌系统。