邓强伟

(中国辐射防护研究院环境工程技术研究所， 太原 030006)

1 前 言

在自然界的水循环过程中，包气带是大气降水、地表水与地下水连接的纽带。无论对渗流本身，还是作为溶质迁移的载体，包气带水在水资源、农田灌溉、排水、生态平衡、工程地质和环境问题的研究中都占有重要地位[1]。在地下水系统中，污染物对地下水的危害主要是以“污染源-包气带-地下水”的途径污染地下水，污染物经过包气带(非饱和带)进入饱水带，在地下水流的作用下运移。由于地下水更新速度慢，埋藏情况复杂，一旦发生污染，依靠其自净能力很难降解污染物，需要投入大量的时间及成本进行治理[2]。因此，研究包气带水的污染过程并作出相应的防范措施就显得极其重要。

入渗过程是非饱和土壤水分的运动过程，属于广义渗流理论的研究范畴，其基础为法国工程师Darcy提出的达西定律[3]。自从Gardener和Bresler在对土壤与溶质间互相作用的研究过程中，依据菲克定律研究建立了一维土壤溶质运移方程[4]后，各种对非饱和土壤水分运动过程的研究层出不穷，后人在此基础上推导出各种土壤水入渗的基本公式和各类土壤水入渗过程的模型。其中HYDRUS模型被应用于分析水流和溶质在非饱和多孔隙媒介中的运移过程，它是用土壤物理参数模拟水、热及溶质在非饱和带水中运动的有限元计算机模型[5]。由于HYDRUS模型所需要的输入数据相对较少，模拟结果可靠，能够较为全面地对水分及溶质的运移进行模拟，在非饱和土壤水分运动过程的研究中发挥了很大的作用。……