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Hydrus-1D 使用手册 —— 以亭子口水库保水科学试验为应用案例 武汉大学水利水电学院 2009 年12 月12 日 作者邮箱：zhayuan87@126.com 目录 一、软件介绍 二、安装指南 三、使用指南 （一）初始界面 （二）数据输入及运行 （三）运行结果 （四）技巧提示 四、案例应用 （一）背景介绍 （二）模型校验(Model Validation) （三）保水方案分析（报告作业内容） Hydrus 是美国盐土实验室开发的系列软件，用于计算模拟饱和-非饱和带的 水分运动和溶质运移。系列软件分为1 维、2 维、3 维三种，分别命名维Hydrus-1D 、 Hydrus-2D 、Hydrus-3D 。 由于非饱和土壤水主要是1 维垂向运动的形式，因此Hydrus-1D 的应用非常 广泛；加上学习 Hydrus-1D 的界面之后，再学习Hydrus-2D 、Hydrus-3D ，符合 由易变难的学习规律。所以，本课程将重点放在Hydrus-1D 的水分运动模拟上。对于 溶质运移及Hydrus-2D 、Hydrus-3D ，同学们可在此基础上自学。 一、软件介绍 Hydrus-1D 是美国盐土实验室开发的，计算包气带水分、溶质运移规律的软 件，用它可以计算在不同边界条件和初始条件下的数学模型。若将坐标原点选在 地面，取z 轴向下为正，则一维饱和—非饱和带水分运移基本方程为： h t z K ( z 1) S (1) 式中：θ 为含水率；h 为负压水头；S 为植物根系吸水量，对裸露区为0 。 二、安装指南 第一步：安装界面； 第二步：选择安装目录（若以后不记得所建工程存放的目录，可以打开软件， 选择options 菜单寻找。） 第三步：修改存放名称； 第四步：安装进度显示条； 第五步：完成安装。 三、使用指南 （一）初始界面 打开软件后的开始界面如图所示： 1 2 5 4 3 第一个图中是第一次打开软件的界面，还没有打开工程，仅有菜单栏(1)和 工具栏(2) ；第二个图是打开了工程后的界面,其中工程的名字如图中(5)所示，并 增加了前处理(3)和后处理(4) 的界面。在前处理中按照提示一步一步输入数据； 在后处理中查看模拟结果，并相应生成图表。 （二）数据输入及运行 1、选择计算模块 可勾选的项有水流（Water Flow ）、溶质运移(Solute Transport)、热传导(Heat Transport) 、根系吸水(Root Water Uptake)、根系生长(Root Growth)、反解(Inverse Solution)6 种计算模块。其中水流模块是计算其他模块的基础，因此是必选的， 也是默认勾选的。根据实际情况和计算的需要勾选计算模块。 2、模拟土壤的几何属性 长度单位可以选择mm ，cm 或m 。注意:此处选择的长度单位将是以后所有 涉及长度量纲的量的默认长度单位。 输入项包含4 个参数： (1)土壤质地的种类； (2)土壤分层的数目； (3)土壤表层的倾斜程度，取值在0 到1 之间。（土壤表层与水平面夹角的余 弦函数值。例如表层是水平时，取值为1。）； (4)所模拟土壤的厚