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土壤水是联系地表水和地下水的纽带,是水文学、土壤学、农田水利学、生态学等学科共同关注的领域。土壤水运动常采用Richards方程来描述,Richards方程的解析解仍然受到很多学者的关注。土壤一般都呈现为层状结构,目前只有Srivastava和Yeh(1991)提出的解析解(Yeh解析解)描述的是层状土壤的瞬时流过程,然而该解析解只在上下层土壤孔隙大小分布参数相等以及采用Gardner函数的条件下才成立,这表明该解析解只能适用于少数特定条件下的层状土壤。然而即使如此,层状土壤一般采用改进的van Genuchten-Mualem模型描述土壤水力参数,所以Yeh解析解描述的特定条件下的层状土壤水分分布和采用改进的VG-M模型的层状土壤水分分布存在一定的差异。为了说明这种差异的大小,本文通过建立一维层状土壤水分运动模型,并利用室内五水转化实验数据对模型进行验证,根据Yeh解析解设置相应的数值实验,对Yeh解析解和采用改进的VG-M模型的层状土壤水分分布差异进行分析。结果表明:(1)经室内五水转化实验数据验证,本文建立的一维层状土壤水分运动模型是可靠的;(2)Yeh解析解和采用改进的VG-M模型条件下的层状土壤水分分布存在一定的差异,差异的大小和土壤水力函数有关。此外,本文在一维层状土壤水分运动模型的基础上,建立二维层状土壤水分运动模型,并用理想数值实验对模型进行了检验,检验结果表明模型能够成功运行,这对于增加坡面土壤水分运动规律的认识有重要的意义。