《表3 区域水量、氮素平衡分析》

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《非饱和坡面水分与氮素迁移耦合模型与应用》

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注：“+”表示混合层中氮素质量增加，“—”表示混合层中氮素质量减少。

图6a展示了2号土槽不同时期得到的水深在坡面不同位置处变化的模拟结果。在初始产流阶段，由于降雨强度大于坡面入渗能力，因此逐渐产生坡面径流，且随着距离坡顶位置增加水深不断增大。在稳定产流阶段，坡面水深维持稳定，水深h与距坡顶距离x呈指数函数关系。降雨结束后，坡面径流自坡顶开始迅速减小。图6b展示了2号土槽在距坡顶90 cm处入渗水量及入渗水中硝态氮浓度随时间的变化关系。入渗水量在开始时刻最大，之后逐渐减小，最终随着降雨的结束而迅速减小至0。坡面上的硝态氮随降雨—径流—入渗过程的发生而迅速流失，因此入渗水中的硝态氮浓度亦随时间迅速减小。对计算期末区域水量、氮素进行平衡分析，结果如表3所示。从区域水量的统计结果可知，1号土槽的总降雨量为0.026 1 m3，坡面径流量为0.004 2 m3，坡面入渗量为0.021 9 m3。2号土槽的降雨量为0.020 7 m3，坡面径流量为0.004 8 m3，坡面入渗量为0.015 9 m3。1号土槽的数值模拟结果中，水分运移过程的平均质量误差为1.87×10-2%，2号土槽的水分运移过程的平均质量误差为7.22×10-3%，水分运移过程的质量误差控制良好。坡面饱和水力传导度与土壤吸力对入渗量的影响如图7所示。饱和水力传导度与入渗量呈线性关系（图7a），随着饱和水力传导度的增大，坡面的入渗能力越来越强，因此坡面入渗的水量也随之变多。相比而言，土壤吸力对坡面入的渗量的影响较小。当土壤吸力较小时，坡面入渗量趋于稳定状态，但是此时入渗量还维持在较高的水平。当土壤吸力较大时，其对坡面入渗量的影响逐渐变大，入渗水量逐渐增多。