宽垄沟灌技术在我国部分地区广泛应用,在地面灌溉方式中其具有较高的水肥利用效率。为进一步研究宽垄沟灌土壤水分入渗和氮素运移特性及规律,本文在参考国内外宽垄沟灌灌水理论及技术的相关文献资料基础上,采用室内试验、理论分析以及数值模拟相结合的方法进行研究。在土箱试验的基础上,对试验条件下HYDRUS-2D模拟效果进行分析,探究压力水头和土壤初始含水率对累积入渗量和湿润体运移的影响,分析不同肥液浓度下氮素运移特性,为进一步研究如何提高宽垄沟灌水肥利用率提供理论依据。主要研究结果如下:(1)宽垄沟灌土壤累积入渗量随着压力水头的增大、土壤初始含水率的减小而呈现出逐渐增大的趋势。建立了宽垄沟灌累积入渗量与入渗时间的经验模型,对模型系数与压力水头和土壤初始含水率的关系进行了拟合分析,并对所建累积入渗量模型进行了试验验证,模型计算效果较好。(2)宽垄沟灌入渗过程中垂直和水平方向湿润锋运移随着压力水头和初始含水率对的增大而逐渐增大,并且湿润锋运移距离与入渗时间具有显著的幂函数关系,建立了以湿润锋运移距离为因变量,入渗时间、压力水头和土壤初始含水率为自变量的湿润锋运移距离模型,经过试验验证,模型具有较高的可靠性。(3)硝态氮和铵态氮在宽垄沟灌肥液入渗阶段湿润体中的分布和相同位置处的硝态氮和铵态氮质量分数均随着肥液浓度的增大而增大。硝态氮的运移及分布与水分入渗规律类似,表现出硝态氮随水运动的特性,而铵态氮则由于吸附作用主要在分布土壤表层贴近水面附近,肥液浓度对其影响质量分数影响较大,对其分布范围影响较小。本文所建累积入渗量和湿润锋运移模型未考虑土壤质地和容重的影响,接下来需进一步探究土壤质地和容重对模型系数的影响。同时本文在氮素运移试验中肥液浓度梯度较少,而且模拟时间较短,宽垄沟灌氮素运移及再分布、水肥耦合等方面仍有待进一步研究。