沟灌是一种较为普遍的地面灌溉方式,研究沟灌的土壤水分运动能够为灌溉制度的制定,沟垄规格的选择提供理论依据。通过阅读与学习国内外关于沟灌水分入渗的大量文献,本文采取以大田试验为基础,理论分析与数值模拟相结合的技术路线,对宽垄沟灌灌水后,不同沟宽与沟深条件下的沟中水深的变化特性以及土壤水分运动的变化特性进行了较为深入的研究,主要取得以下研究成果:(1)分析了沟宽与沟深对沟中水深随时间变化规律的影响。沟深对沟中水深随时间变化规律影响较小,沟宽对沟中水深随时间变化规律有显著影响,沟宽越大,沟中水深下降越慢,且在沟宽为50~60cm时,沟宽的改变对沟中水深随时间变化的规律影响最为显著。建立了沟中水深随时间变化关系的经验模型,发现沟中水深与时间呈指数函数关系,并对模型进行了适用性分析,结果表明模型的计算精度较高,适用性较好。(2)对不同沟宽和不同沟深条件下土壤水分运动特性进行了分析。研究表明,沟宽对土壤水分累计入渗量影响显著,表现为沟宽越大,累计入渗量越大;沟宽对横向湿润锋运移距离影响显著,表现为沟宽越大,横向湿润锋运移距离越大;沟深对土壤水分累计入渗量有较大的影响,表现为沟深越大,累计入渗量越小,沟深对垂向湿润锋运移距离有较大的影响,表现为沟深越大,垂向湿润锋运移距离越小。(3)建立了不同沟宽与沟深条件下土壤水分累计入渗量经验模型和湿润锋运移距离模型,发现累计入渗量与时间呈指数函数关系,湿润锋运移距离与时间呈幂函数关系。探明了沟宽和沟深与模型中各参数的函数关系,并对所建立的模型进行了试验验证,结果证明模型的计算精度较高,适用性较好。(4)探讨了距离沟首不同位置处的土壤水分运动特性和储水量分布状况,并利用灌水均匀度、灌水效率、储水效率对不同沟宽与不同沟深组合条件下的灌水质量进行了评价,确定出最优的沟宽与沟深组合,即沟宽为50cm、沟深为20cm。本文对宽垄沟灌灌水后沟中水深以及土壤水分运动规律进行了研究,由于时间与试验条件的限制,对于作物根系吸水条件下的宽垄沟灌土壤水分运动特性以及施肥条件下的宽垄沟灌土壤水肥运动特性还有待进一步研究。