含水量和温度是影响表层土壤内生物活性、种子萌发和植物生长的两个关键要素。土壤作为一种典型的多孔介质,发生在其内的水分迁移和热量传递是一个复杂的耦合传输过程,研究和掌握非等温条件下土壤热湿迁移规律对旱区水土资源高效利用有重要的现实和实际指导作用。目前,大多数的非饱和土壤热湿迁移研究常常忽略水蒸气扩散对水分和热量迁移的影响。鉴于此,本文首先对中砂和黏土进行了热源作用下不同含水率的热湿迁移实验研究,而后利用Hydrus-1D对土壤热湿迁移中水蒸气的贡献进行了探索,分别进行了2种土壤(砂土和壤砂土)、2个温度(30℃和40℃)和6个含水率(0.08、0.11、0.13、0.15、0.20和0.30cm~3/cm~3)等10个情景中土壤含水率和温度受水蒸气影响的数值模拟研究。主要结论如下:(1)在一维非饱和土柱热湿迁移实验中,土壤温度变化规律为:加热初期,土壤温度迅速升高,但随着加热时间的延长,温度的上升速度逐渐放缓,并在达到最大值后维持稳定;含水率变化规律为:加热初期,近热源处土壤水分迅速堆积达到一个峰值,随后水分向远离热源方向迁移,土壤含水率不断下降。(2)实验进行到1440min时,土壤含水率仍然在不断下降,而此时土柱内温度已经稳定,表现出土壤湿度场的变化滞后于土壤温度场的现象。热源温度越高,土壤水分迁移越剧烈,形成的含水率峰值现象越明显;相较于中砂,黏土更易在近热源处形成含水率峰值。(3)对砂土和壤砂土两种土质进行的有无水蒸气影响的数值模拟显示:水蒸气迁移对两种土质水分迁移有重要影响,且对壤砂土的水分迁移影响更大;水蒸气迁移对不同土质的温度提升均有影响,且对壤砂土提升程度更加明显。(4)土壤含水率越低,水蒸气迁移对温度的提升幅度越大,随着含水率不断增加,水蒸气迁移对土壤温度的影响不断减小直至消失;初始含水率越低水蒸气迁移在整体水分迁移中的作用越大。当初始含水率继续增加至相对饱和(含水率大于0.20cm~3/cm~3)时,水蒸气对整体水分迁移的影响可忽略。因此,在低含水率土壤热湿迁移研究时,应考虑水蒸气迁移对含水率和温度的影响,在高含水率时,可忽略水蒸气的影响。