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农田表面覆砂能够有效抑制土壤水分蒸发，增加降雨入渗量，提高水分利用率，此外，土壤表面覆砂还可以减少地表径流，防止土壤流失和表层板结，具有增温保温的作用。本文基于VADOSE/W有限元软件对土壤蒸发水分和热量运移规律进行了系统研究，分析了土壤水分和热量运移规律，率定出适宜的砂石覆盖厚度和夹砂层位，并定量的研究具有一定温差条件下砂石覆盖对土壤吸放热蒸发过程中水分和温度阻力的影响。主要结果如下： （1）利用VADOSE/W有限元软件对壤质砂土、粉砂质黏壤土和砂土的裸土蒸发以及黏壤土在不同覆砂厚度条件下的蒸发进行了数值模拟，结果表明：模拟值和实测值的相关系数介于0.9094~0.9957之间，得出VADOSE/W有限元软件的数值模拟精度高、可靠性好，可以用数值模拟结果代替试验结果进行分析。 （2）利用VADOSE/W有限元软件研究了不同覆砂厚度（1cm、1.3cm、1.5cm、1.7cm、2cm、3cm和5cm）及层位（0cm、5cm、10cm和15cm）对土壤蒸发累积蒸发量和体积含水量的影响，得出夹砂处理的累积蒸发量均不同程度低于以裸土为对照组（CK）的累积蒸发量，夹砂层可以有效的阻碍土壤水分的传输，使得蒸发主要发生在砂层以上的土壤区域，且累积蒸发量与所夹砂层厚度无关，只与层位有关，且层位越深，累积蒸发量越大；夹砂处理的各组体积含水量满足同一规律，体积含水量在砂层位置发生转折，砂层以上的土壤体积含水量较低，砂层以下的土壤体积含水量较高。当层位达到5cm时，继续加深层位对砂层以下的土壤体积含水量影响甚微。根据累积蒸发量和体积含水量的分布规律，率定出表层覆砂时，厚度最好为5cm；夹砂时，层位最好为5cm。 （3）采用数值模拟的方法，对砂石覆盖（覆砂厚度分别设置为1cm、3cm、5cm、6cm、8cm、10cm、15cm、20cm）及无覆砂条件下土壤吸热和放热过程中水分和热量的运移情况进行了研究，结果表明：覆砂对水分和温度的传输具有阻力作用，覆砂越厚，阻力越大。吸放热过程覆砂组比无覆砂组的累积蒸发量少70.5-88.7%；覆砂厚度为5cm就可以满足抑制土壤蒸发，减少土壤水分损失的要求。先吸热后放热12h后，土壤或砂层内部的热量会出现积聚。从放热过程中温度的降低幅度入手，得出覆砂可以促进土壤温度的积聚，具有增温保温的作用，且覆砂厚度为5cm的处理降低幅度最小。