大气降水和农田灌溉水等入渗补给地下水的过程,也就是土壤水在非饱和带中的时空变化特征,通常可用Richards方程来描述。在用数值方法,如有限元法或有限差分法求解Richards方程时,由于时间步长或空间步长选择不当,易出现数值振荡或数值弥散现象,导致模拟结果不稳定。该文利用Hydrus-1D软件,对12种主要质地土壤(可大致分为砂性土、壤性土和黏性土三大类)在定水头入渗情况下的运动过程进行了数值模拟,探讨了时间步长和空间步长对数值解的影响。通过给定不同的初始、最小和最大时间步长、空间步长和不同质地土壤的水力特性经验参数,获得与之对应的计算结果,从而得到其能保证解稳定的最佳取值范围。模拟结果表明,就砂性土壤而言,初始时间步长取值范围在0.072-72 min,空间步长应在0.2-10.0 cm之间;对壤性土来说,空间步长取值范围也是在0.2-10.0 cm之间;而从黏性土壤来看,无论初始时间步长和空间步长如何取值,模拟结果都会不收敛或出现数值振荡。因此,在解表征土壤水分运动的Richards方程的过程中,不同土质得到的数值解的稳定性也不同,砂性土数值解的稳定性最好,壤性土次之,黏性土最差。