【文章內(nèi)容簡介】 Upper limit of thetension interval(張力區(qū)間的上限)壓力水頭區(qū)間下限的上值[L]，對此每一種物質(zhì)將內(nèi)部生成水力特性的表。最后，在對話框窗口的Initial Conditions（初始條件）部分，用戶是否以壓力水頭或含水率方式指定水流計算的初始條件。. Soil Hydraulic Model（土壤水力模型）在Soil Hydraulic Model（土壤水力模型）對話框窗口(Fig. 18)，用戶選擇Hydraulic Model（土壤水力模型）用于描述土壤水力特性，并指定在計算期間是否考慮Hysteresis（滯后作用）。Hydraulic Model（水力模型）:對于土壤水力特性，此準則允許用戶選擇六種類型模型：a）van GenuchtenMualem 模型 [van Genuchten, 1980], b) 進空氣值為2 cm的van GenuchtenMualem模型, c) 修改的van Genuchten 型方程[Vogel and Cislerova, 1988], d) Brooks and Corey方程 [1964], e) Kosugi 的對數(shù)分布模型[1996], 以及f) 二元多孔模型 [Durner, 1994]。用戶可以選擇假設用g）含水率還是h）壓力水頭按比例在可動與不可動區(qū)之間支浪遷移兩個二元多孔非均衡水流模型。至于這些模型的詳細描敘查看HYDRUS的技術手冊。在HYDRUS當前版本兩個其它方式（滲透性模型和查表）是不可用的。Hysteresis（滯后作用）:當使用van Genuchten模型時，可以使用要么a）非滯后描述（無滯后作用），b）僅在持水曲線滯后描述（滯后作用在持水曲線），或c）在持水曲線和導水率曲線都滯后描述（滯后作用在持水曲線和導水率）。當假設滯后作用在土壤水力特性時，用戶必須指定初始條件是與主吸濕持水曲線聯(lián)系(Initially Wetting Curve（初始吸濕曲線)）還是主脫濕(Initially Drying Curve（初始脫濕曲線）) 持水曲線聯(lián)系。通過使用by Scott et al. [1983]的經(jīng)驗模型，HYDRUS準則合并滯后作用Kool and Parker [1987] 也使用此模型，他修改此公式來計算滯留空氣。盡管事實相對簡單，已發(fā)現(xiàn)以上模型有時遭受所謂的泵浦效應，在那滯后作用循環(huán)可以移動到持水函數(shù)物理非現(xiàn)實部分。在HYDRUS中，我們也可以合并通過保持歷史反轉(zhuǎn)點的追蹤計算泵浦Lenhard et al [1991] 和Lenhard and Parker [1992]的滯后作用模型。. Water Flow Parameters(水流參數(shù)) 在Water Flow Parameters(水流參數(shù)) 對話框窗口(Fig. 19)指定土壤水力模型的參數(shù)。在所有模型(即：Brooks and Corey, 1964。 van Genuchten, 1980。 Vogel and Cislerova, 1988。 Kosugi, 1996, and Durner, 1994)和代表殘留和飽和含水率，為飽和導水率，l為聯(lián)通性參數(shù)。參數(shù) (Alpha) [L1] 和 n []是影響水力函數(shù)形狀的經(jīng)驗系數(shù)。修改的van Genuchten模型有四個附加參數(shù)：(Q)：小于或等于的含水率，(Q)：大于或等于的含水率，：在含水率上的非飽和導水率，(Q)：與Kk聯(lián)系的含水率。Durner’s [1994] 模型有三個附加的參數(shù): w2 (w2), 2 (Alpha2) [L1], 和n2 (n2)，其中w2為第二重疊區(qū)的權重因子，2和n2為第二區(qū)的經(jīng)驗參數(shù)。滯后模型也有三個附加參數(shù)：sw (QsW):主吸濕枝飽和含水率， (AlphaW) [L1]：主吸濕枝的形狀參數(shù)，Ksw (KsW) [LT1]：與主吸濕枝聯(lián)系的飽和導水率（假設滯后作用也發(fā)生在傳導函數(shù)中）。Temperature Dependence（溫度依賴）：如果水力特性考慮溫度依賴，選擇此框。使用毛細管理論，然后，從溫度對表面張力的影響定量預測溫度對土壤水壓力水頭的影響，盡管從溫度對粘性和水的密度的影響預測溫度對導水率影響。Soil Catalog（土壤目錄）:選擇土壤的水力參數(shù)包括進一個目錄，從這用戶可以進行選擇。采取Carsel and Parrish [1988] (Table 7)的參數(shù)。由于它們僅代表不同質(zhì)地組很近似平均值，當使用這些參數(shù)值，小心是必要的。通過使用RETC的van Genuchten’s [1980]的模型的Carsel and Parish [1988]參數(shù)生成的適合的滯留曲線得到Kosugi模型在此目錄中的土壤水力參數(shù)。在土壤水力目錄中代表如下土壤質(zhì)地組：Sand （沙）Loamy Sand （壤質(zhì)砂土）Sandy Loam （砂壤土）Loam （壤土）Silt Loam （粉砂壤土）Sandy Clay Loam （砂質(zhì)粘壤土）Clay Loam （粘壤土）Silty Clay Loam （粉砂黏壤土）Sandy Clay （砂質(zhì)粘土）Silty Clay （粉質(zhì)粘土）Clay （粘土）Neural Network Prediction（神經(jīng)網(wǎng)絡預測）:此程序根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡使用土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)(PTFs)預測van Genuchten [1980]的水滯留參數(shù)和根據(jù)質(zhì)地信息預測飽和導水率(Ks)，（）。當選擇參數(shù)計算選項時，那么用戶必須提供優(yōu)化的土壤水力參數(shù)的初始估計，指定優(yōu)化的參數(shù)（選擇適當?shù)膹瓦x框），以及提供約束優(yōu)化的參數(shù)。最大值和最小值為零（默認值）表示不約束參數(shù)。 and Parish [1988]USDA土壤質(zhì)地三角形的 12個質(zhì)地組的van Genuchten [1980]分析函數(shù)的土壤水力參數(shù)表8. 根據(jù) Rosetta Lite程序[Schaap et al., 2001]USDA土壤質(zhì)地三角形的12個質(zhì)地組的van Genuchten [1980]分析函數(shù)的土壤水力參數(shù)表9. 根據(jù)Carsel and Parish [1988]USDA土壤質(zhì)地三角形的12個質(zhì)地組的Brooks and Corey [1964]分析函數(shù)的土壤水力參數(shù)表9. USDA土壤質(zhì)地三角形的12個質(zhì)地組的Kosugi [1996]分析函數(shù)的土壤水力參數(shù). Neural Network Predictions（神經(jīng)網(wǎng)絡預測）HYDRUS準則與Rosetta Lite DLL (動態(tài)鏈接庫D) ()一起實施，它是Marcel Schaap在美國鹽度試驗室獨立發(fā)展的(mschaap@) [Schaap et al., 2001]。 Rosetta實施從土壤質(zhì)地組以分層的方式預測van Genuchten [1980]的水滯留參數(shù)和飽和導水率（）的土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)(PTFs)，土壤質(zhì)地分布、密度、和作為輸出一個或兩個水滯留點。Rosetta提供USDA土壤質(zhì)地三角形的12個質(zhì)地組的van Genuchten [1980]分析函數(shù)的土壤水力參數(shù)（表8）。. Anisotropy in the Hydraulic Conductivity(在導水率中的各向異性)對于二維問題，用戶可能必須指定各向異性張量的主成分K1A和 K2A以及在K1A的主要方向角度和每一個元一般坐標系統(tǒng)的x軸（Fig. 21)。對于三維問題以及實施這了，在那用戶可以指定一個或更多Tensors of Anisotropy（各向異性張量）(Fig. 22)，可以安排它到遷移域的不同部分。使用三個主要部分K1A (ConAX), K2A (ConAY), K3A (ConAZ)和六個代表張量KA在第i主方向和一般坐標系統(tǒng)的j坐標之間角的余弦的系數(shù)aij(即：Cos(Xx), Cos(Yy), Cos(Zy), Cos(Xy), Cos(Xz), Cos(Yz))。. Solute Transport（溶質(zhì)遷移）在Solute Transport（溶質(zhì)遷移）對話框窗口(Fig. 23)進入定義溶質(zhì)遷移問題需要的基礎信息。在此窗口，用戶指定Space（空間）Time Weighting Scheme（時間權重方案）, Iteration Criteria（迭代準則）（對于非線性問題），以及如質(zhì)量單位的附加Solute Information（溶質(zhì)信息），脈沖持續(xù)時間（如果可能），和溶質(zhì)數(shù)。a) Time Weighting Scheme（時間權重方案）Time Weighting Scheme（時間權重方案）定義使用在遷移區(qū)域的數(shù)值求解的時間權重系數(shù)。對于顯格式，；對于CrankNicholson timecentered implicit scheme ；對于fully implicit scheme（完全隱格式）。根據(jù)時間權重因子的值在控制對流彌散方程空間和時間離散化之后獲得線性方程最終組的結構[G] {c} = {g}。顯(和完全隱（=1）格式要求僅在一個時間水平（先前或當前時間水平）計算總矩陣和矢量{g}。其它兩個格式要求在兩個時間水平計算。同樣，CrankNicholson和隱格式得到一個非對稱帶狀矩陣，相反，顯格式(得到一個比更容易求解（但一般要求更小的時間步長）的對角矩陣?；谇蠼饩韧扑]CrankNicholson中心格式。完全隱格式也導致數(shù)值彌散，但在避免數(shù)值不穩(wěn)定方面更好。顯格式更易于產(chǎn)生不希望振蕩的數(shù)值不穩(wěn)定（當前不能用）。b) Space Weighting Scheme（空間權重方案）對于Space Weighting Scheme（空間權重方案），HYDRUS提供三個選項，即：正規(guī)的Galerkin Finite Elements 表達, Upstream Weighting Finite Elements 表達，Galerkin Finite Elements formulation with Artificial Dispersion.（人工彌散伽遼金有限元表達）。盡管基于求解精度推薦Galerkin Finite Elements（伽遼金有限元）表達，當計算相對梯度大的濃度方面時，在HYDRUS中提供Upstream Weighting作為一個選項來最小化一些數(shù)值振蕩問題。為了這個目的，、不通過正規(guī)線性基本函數(shù)加權對流彌散方程的第二（通量）項，但使用非線性函數(shù)[Yeh and Tripathi, 1990]代替。權重函數(shù)確保相對大的權重在元的上游邊節(jié)點的流速上。附加的Artificial Dispersion（人工彌散）也可能加到穩(wěn)定數(shù)值求解和限制或避免在伽遼金有限元結果中的不希望的振蕩。 (Peclet 數(shù)的生成和Curant數(shù))[Perrochet and Berod, 1993]的Stability Criterion（穩(wěn)定性準則）。.c) Solute Information（溶質(zhì)信息）Number of Solutes（溶質(zhì)數(shù)）Pulse Duration（脈沖持續(xù)時間）Mass Units（質(zhì)量單位）Stability Criterion（穩(wěn)定性判斷）UseTortuosityFactor（使用彎曲度因子）Temperature Dependence（溫度依賴）Attachment/Detachment(依附/分離)Filtration Theory(過濾理論)Wetland Module（濕地模塊）同時估計或在衰減鏈反應涉及的溶質(zhì)數(shù)濃度脈沖的持續(xù)時間，對于時間大于脈沖持續(xù)時間，沿著所有邊界的濃度（通量或固有的）設為0，指定其中無時間變量邊界條件。單位顯示到輸出文件或顯示在各種圖像。質(zhì)量單位不影響計算。一般濃度單位應該以[ML3]給出，其中M為在Solute Transport（溶質(zhì)遷移）對話框窗口(Fig. 22)中指定的質(zhì)量單位，L為在Geometry Information 對話框窗口(Fig. 6)中指定的長度單位。然而，由于濃度變量出現(xiàn)在控制溶質(zhì)遷移方程（）每一項，這可能使用不同的用于定義幾何和通量的長度單位（如：可能指定幾何以米，但濃度以mg/cm3給出）。那么在這種情況，溶質(zhì)通量(cq)將用單位，其中。用于定義濃度的長度單位（如：cm），：定義幾何與通量的長度單位（如:m）。類似地，通過在遷移域整合溶質(zhì)得到溶質(zhì)質(zhì)量(cV)將一。類似涉及濃度和長度單位的其它變量將進行單位調(diào)整。無量綱Pecle和Curant數(shù)的乘積()。此準則、用于增加在Galerkin Finite Elements with Artificial Dispersion方案中的人工彌散或?qū)τ贕alerkin Finite Elements方案限制時間步長（對于給定的Pecle數(shù)導致較小的Curant數(shù)）。根據(jù)Millington and Quirk [1991]公式，當在水和氣相中的擴散系數(shù)是乘以彎曲因子時，選擇此復選框。如果假設溶質(zhì)遷移和反應參數(shù)時溫度依賴的，選擇此復選框。如果假設溶質(zhì)遭受依附/分離到/從固相，選擇此復選框。此過程常用于病毒、膠體、細菌的計算。如果從過濾理論計算依附系數(shù)，選擇此復選框。如果使用濕地模塊，選擇此復選框。Langergraber and ?im?nek [2005]詳細描述此模塊。發(fā)展?jié)竦啬K（僅對于二維問題）到模擬在地下流構成濕地中的生物化學轉(zhuǎn)化和衰減過程。此