微润灌溉是在地下滴灌基础上发明的一种新型高效灌溉技术，可实现作物全生育
周期连续灌溉。它利用功能性材料半透膜作为灌水管，通过地埋方式将灌溉用水缓慢
释放到作物根区土壤中，供作物根系吸收利用。与地面灌溉技术相比，微润灌溉具有
节水效果明显、改善作物根区土壤环境、运行成本低、抗堵塞性能强等优点，适宜旱
区作物用水需求。基于微润灌溉出流近似成线源，亦称之为线源入渗，微润灌溉是依
靠土吸力和半透膜内外驱动力为主的被动供水方式，与常规的地面灌，线源滴灌、垂
直线源入渗不同，作为灌水新技术，微润灌尚缺乏完整的灌溉试验参数。微润灌溉条
件下土壤水分运移规律的试验研究，是正确设计微润灌溉系统和对田间作物水分进行
精准管理的前提和基础。为了探索微润灌条件下土壤水分的运动规律及分布状况，本
文进行了线源条件下的室内土槽模拟试验。本文主要分析研究了微润带埋深、土壤质
地，土壤容重，土壤初始含水率等关键因素对微润灌溉湿润体特性的影响，包括湿润
锋运移规律，湿润体内水分分布规律以及均匀度评价；线源入渗条件下，工作压力水
头与流量间关系的测试试验。主要研究成果如下：
（1）微润灌溉湿润体是以微润带为轴心的柱状体，其中粘壤土湿润体为圆柱体，
砂土为“倒梨”形柱状体。土壤容重和质地是微润灌溉湿润体的重要影响因素，湿润
体体积受质地影响较大，相同灌水时间，粘壤土湿润体明显小于砂土湿润体。容重对
微润灌湿润体体积影响非常大，湿润体体积随着容重的增大而减小，并且随着灌水时
间的延长，差异性逐步增大。根据试验数据拟合粘壤土不同容重湿润体体积预测公式，
误差较小。粘壤土扩散系数随容重的增大而减小，水平、垂直向上扩散指数约为 0.5，
受容重的影响较小，而垂直向下的扩散指数受容重的影响很大，随着容重的增大而增
大。
（2）湿润锋运移距离与灌水时间 t 之间呈良好的幂函数关系，砂土的扩散系数
大于粘壤土，扩散指数小于粘壤土；微润灌溉累计入渗量与灌水时间呈线性函数关系，
R 2 大于 0.9。湿润体垂直剖面含水量呈以微润管带为轴心的同心圆面分布。克里斯琴森均匀系数公式可用于微润灌溉灌水均匀性的评价，微润灌溉湿润体内不存在土壤饱
和含水区，大部分土壤水分分布于田间持水量的 80%～90%之间，灌水均匀度高，达
85%以上。
（3）不同初始含水率条件下湿润体深宽比约为 1，深宽比受初始含水率的影响
较小。湿润体体积随初始含水率的增大而增大。初始含水率对微润灌溉土壤水分扩散
有很大的影响，湿润锋推进速率与初始含水率呈正相关关系，扩散系数与初始含水率
成指数递增关系，扩散指数受初始含水率的影响很小，不同初始含水率的不同方向土
壤水分扩散指数介于 0.50～0.60 之间。湿润体内平均含水量受初始含水率的影响非常
小，其质量含水率约为 22％，均匀度随初始含水率的增大而增大。
（4）微润灌溉适宜地埋方式，地埋微润带流量和累计入渗量均显著大于地表铺
设。在 0～2.5m 压力水头范围内，微润带流量与工作压力水头呈线性增大的趋势。不
同埋深累计入渗量随时间变化过程符合 Kostiakov 模型，入渗系数随着埋深的增大而
减小，入渗指数接近常数。建立累计入渗量与埋深间的经验公式，并用实测值进行了
验证，实测值与预测值具有较高的相关性。
（5）埋深对湿润锋影响较大，水平运移距离与宽深比 γ 均随埋深的增大而减小，
垂直运移距离随埋深略微增大，最终趋于一致。湿润体剖面土壤含水率垂直分布存在
明显差异，不同的埋深导致湿润体运移规律和土壤水分均匀性不同，建议微润灌溉条
件下粘壤土最适埋深为 15cm～20cm 左右。
关键词：微润灌溉，线源入渗，湿润体，土壤水分，均匀性