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HYDRUS 水流和溶质运移模拟软件

HYDRUS是一个运行于Windows系统下的环境模拟软件，主要用于变量饱和多孔介质的水流和溶质运移。HYDRUS包括用于模拟变量饱和多孔介质下的水、热和多溶质运移的二维和三维有限元计算，包括一个参数优化算法，用于各种土壤的水压和溶质运移参数的逆向估计。该模型互动的图形界面，可进行数据前处理、结构化和非结构化的有限元网格生成以及结果的图形展示。 

HYDRUS一共五个版本，用户可以选择适合自己版本。用户可以选择局限于一般功能的二维应用（2D-Standar本，与之前含有MeshGen-2D的Hydrus-2D功能一致）或者二维和三维应用（如3D-Standard 或3D-Professional）。用户也可以选择相对简单的（二维直角几何图形—3D-Lite, 与之前不含MeshGen-2D的Hydrus-2D功能一致）或三维的几何立体图形– 3D-Lite）或更复杂的几何图形（用于普通二维几何图形的2D-Standard或在二维基础上以及分层三维的3D-Standard，以及用于普通三维几何图形的3D-Professional）。用户也可以选择从低版本升级到高版本。 

HYDRUS is a software package for simulating water, heat, and solute movement in two- and three-dimensional variably saturated media. The software package consists of a computational computer program and an interactive graphics-based user interface. A brief description of HYDRUS is given in the Introduction and Program Description. More detailed information is given in the User and Technical Manuals.

不饱和土壤水文属性是由以下理论总结出来的，1980年的 Genuchten、1964年的Brooks 和Corey、1994年的Durner、1995年的Kosugi和修正的 Genuchten的型解析函数。这些修正内容对接近饱和状态的水利属性做了进一步的描述。HYDRUS软件包含了由1983年Scott et al.以及1987年Kool 和 Parker引进的结合实证模拟的滞变。 这个模型假定干燥扫描曲线是从主要干燥曲线而来的，湿润扫描曲线是从主要湿润曲线而来的。HYDRUS还包括1991年的Lenhard et al.和1992年Lenhard 和 Parker的滞变模型，它通过跟踪历史逆转点从而消除泵。HYDRUS在给定的土壤环境下可实行缩放过程已达到近似液压变化，通过一组线性标度变化工具，涉及个别土壤水力特性与参考土壤的关系。

Two Examples demonstrating the use of the look-up tables (tabulated data) for soil hydraulic properties. The examples are based on Test 1 (Column test, One dimensional infiltration test) and Test2 (Grass field problem - Hupselse Beek 1982) from the 2D-Test Project Group.

图形用户界面 
一个基于微软Windows图形用户界面(GUI)管理的运行HYDRUS的输出需求，以及网格设计和编辑、参数配置、问题执行和结果可视化。HYDRUS还包括一组控件，允许用户创建一个流和运移模型，并对运行中的图形进行分析。使用空间和横截面查看和线图来检查输入和输出。HYDRUS图形用户界面的主程序单元定义了系统整体的计算环境。这个主模块控制程序的执行并确定哪些其他可选的工具是必要的。该模块还包含一个项目管理器和两个预处理和后处理单元。预处理单元包括所有必要的参数规格,如成功运行HYDRUS FORTRAN语言代码、相对简单的矩形和六面体传输域的网格生成器、用于非结构化有限元网格的复杂二维和三维域的网格生成器、一个小目录的土壤水力属性和从土壤结构数据的Rosetta Lite程序生成土壤水力属性。
2020年，北京天演融智软件有限公司申请高等教育司产学合作协同育人项目，“大数据”和“机器学习”师资培训项目，以及基于OBE的教考分离改革与教学评测项目已获得批准。我们将会跟更多的高校合作，产学融合协同育人。