膜沟灌溉是与地膜覆盖技术相结合的沟灌，该灌溉方式是将带有渗水孔的地膜敷贴在灌水沟内形成“膜沟”，灌溉时水在沟内的膜上流动，并通过膜孔渗入土壤。膜沟灌溉的入渗过程属于三维入渗过程，边界条件复杂，对其进行数值计算具有一定的难度。本文在系统总结国内外有关入渗数值模拟和膜孔入渗研究的基础上，对膜沟灌溉三维入渗进行了数值模拟研究及其试验验证。 利用膜沟灌溉入渗试验装置进行了入渗试验，采用负压计法获得非饱和土壤水分特征曲线并采用van Genuchten模型对其进行拟合，扩散率通过水平土柱吸渗法测定并采用指数形式对其进行拟合，导水率利用已知的土壤水分特征曲线和扩散率计算得到。根据土壤水动力学原理并结合膜沟灌溉入渗的实际情况，建立了膜沟入渗三维土壤水分运动数学模型，采用控制容积法对数学模型进行离散化，利用交替方向隐式迭代法(ADI方法)对离散方程进行求解，并进行了编程计算。利用试验资料对模型进行验证，土壤含水率的模拟计算值与实测值进行比较，二者之间具有较好的一致性；累积入渗量的模拟计算值与实测值之间进行差异的显著性分析，表明二者差异不显著；湿润锋的模拟计算值与实测值之间的发展趋势基本吻合。利用数学模型对不同条件下的膜沟入渗进行计算，对膜沟灌溉入渗规律进行了分析。主要研究结论如下： (1)建立了膜沟入渗的三维土壤水分运动数学模型，采用控制容积法将控制方程离散化，并采用ADI方法求解，模拟计算值与实测值具有较好的一致性，可用于模拟膜沟灌溉的入渗过程。 (2)膜沟灌溉的入渗能力与膜孔数量呈正相关关系，与初始含水率呈负相关关系；粉粘壤土的膜沟入渗能力大于粘土的膜沟入渗能力。 (3)膜沟入渗湿润体的水分分布规律为膜孔附近区域的含水率接近饱和，离膜孔越远含水率越低；随入渗历时的延长，膜沟入渗由单点膜孔自由入渗发展为各膜孔交汇入渗，湿润的范围随之增大，同时土壤的水分分布趋于均匀。