自然界中的土壤多呈现为层状结构,层状结构在一定程度上影响着土壤水分的分布特征及规律。一般情况下,根据土壤质地可将分层土壤分成两类:一类是左层/上层为细质土壤,右层/下层为粗质土壤的构型;另一类是左层/上层为粗质土壤,右层/下层为细质土壤的构型。由于土壤本身常被认为是均质的,所以对于分层土壤,每一层也可以将其看作是均质土壤。因此,本文首先基于van Genuchten-Mualem模型提出了一维均质土壤水分运动方程的近似解析解,并在此基础上提出了该模型的土壤水力参数估计方法。其次,构建了积水入渗条件下分层土壤水分运动数学模型,采用径向基配点结合差分法建立了相应的数值模型,并通过数值模拟结果对分层土壤水分运动问题的入渗特征进行了研究,主要研究成果如下:（1）基于最小作用量原理和变分原理,提出了一维水平吸渗问题的泛函极值解,得到了入渗特征与van Genuchten-Mualem模型参数之间的简单函数关系,并基于函数关系提出了van Genuchten模型的参数估计方法。通过数值解与泛函极值解进行比较,结果表明该参数估计方法具有一定的准确性。（2）基于一维非饱和土壤水平吸渗理论,并利用数值方法模拟了分层土壤水分水平吸渗过程,当湿润锋未到达分层界面时,累积入渗量与湿润锋距离、湿润锋距离的平方与入渗时间均呈现线性关系。当湿润锋到达分层界面时,仅左细右粗土壤会出现滞留现象,且湿润锋滞留时间与分层位置呈幂函数关系,湿润锋滞留时间不仅与左层土壤水力参数有关,还与分层位置有关;累积入渗增量随湿润锋滞留时间呈现良好的幂函数关系,累积入渗增量仅与左层土壤水力参数有关。当湿润锋穿过分层界面后,累积入渗量与水平湿润锋距离、湿润锋距离的平方与入渗时间均存在线性关系。（3）利用数值方法对一维垂直非饱和分层土壤水分运动进行了数值模拟分析,当湿润锋到达分层界面时,累积入渗增量关于滞留时间呈现线性关系。上细下粗分层土壤的累积入渗增量与分层位置无关,仅与土壤水力参数Ks有关;当湿润锋超过分层位置后,上细下粗和上粗下细土壤的湿润锋距离与入渗时间、累积入渗量与入渗时间均呈现线性关系。两种土壤构型的湿润锋距离、累积入渗量均与分层位置无关,仅与土壤水力参数Ks有关。