土壤包含大量分布的孔徑和水流過(guò)的通道。土壤中水(即液體)的流動(dòng)對(duì)于計(jì)算土壤-植物-大氣系統(tǒng)內(nèi)的水平衡以及溶質(zhì)和能量的重新分配很重要。
液態(tài)水流過(guò)土壤孔隙并在覆蓋土壤顆粒表面的水膜中流動(dòng)。水的流速取決于由高度、壓力、溶解的溶質(zhì)和土壤濕度的差異引起的土壤水勢(shì) ( Y m ) 的梯度。
流速也取決于障礙;水和顆粒表面之間的摩擦以及孔隙收縮和流動(dòng)路徑中的其他中斷。
人們普遍認(rèn)為土壤中發(fā)生三種類(lèi)型的水分運(yùn)動(dòng):
飽和,
不飽和,和氣體
飽和水導(dǎo)率 (K sat )
當(dāng)土壤孔隙被水充滿(mǎn)(即Y m > 33 J/Kg)時(shí),就會(huì)發(fā)生飽和流。如果受重力和壓力的巨大差異驅(qū)動(dòng),具有大連續(xù)孔隙的土壤中的飽和流動(dòng)可能會(huì)很快。
飽和水流條件發(fā)生在含水層(含水沉積物和巖層)、水淹土壤和排水有限的較低土壤層中。在粘土層和表層土壤層之上的排水良好的土壤的上層也可以在強(qiáng)降雨事件或灌溉之后立即飽和。由于重力水部分從充滿(mǎn)水的大孔隙中排出,并且水被大氣泡取代,水流量大大降低。
當(dāng)土壤中較大的孔隙充滿(mǎn)空氣時(shí),水流被認(rèn)為是不飽和的。在這里,容納和傳輸水的是較小的孔。在這些條件下水流的驅(qū)動(dòng)力是通過(guò)基質(zhì)勢(shì)梯度(即Y m)。因此,運(yùn)動(dòng)將朝著潮濕土壤到干燥土壤的方向,從厚的濕氣膜到薄的濕氣膜。
不飽和流通常在細(xì)砂或聚集良好的壤土(中等大小的孔隙)中快速流動(dòng),而在非常細(xì)且聚集性差的粘土質(zhì)土壤(非常小的孔隙)中較慢。
蒸汽流只發(fā)生在相對(duì)干燥的土壤中,其中蒸汽壓力差異很大。