土壤一类多孔介质横断面,颗粒表面计量图像显微镜

土壤一类多孔介质横断面,颗粒表面计量图像显微镜
土壤一类多孔介质中的流动通道，比圆筒和裂除复杂得多，故合理的通量方程将更复杂。对土壤来说，原只是圆筒或裂隙之长的距离因数s得改成曲折地穿过介质孔隙的流动通道之长。通路长度(有许多不同的通路)不能直接测出，只能从其它测定手段如电导率的测定或通过比较带理论性计算的经验数据而间接推出。另外，土壤中并不是所有孔隙都与流动有关，许多孔隙被排列成无流动产生的形式。
随着气相介入多孔体系，流方程必须根据液流有效横断面不再相当于总孔隙度这一事实而予以修改。另外，由于大孔隙一般都是湿时最后充满水分、干时最先空出，故总孔隙水中靠近固体表面的部分将因含水量减低而显著增加。这可引起导水率随含水量减低而显著降低；下降的导水率远低于按充水横断面缩减程度所预示的值。因此流动方程中导水率因素必须根据所减少的横断面和靠近颗粒表面的摩擦的附加影响进行修改。
渗透或水分向下进入土壤，是水分循环中的土壤相中较重要的过程之一。只要水分进入土壤是由基质力以及重力引起的，则进入的水分除去向下者外，还可取横向或向上方向。渗透通常是指向下运动。对二维和三维运动将作简单考虑，因为它们在田间也是重要的。在水分进入土壤的早期阶段，基质力通常胜过重力，因此许多关于渗透早期的结论很自然地不包括重力。   详细汇述了根据流动方程的解而对渗透所作的数学处理。有许多渗透方程来自田问结果的分析。通过这些渗透方程的比较确切的解，可以加深我们对渗透物理的理解，但在这里经验方程仍占相当分量，因为它们包含着各种参数，后者可用于解释在数学解中为使问题能解决而有意略去的复杂情况。    渗透过程在水分循环中的重要性是十分明显的。这是一个在表面径流和地下径流之间分配降水或其它地面水的过程。在．土壤物理学中具特殊重要性的是潜水径流。一般早已认识到土壤通过渗透吸收水分的能力不是恒定的，十分重要的是在渗透过程中渗透速率有随时间而减低的趋势。研制田间渗透方程的方法，通常首先是试图推导出逐渐减低的渗透速率的数学式，然后再试图对渗透过程作物理解释。基本的数学方法是从物理学着手并表明渗透速率减低是基质势梯度减低的必然结果，而后者与渗透时湿润锋越来越推向深处有关