土壤水分运动的定解条件

三、土壤水分运动的定解条件

利用土壤水分运动基本方程描述特定条件下土壤水分运动时，需要根据具体情况确定土壤水分运动的定解条件，即初始条件和边界条件。

（一）初始条件

在实际应用中，通常研究某一特定时刻之后的土壤水分运动情况，初始条件则指这一土壤水分发生特定时刻被研究的土体其含水量或土水势在剖面的分布状况。如果该时刻的土壤含水量均匀分布，则初始条件表示为：

θ（0，x）＝θi

式中：θi为初始土壤含水量。

（二）边界条件

边界条件是在外界因素作用过程中，研究土体边界所具有的特定限制条件。边界条件通常分为三种类型。

1．浓度型（第一类）

在土壤水分运动过程中，土壤供水边界维持恒定的土壤含水量或土壤基质势，这样边界条件可以表示为：

θ（t，0）＝θ1(https://www.daowen.com)

或

φ（t，0）＝φ1

式中：θ1为边界土壤含水量；φ1为边界土水势。

2．通量型（第二类）

土壤供水表面的供水强度R（t）维持不变，而且不至于形成表面径流的边界条件为：

这种边界条件适合于降雨—入渗、喷灌入渗过程。

3．混合型（第三类）

对于降雨入渗过程而言，在降雨开始阶段，土壤入渗能力大于雨强，土壤表面不发生积水。随着降雨历时增加，土壤表面发生积水，并产生地表径流。这种边界条件可以分成两个阶段：一个是在土表积水以前，降雨全部入渗，入渗强度等于降雨强度，因此属于通量型；另一个是在土壤表面发生积水后，表面处于饱和状态，边界条件可以看成是浓度型。因此，对于积水型边界条件可以看成是由浓度型和通量型组成。