入渗的物理过程

入渗是在降雨或灌溉条件下，水分通过土壤表面垂直或水平进入土壤的过程。土壤入渗过程主要受控于供水强度和土壤入渗能力。供水强度是环境因素，取决于降雨强度和灌溉方式。而土壤入渗能力是决定于土壤自身特征，受土壤质地、土壤结构、土壤构造、土壤前期含水量影响。当供水强度大于土壤入渗能力，土壤入渗过程受控于土壤入渗能力。如果供水强度小于土壤入渗能力，土壤入渗受控于供水强度。

土壤入渗能力常用土壤入渗率和累积入渗量来表示。入渗率是指在单位时间、单位土壤表面进入的水量。在开始入渗阶段，土壤入渗率较大，随着时间延续，入渗率逐渐减小，并趋于稳定，并将趋于稳定的入渗率称为稳定入渗率。而累积入渗量是指一定时段内通过土壤表面渗入土壤的累积水量。累积入渗量（I）与入渗率（i）存在函数关系，利用公式表示为：

根据达西定理可知，土壤入渗能力主要取决土壤导水率和势梯度。土壤导水率反映了土壤水分运动特征，而势梯度反映了不同位置土壤水分所具有能量状态。根据土壤水分所具有能量状态和导水特征，将土壤入渗分成三个阶段，即湿润阶段、渗漏阶段和渗透阶段。

1．湿润阶段

在开始入渗时，入渗水分主要受分子力作用，水分被土壤颗粒所吸附。当土壤含水量大于分子持水量，这一阶段逐渐消失。因此对于干燥土壤而言，这一阶段表现的最为明显。(https://www.daowen.com)

2．渗漏阶段

在毛管力和重力作用下，水分在土壤孔隙中作非稳定流动，并逐步填充土壤孔隙，直到全部孔隙被水分所充满而饱和。

3．渗透阶段

当土壤孔隙被水分充满而饱和，水分在重力作用下呈现稳定流动。

由于三个入渗阶段土壤水分运动特征不尽相同，必然影响土壤水分的分布，Bodman（1945）和Colemen（1945）将土壤水分分布分成四个区，即饱和区、过渡区、传导区和湿润区。饱和区是指积水入渗后，土壤表层存在一薄的饱和层，可能数毫米或厘米；过渡区是指土壤含水量由饱和明显下降的区域；传导区是指土壤含水量变化不大的区域；湿润区是指含水量迅速减少至土壤初始含水量，而湿润区的前缘称为湿润锋。