第二章 地球上的水循环　　第六节 下渗

　　下渗又称入渗，是指水从地表渗入土壤和地下的运动过程。它不仅影响土壤水和地下水的动态，直接决定壤中流和地下径流的生成，而且影响河川径流的组成。在超渗产流地区，只有当降水强度超过下渗率时才能产生径流。可见，下渗是将地表水与地下水、土壤水联系起来的纽带，是径流形成过程、水循环过程的重要环节。

　　一、下渗的物理过程

　　（一）下渗过程的阶段划分

　　地表的水沿着岩土的空隙下渗，是在重力、分子力和毛管力的综合作用下进行的，其运动过程就是寻求各种作用力的综合平衡过程。整个下渗的物理过程按照作用力的组合变化及其运动特征，可划分如下3个阶段：

　　1.渗润阶段 降水初期，若土壤干燥，下渗水主要受分子力作用，被土粒所吸附形成吸湿水，进而形成薄膜水，当土壤含水量达到岩土最大分子持水量时，开始向下一阶段过渡。

　　2.渗漏阶段 随着土壤含水率的不断增大，分子作用力渐由毛管力和重力作用取代，水在岩土孔隙中作不稳定流动，并逐渐充填土壤孔隙，直到基本达到饱和为止，下渗过程向第三阶段过渡。

　　3.渗透阶段 渗透阶段的特点是，在土壤孔隙被水充满达到饱和状态时，水分主要受重力作用呈稳定流动。

　　上述3个阶段并无截然的分界，特别是在土层较厚的情况下，3个阶段可能同时交错进行。此外，亦有的将渗润与渗漏阶段结合起来，统称渗漏，渗漏的特点是非饱和水流运动，而渗透则属于饱和水流运动。

　　（二）下渗水的垂向分布

　　包德曼（Bodman）和考尔曼（Colman）通过实验发现，在积水条件下（保持5毫米水深），下渗水在土体中的垂向分布，大致可划分为4个带。它们具体反映了下渗水的垂向运动特征。

　　1.饱和带 饱和带位于土壤表层。在持续不断地供水条件下，土壤含水量处于饱和状态，但无论下渗强度有多大，土壤浸润深度怎样增大，饱和带的厚度不超过1.5厘米。

　　2.过渡带 在饱和带之下，土壤含水量随深度的增加急剧减少，形成一个水的过渡带。过渡带的厚度不大，一般在5厘米左右。

　　3.水分传递带 水分传递带位于过渡带之下，其特点是土壤含水量沿垂线均匀分布，在数值上大致为饱和含水量的60—80％左右。带内水分的传递运行主要靠重力作用，在均质土中，带内水分下渗率接近于一个常值。

　　4.湿润带 水分传递带之下，则是一个含水量随深度迅速递减的水分带，称湿润带。湿润带的末端称为湿润锋面，锋面两边土壤含水量突变。此锋面是上部湿土与下层干土之间的界面。

　　随着下渗历时的延长，湿润锋面向土层深处延伸，直至与地下潜水面上的毛管水上升带相衔接。在此过程中，如中途停止供水，地表下渗结束，但土壤水仍将继续运动一定时间。在这种情况下，土层内的水将发生再分配的运动过程，其分布情况则决定于土壤特性。

　　（三）下渗要素

　　为了定量研究水的下渗的物理过程，经常要运用到下渗率和下渗能力等要素。

　　1.下渗率f又称下渗强度。是指单位面积上单位时间内渗入土壤中水量，常用毫米/分或毫米/小时计。

　　2.下渗能力fp，又称下渗容量。指在充分供水条件下的下渗率。

　　3.稳定下渗率fc简称“稳渗”。通常在下渗最初阶段，下渗率具有较大的数值，称为初渗（f0），其后随着下渗作用的不断进行，土壤含水量的增加，下渗率逐步递减，递减的速率也是先快后慢。当下渗锋面推进到一定深度后，下渗率趋于稳定的常值。此时下渗率称为“稳定下渗率”。这个过程可用下渗曲线表示，图上的累积下渗（F）曲线，则是下渗量随时间的增长过程。累积曲线上任一点的坡度，表示该时刻的下渗率，即

　　二、下渗理论与下渗经验公式
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