入渗是水渗入土壤的物理现象。以单位时间入渗水深(即入渗强度或入渗率),或以历时入渗累积曲线表示。入渗是陆地水循环的组成部分,地面水入渗后转化为土壤水和地下水。入渗过程涉及水分的一维、二维、三维运动。一般认为,土壤 水分做一维垂直流动,这里强调的是非饱和地带的土壤水。
入渗过程按水分受力状况也可以表示为3个阶段:
①渗润阶段。水分受分子力作用呈土粒吸附的薄膜水,直至土壤含水量大于最大分子持水量为止,此时下渗强度较大;
②渗漏阶段。水分受毛管力和重力作用,不断填充毛管孔隙,直至达到饱和含水量为止。本阶段入渗强度逐渐减小;
③渗透阶段。毛管力消失,水在重力作用下向下渗透,土壤含水量不再增加,入渗水流呈饱和稳定流,入渗强度最小。在天然条件下,入渗过程十分复杂,因上述前两个阶段无明显界限,故陆地水文学中将它们合称为初渗阶段,第三阶段称为稳渗阶段。
入渗率是单位土壤面积上流入到土壤内水的体积通量认为土壤入渗能力取决于降雨速率超过入渗速率的条件。当降雨补给速率小于入渗能力时,雨水落到地面就快速入渗,这是受供水限制的入渗过程。当补给速率大于入渗能力时,入渗速率决定了体积水通量的大小,这是受土壤控制的入渗过程。土壤可限制表层和内部的入渗速率。在单独降水事件中,随着降雨强度及其持续时间以及土壤表面特性的变化,入渗速率会发生变化,影响入渗的因素包括土壤质地、土壤结构、土壤初始含水量、土壤化学性质和温度、植被覆盖情况和地表坡度等。这些因素影响空气和水分穿过土壤的能力,共同决定了土壤的入渗特性。此外,随着降雨过程发生变化,这些条件也会变化,从而加剧地表入渗的复杂性。
入渗强度常以室内土柱入渗模拟、实地人工降雨入渗模拟及入渗仪等方法测定;流域上的入渗量一般是在历年降雨径流实测资料基础上经反复推算和综合分析取得。入渗不仅直接决定地面径流的生成及大小,同时也影响壤中流和地下水的生成与大小。入渗可减少地面径流,削减洪峰,延缓洪水历时,增加壤中流和地下水水量,维持河川径流正常水位和枯水位。