多數(shù)情況下,土壤水分是處于非飽和狀態(tài)的,尤其是根區(qū)周?chē)乃?,是土壤處于不飽和狀態(tài)下進(jìn)行的。在不飽和水流過(guò)程中,土壤水的含量和狀態(tài)是經(jīng)常變化的,所以用定量的方法說(shuō)明不飽和水的數(shù)字模式是很困難的。非飽和土壤的導(dǎo)水率,隨水量和水勢(shì)而變化。作為不飽和水流的驅(qū)動(dòng)力是基質(zhì)勢(shì)梯度與重力勢(shì)梯度,而又以基質(zhì)勢(shì)為主。所以,在非飽和流體流動(dòng)中,土壤水分總是從水膜厚的地方流向水膜薄的地方,由毛管彎月面曲率半徑大的地方流向曲率半徑小的地方,或是由土壤吸力低的地方流向吸力高的地方。
當(dāng)土壤水分減少時(shí),大孔隙中的水首先被排走,由空氣取而代之,使土壤導(dǎo)水?dāng)嗝娴拿娣e減少。當(dāng)大孔隙中的水完全被排走后,只有小孔隙充水,這些小孔隙的導(dǎo)水能力很低,因而導(dǎo)水較慢。大孔隙充氣后,阻礙水分的流動(dòng),使水分迂回曲折的流動(dòng),增長(zhǎng)了水分的移動(dòng)距離,使流速變緩。在質(zhì)地較粗的土壤中,大孔隙的水流干后,在土粒之間的接觸處,保留有觸點(diǎn)水,它們之間彼此不聯(lián)系,因此導(dǎo)水能力明顯下降。
在飽和流動(dòng)時(shí),砂土、質(zhì)地粗的和有結(jié)構(gòu)的土壤滲水快,也就是說(shuō)導(dǎo)水性最好,一般情況下,不容易出現(xiàn)積水.但在不飽和土壤中的水流,在一定土壤水吸力的水平下,質(zhì)地細(xì)、小孔隙多的土壤和粘土反而比砂土的導(dǎo)水性好。其原因是,在一定吸力下,這些土壤的充水孔隙比砂土多。從導(dǎo)水率的變化幅度看,砂土的不飽和導(dǎo)水率變化較為劇烈,壤土次之,粘土變化比較緩和。