水文学概论：土壤水分的作用力

土壤固体颗粒与水分子经常处于相互作用的状态中，其作用力的性质决定于水分子与土壤颗粒表层分子和离子所固有的性质和不同的作用。作用于土壤水的主要力有分子力、毛细管力和重力。由于这些力随时都在变化，水分受力不平衡，处于经常运动和变化之中，因而决定了土壤水的不同存在形式和运动特性。

1.分子力

分子力是指土壤颗粒表面的分子和离子对水分子的吸引力。分子力的大小与土粒的表面积成正比，表面积越大分子力越大。紧靠土粒表面的分子力甚大，可达1.01GPa，当吸附水分子以后，分子力迅速衰减，以致消失。当达到几十个水分子厚度时，分子力就不再起作用了。水分向土壤颗粒表面结合的现象称为吸附，分子力有时也称为吸附力。

2.毛管力

在未充满水的毛管孔隙中，由于存在液体弯月面的表面张力，形成毛管力，作用于土壤水。若这种力处于不平衡状态，会使土壤水运动，或者保持在土壤孔隙中。毛管力的大小视毛管孔径和液面的表面张力的大小而定。(www.xing528.com)

3.重力

土壤水处于重力场之中，受地心引力作用，其大小可用水头表示。

除上述主要作用力以外，土壤水还可能受到渗透压力作用。在水分运动时，还受黏滞力、空气压力等各种阻力的作用。

这些作用力中，分子力和毛管力与土壤的机械物理特性密切相关，对不同的土壤其大小是不同的。对于同一土壤，它们又随土壤含水量的变化而变化，即在土壤水分运行的不同阶段它们的大小是不同的。在这些力的作用下，导致了土壤中水分的运行和动态变化，同时水分的变化又反映了这些作用力中某些作用的削弱与增长。