在沉积物或土壤中，水能在毛细条纹以上向上延伸多远?

Question

毛细条纹是水位以上的区域，在这里，水处于张力状态，使连通的孔隙空间完全饱和，尽管孔径的变化意味着毛细上升高度的变化，因此，毛细条纹的厚度可以包括最大孔隙不饱和的区域(许多工作者只将所有孔隙都饱和的区域视为毛细条纹)。粘土中的毛细管条纹可达数米厚。在毛细条纹上方，有一个可变含水饱和度的区域，称为渗流区，在这里水处于张力状态，但孔隙没有完全饱和。

水能从毛细血管边缘向上延伸到任何有意义的距离(比如超过一厘米左右)和任何有意义的量吗?如果一种植物的根在渗流区，没有到达饱和的毛细血管边缘，可能30厘米到一米或更多的边缘，他们能从饱和的地下水中获得大量的水吗?

Answer 1

渗流区可以是米量级，这取决于土壤类型(土壤越细越高)。毛细管上升的最大高度(h_c美元)当毛细吸力头等于高于地下水位的标高头时发生。

在有直径的毛细管中$ d $，水有表面张力T_s美元，零接触角，单位重量\伽马美元，则最大毛细管上升为$ h_c = \压裂{4 t_s} {d \г}$(Lu and Likos 2004)。

Lu和Likos(2004)汇编的一些实证研究(表4.1)发现，在各种土壤中毛细最大上升高达360厘米(95%粉砂/粘土来自Lane和Washburn(1946))。话虽如此，在这样的土壤中，植物将无法大量获得水分率，因为水力传导率很低。

参考文献:Lu, Ning and Likos, William J.(2004)。非饱和土力学．