土壌水 どじょうすい 英語 soil water は 水圧が大気圧より小さい不飽和帯に存在する地中水のことである 土壌水は 地下水面より浅い土壌中に存在する 土壌水は 土粒子内またはとして土壌中に存在している 間隙中の水土壌は土粒子 水 空気から構成されているが 土粒子以外の部分を間隙とよび その空間に土壌水が入ることができる 土壌水帯では 間隙が水で満たされず 水と空気が混在することが多い ここで 土壌の全体積をV displaystyle V 間隙の体積をVv displaystyle V v とすると 間隙率 porpsity n displaystyle n は n VvV 100 displaystyle n frac V v V times 100 と表される 水の体積をVw displaystyle V w とすると 体積含水比 volumetric water content 8 displaystyle theta 飽和度 degree of saturation S displaystyle S は 8 VwV 100 displaystyle theta frac V w V times 100 S VwVv 100 displaystyle S frac V w V v times 100 と表される エネルギーポテンシャル詳細は 水ポテンシャル を参照 土壌水のエネルギーポテンシャルは 以下の式で表すことができる ϕt ϕg ϕm ϕo ϕa displaystyle phi t phi g phi m phi o phi a なお ϕt displaystyle phi t は全ポテンシャル total potential ϕg displaystyle phi g は重力ポテンシャル gravitational potential ϕm displaystyle phi m はマトリックポテンシャル matric potential ϕo displaystyle phi o は浸透ポテンシャル osmotic potential ϕa displaystyle phi a は空気ポテンシャル pneumatic potential である ここで マトリックポテンシャルと空気ポテンシャルを合算して圧力ポテンシャル pressure potential ϕp displaystyle phi p とする 空気ポテンシャルが無視可能な場合 ϕt ϕg ϕp ϕo displaystyle phi t phi g phi p phi o と表せる 水理ポテンシャル hydraulic potential ϕ displaystyle phi を考え 浸透ポテンシャルも無視可能な場合 ϕ ϕt ϕo ϕg ϕp displaystyle phi phi t phi o phi g phi p と表せる 水の流れを扱うときは 単位体積重量あたりのエネルギーで考えると扱いやすいため ポテンシャルの値を重力加速度g displaystyle g で割り 水頭で考える このとき 以下の式が成立する ϕg h z psw displaystyle frac phi g h z psi w ただし h displaystyle h は水理水頭 hydraulic head z displaystyle z は重力水頭 gravitational head psw displaystyle psi w は圧力水頭 pressure head である なお 土壌水の圧力ポテンシャルおよび圧力水頭は常に負の値をとる また 土壌水の圧力水頭の測定ではテンシオメーターが利用可能である 水分特性曲線詳細は 水分保持曲線 を参照 水分特性曲線により 土壌水の含水量と圧力水頭の関係性を示すことができる 運動方程式土壌水帯でダルシーの法則を適用可能とする場合 土壌水の運動方程式として以下のリチャーズ式が成立する 8 t x k psw h x y k psw h y z k psw h z displaystyle frac partial theta partial t frac partial partial x Big k psi w frac partial h partial x Big frac partial partial y Big k psi w frac partial h partial y Big frac partial partial z Big k psi w frac partial h partial z Big ただし x displaystyle x y displaystyle y z displaystyle z は土壌水帯内部での固定直交座標 t displaystyle t は時間である 脚注注釈 一方 地下水面より深い土壌中に存在する地中水を 地下水という 一方 地下水帯では間隙中が水で満たされている 土壌水にかかるそれぞれの力に起因するポテンシャルの総和のこと 吸着力と毛管力に起因する 土壌中に存在する溶質に起因する 土壌空気の圧力の変化に起因する 単位質量あたりのエネルギーで考えている 出典 杉田 田中 2009 p 133 a b c 浅沼 田中 辻村 2019 p 33 杉田 田中 2009 p 136 杉田 田中 2009 pp 134 135 杉田 田中 2009 pp 134 136 a b c d e 杉田 田中 2009 p 140 杉田 田中 2009 p 142 a b c d 杉田 田中 2009 p 141 杉田 田中 2009 pp 140 141 杉田 田中 2009 p 143 a b 杉田 田中 2009 p 147 参考文献浅沼順 田中正 辻村真貴 著 水循環システムとは何か 松岡憲知 田中博 杉田倫明 八反地剛 松井圭介 呉羽正昭 加藤弘亮 編 編 改訂版 地球環境学 古今書院 地球学シリーズ 2019年 30 36頁 ISBN 978 4 7722 5319 2 杉田倫明 田中正 編著 水文科学 共立出版 2009年 ISBN 978 4 320 04704 4, ウィキペディア、ウィキ、本、library、論文、読んだ、ダウンロード、自由、無料ダウンロード、mp3、video、mp4、3gp、 jpg、jpeg、gif、png、画像、音楽、歌、映画、本、ゲーム、ゲーム、モバイル、電話、Android、iOS、Apple、携帯電話、Samsung、iPhone、Xiomi、Xiaomi、Redmi、Honor、Oppo、Nokia、Sonya、MI、PC、ウェブ、コンピューター