理查德方程(Richards equation),理学-力学-流体力学,描述非饱和土体内水分运动的基本方程。1931年,L.A.理查德最早将适用于饱和水流动的达西定律引申应用于非饱和土体内水的运动,非饱和带水分流动的达西定律为: …(1)式中为单位断面面积上流过的水流通量;为水头;为渗透系数。此时的渗透系数不再是常数,而与土体的含水量有关,是含水量的函数,记作。把方程(1)带入到渗流的连续性方程中即可得到非饱和流动的基本微分方程,又称理查德方程。 …(2)式中为含水量;、、分别为、方向上的渗透系数;为水头;表示植物根系的吸水率,即根系在单位时间内由单位体积土壤中所吸收水分的体积。该式的正负号与垂向坐标轴方向的选取有关,如坐标轴方向向上为正,则取正号,反之取负号。在无植物的情况下。对于各向同性介质,理查德方程可表示为:…(3)为了适应于复杂多变的实际问题,并使问题的分析简便化,可把理查德方程转化为各种形式。在下面的分析中,垂直坐标均取向上为正。①以含水量为变量的形式:…(4)式中为土体水分扩散率。②以基质势为变量的形式:…(5)式中为基质势;为土体的容水度;为渗透系数。