Zuigspanning

De zuigspanning of waterspanning geeft de energieverhouding in het water van de poriën in de bodem weer. Er is een functioneel verband tussen de zuigspanning (druk van het water in de poriën) en de hoeveelheid water in de poriën (verzadigingsgraad van de bodem). De samenhang tussen de zuigspanning en de vochtigheid van de bodem is karakteristiek voor de poriëngrootteverdeling en ook voor het wateropnemend vermogen van de bodem.

Bij het verzadigingspunt, de grond is volledig met water verzadigd, is de zuigspanning 0 hPa en bij het verwelkingspunt is de zuigspanning 15 000 hPa. Tussen deze waarden kan de plant water opnemen. Komt de zuigspanning boven de 800 hPa dan wordt er als hier mogelijkheden voor zijn beregend.

De zuigspanning is een mechanische spanning in het water van de poriën en is de resultante van de capillariteit van de bodemstructuur en de oppervlaktespanning van de bevochtende fluïdums. Microscopisch kan de zuigspanning als een discontinuïteit van de fasendrukken aan de fasengrensvlakken tussen de vochtige en niet vochtige fase herleid worden. De stijghoogte in een niet beregende bodem is vanaf het grondwater des te hoger naarmate de met elkaar verbonden poriën fijner zijn. Dit komt door de capillaire opstijging, die tegen de zwaartekracht inwerkt.

Naar de Wet van Hagen-Poiseuille neemt een laminaire stroming door een buis met de vierde macht van de doorsnee van de buis af. Daarmee neemt bij stijgende zuigspanning in de bodem niet alleen het watergehalte maar ook de waterdoorvoer af.

Voor de beschrijving van de waterbeweging in de bodem wordt als maat voor de energieverhoudingen van het poriënwater het waterpotentiaal, de som van de zwaartekrachtpotentiaal en de tensiometerdrukpotentiaal (zie Wet van Darcy), gebruikt. Als referentiepunt dient in de grondmechanica vaak de grondwaterspiegel. Volgens afspraak zijn onder de grondwaterspiegel de poriënwaterdrukken positief en daarboven met het omgekeerde teken (negatief) weergegeven als zuigspanningen.