裂隙土中流动动力学的高分辨率建模非常复杂且计算要求很高，因为它除了解决裂缝内部的多相自由流动问题外，还需要对裂隙进行精确的几何描述。在本文中，我们提出了一个裂隙土壤中饱和-非饱和流的理想化模型，该模型使用裂隙的显式表示来保留裂隙流动力学的核心方面。该模型基于基体中的 Richards 方程和裂缝中的静水平衡。虽然第一个建模选择是标准的，但后者是由基质和裂缝之间的流态差异驱动的，也就是说，即使在饱和条件下，裂缝内部的水流速度也比土壤中的水流快大得多。在基体/裂缝界面上，只有当克服裂缝内部空气提供的毛细屏障时，该模型才允许基体和裂缝之间的水交换。因此，根据润湿条件，裂缝可以充当不透水屏障或快速水流的路径。由于在数值模拟中，计算网格中的每个裂缝面都是一个潜在的渗流面，因此求解得到的非线性方程组是一项艰巨的任务。在这里，我们提出了一个基于离散裂隙矩阵方法的一般框架、方程的有限体积离散化以及一种实用的迭代技术来求解界面处的条件流。数值示例支持模型的数学有效性和物理适用性。
在本文中，我们提出了一种在裂缝充当毛细管屏障的情况下饱和-非饱和流的新模型。当超过裂缝内部空气施加的毛细管屏障时，所提出的模型可作为评估水通过裂缝网络的快速移动的实用工具，否则裂缝不会受到水流的影响（即，在严格不饱和的情况下）。
通过收敛分析验证了模型的数值正确性，而与等量纲 Richards 方程模型的定性比较表明与混合维度模型获得的结果具有良好的一致性。此外，对孤立裂缝和裂缝网络情况的模拟产生了物理上一致的结果。对裂缝网络内的水流（例如，水膜流）的更准确描述及其对三维的推广是当前模型的自然延伸。
