冻融土壤Philip入渗模型参数的BP预报模型

李昊哲，樊贵盛

(太原理工大学水利科学与工程学院，太原 030024)

冻结土壤指的是温度在0 ℃或0 ℃以下，并含有冰的各种岩土和土壤，一般分为短时冻土、季节性冻土以及多年冻土。其中季节性冻土指的是持续半年至数月的冻土，而我国有超过54%[1]的土地位于季节性冻土区。据调查，我国北方大部分地区的冬、春灌溉都是在冻融条件下进行，为了确定合理的灌水技术参数和科学利用水资源，研究在冻融条件下水分的入渗特性便显得必要。同时，冻融条件下水分的入渗特性的研究对综合评价地表、地下水资源，高效利用土壤水资源具有有重要的意义。

多年来，学者们对于非冻融土壤的入渗过程、特性和模型进行了大量的研究，相对而言对冻融土壤入渗的研究较少。冻融土壤入渗是指具有一定温度的灌溉水垂直向下进入冻融土壤的过程[2]。上世纪90年代以来，人们对冻融土壤的研究也在逐步深入，樊贵盛，郑秀清[3]通过冬季大田耕作土壤的系列跟踪试验，分析了冻融土壤的减渗机理和地下水埋深对冻融土壤水分入渗特性影响，得出冻融土壤的入渗能力随地下水埋深的增加而增加的研究结论。Thunholm[4]等人对冻结黏土的土壤水分入渗特性进行了研究分析。郑秀清，陈军锋，邢述彦[5]针对不同的地表覆盖对冻融土壤入渗能力及入渗参数进行了研究，结果表明冻融土壤入渗能力主要受冻层的控制。彭振阳、黄介生[6]等研究了季节性冻融土壤水分运动规律，从定性和定量两个方面分析了潜水浅埋深条件下季节性冻融土壤水分运动的一般规律，表明冻结期内土壤水分向上运动，潜水补给土壤水，消融期则以20～40cm深度为界，土壤水分向上下两端运动。……