周晓冰，栾永霞，林 青，徐绍辉†

（1. 青岛大学环境科学与工程学院，山东青岛 266071；2. 青岛市城阳区水资源服务中心，山东青岛 266109）

土壤水力性质是水分运动方程的重要参数，主要包括水力传导率K（θ）、土壤水分特征曲线θ（h）等，是建立土壤水分运动数学模型的基础。参数的可靠性直接影响水分运动模型预测的准确性。尽管有许多实验室和田间方法可以用来确定包气带中以土壤水分特征曲线和水力传导率为代表的土壤水力性质，但大多数方法需要静态或稳态流条件来满足相应分析方法的假设条件或需要较精密的仪器，这使得测量耗时耗力，可行性不高，特别是当土壤的空间变异性很强且区域范围较大时，更增加了测量的难度。因此，人们开始发展间接方法来估计土壤水力性质。间接方法有土壤转换函数法、物理-经验法、分形几何法、土壤形态学网络模型和数值反演方法等[1]。其中数值反演方法由于具有以下优点受到研究者的关注[2-4]：（1）无需精密的测量仪器；（2）不需要达到稳态水流，在初始和边界条件上较直接方法更加灵活；（3）可以从单个瞬态流实验同时估算土壤水分特征曲线和水力传导率；（4）为优化参数提供置信区间。但数值反演方法在确定土壤水力性质时通常存在解的非唯一性问题。

关于如何减少数值反演方法解的非唯一性和提高参数估计的准确性，国内外学者做了许多相关研究[5-7]。Toorman等[8]借助响应曲面方法对目标函数进行分析，使用出流量、压力水头、含水量的不同组合作为目标函数的测量变量，结果表明，如果在目标函数中包含压力水头值，对参数估计的敏感性将一定程度有所提高。……