我国东北部地区属于季节性冻土区,由于气象的规律性变化,导致水土体系的季节性冻融,从每年的11月份开始冻结,次年6月份完全融化。土壤的冻结和融化过程会导致土壤水理性质和孔隙特征的改变,而冻土层作为一种隔水层或弱透水层的存在,也使得寒区的土壤水分迁移变得更加复杂,用非寒区常规渗流理论应用于寒区效果较差,故本文主要针对寒区季节性冻土的冻结和融化过程,对土壤的水理性质和孔隙特征展开分析,探究其变化规律,并在此基础上对寒区的地下水渗流问题进行简单探讨。本项实验的研究区为黑龙江省绥化市庆安灌溉实验站,对该地取回的土样处理后进行室内实验,测定土壤的水理性质(容水度、持水度、给水度、透水度)及孔隙度的大小,通过实验得出,土壤容水度和给水度在冻融循环过程中呈现先减小后增加的趋势,持水度则为先增大后减小的趋势;通过低温实验和融冰性实验选取45%浓度的乙二醇溶液作为低冰点惰性液体,利用该惰性液体进行渗透实验,计算渗透系数得出冻结后土壤的渗透系数小于非冻土;用饱液实验得出冻融循环中孔隙度的变化规律为先减小后增大。利用便携式土壤剖面水分速测仪对土壤冻融过程中未冻含水量进行测定,得出距离地表越近的土层,未冻含水量的变化受温度影响较大,并分析了未冻水除受温度影响较大外,也受其土壤本身的土质、初始含水率、土壤含盐量的影响。利用寒区冻土监测系统对研究区的冻土层厚度以及不同深度土层的温度进行了实时监测,加深了对冻土层形成与消亡的微观概念,证实了冻土层“单项冻结,双项融化”的显著特点。分析了寒区土壤水分迁移机理和未冻水动力学的基本理论,简单阐述了薄膜理论与导湿系数,从原理出发探讨了土壤含水率、渗透系数以及毛细管压力水头对寒区地下水补给量的影响,最后,在所做的实验成果和相关文献查阅的基础上,以渗流速度和能量守恒的角度出发,对寒区土壤冻融循环过程中地下水流的数学模型进行简单的讨论与假设。