（一）试验方案
冻融土壤入渗试验旨在通过系统的大田试验，全面揭示冻融土壤的基本特性、了解影响冻融土壤入渗的主导因素，建立冻融土壤入渗模型，为指导越冬期的灌溉提供土壤水分入渗模型及其模型参数的确定和预测方法。试验方案主要根据影响非冻结土壤水分入渗特性的影响因素和冻结土壤特有的影响因素进行设计。主要包括土壤质地影响试验、土壤结构影响试验、土壤含水率影响试验、地温影响试验、冻融过程影响试验、灌溉水温影响试验、地下水位埋深影响试验、地气温度的日变化影响试验等。
土壤质地按三种土壤进行，中心试验站土壤、平遥宁固土壤和平遥北长寿土壤。
土壤结构根据越冬期季节性冻融区大田所处状态确定，安排冬小麦田、秋耕地和未耕地三种耕作条件。三个越冬期共安排八种耕作条件下的入渗试验，中心试验站的冬小麦田、秋耕地和未耕地平遥北长寿的冬小麦田、秋耕地和未耕地平遥宁固的秋耕地和未耕地。
土壤含水率影响试验按三种条件下进行试验，其一是在具有不同地下水埋深的测坑内进行，地下水位0.5～2.5m，级差0.5m，在无灌溉条件下构成通体剖面含水率差异其二是通过不同时间等水量灌溉（各种处理灌水时间相差10～15天，灌水定额90 mm），构造一定深度范围内土壤含水率差异其三是模拟降雪快速融化的地表土层含水率提高的情况，通过夜间冻结前喷洒不同水量构成含水率差异。一般按5种含水率分别在不同土壤质地、结构和地温下进行试验。
地温影响试验结合冻融过程影响试验进行。对上述8种耕作条件土壤，跟踪进行整个冻融期入渗试验，每个越冬期进行9～11次。每次试验进行地温测定，以揭示地温对入渗特性的影响。地温影响试验，一方面根据天气预报在不同气温日进行，另一方面所有跟踪试验都在上午8～9时进行，以消除白天气温对地表温度的快速影响。
灌溉水温影响试验仅对个别土壤结构进行，以了解灌溉水温对冻融土壤入渗的影响。通过灌溉水中掺热水的方法，构造不同水温灌溉水入渗条件。水温按三个级差考虑，对平遥宁固未耕地在两种冻融条件下进行。
冻融期间土壤入渗试验的日变化，针对三种土壤的7种结构、选择具有代表性的气温日进行试验。每个试验日进行6～8次试验，每3～4小时进行一次。
为了了解地表覆膜对冻融土壤入渗特性的影响，进行了79组地膜覆盖下的田间入渗试验。
为了对冻结、非冻结土壤入渗能力进行比较，对上述各类试验安排了一定数量的非冻结土壤入渗试验。
根据上述总体方案设计，拟定的分年度实施方案见表2-11。
表2-11 土壤入渗试验分年度实施方案
（二）试验方法
冻融土壤入渗试验采用积水入渗方法，即试验时形成地表含水率接近饱和含水率θs的一维垂直入渗条件，其入渗界面边界条件属灌溉入渗模型。为消除积水水头对势梯度的影响，将积水水深控制在2～3 cm。入渗过程中分时段记录时段入渗水量，根据土壤入渗的一般过程，入渗开始后的8 min内，每分钟观测一次，10～15 min内，2～3 min观测一次，15～60 min内，5 min观测一次，60 min以后，10 min观测一次。入渗时间由相对稳定入渗条件控制，即入渗率达到相对稳定时结束试验。试验结果表明：耕种条件下非冻结土壤一般在60 min内可达到稳定入渗状态，冻结土壤达到稳定入渗的时间相对更短，考虑到资料的一致性和可靠性，试验中的入渗试验时间取90 min，个别具有特殊目的的试验延长到160 min。
在进行入渗试验时，除了测定入渗水量随时间的变化过程外，同时测定入渗土壤的剖面含水率、土壤容重、地温剖面分布、气温、灌溉水温。
