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本文基于Harlan模型，考虑在冻结过程中，当土体中温度、含水率等因素发生变化而导致温度场重分布、水分发生迁移的情况下，建立冻土水热耦合模型。在冻土水热耦合迁移的数学模型基础上，将冻土进行了分层，建立了新的计算模型。对改进的模型进行了具体的理论推导，得出冻土不同层的水分迁移解析公式。计算某一时刻土体的水分分布规律，与实测结果对比。整体的水分分布规律以及未冻水和冰的变化规律与实测结果一致，含水量的计算结果与实测结果有一定的差距。通过误差分析认为其在合理范围之内。该模型较好的反应了水分的变化规律。