Las características de filtración de las paredes de núcleo de arcilla son cruciales para la seguridad de filtración de las presas de enrocado con núcleo de arcilla, con el coeficiente de permeabilidad en la zona no saturada siendo no lineal. Para determinar con precisión los parámetros de filtración no saturada en presas de enrocado con núcleo de arcilla, este documento primero propone un algoritmo de búsqueda de reptiles mejorado (ERSA) aplicando tres estrategias de mejora: el mapa caótico de gato de Arnold, el factor evolutivo no lineal y la mutación Cauchy-Gaussiana adaptativa con peso variable. Luego, integrando el ERSA con el método de elementos finitos de filtración no saturada, se desarrolla un enfoque de modelado inverso. Este enfoque se aplica a una presa de enrocado real con datos de monitoreo operativo para determinar los parámetros de filtración no saturada del núcleo de arcilla. Los resultados indican que el ERSA supera al RSA original en funciones de prueba, y los resultados de cálculo de los parámetros de filtración determinados a través de la inversión son consistentes con los datos de monitoreo, mostrando un error absoluto medio general de 1.086 m. El enfoque de modelado inverso proporciona una referencia valiosa para determinar los parámetros de filtración no saturada en presas de enrocado con núcleo de arcilla similares.