土壤介電常數(shù)和體積含水率定量關(guān)系的確定是發(fā)展基于探地雷達(dá)（GPR）技術(shù)測(cè)定土壤體積含水率的重要基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的探地雷達(dá)技術(shù)計(jì)算土壤體積含水率一般基于經(jīng)典的Topp公式,但計(jì)算值與實(shí)測(cè)數(shù)值誤差較大,難以滿足不同地質(zhì)條件下土壤體積含水率的計(jì)算精度。為解決該問題,采用探地雷達(dá)與淺層鉆探相結(jié)合的方法,利用淺層鉆探對(duì)介質(zhì)層位的描述和深度標(biāo)定,通過精確計(jì)算雷達(dá)數(shù)據(jù)剖面中雷達(dá)波到達(dá)各反射界面的雙程走時(shí),更加準(zhǔn)確地獲得各層介質(zhì)界面上方相對(duì)介電常數(shù),并通過對(duì)各介質(zhì)的實(shí)測(cè)含水率進(jìn)行回歸分析,建立了適用于中國(guó)西部不同粒徑砂壤的體積含水率精確計(jì)算的Topp公式修正模型。結(jié)果表明:修正后的Topp公式形式的計(jì)算模型獲取的體積含水率平均誤差較修正前細(xì)砂降低了42%,中砂降低了56%,平均誤差率較修正前細(xì)砂下降了近58%,中砂下降了近67%,2種粒徑砂壤使用修正后計(jì)算模型的體積含水率計(jì)算準(zhǔn)確度均獲得大幅提高。對(duì)比結(jié)果說明了利用實(shí)測(cè)含水率對(duì)Topp公式修正的計(jì)算模型的準(zhǔn)確性,同時(shí)驗(yàn)證了基于探地雷達(dá)與淺層鉆探相結(jié)合的GPR波速標(biāo)定方法對(duì)我國(guó)西部砂壤介質(zhì)含水率的精確計(jì)算方法的合理性。 

【文章來源】：煤炭科學(xué)技術(shù). 2020,48(09)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

探地雷達(dá)探測(cè)原理

3)實(shí)地取樣。同時(shí)為對(duì)探地雷達(dá)獲得的含水率進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證，每條測(cè)線每隔200 m設(shè)置1個(gè)取樣點(diǎn)，取樣點(diǎn)分布情況如圖3所示。采用淺部地層鉆探方式取樣。以洛陽(yáng)鏟為工具，對(duì)每條測(cè)線上的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行打鉆取樣，每隔0.5 m進(jìn)行1次提鉆，對(duì)鉆內(nèi)砂壤使用環(huán)刀取樣，為保證砂壤物性不被破壞，土樣取出后立即放入鋁盒內(nèi)密封保存。取樣工作如圖3b所示。圖3 雷達(dá)探測(cè)與取樣

圖2 研究區(qū)測(cè)線布置4)測(cè)定砂壤樣品體積含水率。利用電子秤對(duì)鋁盒內(nèi)的土樣及鋁盒進(jìn)行稱重，得到質(zhì)量，之后將其置于105℃的烘箱內(nèi)烘12 h左右直至恒重，稱其質(zhì)量。所用環(huán)刀規(guī)格為?50.46 mm×50 mm，則砂壤體積含水率計(jì)算式為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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