11604.利用電阻率成像法(ert)監(jiān)測土壤水分研究

1、a山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文利用電阻率成像法利用電阻率成像法(ERT)監(jiān)測土壤水分研究監(jiān)測土壤水分研究Studyonmonitingsoilwaterthroughelectricalresistivitytomography研究生：劉振強(qiáng)劉振強(qiáng)指導(dǎo)教師：吳忠東副教授吳忠東副教授馬東豪副研究員馬東豪副研究員申請學(xué)位門類級別：工學(xué)碩士工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：礦業(yè)工程礦業(yè)工程研究方向：資源綜合利用資源綜合利用論文完成日期：2015年

2、4月10日2015年4月10日單位代碼：10433學(xué)號：Y1305147分類號：TD989密級：山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要電阻率成像法是以巖、礦石的電阻率差異為基礎(chǔ)的一種應(yīng)用較為廣泛的勘探方法。它具有分辨率高、經(jīng)濟(jì)成本低、效率高、信息豐富、解釋方便的特點(diǎn)。雖然電阻率成像法在多尺度土壤水文過程觀測上表現(xiàn)出了很大的發(fā)展前途，但其應(yīng)用多在于地質(zhì)探礦領(lǐng)域，其能否適用于條件更復(fù)雜，要求更精細(xì)的土壤特性及過程有待研究。探測土壤含水量的方式各

3、種各樣，而電阻率成像法作為一種無傷探測方式，既可以全面探測土壤的電性特性，特別是二維甚至是三維剖面的探測，同時(shí)簡單有效。在土壤水文過程中通過研究土壤電阻率與含水量之間的關(guān)系，從而得到其之間的變化甚至變化過程具有較好的實(shí)踐意義。土壤的電阻率變化影響因素很多，包括土壤的類型、孔隙度、顆粒大小等，不過溫度與含水量是很重要的影響因素。ERT是非破壞性，能夠產(chǎn)生二維或三維空間和時(shí)間土壤電阻率變化，而通過電阻率成像法獲得的是視電阻率，需要數(shù)據(jù)反演才

4、能獲取真實(shí)的電阻率分布。本項(xiàng)目擬開展電阻率成像法在水文過程觀測的相關(guān)研究，希望研究的結(jié)果對于改進(jìn)高密度電阻率成像法，實(shí)現(xiàn)勘探學(xué)、土壤學(xué)和水文學(xué)之間的技術(shù)交流做出貢獻(xiàn)。本論文主要從電阻率成像法技術(shù)出發(fā)，研究了電阻率成像法的測量、反演技術(shù)，且經(jīng)過模擬計(jì)算，研究了電阻率與含水量關(guān)系，以及ERT和TDR所測得含水量與儲(chǔ)水量關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在小區(qū)的三層土壤分層中，每層的土壤電阻率與體積含水量的關(guān)系都較好的吻合了Archie經(jīng)驗(yàn)公式，同時(shí)發(fā)現(xiàn)黏土層擬

5、合度是最高的，30cm以上耕作層擬合度也較好，最下層擬合度一般。而對土壤ERT和TDR所測得含水量與儲(chǔ)水量關(guān)系中，發(fā)現(xiàn)中層和上層表現(xiàn)較好吻合度均較高，下層表現(xiàn)均較差。本實(shí)驗(yàn)是采用較淺的土壤分層的方法對土壤電阻率和含水量的關(guān)系進(jìn)行研究的，高密度電法儀監(jiān)測的電阻率通過反演后得到的真實(shí)電阻率，測量數(shù)據(jù)采用反演、插值、擬合、溫度校正的方式來擬合電阻率與含水量的關(guān)系，通過Archie經(jīng)驗(yàn)公式得出土壤電阻率與含水量關(guān)系。時(shí)間跨度比較大，受環(huán)境等其他