何雨江，蔺文静，王贵玲

中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄 050061

0 引言

随着太行山前地下水位持续下降、包气带厚度不断增加，使得包气带水热运移分析和模拟更为困难[1-2]。其原因主要有：土壤水入渗过程与时间密切相关，必须准确把握水分变化的时间点[3-4]；厚包气带水力参数的准确获取十分困难[5]；气象因素、剖面的空间变异[6]；监测的人为影响随着包气带增厚更为显著。

传统的监测土壤含水量的方法分别存在以下问题：人为扰动较大的取土法不可能再次测量同一剖面；不连续监测（厚度达几十米的包气带不可能同时监测）的中子仪法会造成重要渗透拐点的遗漏，且耗费大量人力；利用电磁波原理的小型测定仪器测定深度十分有限，只适合浅层包气带。因此，上述方法均不能满足深厚包气带的研究需求[7-10]。

美国CAMPBELL公司研发的时域反射（TDR）系统能够产生一个瞬时的、上升的电磁脉冲。通过同轴电缆和TDR探头（包括CS605、Model109和Watermark200）可以同时测量土壤的体积含水量、温度和基质势；反射波发生的采集样本和数字化数据可以分析，也可以存储下来；面板上的处理器可以很轻易、快速地把传播时间和脉冲转换成振幅信息，通过这些信息就可以反映出土壤的体积含水量，并可在-40～55℃下进行操作，且不受土层压力影响[11]。显然，该设备适用于长期原位监测包气带水热运移，特别是深厚包气带优势明显。

因此，笔者利用TDR100土壤多项监测系统测定深厚包气带全剖面土壤体积含水量和温度，以及降水、蒸发等自然条件共同作用下的水分分布和热量运移规律。……