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利用单环入渗仪内地面单偏移探地雷达测定饱和水力传导度

地球物理 2013-06-10 v1

摘要

本研究展示了如何利用在单环入渗仪内水分入渗过程中获取的探地雷达 (GPR) 数据来反演饱和水力传导度。我们使用 Hydrus-1D 模拟水分入渗过程。在已知其他 van Genuchten 参数的基础上,基于特定的饱和水力传导度值,生成了入渗每个时间步的含水量剖面。利用复折射率法关系将含水量剖面转换为介电常数剖面。随后,我们使用 GprMax 程序套件生成雷达图,并通过探地雷达记录的电磁波到达时间来追踪湿润锋。理论上,任意入渗时间步的反射率与 GPR 信号之间的一维时间卷积,与雷达图中相应道记录的反射振幅峰值相关。我们利用这一关系对恒定水头和变水头入渗条件下的饱和水力传导度进行了反演。我们在合成算例以及在砂土上进行的两次实验中展示了该方法。此外,我们还讨论了由我们的算法从 van Genuchten 参数计算得出的饱和水力传导度的不确定性。

关键词

引用

@article{arxiv.1306.1627,
  title  = {Saturated hydraulic conductivity determined by on ground mono-offset Ground-Penetrating Radar inside a single ring infiltrometer},
  author = {Emmanuel Léger and Albane Saintenoy and Yves Coquet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1306.1627},
  year   = {2013}
}