本研究利用地電阻法 ERT 結合時域反射法 TDR 來觀測地層含水特性 變化，將 TDR 與 ERT 儀器配置完畢後進行監測，本詴驗場地於 2011 年 7 月 1 號凌晨 12 點開始量測，透過 ERT 的監測可以觀察 7 月 1 號至 9 月 15
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號乾燥的過程，將 ERT 量測得到資料進行反算，可畫出 3D 地電阻剖面圖。
圖 4- 14 是以 7 月 1 號為背景值（初始值），將日後每筆得到地電阻資料扣 掉初始值所繪成地層下電阻剖面變化圖，圖 4- 15 一樣以 7 月 1 號為初始 值，將 X-Y-Z 軸中央切片所繪成之地電阻剖面圖。由圖 4- 14、圖 4- 15 可 觀察到地層下電阻的變化，因地層上半部土層水分相較於地層下半部容易 蒸散和濕潤，因此地層上半部較容易看出電阻的變化。
2011/7/1_13 點 2011/7/3_13 點
2011/7/9_19 點
2011/7/19_13 點
2011/7/15_13 點
2011/7/29_18 點
2011/8/6_18 點 2011/8/11_12 點
2011/8/17_12 點 2011/8/31_00 點 2011/7/1_13 點 2011/7/3_13 點
2011/7/9_19 點
2011/7/19_13 點
2011/7/15_13 點
2011/7/29_18 點
2011/8/6_18 點 2011/8/11_12 點
2011/8/17_12 點
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圖 4- 14 Z-X 軸電阻剖面圖(y 軸中央切片) 2011/9/2_12 點 2011/9/10_00 點
2011/9/15_12 點
2011/7/1_13 點 2011/7/3_13 點
2011/7/9_19 點 2011/7/15_13 點
2011/7/19_13 點 2011/7/29_18 點
2011/8/6_18 點 2011/8/11_12 點
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圖 4- 15 X-Y-Z 軸中央切片剖面圖
TDR 監測一樣也在 7 月 1 號凌晨 12 點進行，量測每小時地層下之體積 含水量變化與導電度的變化，量測過程是由 TDR 設備先行量測，再由地電 阻進行量測，以免地電阻施放的電流影響 TDR 量測。由圖 4- 16 皆可觀察 出在乾燥跟濕潤的過程中，導電度與體積含水量與時間的對照，其趨勢走 向是一致的。如圖 4- 17，本研究將 TDR 得到的導電度（σ）與體積含水量
（θ）透過廣義 Archie’s law 中電學性質與含水特性之關係式σ＝Ａ𝜃ｍ，迴 歸分析式中的地電阻場址參數，即 A=174664、m=5.4223。
2011/8/17_12 點 2011/8/31_00 點
2011/9/2_12 點 2011/9/10_00 點
2011/9/15_12 點
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Conductivity (σ,μs/cm) Volume water content(θ)
日期(time) TDR cone1
time VS θ time VS σ
y = 174664x5.4223 R² = 0.9577
19.00% 21.00% 23.00% 25.00% 27.00% 29.00% 31.00% 33.00%
Conductivity (σ,μs/cm)
Volume water content(θ)
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如圖 4- 18 所示，可觀察出 TDR 與 ERT 之導電度上升跟下降的時間點趨勢 一致，但是 TDR 與 ERT 導電度絕對量測資料並非一致。考量 ERT 電阻剖 面需利用 TDR 導電度與含水量關係，以轉換成含水剖面，因此本研究初步 整理 TDR 與 ERT 導電度之間的關係如圖 4- 19，理想 TDR 與 ERT 導電度 應為一致，其之間的關係會像圖 4- 19 虛線為 1:1 的線性關係，目前差距原 因可能是因 ERT 量測範圍較大、ERT 量測系統並未經過率定或因擷取 TDR 附近之 ERT 資料過於淺層造成誤差，而 TDR 量測導電度其敏感度很高，
乾燥過程導電度可以 ERT 低，濕潤過程導電度可以比 ERT 高，而 ERT 上 升下降緩慢而造成圖 4- 18 兩條線之間的交錯。考量本論文初步結果呈現，
本詴驗先透過圖 4- 19 TDR 與 ERT 導電度之間的線性關係公式，藉以進行 ERT 導電度的修正。再利用修正完的 ERT 導電度代入圖 4- 17，即可得到 地層下的體積含水量並繪出體積含水量剖面圖，如圖 4- 20 所示。圖中由 含水量剖面圖可看到，由 7 月至 9 月中旬所挑選的資料中，其地層下的含 水量變化。
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圖 4- 20 Z-X 軸含水量剖面圖(y 軸中央切片) 2011/8/31_00 點 2011/7/1_13 點 2011/7/3_13 點
2011/7/9_19 點
2011/7/19_13 點
2011/7/15_13 點
2011/7/29_18 點
2011/8/6_18 點 2011/8/11_12 點
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2011/9/02_12 點 2011/9/10_00 點
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