試驗配置改良

由論文（姚奕全，2007）分析可得知，ERT 三維地電阻量測之結果有 精度不佳、解析度不足之問題存在，TDR 方面則有導電度與體積含水量無

法同時到逹尖峰值之現象發生；為了解決上述問題使得含水特性能詮釋的 更準確，本研究將針對此二部份問題進行試驗配置改良，以期改善量測之 結果，進而求得合理之結果並提高試驗精度。

在 ERT 測線佈設改良方面，論文（姚奕全，2007）所採用的配置為 4*12 間距 5 公分的矩形排列方式如圖 3- 11 所示，由於探測深度受砂箱尺 寸限制約為10 公分，僅為排列間距之二倍，故在解析精度 5 公分、探測深 度10 公分之下，其所得之地電阻剖面將無法有效呈現含水量變化之情況。

為了在固定探測深度範圍下提高解析度，且保持測線為對稱矩形，故本研 究將ERT 的配置方式由 4*12 間距 5 公分改為 2*24 間距 2.5 公分，如圖 3- 12 所示。如此探測深度仍維持 10 公分但解析度則提高為 2.5 公分，可增加 地電阻剖面對含水量變化之解析度，以便能更精確掌握水量入滲及蒸散情 形。

在TDR 儀器量測部份，為釐清及解決導電度與體積含水量無法同時到 逹尖峰值之問題，將針對埋置深度（探討TDR 感測器量測結果是否受空氣 影響）及砂箱邊界界面滲流問題（釐清模擬降雨時雨水有無延著砂箱邊界 滲流而影響TDR 量測結果）二部份來探討。首先要釐清的是 TDR cone 是 否因埋設位置過於接近表面，使覆土層過淺而造成量測時易受到空氣-土層 界面之影響，故本研究將TDR cone2 埋設深度加深，距離表層約為 10 公 分；TDR cone1 則仍維持埋設深度距離表層 5 公分，且將 cone1 與 cone2

皆埋設於砂箱同側如圖3- 13（a）case1 所示，以做為比較對照之用。

另為避免模擬降雨時雨水沿著砂箱界面滲流，直接影響TDR cone，造 成TDR cone 量測誤差；因此本研究擬將 TDR cone 埋置於砂箱內部，距離 邊界約十五公分如圖3- 13（b） case2 所示，來排除砂箱邊界界面滲流的 影響。

而整體試驗儀器的詳細配置如圖3- 14 所示。為避免進行 case2 試驗時 ERT 測線與 TDR cone 因埋置位置過近而產生互制干擾，故將 TDR cone 埋置方向與ERT 測線相互平行如圖 3- 15。表 3- 1 則為砂箱地電阻施測參 數。各試驗儀器於實驗室配置完成結果如圖3- 16。

表3- 1 砂箱地電阻施測相關參數

電極間距 （cm） X 向：2.5cm，Y 向：2.5cm 電極數目 48 支

測線展距 （cm） X 向：2.5cm，Y 向：57.5 cm 施測方式 Dipole-Dipole equatorial

圖 3- 11 原始砂箱試驗配置平面圖（修改自姚奕全，2007）

圖3- 12 砂箱 ERT 測線排列方式改良示意圖

圖 3- 13 砂箱 TDR cone 埋設方式改良示意圖

圖3- 15 實際砂箱儀器平面配置圖

圖 3- 16 砂箱試驗儀器配置完成結果

四、試驗結果與討論