第24卷第3期 2010年6月
现代地质 GEOSCIENCE
Val 24Na.3 Jun.2010
时域反射技术测量海洋沉积物含水量的研究胡高伟1.2.3，业渝光"2，刁少波"2，张剑12，刘昌岭",2
（1.国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室，山东青岛266071；2.国土资源部青岛海洋地质研究所，山东青岛266071；
3、中国地质大学地球科学学院，湖北武汉430074）
摘要：时域反射技术(TDR)已被广泛应用于农业、地学等领域的水体分布特征研究。经实验发现，当沉积物孔隙水的盐度高于约0.5%时，利用传统的TDR探针无法测量沉积物的含水量。通过对TDR探针进行改进，发现加套管的TDR 探针可以测量高盐分沉积物的含水量。观测了向干砂中加人盐度为0、0.5%、2%和3.5%溶液过程中介电常数的变化情况，初步建立了此种情况下沉积物的介电常数与含水量间的经验关系式。这一研究将为TDR在海洋沉积物含水量和水合物饱和度测量等方面的应用提供新的方法与思路。
关键词：时域反射技术；含水量；高盐度；海洋沉积物；套管探针
中图分类号：P736.21
文献标患码：A
文章编号：10008527(2010)03062205
ResearchofTimeDomainReflectometryinMeasuringWaterContentof
MarineSediments
HU Gao-wei'.2.3, YE Yu-guang'-2, DIAO Shao-bo'-2, ZHANG Jian'-2, LIU Chang-ling'-2(1. Key Leboratory of Marine Hydrocarbon Resources and Environment Resources, Ministry gf Land and Resources, Qingdao, Shandong 266071, China; 2. Qingdao Instirule of Marine Geology, Qingdao, Shandong 266071, China:
3.Facalty of Earth Sciences,China Unitersity of Geosciences,Wuhan, Hubei430074,Chine)
Abstract: Time Domain Reflectometry (TDR) has been widely used in water system investigation in agriculture, geosciences, etc, The experiments in this paper show that with a conventional TDR probe we can not measure wa-ter content of the sediment where pore water salinity is higher than about 0. 5% in weight. Therefore, a coated TDR probe was developed and successfully used in measuring water content of the high-salinity sediments. The di-electric constants were observed when adding solutions with 0, 0. 5, 2 and 3. 5 percent of salinity to the dry sands respectively, and the results were used to reveal the empirical relations between water content and dielectric con-stants, which enabled us measuring water content of marine sediments with TDR. The study have significances fo introducing TDR technology in measuring water content and hydrate saturation of marine sediments.
Key words: Time Domain Reflectometry; water content; high salinity; marine sediment; coated probe
0引言
了解物质的含水量对人们日常生活的各个领域都具有十分重要的作用。目前，测量沉积物含水量
沉积物的含水量是地质灾害预防、储层油气
的方法主要有重量分析法、放射性法（如中子散射
及水合物饱和度预测最重要的参数之一，测量土法]、伽马射线法[}]）、探地雷达技术[3]和时域反壤的含水量不仅可以了解水对农作物生长的作用，射技术（TDR)(4)等。这些方法各具优缺点，适用还可以监测海水侵蚀作用、土壤盐碱化的程度等，于不同尺度的含水量测量研究。TDR技术具有无
收璃日期：2009-12-10；改回日期：2010-03-22；责任编辑：成开静。
基金项目：国家自然科学基金项（40576028）：国家“海城大热气水合物资源调查与评价”专项项目（GZH200200202）；国土
资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室基金项月（MRE200921)。
作者简介：胡高伟，男，博1：研究生，1982年出生，海洋地质学专业，主要从事天然气水合物模拟实验等方面的研究工作。
Emil;hgvr-623@163.com。