利用中子射線照像法量測水分特性曲線Average Soil Water RetentionCurves Measured by Neutron

RadiographyC. L. Cheng M. Kang指導老師 : 林俐玲 老師授課老師 : 詹勳全 老師

7102042001 林湘芸1

• 一、摘要• 二、材料與方法• 1.樣本條件和實驗配置• 2.中子攝像實驗• 3.圖像分析• 4.水柱實驗• 5.水分特性曲線之參數化• 三、結果與討論• 四、結論

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• 水分特性曲線是用以了解及模擬滲流區域內水流流

• 動和運移過程等水文行為不可或缺的• • 使用二維中子射線照相法測量吸水和排水兩個分支• 的平均保水能力• • 使用 BT-2 中子成像光束在每一個實驗施加不同的

基 • 質勢能以取得中子流通量的數位影像• • 研究結果表明，中子射線照相是一種量化平均水分• 特性曲線非常有效的工具

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樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

• 此實驗採用粗顆粒之均勻砂土，主要成分為石英• 在訂做的鋁製圓柱中裝入蒸餾水及砂土，使之• 飽和 掛水柱由體積 25 毫升之滴定管及聚乙烯細管製成， 其內填充蒸餾水，與鋁製圓柱底部相連

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樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

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NCNR BT-2

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钆硫氧化物閃爍體

中子研究中心網頁http://www.ncnr.nist.gov/index.html 電荷耦合器件攝像機

樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

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樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

• 此實驗使用熱中子源• • 在準平衡條件下利用控制掛水柱的高度來進行• 吸水與排水 在各平衡狀態下，滴定管的水位需同時紀錄以 用來建立水分特性曲線中吸排水的主要分支 在飽和狀態下，訂定土柱的中點基質勢能為零 8

樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

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樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

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樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

除了中子攝像實驗外，亦進行五重複之 掛水柱實驗，用於與中子攝像實驗測得 之平均乾濕曲線相比較 掛水柱實驗利用滴定管內之水位變化來計 算平均水分含量

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樣本條件和實驗配置 水分特性曲線之參數化水柱實驗圖像分析中子攝像實驗

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由不同基質勢能 下中子攝像實驗 與掛水柱實驗數 據完整測繪的圖 表中可求得平均 體積水分含量• 乾濕曲線皆高估

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因矽砂之存在， 相對透射強度有 顯著之衰減

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• • 經過校正後之體 積水分含量已較 接近掛水柱實驗 之結果，但濕曲 線之末端則稍微 低估

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使用 VG公式

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掛水柱實驗 中子攝像實驗

遲滯現象

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利用中子攝像實驗之方法將石英砂的相對飽和 度參數化，在準平衡之乾燥或濕潤條件下，此 方法可用來測量水分特性曲線• • 利用體積掛水柱實驗法在不同基質勢能下可得• 到約 1:1之平均相對飽和曲線

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中子成像技術可用於研究小規模之土柱內局部 的水力特性變化 中子攝像實驗與掛水柱實驗使用 VG公式參數化後 於統計上並無差異，顯示中子攝像實驗法於測量 水分特性曲線上是一值得信賴的方法

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監控系統教學 (1)http://tw.myblog.yahoo.com/jw!5D7rVeadSUQu9OeOSlqdIgoH/article?mid=130東北大學碩士學位論文http://www.doc88.com/p-3905910097702.html土壤物理學綱要http://ppt.cc/88dN非飽和土的土水特性曲線與抗剪強度http://wenku.baidu.com/view/d4bfb6d3360cba1aa811dad0.html

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報告結束謝謝各位