土壤学报

作者：申纪伟,毛海涛,王正成,闫 磊,唐 鑫

单位：申纪伟，重庆三峡学院土木工程学院,重庆市三峡水库岸坡与工程结构灾变防控工程技术研究中心；shenjiwei200888@163.com,毛海涛，重庆三峡学院土木工程学院,重庆市三峡水库岸坡与工程结构灾变防控工程技术研究中心；maohaitao1234@163.com,王正成，重庆三峡学院土木工程学院,重庆市三峡水库岸坡与工程结构灾变防控工程技术研究中心；,闫 磊，重庆三峡学院土木工程学院,重庆市三峡水库岸坡与工程结构灾变防控工程技术研究中心；,唐 鑫，重庆三峡学院土木工程学院,重庆市三峡水库岸坡与工程结构灾变防控工程技术研究中心；,

关键词：电阻率;精确性;COMSOL仿真;电极;电流密度

基金：重庆市教委科学技术研究项目（KJ1601017）、重庆市基础研究与前沿探索项目（cstc2018jcyjAX0673）和重庆市科委技术创新与应用示范项目（cstc2018jscx-msyb0517）资助

电阻率法在土壤测试的精确性方面存在较多不足，而电极是影响精度的重要原因，尤其是二极法。若能确定电极与土壤的接触程度及两电极间距离对测试结果的影响，将最大程度避免电极的干扰。基于米勒盒（Miller soil-box）测试模型，采用锌污染砂作为模拟土壤，以测试其交流电阻为例，进行系统的试验研究，建立了新的串联导电模型，分析了电极接触与间距对电阻的影响，又通过COMSOL软件仿真进行核准和补充，量化了测试误差。结果表明：试验研究和数值仿真能够相互验证和补充，说明建立的导电测试模型是正确的。导电模型划分了导电正常段与受电极影响的过渡段串联，过渡段长度随接触程度的增大而减小；过渡段中电流流网的变化产生了收缩电阻，随接触程度的增大而减弱，但二者不受电极间距的影响。过渡段长度与电流偏离程度又可借助仿真得出的径向电流密度精确表达，进而从数值上得出过渡段与正常段电阻率的偏差情况。误差分析中，测试所得的综合电阻率随着接触程度的增大和电极间距的增加而逐渐接近正常电阻率。上述研究可有效分析出因电极接触与间距而引起的测试偏差，得出正常电阻率，为测试中完善电极布置与提高测试精度提供合理建议。

来源：2019年第5期

《土壤学报》期刊编辑部

查看土壤学报杂志2019年第5期