土壤电阻率的测量

　　1、土壤电阻率的测量方法有：土壤试样法、三点法（深度变化法）、两点法（西坡Shepard土壤电阻率测定法）、四点法等，本标准主要介绍四点法。

　　2、在采用四点法测量土壤电阻率时，应注意如下事项：

　　（1） 试验电级应选用钢接地棒，且不应使用螺纹杆。在多岩石的土壤地带，宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入，倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。

　　（2） 试验引线应选用挠性引线，以适用多次卷绕。在确实引线的长度时，要考虑到现场的温度。引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。引线的阻抗应较低。

　　（3） 对于一般的土壤，因需把钢接地棒打入较深的土壤，宜选用2——4kg重量的手锤。

　　（4） 为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰，在了解地下金属物位置的情况下，可将接地棒排列方向与地下金属物（管道）走向呈垂直状态。

　　（5） 在测量变电站和避雷器接地极的时候，应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段，要采取措施使避雷器放电电流减至最小时，才可测试其接地极。

　　（6） 不要在雨后土壤较湿时进行测量。

　　3、测量方法（四点法）

　　3.1 等距法或温纳（Wenner）法

　　将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中，埋入深度均为ｂ，直线间隔均为ａ。测试电流Ｉ流入外侧两电极，而内侧两电极间的电位差Ｖ可用电位差计或高阻电压表测量。如图B.1所示。设ａ为两邻近电极间距，则以ａ，ｂ的单位表示的电阻率ρ为：

　　ρ＝４πaR/（1+ —— ） （B.2-1）

　　式中ρ——土壤电阻率；

　　Ｒ——所测电阻；

　　ａ——电极间距；

　　ｂ——电极深度。

　　当测试电极入地深度ｂ不超过0.1ａ，可假定ｂ＝0

　　则计算公式可简化为：

　　ρ＝2πaR。 （B.2-2）

　　3.2 非等距法或施伦贝格——巴莫（Schlumberger——Palmer）法。

　　主要用于当电极间距增大到40ｍ以上，采用非等距法，其布置方式见图B.2。此时电位极布置在相应的电流极附近，如此可升高所测的电位差值。

　　这种布置，当电极的埋地深度ｂ与其距离ｄ和ｃ相比较甚小时，则所测得电阻率可按下式计算：

　　ρ＝πc(c+d)R/d （B.2-3）

　　式中： ρ——土壤电阻率；

　　Ｒ——所测电阻；

　　ｃ——电流极与电位极间距；

　　ｄ——电位极距。

　　4 测量数据处理

　　4.1 为了了解土壤的分层情况，在用等距法测量时，可改变几种不同的a值进行测量，如ａ=2、4、5、10、15、20、25、30m等。

　　4.2 根据需要采用非等距法测量，测量电极间距可选择40、50、60ｍ。按公式B.2-3计算相应的土壤电阻率。根据实测值绘制土壤电阻率ρ与电极间距的二维曲线图。采用兰开斯特——琼斯（The Laneaste-Jones）法判断在出现曲率转折点时，即是下一层土壤，其深度为所对应电极间距的2/3处。

　　4.3 土壤电阻率应在干燥季节或天气晴朗多日后进行，因此土壤电阻率应是所测的土壤电阻率数据中最大的值，为此应按下列公式进行季节修正：

　　ρ= ψρ0 （B.2-4）

　　式中： ρ0——所测土壤电阻率

　　ψ ——季节修正系数，见表B.2。

　　表B.2 根据土壤性质决定的季节修正系数表

　　土壤性质 深度（m） ψ1 ψ2 ψ3

　　粘土 0.5——0.8 3 2 1.5

　　粘土 0.8——3 2 1.5 1.4

　　陶土 0——2 2.4 1.36 1.2

　　砂砾盖以陶土 0——2 1.8 1.2 1.1

　　园地 0——3 1.32 1.2

　　黄沙 0——2 2.4 1.56 1.2

　　杂以黄沙的砂砾 0——2 1.5 1.3 1.2

　　泥炭 0——2 1.4 1.1 1.0

　　石灰石 0——2 2.5 1.51 1.2

　　注：ψ1——在测量前数天下过较长时间的雨时选用；

　　ψ2——在测量时土壤具有中等含水量时选用；

　　ψ3——在测量时，可能为全年最高电阻，即土壤干燥或测量前降雨不大时选用。

　　5 测量仪器

　　可按GB/T17949.1中12•测量仪器的规定选用下列任一种仪器：

　　（1） 带电流表和高阻电压表的电源；

　　（2） 比率欧姆表；

　　（3） 双平衡电桥；

　　（4） 单平衡变压器；

　　（5） 感应极化发送器和接收器。