甘肃黑方台为典型的黄土台塬,由于其持续了近五十年的农业漫灌,大量的灌溉水入渗至地下,使黄土层中的地下水位不断抬升,在塬边诱发了大量黄土滑坡,对当地居民生活和经济发展造成了严重影响。黑方台滑坡的产生和其地下水系统息息相关,因此,研究黑方台地表水的入渗特征、地下水位分布特征、地下水位变化特征等科学问题,对该地区滑坡形成机理的研究以及灾害防控具有重要意义。对于黑方台地下水系统的研究,常规手段多以室内土柱实验、钻孔揭示以及数值模拟等为主,具有一定的局限性,而高密度电阻率法作为最成熟的地球物理探测方法之一,可以有效地弥补以往研究工作的不足,为该地区地下水系统的进一步研究提供科学依据,同时也为类似案例的研究提供科学的研究方法。本文利用高密度电法的不同探测方案研究了黑方台的地表水入渗过程、地下水位分布与变化特征等。首先,通过空间三维加时间维（四维）的试验方案开展了黑方台原位灌溉入渗试验,结合传感器监测数据进行验证分析,研究了地表灌溉水的三维入渗特征;其次,通过多条二维剖面探测并插值计算的方案,结合现场水位孔的验证,研究了黑方台地下水位的空间分布特征;然后,通过二维剖面加时间维的试验方案,开展了灌溉区固定剖面的定期监测,研究并揭示了灌溉条件下黄土层中土体含水率及地下水变化特征;最后,利用高密度电法获得DC-9滑坡后缘地下水位分布及变化特征作为初始条件,模拟分析了其边坡稳定性的变化趋势。主要获得以下结论:（1）通过空间三维加时间维（四维）的高密度电法监测现场灌溉入渗试验可知,灌溉区的视电阻率向下逐层降低,而非灌溉区基本无变化,且在试验过程中,距离灌溉区水平距离1m的竖井W₁井壁仅浅部3m以内孔隙水压力发生小幅度变化,表明地表灌溉水在黄土中的入渗方式以竖向非饱和运移为主。分析可知,首次灌水后1小时、1天、2天、3天、4天、5天灌溉水的入渗深度分别为1m、1.5m、2.5m、3m、3.5m、4m,入渗速率逐渐降低。在结束供水后（灌溉开始第9天）,三维高密度电法揭示的入渗深度约为6m,而停止供水后立即开挖的竖井W₂（位于灌溉区中部）揭示的入渗深度约为6.25m。在后续7天的监测中,灌溉水最大入渗深度约为6.5m。（2）利用黑方台的黄土试样,进行了黑方台黄土含水率与电阻率关系研究实验。实验结果表明,在其他条件一致的情况下（密实度、矿化度等）,当含水率低于黄土液限时,其电阻率随含水率的增加而呈一阶指数衰减,而当达到液限后,电阻率几乎不再变化。（3）通过50条分布于台塬中部及台塬边的二维高密度电法剖面（长度共计38km）的探测后的插值结果及22个水位孔的验证,得出了黑方台的地下水位空间分布特征。根据该结果可知,黑方台存在三处地下水位拱顶,地下水位埋深较浅,仅为1-12m,地表土体具有盐渍化现象,据现场调查,该三处区域均为大面积农田,常年灌溉量较大。黑方台地下水从上述三处拱顶向四周渗流,但主要渗流方向为台塬西侧至台塬南侧与东侧。通过塬边滑坡区的典型高密度电法剖面可知,研究区部分滑坡后缘具有明显的地下水局部壅高现象,壅高幅度达7-10m。（4）通过二维剖面加时间维的高密度电法对灌溉区固定剖面的监测结果可知,周期性的地表灌溉会使浅表的土体含水率发生明显变化,影响深度约7.5-10m。在21个月的电法监测周期内,灌溉区地下水位浮动较大,最大抬升幅度约2-3m,位于该剖面附近的钻孔监测数据显示,在高密度电法监测周期内,该处水位上涨幅度约2m,与电法剖面监测结果基本一致。（5）通过二维剖面加时间维的高密度电法对DC-9滑坡后缘固定剖面的监测结果可知,该区域地下水位抬升速率约为0.7m/year。Geo-Studio计算结果显示,该斜坡的稳定性系数正在逐渐降低,由不同稳定性计算方法得到的该斜坡目前的稳定性系数介于1.075-1.163,处于基本稳定状态,发生滑坡的可能性较低。由于该区域地下水位仍在持续升高,在当前的水位变动条件下,该斜坡的稳定性将继续降低,且可能会失稳破坏。