包气带在水文循环中占有举足轻重的位置，研究其水分运移过程成为准确评价地下水资源的关键。在大尺度条件下，包气带含水量探测成为研究的难点和关键点，探索一种快速、无损、方便的探测方法，具有重要的理论与实际意义。　　地质雷达是近几十年发展起来的无损、快速、高分辨率的地球物理探测技术，已经被广泛应用到考古、矿产资源勘探、灾害地质勘查、岩土工程调查、公路工程质量检测、工程建筑物结构调查等众多领域。本文主要对地质雷达信号与均匀介质含水量耦合特征开展研究，运用物理模拟实验对介质含水量与介电常数关系模型开展研究，通过物理模拟实验与数值模拟实验相结合方法建立含水量与地质雷达信号关系模型，研究成果为地质雷达探测小流域尺度上包气带含水量提供依据。　　本文通过理论分析、物理模拟和数值模拟等手段开展研究取得以下主要结论。　　（1）理论上分析了地质雷达用于探测包带含水量方法。主要有：共中心点法、宽角法、固定距离法、钻孔雷达法，并且对比分析了它们之间的优缺点，其中本文主要是应用固定距离法来实现含水量的探测，同时提出了该方法求取介电常数的的方法，也就是采用公式:此处公式省略...　　（2）分析了介质介电常数与含水量之间的关系。因为地质雷达是一种间接探测包气带含水量的方法，通过介电常数来反演介质的含水量方法是一种有效的方法，同时含水量又是影响电磁波传播特征的一项重要的物理参数，可以说介电常数是含水量与电磁波建立关系的桥梁。为了建立介电常数与包气带含水量之间的关系，本文利用物理模拟实验，对鄂尔多斯盆地风沙滩地区风积沙含水量与介电常数关系模型开展工作。分别应用topp模型，Roth模型，Herkelrath模型进行修正与分析。研究结果说明，针对鄂尔多斯盆地风沙滩地区风积沙含水量与介电常数关系，三种模型均存在一定误差，但是大体趋势规律一致。　　（3）通过室内物理模拟实验，有针对性地分析包气带介质的等效介电常数、双程走时及传播速度等参数随含水量的变化规律。同时与实际探测的介电常数与含水量之间的关系模型对比，拟合相关系数和标准误差均在理想范围。　　（4）采用基于有限差分法的GPRSIM软件对介质进行一维仿真模拟，通过观测剖面信息，用获取的实测值与数值模拟值进行比较，验证了地质雷达在探测包气带含水量方面的准确性。