马子淇, 戴振学, 董书宁, 王 皓, 刘小千

井内混合效应对弥散尺度依赖性影响的实验研究

马子淇1, 戴振学1, 董书宁2, 王 皓2, 刘小千3

(1. 吉林大学 建设工程学院，吉林 长春 130026；2. 中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077；3. 中交水利水电建设有限公司，浙江 宁波 315000)

弥散度是刻画孔隙介质中溶质运移和扩散的重要参数，对于污染物的预测和修复至关重要，但野外示踪试验往往会选择忽略真实存在的井内混合效应。通过室内砂槽实验方法，模拟具有水平分层结构的含水层，该含水层主要由3种介质充填而成。采用埋藏传感器和井中布设传感器2种监测方式，对比在有/无混合效应情况下，穿透曲线的形态差异，进而探究井内混合效应对弥散尺度依赖性的影响情况。实验结果表明，井内混合效应会使穿透曲线呈现阶梯式增长，并伴有显著的拖尾现象；当使用对流弥散方程进行计算时，混合效应会导致弥散度被高估；观测到的弥散度与真实弥散度的差异会随着注入井和观测井间距离的增加而增大；此外，2种观测方式(埋藏/井内)均能发现弥散的尺度依赖性，且井内混合效应显著增强了弥散尺度效应，该实验结果可为污染物运移的评价和预测提供参考。

混合效应；弥散度；尺度效应；室内实验；非均质性

精准刻画污染物在孔隙介质中的运移对于地下水污染修复与治理至关重要。溶质运移由对流和水动力弥散2个过程组成，对流是指溶质随着水流的运动，水动力弥散是分子扩散和机械弥散共同作用的结果[1]。……