张天玑，王海芳

(中北大学 环境与安全工程学院，山西 太原 030051)

0 引 言

根据《2019中国生态环境状况公报》显示，全国2 830处浅层地下水水质监测井中，Ⅰ～Ⅲ类水质监测井占23.7%，Ⅳ类占30.0%，Ⅴ类占46.2%，可见我国地下水质状况较差，地下水污染问题已成为人们关注的焦点问题[1].

重金属在降雨等因素作用下会迁移至地下水，地下水作为人类的主要水源之一，在饮用含有重金属的地下水后会直接影响人体健康，严重时会造成人体患病[2].地下水环境一旦受到污染，很难使其恢复至原来的状态[3].所以，研究重金属在土壤非饱和带的迁移转化，预测污染物进入地下水的浓度具有重要的理论与现实意义[4].现阶段研究人员解决环境污染问题的一个重要技术方法是将所研究的环境系统行为抽象为一个数学模型，这是进行定量研究工作的基础[5].

黄土高原塬区土壤表面重金属向地下水的迁移中，降雨的入渗水分对土壤重金属淋失具有显著影响[6].国内外已经研究出很多降雨入渗模型，如Green-Ampt、Smith-Parlange、Horton、Kostiakov模型等[7].Kostiakov模型计算简单，能够有效描述短期范围的降雨入渗过程.方正三[8]对Kostiakov公式和Horton公式进行了修正，用于研究在暴雨条件下黄土高原地区土壤渗透与时间的关系.研究土壤包气带污染问题的主要模型包括经验模型[9-10]、对流-弥散模型[11-14]和随机模型[15-16].其中，对流弥散方程是最常用、最基本的描述溶质运移的数学模型[17].Sun等[18]对 4种土壤进行了小土柱渗透试验和溶析仪实验，以对流-扩散方程为基……