癥地下水彌散系濕數(shù)的野外試驗么新方法蔽需摘佩救要悄彌散系數(shù)是冬地下水污染數(shù)憶學模型的基本壤參柴數(shù)吃.形本文提出一種休獲得縱向和橫形向彌散度的野滲外試驗新方而法亮.姓該法能很好地債控制野外試驗狗的水位和流場湖形態(tài)，提高地超下水坡降，且趕方便可匪行涉.謝同時還介紹一艦種與配線法不鎮(zhèn)同的，用聯(lián)立守方程迭代求解紹的彌散度新算澆法刊.

盞關(guān)鍵詞表振縱向彌散度，霉橫向彌散度，蹲彌散試驗，地黎下水污染，示鬧蹤鋼劑補.以地下水彌顧散系數(shù)是地下匆水污染數(shù)學模去型的重要參數(shù)暗，它能通過實勵驗室土柱試驗隊，野外彌散示腐蹤試驗或利用悉數(shù)量足夠的水逼質(zhì)常期觀測資導料反求參數(shù)得蹄到耳.茄通常試驗得到常的是彌散度，皇再轉(zhuǎn)換成彌散末系傅數(shù)肌.忘室內(nèi)試驗所用砍土樣是攪動土織，難與天然含討水層的狀況一歉致；在野外做圓彌散試驗比較洞可靠，但耗資共大，技術(shù)比較煩復雜，國內(nèi)做凍得少；利用計團算機根據(jù)地下糊水濃度觀測資蓄料反求參數(shù)似存較易實現(xiàn)，但封其結(jié)果的可靠歉性取決于觀測榨資料的正確性忠，觀測孔分層伏施工的質(zhì)量，呢還要求觀測孔馳數(shù)量多和較長蒙時間的觀測，挺民用井的觀測醒資料往往粗略睬分層不符要塞求電.督就目前水平而位言，求彌散系掙數(shù)的理論和方躍法還未達到成瓜熟的地飾步熱.填本文提出了一六種野外試驗方壤法，還介紹一狹種不同于配線柄法的縱向和橫花向彌散度計算束法拴.趕1次幾種野外試繩驗法概述

脹殊沃(1)Mer忍cad尺o廚的單井注入、出回抽法趁［槐1勸］回［班2伏］書是一種簡單的效縱向彌散度試頑驗；

殼飾杰(2讓)怕雙井抽水、注查水試驗秩［鎖3貪］廣；

慶乞橋(3告)吉單井注水，多炮井觀測試驗質(zhì)［輪4絕］蘭；

救以上幾種汽野外試驗法通叨?？梢杂脧较騻鶑浬⒎匠堂枋鲆?，得出縱向彌朝散鳳度可.

巷嚷雜(4徒)皆雙排井注水、魯抽水試驗己是超Saut處y勇提出的永［蕉5梯］戴，該方法能在烈較大范圍內(nèi)形光成一維水流、炒二維彌散的試上驗條件，獲得?？v向和橫向彌暮散在度晌.統(tǒng)該法在相隔一若定距離的二條接相互平行的直寫線兔M還和延N玻上分別設置兩諸排井，差在河M紗線的井中連續(xù)裂以定流量注水衡，傳在荷N義線的井中則以過定流量抽水，合兩線間形成均財勻穩(wěn)定的一維權(quán)水流賽場理.困在雙排井中再違設置一口井，嘆瞬時注入一定姜濃度的示蹤劑呀，在抽水井中文采樣檢測示蹤壘劑濃度，得到陸濃度過程線，柳用它在標準濃所度曲線還上贈“擇配買線咱”題，可以得出縱關(guān)向和橫向彌散豐度蒼.貸與徑向彌散試裂驗相比該方法孫的優(yōu)點是明顯殿的，但是它動節(jié)用的設備多，母試驗耗費大，昏另外它控藥制艷M編線上所有井的使注入流量相等怨，未必能保證割各井的水位相濃同悅，遙N栗線也是一樣，奔而且當井徑和居流量不夠大的產(chǎn)時候也難形成讀理想的一維水任流紡場恩.

扯幕叢(5神)日也有研究者在恥天然地下水流辨條件下做彌散宣示蹤試驗，但塔天然地下水的潮水力坡降在千貴分之幾到萬分構(gòu)之幾，地下水達流速很低，導踐致試驗周期長組，受外界不定撤因素的干擾相降對較大，試驗敏不易成償功笑.槐2脅野外彌散示釀蹤試驗新方法

寺從簡化試里驗的儀器設備臺和更好地形成概理想的試驗水巡流狀態(tài)出發(fā)，悼作者構(gòu)想了另寫一種野外彌散梁試驗方法，并般付諸實糕現(xiàn)汗.

線2.鷹1鏟一維流場、順二維彌散問題礙的數(shù)學模型賀在水平、等未厚的一維達西眉流均質(zhì)含水層釋中，取座標軸撕的繡x籃方向與水流方弱向一暗致麻.違當鮮t=手0三時在座標原點襪處對整個含水琴層厚度瞬時注預入質(zhì)量足為辣M任的示蹤劑，在追含水層各謊點勝(x,y幫)弟示蹤劑濃度隨錦時間的變化可島以用下面的數(shù)碎學模型描述

遍闊允辮推(衣1)

故初始條件為

過航末自方爐(倘2)

傾邊界條件為

梨米狗脆濫隔(不3)

兵式中方盛C衣為示蹤劑濃度介；個α那L沖、舅α議T館為縱向和橫向徑彌散度完；適V擠為達西流速京；拍θ袍為多孔介質(zhì)的滔有效孔隙率狡；雅b辣為含水層厚度尾；餓δ臥(x說)琴、堂δ租(y創(chuàng))臂為二維臺爾它與函呀數(shù)西.

押式盆(1命)下的解析解為

隔賢資宗(籍4)

面2.探2混水池法彌散似試驗舍用人為方法寶提高試驗區(qū)的喊地下水坡降是絞進行野外彌散傾試驗的重要技福術(shù)措白施伍.壺在此前，國內(nèi)驕外研究者通常申都采用井孔注并水騰(帖單井注水或排渡井注原水愁)捐或輔以井孔抽襯水的方法來達擴到目的，前面柄已做了概愚述禁.安本文提出用非稠井孔抽注水技悶術(shù)進行試黑驗恩—鞋—獨水池法野外彌蒸散試驗，以下犁分幾種情況介養(yǎng)紹方掛法場.

渾2.2.紅1為絞人工水池法彌居散試驗對于和隔水底板埋藏速較淺的潛水含許水層，可以考牧慮開挖一個長捏條狀的人工水傻池作為上游水權(quán)源傳.助水池宜開挖到凱含水層底板，胞根據(jù)彌散試驗抱區(qū)的范圍，水鬧池長度可以控妥制在啊20m食—醋50m露左右，為了保值持邊坡的穩(wěn)定衣可以鋪設透水招性良好的無紡歪土工布加以保淡護堤.貌試驗時向水池浩充水使池水位術(shù)高于天然地下鄉(xiāng)水水位數(shù)米，瘋并且在整個試業(yè)驗期內(nèi)維持恒踏定狗.煤由于池水位比傍天然地下水位備高數(shù)米，因此隊能在試驗區(qū)內(nèi)往形成比天然坡筑降大得多的地字下水坡俘降砍.臣在試驗區(qū)內(nèi)設刊置一口示蹤劑夢投放井和二口床以上水樣觀測確井，便可以進釣行一維流場、較二維彌散示蹤柳試驗，見羞圖秘1優(yōu).擠通過試驗能得欄到縱向彌散度步和橫向彌散維度兼.

謀圖師1榮人工水池法耐彌散試驗布置遼井孔抽注胳水彌散試驗對務水位的控制是蛾點控制，在井笛周圍形成徑向管水流孕，遼Saut敬y漏的排井注水試漢驗企圖形成一賽維平行水流，翼但是在單個注系水井周圍還是趣徑向水流，局欠部仍不符合基梳本控制方勞程敢.著水池法彌散試沉驗對水位的控遲制是線控制，粱能形成理想的葬、均勻的一維兇水流區(qū)，在試恨驗范圍內(nèi)更符散合基本控制方腫程遼.

猴2.2.伯2松餅帶隔水幕的水元池法彌散試驗腔盡圖噴1關(guān)的試驗布置能雁在人工水池下稈游一定范圍內(nèi)音形成理想的一撈維水流區(qū)，該成區(qū)內(nèi)流線平行軟于嫩x險軸，而區(qū)外流閥線將逐漸偏離俗平行流，示蹤漠試驗井必須必蛾布置在該區(qū)鄙內(nèi)虜.圓如果需要擴大籮彌散試驗區(qū)，零即擴大理想的歉一維水流區(qū)；猴則可以從人工意水池的兩端起勸，平行盾于初x座軸，設置二道堵隔水幕墻向下榨游伸溝展從.秒幕墻必須深入急到含水層的隔欺水底板，它將謠限制水流沿幕魄墻平行流動，匪在兩幕之間的真廣闊區(qū)域形成詠理想的一維水諸流彌散試驗區(qū)傳，幕墻向下游豆延伸的長度取脖決于試驗需展要訓.仇此外，如果要術(shù)減少人工水池夫中池水向另一輝側(cè)斷(誦非試驗采區(qū)小)洲的不必要的水曬量流失，也可毛以在水池的非銜試驗側(cè)面設一慣道平行于水池和的幕墻與側(cè)幕猛相連，見米圖悉2.

偵隔水幕墻軋不必采用砼連積續(xù)墻之類造價宵昂貴、機具笨泰重的施工工藝起和材料，可以裳采用廉價的土諒工膜作隔水幕秧，并選用輕型滔快速的鋪設機繁具施膏工爐.

活2.2.榆3借連結(jié)排井的筑水池法彌散試愚驗對于隔水藝底板埋藏較深艇的潛水含水層爐或承壓水層，快很難將試驗水羅池開挖到深悄部肉.占這時可考慮將奮人工水池與排斑井連結(jié)共同形柴成上游水位的次措施，見嘩圖斬3斃.繪在這種情況下喜人工水池的主翅要功能是維持泛一個恒定的上裳游高水位，排暮井則擔負著形印成一個大水力謝坡降流場的作異用，所以水池巨無需開挖太深嘉，因而也完全什不必擔心邊坡伍穩(wěn)定的問題，秩但是排井必須騾深入到整個含幅水拔層敲.肆該方法舊比辜Saut燦y劣分別控制排井讀中的每一口井濫以等流量注水獲來控制水位，思顯然是既簡單袖且準確，又節(jié)琴省了許多控制感設旅備稍.犬正因為排井與代水池相連結(jié)，衛(wèi)不存在每口井貴控制流量的麻扇煩，因此井數(shù)端可以隨意加密渠使得流態(tài)更符斜合數(shù)學模型的蘭設定條晃件勒.駐我們在山東某廳地進行此類試怠驗時，在約毫20m賀長的試驗水池久下面連結(jié)前了咸2脾6宏口全透水排井貨，每口井的直掠徑在挨40cm呀左針右坑.朗此外，只要含病水層的深度在陰十幾米之內(nèi)，挺連結(jié)排井的水簽池法試驗同樣砍也可以采用垂漂直鋪設土工膜監(jiān)幕墻的方式來腹擴大和延長理企想的一維水流題區(qū)范擇圍敬.按向

逃圖擦2鴿帶隔水幕的狠水池法彌散試搭驗布置乏圖白3含連結(jié)排井的潑水池法彌散試強驗槍3延彌散度計算暗法

堅二維彌散塔問題可以用配虧線法處理示蹤插試驗數(shù)據(jù)得到內(nèi)彌散慌度筐α艷L彼和果α脅T乒.驢使用配線法需直要先測定地下溫水流向，并須譜有一個觀測井適布置在示蹤劑賽投放井所在的紹主流線口上除.駝另一種迭代求燦解聯(lián)立方程的煩計算法夾［鋼6披］挑則不必預先測守定地下水流向角，也不必限定絹一個觀測井在企主流線上；反魯之，在計緣算免α露L今和拆α村T逝的同時也求得瓦了地下水的流誦速和流吹向淘.卸下面扼要簡述綁該方法，作者稱對其中公式做椒了些改療進愧.

壤集圖咸4窗彌散試驗井詳位

共

枯游圖燭5多觀測井濃度鉤過程線叼誦圖壩4賞中假設示蹤劑國投放井位于座遞標原點牲，被x才軸與水流方向鎖一致，觀測光井時1鍋#飽(昨x嗓1呀、窩y嗎1偵)語和蝦2賀#很(然x衡2廊、王y挑2息)潛與原點的距離爺分別味為潛l橡1率和拉l絕2瞧，約旱定艱r只角系降由灘o涉x賄軸轉(zhuǎn)吹向演l霉1旺，掏β狡角系摔由晶l含1貝轉(zhuǎn)汪向覺l果2刺，并規(guī)定逆時騰針轉(zhuǎn)動為裳正惕.參建立座標關(guān)系略式

噴登認蘋姓材(裹5)

些令予，則方企程策(1饒)遍的解可表為

爪次揀艙(嫩6)

那從野外示蹤試鳳驗可以獲得觀能測熟孔觀1專#棄和后2怠#香的實測濃度分松布曲線，見忌圖曬5慈.寨當渠t=t梯1惠和栽t絞2意時分別出現(xiàn)兩墾井的濃度峰值商，污當蛾t=籍t窮′攏1茶時匆為嫂1繼#諷濃度峰值之瘋半益.乖讓繭式怎(6皺)般對廉t拆求導數(shù)，葵當課t=t津max漏，全C=C寧max道時，有災=此0廳，此時可導出即儉紗釀(岸7)

前艙明α差L財=(x酸2鵝-V寇2騰t接2饒max希/遞θ吉2舒)/(4Vt齊max納/久θ申-y瞞2中/半α篩T襖)程,回窗乒嗽(樂8)

剪嶼興叨(征9)

潮對觀測覺井隸1晶#虹和問2信#驟分別應用臨式度(8折)星和天(9形)據(jù)，且記作

夜t連1柏=t它1max揮,t群2套=t煌2max趟,C倉1府=C蹦1max吼和錦C舌2車=C哪2max掃，可得

光區(qū)碑α瞇L吩=(x惱2孔1哈-V山2法t擋2敢1陰/麗θ吸2旬)/(4Vt雕1數(shù)/次θ弱-y撫2帝1壤/泄α耳T介)已,呈避魔暗(稻10)

醒陷何α國L蓄=(x例2匠2病-V董2悔t降2逗2陸/可θ斥2澤)/(4Vt李2李/罩θ區(qū)-y臂2柄2踐/炒α念T彩)北,貧壯慌畢(紹11)

鷹液痛宏煩(斧12)

沾勤鍬企芝(千13)

鍬又，徑當協(xié)t=觀t艱′論1歸時執(zhí)，駛C=碗C懸1max蛛,膝所以

疊望役蘆丑(鍋14)

辟根據(jù)被式非(5潮)紹，卵x閥1唉、紡x暢2紙、數(shù)y梢1亂、維y納2托均為夾鞭角妖γ括的函數(shù)，因此避式添(10銹)棍—箱(14齊)饑五個方程式恰筒好別有夢5綠個未知殺數(shù)奧α概L受、插α杏T侵、考V胞、愚k名和艇γ鮮.抄θ童為有效孔隙率愁，取決于土層滔的物理特性，董可取樣做土工優(yōu)試驗獲駛得歷.

郊由遣式剝(12沈)幫和檔(13覽)怒得

植夜葡厭(汪15)

迷其中

船恥

竹V恨取正戰(zhàn)值姥.

叉由匙式抽(12浩)車和時(14釣)線得

康鋸戒匹裝月(梢18)

室其中赴恢紗虛(憶19)

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撫這里農(nóng)就Δ肆t=t朵1惡-兵t傾′森1

蹈從宇式兵(10占)儀和衫(11出)就得

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悶先給出一美個梯γ鐮的試算值，分速別由峰式繳(15查)讓和糕(18導)漂求送出燙2稀個句V暑值，作迭代運旋算，直斑至蒜2穗個遞V瞎值的誤差小于線規(guī)定精度，便照可求得最終喇的漿γ毯、劍V喘、音α癥L昨和滑α易T碑，此時試驗區(qū)醫(yī)的地下水流向大也被確定疑了夏.

略在山東某伍地進行了野外蘇水池法彌散試擾驗，場址潛水乏層土質(zhì)為亞粘燙土，隔水底板森埋深脾3m巧多，是個厚桂50cm醬的薄粘土層，漏其下至慚8m改深為第一承壓恭含水層，土質(zhì)站是粉砂魚土瘦.躁該場地地下水亮天然水力坡降迅為蘿0.笑2構(gòu)～農(nóng)0.助4殊‰雞，十分平緩，雖故采用與排井遣連結(jié)的水池法球彌散試接驗預.貿(mào)在潛水層內(nèi)開伍挖長班20m完，寬奇5m羅的水池，下睛接紐2普6儉口大口徑井，吉井徑夾45cm甜，井內(nèi)充填塊錯石并鋪設無紡扔土工布作濾層此，井的透水性惰良好，井間距添很小，完全可榴以視為水池的蘿延賄伸蘭.碑在水池和井排盒的一側(cè)布置一音口示蹤劑投放盈井泥和首4用口觀測井，觀消測井到主井的班間距為晨1.4m車～涉2.6m脆.和用同位素碘售131蝦I厭作示蹤劑在主緞井內(nèi)瞬時投放探，在第一承壓老層內(nèi)進行彌散詞試賀驗述.墓在整個試驗期惜間用深井泵向海水池內(nèi)持續(xù)充寺水，維持恒定單的高水西位趙.命其第中撥2畢口觀測井的示逆蹤試驗數(shù)據(jù)燦為博l胃1壇=怠142.5c春m耳，斗l欄2耀=歪165.3c測m宇，客C額1關(guān)=28200診,C河2辣=22700助,t飽1千=5.1h,懷t切2倦=6.45h央,剃t敬′俯華1廳=2.3加