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层状介质是普遍存在的，溶质扩散系数在层状介质中常常不同。针对每层介质中扩散系数随深度变化的情况，建立了污染物在层状介质中的一维扩散模型，采用正交展开式法获得了模型的解析解，编制了相应的计算程序。通过与双层介质中常系数污染物扩散模型的对比，部分验证了所提出方法的正确性和可靠性。采用得到的解析解，分析了不同介质放置顺序对污染物扩散的影响，以及阻滞因子、扩散系数在不同关系条件下污染物浓度的分布情况。结果表明扩散系数分布对计算结果存在较大影响。该解析方法可供垃圾填埋场衬垫系统初步设计参考。