近年来,地下水中非水相有机污染物(NAPL)的研究与治理成为地下环境污染防治的焦点,其中比水重的被称为重质非水相有机污染物(DNAPL),典型的DNAPL包括三氯乙烯、四氯乙烯和多氯联苯等。为了研究DNAPL在实际环境条件下的运移机理与分布特征,本文运用图像法和电阻率成像法两种不同的监测方法来监测室内二维模型中排水、注水试验过程、DNAPL在非均质多孔介质中的运移分布特征;运用电阻率成像法来监测室内三维模型中排水、注水试验过程、DNAPL在非均质多孔介质中的运移分布特征;并根据Archie公式和Kozeny-Carman公式对二维、三维模型中DNAPL饱和度分布图和DNAPL的渗透系数进行了求取。二维、三维物理模型中的试验结果具有部分相似性:在地下水位上升时,黏土透镜体位置水位产生一种“凹”面增长趋势;DNAPL的运移、扩散方向会倾向于介质松散的位置,产生运移速度更快的优势运移通道;在DNAPL的重分布过程中,DNAPL的运移主要受重力作用的影响,污染区域下移,污染区域的DNAPL含量减小,电阻率相对值减小。但由于三维地下水环境的复杂性,三维物理模型内水和DNAPL运移也存在一定的特性:在三维模型排水试验过程中,透镜体上方介质中的水受到阻滞作用,不易排出,此位置水位下降后含水量更高;三维模型中DNAPL污染物优先运移至透镜体位置较低的区域,此侧相对电阻率值80Ω·m和55Ω·m,大于另一侧的48Ω·m和10Ω·m;在三维地下水环境中,透镜体的存在不仅会对透镜体存在的剖面的水和DNAPL污染物的运移产生影响,对其临近剖面的水和DNAPL运移过程也会产生相似影响。DNAPL注入试验过程中的饱和度参数和渗透系数参数的求取对于研究DNAPL污染物的运移特性具有重要的意义。由计算结果可以得出以下结论:DNAPL注入过程中饱和度的空间分布具有不均匀性,且受DNAPL注入量的影响较大;在DNAPL注入速率较大时,由电阻率成像法数据估算得到的DNAPL注入值和试验记录的实际注入量之间的误差相对较大,最大误差可达到27.1%,但在注入量较小时刻,估算值和实际注入量之间的误差较小,最小误差可为0.03%。证明电阻率成像法在监测三维地下水空间中DNAPL污染物的饱和度分布以及定量分析中都是可行的。介质粒径越小,孔隙度越大,对水的毛细作用力越大,DNAPL在饱水介质中的入渗过程更为困难,DNAPL污染物的渗透系数和渗透率越小。本文中二维砂箱模型中石英砂中值粒径为0.750 mm,小于三维砂箱模型石英砂的中值粒径0.812 mm,孔隙度0.202大于三维砂箱模型介质孔隙度0.2004;DNAPL的渗透系数为4.686×10~-44 m/s,小于三维砂箱模型中的5.359×10~-44 m/s,渗透率2.685×10~-55 m~2小于三维砂箱模型中的3.07×10~-55 m~2。本文为污染区域DNAPL饱和度和渗透系数的确定提供一种有效方法。对于理解DNAPL的运移机理与分布特性,以及确定污染范围、污染程度方面具有重要意义。