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多孔介质水流及溶质运移研究一直以来对地下工程及地下水污染防治具有重要指导意义,其中示踪剂实验是一种重要的研究方法,但目前研究溶质运移实验中示踪剂浓度检测大多采用取样法,为了避免取样法对溶质运移带来的影响,本文运用图像分析法检测示踪剂溶度。此外关于透镜体对多孔介质溶质运移的影响的研究较少,本文在总结前人研究的基础上,建立了模拟二维多孔介质运移的物理模型,在达西流条件下将惰性示踪剂亮蓝分别通入均匀和含有透镜体的多孔介质中,研究示踪剂在二维模型中的运移情况,运用解析解模型和IGW模型对溶质运移的时间浓度穿透曲线进行模拟,并对不同条件下的数值模拟结果进行了分析讨论,从而得出惰性溶质运移有关的规律和机理。总结本文研究方法和实验成果,得出如下结论:(1)利用图像法取代取样法测定溶质运移过程中浓度变化,快速准确的量化溶质溶度,为以后研究多孔介质溶质运移提供一种科学简单的检测方法。(2)多孔介质模型实验中虽然透镜体的大小和位置发生变化,但水力梯度和流速都呈线性关系,可以用传统达西定律进行拟合,且当水力梯度J相同时,随着透镜体大小H的增大渗透系数K变小。(3)在对溶质运移穿透曲线进行解析解和IGW拟合效果对比可发现:在均质多孔介质中,两者的拟合评价参数r2和RMSE相差不大,均可以很好的拟合溶质运移过程;而在含有透镜体的多孔介质中,随着透镜体的增大,解析解模型拟合参数r2值逐渐变小,RMSE值却逐渐增大,而IGW模型的r2值和RMSE值变化不大,且均比解析解的r2更接近1,RMSE值更加接近0,IGW模型具有更高的拟合精度。(4)通过比较不同条件下亮蓝浓度穿透曲线发现,随着透镜体和运移距离的增大,亮蓝浓度峰值到达的时间逐渐变长且峰值逐渐变小,模拟参数弥散系数D随之变大,出现非费克现象;当流速增大,亮蓝浓度到达峰值时间逐渐变短且峰值逐渐变大,弥散系数D随之变大,出现非费克现象。