针对垃圾填埋场造成地下水环境的污染,提出合理的地下水污染修复方式已经成为重中之重。目前,对于含水层修复的方式较多,其中地下水垂向环流井原位修复技术被认为是最具有发展前景的方法之一。垂向环流井装置广泛用于含水层修复、水文地质参数估计、建筑基坑降水等,前人研究了侧向无界承压含水层中垂向环流井的水动力影响范围和去除含水层污染物的效率,但是未针对侧向有界条件,因此本文针对侧向有界条件,研究垂向环流井对地下水流场及氨氮去除效果的影响具有重要意义。本文针对侧向有界承压含水层,开展室内实验和数值模拟,对垂向环流井水动力场规律进行解析,基于室内溶质运移实验的弥散度参数反演、参数灵敏度分析和污染物去除效果分析,以及论证与分析了室内实验尺度下,侧向边界对垂向环流井水动力场的影响。该文获得的主要研究成果如下:(1)分析了现有的垂向环流井水动力场数学模型与解析解,设计了在室内条件下开展的垂向环流井装置。(2)开展室内实验尺度下垂向环流井水动力场实验,然后建立了室内实验水动力场数值模型,利用解析解验证数值模型的准确性,试验结果与室内水动力场实验结果对比分析,验证了室内水动力场实验结果的准确性,通过水头高度变化,绘制了水头等值线图。(3)绘制地下水流向矢量图,计算出流场内地下水流速,得出了水动力场循环规律,由矢量箭头长度大小直观的看出地下水流速分布规律。(4)基于室内垂向环流井水动力场条件,开展室内垂向环流井溶质运移实验,得出了溶质运移规律,绘制了不同时刻溶质迁移距离.(5)通过建立溶质运移数值模型,利用弥散度参数反演,得出了与室内溶质运移实验相同的溶质运移规律,并选取不同弥散度做参数灵敏度分析,对比弥散度对浓度穿透曲线的影响。(6)针对侧向有界条件,模拟了多组不同抽注流量和抽注段间距的条件,绘制了水头误差分布图、前向追踪流线图和地下水流量占比图,通过对比分析论证了侧向边界对水头、流线形态和流量占比的影响;并提出无量纲参数,进一步定量分析了侧向边界对流场的影响。(7)基于室内溶质运移实验所得弥散度参数,通过数值模拟得到三种不同方式注入次氯酸钠,绘制不同时刻次氯酸钠溶质扩散云图和氨氮浓度分布云图,得出氨氮去除规律,得到不同时刻氨氮质量变化情况,并对比分析不同注入方式对氨氮污染物去除效率的影响,选择去除效率最高的去除污染物方式。