在地下水数值模拟中,模型参数的网格尺度往往大于参数的测量尺度,为此常涉及到参数的尺度提升。合理的尺度提升方法既能有效提高计算效率,又能保证模拟精度。本文引入拉普拉斯-外壳法对渗透系数场进行尺度提升,并与基于算术平均尺度提升方法的结果进行对比,来研究地下水非水相液体运移与修复的尺度提升问题。首先,在概略介绍拉普拉斯-外壳法的基础上,将其引入到地下水中典型非水相液体(non-aqueous phase liquids,NAPLs)污染运移数值模拟的非均质渗透系数场的尺度提升中,并与尺度提升前的小尺度模型及基于算术平均尺度提升法地大尺度模型模拟结果进行对比。研究表明,采用UTCHEM(University of Texas Chemical Compositional Simulator)建立的典型NAPLs污染物运移模型,无论是单一污染源还是双重污染源情况,基于拉普拉斯-外壳法的大尺度模型都能较好地刻画污染羽的空间矩(包括零阶矩、一阶矩和二阶距)随时间的变化,其零阶矩的模拟值相对误差小于0.25%,在水流方向上基于拉普拉斯-外壳法的大尺度模型对质心位置与污染羽范围的估计也均优于算术平均尺度提升法所建模型,且随着含水介质非均质性的增大,拉普拉斯-外壳法的优越性越为明显;而且大尺度模型还能大幅减少计算时间,耗时仅为小尺度模型的3%左右,值得在实践中推广。然后,为了进一步寻找到能够在保证模拟精度的前提下,大大提高表面活性剂强化含水层修复(Surfactant-enhanced aquifer remediation,SEAR)模型计算效率的合适的渗透系数尺度提升方法,再次利用算术平均尺度提升法与拉普拉斯-外壳法建立大尺度模型,与小尺度模型进行对比。结果表明,基于拉普拉斯-外壳法的大尺度模型对含水层污染物残余质量的最大计算误差在所有情况下均优于基于算术平均尺度提升法的大尺度模型,且含水层非均质性越强,拉普拉斯-外壳法优越性越明显;并且拉普拉斯-外壳法对于污染羽质心位置与形状的刻画效果也更好。大尺度模型能大幅度减小SEAR过程的计算成本,应用算术平均尺度提升法可减少至原计算时间的6.5%左右,应用拉普拉斯-外壳法可减少至4.5%左右。基于拉普拉斯-外壳法的大尺度模型在地下水非水相液体污染运移与修复的良好表现,在之后的地下水污染运移与治理模拟中可以运用渗透系数尺度提升方法,以在保证模拟精度的前提下节省大量计算成本。