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,310 北京科技大学学报 2006年第4期 (7)实验采用马里奥特瓶定水头向土柱供 性物质，取滞后系数R为1，因此给定弥散系数 水 D的初值，计算C(x,t:)函数值，并与实测C(x, (8)资料整理，通过模拟法计算参数，建立污 t:)值比较，当达到比较满意的拟合效果时，记录 染物一维迁移方程， 弥散系数D值，最后求弥散度a.结果B2十B4 根据土柱实验资料，通过反演拟合方法可确 柱a为0.013m,G3柱a为0.0115m. 定不同岩性中污染物的迁移模型参数，在实验中 弥散系数的确定：通过利用C1获得的各种 “是实际流速，为实测值：x是土柱长度，为定值. 土样的弥散度a,再乘以本次实验各土柱的实际 弥散度α的确定：按照前述步骤进行土柱实 流速得到，因此，铁动态吸附实验的弥散系数是， 验，获得监测数据，并加以整理；将C实验资料 B2+B4柱为D=1.652cm2.h-1,G3柱为D= 和有关土柱参数代入计算模型，其中实际流速“ 1.414cm2h-1. 和时间t,均由土柱实验结果给出，考虑C厂为中 汇总两个土柱对应的参数见表4. 表4铁动态吸附实验土柱物理参数表 Table 4 Physical parameters of Fe dynamic adsorption in soil poles 柱高/ 土重/ 干容重/ 孔隙度 给水度 渗透流速/ 实际流速/ 弥散系数 土样 cm 9 (gcm3) n (m'd) (md) D/(cm2ch1) B2十B4 5.2 580 1.593 0.41 0.018 0.125 0.305 1.625 G3 5.0 550 1.571 0.40 0.021 0.118 0.295 1.414 将以上参数代入模型，进行反演求参，确定滞 1.0 后系数R,B2十B4土柱滞后系数为110，G3土柱 0.8 滞后系数为140. 3.3铁质量浓度随时间的变化规律 0.6 铁在地下水中的迁移仅研究其在含水层中的 迁移运动，为了解铁在区域地下水中的迁移状 况，该地区地下水在含水层中的实际流速，取前人 0 2000 4000 6000 8000 资料u=0.105md1更具有代表性.考虑岩层 t/d 对铁的吸附量比较大，迁移性差，分别预测在淡水 图3咸水区含水层铁的质量膛度随时间的变化规律 区含水层和咸水区含水层中水平迁移1.0,2.0， Fig.3 Rule of Fe mass concentration changing with time in salt 3.0,4.0m处铁质量浓度随时间的变化规律，预 water aquifer 测结果分别见图2和图3. 1.0 4结论 0.8 (1)该地区浅部孔隙含水介质对铁的吸附模 0.6 2 m 式符合Langmuir等温吸附模式. 0.4 (2)铁在淡水区含水层中迁移性较好，在咸 0.2 水区含水层中迁移性较差，在谈水区含水层中迁 OL 移4m需要3500d,在咸水区含水层中迁移4m 0 2000 4000 6000 8000 1/d 需要4400d. (③)该地区浅层孔隙含水介质对铁的吸附能 图2淡水区含水层铁的质量浓度随时间的变化规律 力较强，铁在淡水区含水层和咸水区含水层中迁 Fig.2 Rule of Fe mass concentration changing with time in 移能力都很弱，个别地点铁的超标不会造成地下 fresh water aquifer 水大面积污染（7） 实验采用马里奥特瓶定水头向土柱供 水． （8） 资料整理通过模拟法计算参数建立污 染物一维迁移方程． 根据土柱实验资料通过反演拟合方法可确 定不同岩性中污染物的迁移模型参数．在实验中 u 是实际流速为实测值；x 是土柱长度为定值． 弥散度 α的确定：按照前述步骤进行土柱实 验获得监测数据并加以整理；将 Cl －实验资料 和有关土柱参数代入计算模型其中实际流速 u 和时间 t均由土柱实验结果给出考虑 Cl －为中 性物质取滞后系数 R 为1因此给定弥散系数 D 的初值计算 C（ xti）函数值并与实测 C（ x ti）值比较当达到比较满意的拟合效果时记录 弥散系数 D 值最后求弥散度 α．结果 B2＋B4 柱 α为0∙013mG3柱 α为0∙0115m． 弥散系数的确定：通过利用 Cl － 获得的各种 土样的弥散度 α再乘以本次实验各土柱的实际 流速得到．因此铁动态吸附实验的弥散系数是 B2＋B4柱为 D＝1∙652cm 2·h －1G3柱为 D＝ 1∙414cm 2·h －1． 汇总两个土柱对应的参数见表4． 表4 铁动态吸附实验土柱物理参数表 Table4 Physical parameters of Fe dynamic adsorption in soil poles 土样 柱高／ cm 土重／ g 干容重／ （g·cm －3） 孔隙度 n 给水度 μ 渗透流速／ （m·d －1） 实际流速／ （m·d －1） 弥散系数 D／（cm 2·h －1） B2＋B4 5∙2 580 1∙593 0∙41 0∙018 0∙125 0∙305 1∙625 G3 5∙0 550 1∙571 0∙40 0∙021 0∙118 0∙295 1∙414 将以上参数代入模型进行反演求参确定滞 后系数 RB2＋B4土柱滞后系数为110G3土柱 滞后系数为140． 3∙3 铁质量浓度随时间的变化规律 铁在地下水中的迁移仅研究其在含水层中的 迁移运动．为了解铁在区域地下水中的迁移状 况该地区地下水在含水层中的实际流速取前人 资料 u＝0∙105m·d －1更具有代表性．考虑岩层 对铁的吸附量比较大迁移性差分别预测在淡水 区含水层和咸水区含水层中水平迁移1∙02∙0 3∙04∙0m 处铁质量浓度随时间的变化规律预 测结果分别见图2和图3． 图2 淡水区含水层铁的质量浓度随时间的变化规律 Fig．2 Rule of Fe mass concentration changing with time in fresh water aquifer 图3 咸水区含水层铁的质量膛度随时间的变化规律 Fig．3 Rule of Fe mass concentration changing with time in salt water aquifer 4 结论 （1） 该地区浅部孔隙含水介质对铁的吸附模 式符合 Langmuir 等温吸附模式． （2） 铁在淡水区含水层中迁移性较好在咸 水区含水层中迁移性较差在淡水区含水层中迁 移4m 需要3500d在咸水区含水层中迁移4m 需要4400d． （3） 该地区浅层孔隙含水介质对铁的吸附能 力较强铁在淡水区含水层和咸水区含水层中迁 移能力都很弱个别地点铁的超标不会造成地下 水大面积污染． ·310· 北 京 科 技 大 学 学 报 2006年第4期