论文摘要
本文得到国家自然科学基金“基岩裂隙介质地下水运动与溶质运移试验研究”（40202027）以及霍英东教育基金“基岩裂隙介质污染物non-Fickian运移机理试验研究”（91079）资助，研究倾斜度影响平行单裂隙中水运动及溶质运移的机理问题，其结果具有重要的理论和实践意义。本文总结了单裂隙中水流与溶质运移研究现状，根据室内模拟试验，分析了在承压条件下，倾斜单裂隙内平均流速v、水力坡度i与裂隙倾斜度θ三者之间的关系，并建立数学模型，研究倾斜度对平行板单裂隙中水流与溶质运移的影响规律。通过上述试验分析、统计研究以及模型改进，得出相关结论。实验结果表明：（1）各个不同倾斜度条件下进行的平行板单裂隙中的水流均为层流，裂隙水流的平均流速v与水力坡度i的关系符合Darcy定律。（2）随着倾斜度θ的增大，裂隙中水流的平均流速v与水力坡度i的线性关系中斜率减小，且呈现一定的规律性，为此作者建立了v、i、θ三者之间的关系模型，相关性较好。（3）裂隙倾斜度θ对溶质运移有影响，其影响表现为溶质纵向弥散系数DL和横向弥散系数DT均随着倾斜度θ的增大而增大。（4）不同倾斜度条件下溶质运移纵向弥散系数DL与溶质运移距离L之间的关系与一维流场、一维弥散溶质运移模型偏差较大，作者根据实际水力条件，建立更加符合受倾斜度影响的一维流场、二维弥散条件下的裂隙中水流及溶质运移的弥散规律模型，相关性较好。（5）污染羽分布图表明：不同倾斜度条件下溶质运移的横向弥散系数DT随着倾斜度θ的增大而增大，该结论与试验数据计算得到的结论相一致。