考虑弥散尺度效应的溶质径向运移动力学模型及半解析解

作者：高光耀; 冯绍元; 霍再林; 詹红兵; 黄冠华弥散尺度效应径向运移反应性溶质laplace变换半解析解

摘要：将弥散度概化为径向距离的线性函数，并考虑溶质的动态吸附和一阶降解，建立了考虑弥散尺度效应的注水井附近反应性溶质径向运移动力学模型（SDM，Scale-dependent Dispersion Model），采用Laplace变换和deHoog数值反演方法对模型求解，并与弥散度为常数的溶质径向运移模型（CDM，Constant Dispersion Model）进行对比，分析弥散尺度效应与吸附和降解对溶质运移的影响。结果表明：随着弥散尺度效应的增强，溶质穿透曲线分布范围越广，浓度峰值越小且达到浓度峰值所需的时间越短，浓度分布曲线也有类似的变化规律，但弥散尺度效应对浓度分布曲线中浓度峰的运移过程没有显著影响；当CDM的弥散度为SDM弥散度最大值的4／5时，CDM和SDM模拟的穿透曲线近似一致，但是这种近似的精确程度会随着SDM弥散度与距离比值的增大而有所降低；由于吸附和降解的存在，溶质在运移过程中会出现损耗和滞后的现象。为检验模型的适用性，本文还应用SDM和CDM模拟室内的径向弥散实验。结果表明，与CDM相比，SDM能更好地描述非均质介质中溶质径向运移过程。

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