河岸潜流带中非稳定地下水流的溶质运移模拟研究

郭 昆，李 宁，熊启华，王芮琼，廖春来

(1.湖北省地质环境总站，湖北 武汉 430034; 2.资源与生态环境地质湖北省重点实验室，湖北 武汉 430034；3.中国地质大学(武汉)环境学院，湖北 武汉 430078)

在工农业密集的冲洪积平原，赋存着丰富的孔隙水，且地表水系发育，通常地表水和地下水具有一定的水力联系和相互作用[1]，这一相互作用的关键带称为潜流带，它对局部地区的生态环境和水资源起着重要作用。潜流带的地下水往往随着地表水水位的波动存在着与地表水互补的现象，形成非稳定流，因此对于潜流带中的溶质迁移研究一直是个热点，也是难点。杜尧等[2]系统梳理了潜流带的水文和生物地球化学过程的相关原理和研究方法，此外有学者通过实验尺度的数值模拟和室内实验等方法，探究了溶质在潜流带的迁移规律[3-5]。但是这种实验尺度的研究较为理想化，对于实际复杂的水文地质条件的适用性还有待检验，另外以往的研究对象多为河床潜流带，而对范围较大的河岸潜流带的研究较为少见。

地下水溶质运移模型是预测溶质在地下水中运移的有力手段，主要利用数学公式和一些基本条件刻画溶质在地下水中的运动、降解等物理化学过程。模型的主体部分包括控制方程、初始条件和边界条件，它们决定了溶质在研究区的初始状态及其与外界的转换方式。目前溶质运移模型已成功应用到地下水环境影响评价和水污染防治等工作和研究中[6-9]。……