巖溶洼地內澇蓄水量與不同級次裂隙對溶質遷移影響的室內實驗與模擬

作者：季懷松,羅明明,褚學偉,張雪梅

摘要：巖溶洼地在西南地區分布廣泛,巖溶地下水為當地居民生產和生活的主要水源,研究巖溶洼地內澇條件下裂隙系統中的溶質遷移及響應規律可為峰叢洼地區巖溶地下水的污染防控提供科學依據。基于相似原理構建了巖溶洼地-裂隙系統物理模型,采用對流-彌散模型和脈沖響應模型對溶質遷移過程進行了模擬分析,探討了不同級次裂隙和內澇蓄水量大小對溶質遷移的影響。結果表明:大裂隙作為優先水流通道,對溶質遷移起主要的控制作用;小裂隙對溶質遷移起暫時儲存和緩慢釋放的調蓄作用,其溶質遷移的疊加過程使總出口溶質遷移的"拖尾"效應更加明顯;隨著內澇蓄水量的增加,稀釋作用增強,導致溶質峰值質量濃度降低、溶質質量濃度回歸至本底值的時間延長、延緩釋放溶質的質量增加。該物理模型是對復雜巖溶洼地系統內污染物遷移研究的一種新探索,其模擬結果進一步深化了對洼地內澇條件下面源污染物在巖溶水系統中遷移規律的認識。

發文機構：中國地質大學（武漢）環境學院 貴州大學資源與環境工程學院 貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊

關鍵詞：巖溶洼地物理模型巖溶內澇溶質遷移穿透曲線karst depressionphysical modelkarst waterloggingsolute transportbreakthrough curve

分類號： P641.2[天文地球—地質礦產勘探]