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裂隙岩溶介质中地下水流和污染物运移机制研究已经成为水环境管理和保护方面一个极受重视的领域。目前国内外对于裂隙介质中的水流及溶质运移数值模拟研究已日益成熟,但是对于裂隙水运移的实验研究还有待进一步的完善,特别是对于双重介质和天然裂隙介质中的水流和溶质运移规律的研究有待深入。本文在总结国内外相关研究成果的基础上,设计制作了含有上层基质的平行板单裂隙和天然大理石板单裂隙模型,并进行了系统的水流及溶质运移试验,对试验结果进行了分析,得出主要结论如下: (1)双重介质中两个水流系统相互影响相互补给,并且这种影响效果取决于两个水流系统之间接触面的大小。 (2)上层基质的存在导致在裂隙内溶质运移呈现出非费克(non-Fickian)现象,多峰和拖尾现象明显。两套水流系统之间的接触面越大示踪剂穿透曲线多峰和拖尾现象就越明显。 (3)通过对天然大理石板单裂隙发现传统的等效水力隙宽和平均隙宽均不适合水流分析,所以本文采用Lomize等效水力隙宽修正公式计算出该人工构造的自然裂隙隙宽为1.84mm,临界流速为3.16cm/s,临界Re数为484,与理论采用水力隙宽的临界Re数一致。 (4)不论在达西流范围还是非达西流范围内,天然大理石板单裂隙内示踪剂穿透曲线均存在着明显的拖尾现象。