›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (10): 2759-2764.doi: 10.16285/j.rsm.2015.10.003
张文杰，赵 培，贾文强
ZHANG Wen-jie, ZHAO Pei, JIA Wen-qiang
摘要： 黏土系材料广泛应用于各种污染防治工程，扩散系数是其关键参数之一，实验室一般通过拟合一维土柱对流-扩散试验数据来确定土的扩散系数。探讨了常用的零浓度边界、零浓度梯度边界和半无限边界对应的试验条件，给出了各边界条件的统一形式，通过引入变换式和辅助问题，求解得到各边界条件下统一的有限厚度土层中对流-扩散-吸附解析解，分析了各解析解之间的差异和用于数据拟合产生的误差。结果表明，每一种底边界条件都与土柱试验底部的实际情况相对应，柯西边界可看作各种边界条件的统一形式；土柱未被击穿时各边界条件解析解无差别；土柱击穿后，越靠近土柱底面，各种边界条件解析解计算结果差异越大，底面处浓度值随柯西参数 的增大而减小， 越大，代表底边界处扩散在溶质迁移中所占比例越大，同时底部浓度梯度越大；算例中对底部为半无限边界的试验数据进行拟合，若采用零浓度边界和零浓度梯度边界，计算结果分别偏大15%和偏小9%，根据土柱底部的对流-扩散比例和浓度梯度具体情况选择相应边界条件下的解析解，是保证数据拟合正确性的基本要求。
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