Page 108 - 2024年第55卷第8期

性，使得渗透系数增大，穿透曲线的浓度峰值出现，并且时间提前。当砂土重分布后，悬浮颗粒沉
积，渗透系数减小，浓度也逐渐降低，直至渗透系数和穿透曲线的浓度值都保持平衡。
同一夹层，上下层砂土粒径越大，砂柱的整体粒径也越大，孔隙通道宽，悬浮颗粒迁移过程更容
易。当粒径比大于且夹层在上部时，随着夹层厚度增大，夹层以上砂柱中沉积细颗粒增加，穿透曲线
浓度峰值降低，如图 ６（ａ）所示；当粒径比小于 １且夹层在下部时，随着夹层厚度增大，穿透曲线浓度
反而增加，如图 ６（ｅ）所示。
表 ３ 部分穿透曲线浓度峰值 表 ４ 部分悬浮颗粒沉积突增值

试验编号 粒径比值 沉积突增位置?ｃｍ 突增量?％
试验编号 粒径比值 浓度峰值 Ｃ?（ｇ?Ｌ） Ｐ Ｖ
Ｔ２ ＞１ ３０ ０．２５
Ｔ２ ＞１ ０．０３３ ３．５４
Ｔ１５ ＞１ １８ １．０３
Ｔ１５ ＞１ ０．０３０ ２．３６ Ｔ６ ＜１
Ｔ２１ ＜１
Ｔ６ ＜１ ０．０２９ ３．５４
注：沉积突增位置从试验管进水口起，沿 着 水 流 注 入 方 向———
Ｔ２１ ＜１ ０．０１７ １．９７
自上至下。

细颗粒大多沉积在砂土的表层和浅层，并且砂土粒径越小，沉积位置越浅。粒径越小的砂土，孔
隙尺寸越小，对水流中悬浮颗粒的截留作用更强，细颗粒迁移的距离也就越短。当砂土粒径比大于 １，
悬浮颗粒从上层到达夹层时，水力特性发生改变，孔隙减小，水流受到的阻碍增强，使得细颗粒运移
减缓，沉积增加。而当粒径比小于 １，细颗粒运移到夹层位置时未受到类似阻碍，沉积则不会发生突
增。由表 ４中突增量可知，粒径比越大，在夹层处的细颗粒沉积也越多。且夹层的厚度和位置会影响细
颗粒沉积量，夹层越靠近底端，厚度越大，其对水流的扰动作用越小，水流趋于平缓，阻碍性减弱。
将试验结束后的砂柱冷冻、取样，观察砂土中细颗粒的沉积形式。由试验 Ｔ１５砂土微观观测图 ９
可以看出，细颗粒会吸附在砂土颗粒表面，并在吸附处进行堆积。从砂柱进水端到底端，沉积在砂土
中的细颗粒含量逐渐减少，砂土表面吸附的细颗粒数量也明显减少。而在粒径比大于 １的夹层处，砂
土颗粒表面吸附的细颗粒数量却增加，与其对应的沉积曲线变化相同。由此可知，在该试验条件下，
细颗粒迁移性减弱，沉积性增加，细颗粒的被吸附量也增大。

图 ９ 试验 Ｔ１５砂土微观观测图

— ９ ８ —
６