摘要：潛流交換是影響河流-地下水作用帶的水流條件、水環(huán)境修復(fù)、維持生態(tài)平衡的重要物理過(guò)程之一,河床內(nèi)存在的黏土透鏡體對(duì)潛流交換的影響機(jī)制尚未得到很好的揭示。參考實(shí)際的地質(zhì)情況,采用適當(dāng)尺度的物理模型進(jìn)行黏土透鏡體影響下的潛流交換研究。在控制水頭和流量的情況下,針對(duì)不同規(guī)模和埋深的黏土透鏡體分別進(jìn)行潛流交換模擬試驗(yàn),根據(jù)測(cè)得的壓力數(shù)據(jù)繪制潛流帶內(nèi)的地下水流場(chǎng)。針對(duì)每一種模擬情況,在黏土透鏡體上側(cè)、左側(cè)方向的相同距離利用所繪制的等值線計(jì)算梯度,得到透鏡體附近的流速場(chǎng),并利用達(dá)西定律將流速場(chǎng)轉(zhuǎn)化為流量場(chǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明:潛流量隨著單一黏土透鏡體的尺寸和埋深增加而減小;隨著地表水上下游水頭差的增大,透鏡體迎水面和背水面的流速分別增大和減小且增速逐漸變慢;流速衰減率與地表水上下游水頭差呈正相關(guān)。研究成果提供了一種研究小尺度的潛流交換過(guò)程的方法。