第3章, 弥散迁移和质量传输

3.1 引言

水动力弥散也被称作弥散迁移，在研究单个流体微粒运动速度与（2.7）式所确定的平均渗流速度之间偏离效应的基础上展开探讨。上一章假设所有流体微粒均以水的平均渗流速度运动；然而实际上存在多种因素导致单个微粒的速度与其平均渗流速率产生差异变化。
当溶液中出现浓度梯度时溶质微粒将受到扩散作用显著影响；相比之下对流传动中的扩散项一般影响较小；但在流动速率较低的情况下扩散项的影响可能会变得较为显著。
此外微观上的不均匀性和孔隙结构造成的弯曲性也会引起单个微粒相对于平均渗流速率的变化。
值得注意的是自然界中的所有孔隙介质本质上都具有宏观上的不均匀特性其中很多因素都是无法直接被观测到或是测量出来的。
在计算水流特性时我们通常会采用某种平均或总体性的参数描述；但在局部范围内该参数的具体取值可能会因具体区域的不同而有所变化。
因此从宏观视角来看各点的实际水流特性与由整体参数计算得出的结果可能存在差异。

人们普遍意识到，在野外观测中所得的溶质运动与基于对流计算所得的结果存在显著差异的原因主要源于宏观上的非均匀性。尽管这些偏差在理论上得到了逐步解释的发展过程中的早期关注焦点转向了微观或孔隙尺度，在实验室装置中这些因素往往显得尤为重要。在本章中我们将按照相关概念演化的历程依次探讨这一问题。包括Taylor（1953）、Scheidegger（分别在《地理研究》和《地质研究》上发表