【简介】溶质迁移的随机模型
确定一个野外尺度的弥散系数的一般做法是，在含水层中寻找一种天然示踪剂或人工注人一种示踪剂，观察产生的污染羽的发展情况，然后建立一个溶质迁移模型，通过调试弥散系数使溶质分布与观测到的数据相拟合。用这种方法得到的弥散系数是拟合的曲线参数，但并不表示含水层的本质特性。当假定含水层为均质的，并用渗透系数和孔隙度的单一值表示时，这是正确的。很显然，建立在这两个单一值上的流动和迁移模型是天然复杂性的粗略简化。对于解析解，只能用平均线速度的单一值，对于数值模型也常采用单一值，因为没有其他的数据来源。
确定性模型是指，给定一组含水层参数和边界条件的输人值，数值或解析求解偏微分方程的模型。输出变量在含水层某处有明确的值。模型假设含水层参数的分布已知。
随机性模型是指，输出的变量值（如溶质分布）存在统计不确定性，该结果的随机性是基于下伏含水层参数的数值和分布（如渗透系数和孔隙度的数值和分布）存在不确定性这一事实。
建立随机模型的想法是很吸引人的。很明显，确定一个含水层系统中较多位置上的渗透系数和孔隙度需要花费很多精力。如果我们能够较为详细地确定含水层性质的分布情况，确定性模型的数值解就会得到可靠度较高的结论。然而，已知的含水层参数有限，确定性模型只能对含水层中给定的点和时刻的输出变量作出预测，而随机模型是以含水层参数的随机分布为基础的。该模型认为，开始时结果只在一些可能的范围内。因此随机模型认识到了答案的随机性，然而确定性模型则表示“正确”答案只有一个。当然，有经验的水文地质学家即使在确定性的答案中也能意识到不确定性。从1975年起，有数百篇论文从不同方面来阐述地下水流动和溶质迁移的随机模型。随机迁移模型可以预测溶质污染羽质量中心的运动和关于溶质污染羽质量中心的平均转动惯量或二阶空间矩。
目前，随机模型已经发展到了其准确性可通过模型预测的结果和野外试验中示踪剂运动的对比检验的阶段。
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