多孔介质中溶质运移过程非常复杂，与介质的孔隙结构特征、介质结构的空间分布等密切相关。溶质运移过程中往往出现非费克现象，主要表现为超弥散现象、拖尾现象和尺度效应问题。 本文应用连续时间随机游走理论模型(CTRW)对1250cm长的一维均质和非均质土柱中NaCl运移实验资料进行模拟研究，探讨了模型中参数及溶质非费克迁移的变化特征，并与对流-弥散方程(ADE)和分数微分对流-弥散方程(FADE)模拟结果进行比较分析。均质土柱中，在小于1000cm范围，CTRW模型中参数β值在1～2之间，溶质迁移存在非费克现象，主要表现在穿透曲线的尾部具有拖尾现象。在大于1000cm范围，参数β值大于2，溶质迁移服从费克定律，溶质羽状物呈Gaussian分布。非均质土柱中，在100cm处，CTRW模型参数β值大于2，溶质迁移服从费克定律；在200～700cm范围，β值为0.915±0.024，溶质迁移存在明显的非费克现象；在800～1200cm范围，β值为1.19±0.069，溶质迁移仍然存在非费克现象。在上述两个尺度范围参数β值相对稳定，但ADE和FADE的弥散系数则具有随尺度增大而增大的现象。与ADE和FADE模型相比较，CTRW模型具有较高的模拟精度，尤其是对于在介质非均质性较强和非费克现象较明显的溶质穿透曲线的尾部。广义CTRW中TPL、ASY和FDE三种模型均能较好地模拟非均质土柱中溶质非费克运移过程。本文证实CTRW可以较好模拟溶质的非费克迁移。 本文还开展了均质土槽中溶质运移实验研究。实验采用合作开发的盐分自动监测系统对溶质运移过程中的溶质浓度实时采集，并对实验结果进行了初步分析。同一垂直剖面上由于介质粒径范围相对较大和盐分传感器、数据采集器的不一致性原因，不同位置的溶质穿透曲线之间存在不一致现象。沿流场方向，随距离的增大溶质穿透曲线逐渐变缓。研究结果表明合作所开发的盐分自动监测系统能够用于溶质运移实验研究。