含水层非均质性可以通过与沉积结构相关的参数来表征，例如沉积物的物理属性（沉积岩相的体积比例和平均延伸长度）。这些参数通常能够反映在渗透系数场以及对应的流速场中观察到的多尺度变化。尽管对非均质含水层中的溶质运移过程（例如，弥散、混合和稀释）进行了许多研究，但沉积结构对溶质羽弥散和混合的时间演化过程及其不确定性的影响仍然缺乏了解。本研究在显示多尺度沉积结构的高精度非均质含水层中，使用随机游走粒子追踪方法开展了保守性溶质的三维运移数值模拟，探讨了溶质的有效弥散和混合行为的时间演化特征，揭示了控制溶质运移的最相关沉积非均质尺度。本研究还分析了溶质弥散和混合的不确定性是否同样受到该沉积结构的影响。通过广泛的参数局部敏感性分析，进一步探讨了沉积物的物理属性及渗透系数的单变量统计参数（例如，均值和方差）在相关尺度上对有效弥散和混合的影响。模拟结果显示，有效弥散比溶质混合更能响应沉积结构和渗透系数场的波动。

溶质弥散和混合；多尺度沉积结构；地下水数值模拟；随机游走粒子追踪；不确定性分析