1.3.2　數值模擬與多孔介質滲流模擬

多孔介質滲流問題的數值模擬是基于流體力學分析和解釋流場分布特性的方法，其基礎為計算流體力學。計算流體力學是近年來隨著計算機模擬技術的快速發展，利用流體力學理論、計算機技術和數值分析等交叉融合產生的一門應用基礎學科，計算流體力學的出現彌補了物理試驗研究和理論推導兩種方法的不足，具有多方面的優勢：①相比于試驗研究，能夠節約巨大成本，減少試驗周期，對于選擇理想壓力水頭有很強的指導作用；②應用范圍更廣，機動性強，可以靈活設置多種初始條件和邊界條件；③相比于理論推導，數值模擬能夠解決更多的實際問題，計算結果的精度也能夠滿足要求。④通過對多種壓力水頭的模擬，對于采用新的試驗研究方法和理論有一定的啟發和補充作用。

隨著計算機技術的飛速發展，尤其是云計算開發和超級計算機的廣泛應用，對于計算流體力學的發展有著巨大的推動作用。其中關于滲流場的數值模擬非常多，涉及領域也很廣泛。許多學者首先以煤、氣兩相流為模型，利用FLUENT軟件對多孔介質的進氣路線進行了模擬；于榮澤等對低滲透的多孔介質進行了變滲透率的數值模擬，得出了不同地層滲流的分布范圍；宋永占等利用FLUENT軟件對重力壩壩基的滲流場問題進行了模擬研究，得出了滲流場模擬結果與理論求解法的計算結果之間誤差不超過3%；李作勤等對防滲墻堤基的滲流場進行了模擬，分析得到了不同厚度防滲墻的滲流場與防滲效果；孟祥奎等對多孔介質內部壓降的影響因素進行了FLUENT模擬研究，得到在速度較小時壓降隨多孔介質長度呈直線變化，速度增大后，壓降隨多孔介質長度呈二次方變化。這些都為進一步研究大孔隙介質滲流特性提供了有力依據。