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摘要
地下环境中流固间的反应溶质运移过程控制着地质介质演化规律，并受岩石固有非均质性的影响，衍生出非线性行为与多尺度效应。为了面向更为复杂化的应用需求，解析微观特征与表观行为间的响应-反馈机制成为了重要的科学与工程命题。本研究系统地介绍了微观连续介质概念与模型框架，以及该模型方法的实现方式，并归纳了其在不同研究体系中的应用实例，最后重点分析了该方法在实验-数值联合研究中的发展前景与预期挑战。数值模拟方法已被广泛应用于反应溶质运移过程的定量研究之中，但单一孔隙或达西尺度数值模型难以应对机理研究与实例应用间的时空尺度跨度。近年来多尺度数值模拟方法体系不断发展，其中将Darcy-Brinkman-Stokes方程作为多流态数学统一表达，以微观连续介质模型作为多尺度信息关联方式的数值模拟框架，在流固界面追踪、高效数值求解等方面展现出一定的方法优势与应用潜力。
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单位中国科学院; 中国科学院地质与地球物理研究所; 中国科学院大学
