研究现状及特色

数值模拟是指以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，对实际条件进行模拟和预测，能有效解决工程、科学等复杂问题，广泛应用于航空、医学、地下水等研究领域。利用数值模拟方法对地下水流和溶质运移等问题进行模拟，能揭示贮存于地下岩石空隙中的水流运动和漫长的水岩作用机理，从而解决污染物在地下水中的运移、淡咸水分界面移动、地下水热运移及含水介质形变等问题。

在1993～1995年期间，加拿大的Alberta研究院通过计算机模拟，分析了CO₂在咸含水层中的流动、扩散及其与矿物的反应过程，明确了CO₂在咸含水层中的储存机理，拉开了CO₂地质储存中数值模拟的帷幕。21世纪以来，随着全球气候问题的日益严峻，各国政府越来越重视CO₂地质储存技术，实施了大量实际工程，促进了CO₂地质储存理论研究。由于CO₂地质储存实际操作与监测难度较大，费用高昂，数值模拟作为一种行之有效而又经济的技术方法，成为CO₂地质储存研究的重要手段和工具，由单一的水流模拟，到多相流、多组分化学运移模拟，再到与力场等相结合的多场耦合模拟，经历了从无到有、从简单到复杂、从单一到综合的阶段。模拟工具由起初的程序段，已发展为较成熟的软件，如TOUGHREACT、PHREEQC、GEM、ECLIPSE、PETROMOD等。