2025年3月25日，中國科學院大學“小洪山講壇”第97講在中國科學院武漢巖土力學研究所研發大樓學術報告廳舉行。本次講座以《Porous Media and free-flow coupling-from REV to pore scale and back》為題，特邀德國國家科學與工程院院士，全球知名的水文地質與多孔介質系統建模專家Rainer Helmig教授作精彩紛呈的學術報告。會議由武漢巖土所趙濤研究員和張力為研究員主持，60余名師生參加。

講座伊始，Rainer Helmig教授闡述了開展能源地下儲存和氣體地下儲存的必要性，講述了地下孔隙空間內儲氣的可行性，系統介紹了氣體地下儲存的可注性和存儲安全性選址要求。隨后Rainer Helmig教授詳細講解了分子尺度和孔隙尺度的多相流模型，展示了如何通過非關鍵區域均一化方法將粗尺度模擬與細尺度模擬相結合以提高運算效率，并強調了靜水壓力和代數計算在多相流模型中的重要性。最后Rainer Helmig教授通過比較自主開發的VE模型和傳統3D模型獲得的氣相飽和度剖面及氣體質量變化曲線，指出VE模型的模擬結果和傳統3D模型基本一致，但計算時間僅占傳統3D模型的0.6%，顯著降低了計算時間。Rainer Helmig教授還詳細介紹了其團隊開發的開源多孔介質流動過程數值模擬器DuMux，該模擬器已被世界各地的科研人員用于二氧化碳地質封存、氫氣存儲、能源儲存、污染物遷移、地下水資源管理等領域的研究，解決了多個關鍵科學問題和工程難題。

與會的師生們積極發言，踴躍提問，Rainer Helmig教授與大家進行了深入的討論，解答了師生們關注的問題，同學們感到受益匪淺。此次講座不僅拓寬了與會師生的學術視野，也激勵大家在未來的研究道路上不斷前行，勇攀高峰。

報告結束后，吳青麗副書記向Rainer Helmig教授頒發了“小洪山講壇”紀念牌。

Rainer Helmig教授是德國斯圖加特大學水利資源與模擬工程研究所(IWS)主任、土木與環境工程系教授，長期從事C02地質封存、地下儲等地下氣體儲存過程的數學建模研究。他是全球知名的水文地質與多孔介質系統建模專家、德國國家科學與工程院院士、美國地球物理協會(AGU)終身榮譽會員、國際多孔介質協會(InterPore)終身榮譽會員和前主席。他在多孔介質流動、多相流以及地下水資源管理等領域享有國際聲譽。研究重點包括多孔介質滲流過程的數值模擬、數值模擬跨尺度方法以及多場耦合過程建模，尤其在二氧化碳地質封存、能源儲存和污染物遷移等應用領域取得了重要成果。在國際一流學術期刊發表了200余篇高水平學術論文，領導了多個跨學科重大研究項目和國際合作項目,對推動水文地質學和環境工程學的發展做出了重大貢獻。