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多孔介质系统在多个尺度上具有复杂的非均质结构，多孔介质中的扩散过程要比体相中的扩散过程复杂得多，且表现出许多奇异的特点。以渗滤网络作为多孔介质的理论模型，建立了分形多孔介质中扩散和弥散过程的离散模型。分析了奇异扩散的机理，在此基础上建立了奇异扩散和弥散的幂律关系。应用扩散的离散网络，建立了广义扩散方程，推导了多孔介质的等效介质理论，得到了扩散系数的微观解释，为扩散过程的模拟了理论依据。