混凝土水渗透系数是定量评价混凝土耐久性的重要参数,所以,研究混凝土中水渗透机理,了解孔结构、裂缝形态和骨料排列对混凝土水渗透系数的影响不仅具有重要的理论意义,而且对于混凝土材料的耐久性设计也有一定的参考价值。基于有限差分法,引入人工压缩算法,提出了求解三维不可压缩黏性流体Navier-Stokes方程组的数值方法,通过取立方体单元胞,模拟混凝土中流体渗流,迭代求出元胞单元的速度场和压力场,根据达西定律计算混凝土水渗透系数,通过算例验证了该数值方法的有效性。讨论了孔隙形状、长细比和粗糙度对混凝土水渗透系数的影响,得出孔隙形状是影响水渗透系数的重要因素,并且水渗透系数随着截面长细比和粗糙系数的增大而减小。引入晶格理论,取立方体单元胞,求解混凝土骨料几种不同规则排列下的混凝土相对水渗透系数,计算结果表明骨料排列是影响混凝土水渗透系数的重要因素。根据分形理论研究了骨料分形系数对混凝土相对水渗透系数的影响,得出混凝土相对水渗透系数随着其分形系数的增大而减小,讨论了球形和立方体骨料对混凝土水渗透系数的影响,给定骨料体积百分数,球形骨料混凝土相对水渗透系数比立方体骨料混凝土相对水渗透系数大。