裂隙岩体渗流研究对于许多应用学科的进一步发展具有重要意义,同时也是解决一些重大实际工程问题的迫切需求,例如水利水电工程、土木工程、石油工程、核电工程以及矿产资源开采等相关工程领域。岩体的水力学性质主要由岩体内分布的结构面控制,结构面是指地质历史发展过程中,在岩体内形成的具有一定延伸方向和长度、厚度相对较小的地质界面或带。由于岩体内结构面的形状、产状和大小不同,空间组合形式也不同,使岩体渗透性表现出各向异性和非均质性。这也决定了岩体水力学参数的取值和渗流分析是一个极其复杂、而又极具实际意义的研究课题。如何合理的表示这种非均质性是研究的重点和难点。针对这种非均质性,可以将岩体渗流模型概括为四类：等效连续介质模型、双重介质渗流模型、离散裂隙网络模型、混合模型。等效连续介质模型相对已经比较成熟,但是裂隙岩体代表单元体的大小和等效水力参数较难确定,同时其不能很好地刻画裂隙的特殊导水作用。后两种方法更能刻画裂隙岩体渗流的基本规律和体现岩体的非均质性,具有广泛的发展空间。混合模型虽然能更为全面反映裂隙岩体渗流特征,但难以确定结构体和裂隙面之间的水量交换关系,使其使用价值具有很大的局限性。因此,本文主要致力于发展既能最大程度符合客观规律又兼具实际工程应用价值的离散裂隙渗流模型。对于岩体渗流来说,离散型裂隙网络比等效连续型裂隙网络更能准确而客观地刻画实际岩体中的渗流规律。本文依据现场测量所获得的裂隙产状统计规律,利用Monte Carlo法模拟生成相应的裂隙网络,采用图论数学模型中深度优先搜索(DFS)方法完成裂隙网络最大连通分量的确定。本文依据裂隙间的相交关系,将岩体渗流网络概化为以裂隙圆盘圆心为结点,相交圆盘圆心间连线为单元的三维裂隙网络线单元模型。此方法将三维裂隙渗流网络简化为空间一维渗流网络,大大减少了渗流模型的结点数与单元数,极大地减少了渗流计算量。与管道渗流模型对比分析,对相关算例进行模拟计算,得到模型的等效渗透张量和流量。