在开展地下水工程中,人们通常对岩土体中的孔隙-裂隙分布进行分析,从而研究裂隙-孔隙介质中渗流及溶质的运移规律。而土体渗流的微观机理是孔隙流动,由不均匀孔隙流速引起的“优势流”现象在渗流过程中极为常见。本文设计构建裂隙-孔隙双重渗透介质的新型优势流物理模型,采用创新性的裂隙模拟生成工艺,实现优势流试验模拟的全过程全方位的实时可视化展示。基于该试验模型的实时性与可视化的需要,进行不同粒径基质域下的染色示踪试验,实时连续监测优势流产生时各断面待测点流速,并定量分析了裂隙-孔隙双渗透介质中不同粒径基质域下的优势流运动状态,系统地开展不同粒径基质域下的裂隙-孔隙优势流数值模拟与流速影响机理和分布规律的研究。得到的主要结论如下:(1)在三种不同粒径基质域下,各断面的孔隙流速峰值点均发生在交叉裂隙处,且交叉裂隙处有少部分水流沿裂隙横向流动。说明交叉裂隙处其粗-粗颗粒间颗粒骨架形成的孔隙区域相对于粗-细颗粒骨架间形成的孔隙区域更光滑。(2)随着基质域粒径越小,渗流路径沿大孔隙方向流动越集中,且流速越快,优势流现象越明显。说明当降雨强度大于基质域的下渗能力,但小于或等于土体总的入渗能力时,下渗的水流分为两部分,以超过基质域下渗能力的水流通过大孔隙进行传导为主,形成大孔隙流。(3)实测流速数据与数值模拟流速数据之间的Pearson相关系数均在0.8-1之间,为极强相关,说明采用Geo-studio仿真软件对裂隙-孔隙双渗透试验进行数值模拟是可行的。(4)利用统计方法,对不同粒径基质域下的各断面孔隙流速进行统计。基于高斯拟合原理与~2检验法,将孔隙流速分布频数在Gauss Amp分布函数、Lorentz分布函数与Log Normal分布函数进行非线性曲线拟合,发现Lorentz分布函数的拟合结果更为精确,认为裂隙-孔隙双渗透介质中的孔隙流速服从柯西-洛伦兹分布。