地下岩体介质内部存在大量空间结构复杂且不均匀的裂隙,裂隙之间相互连通构成裂隙网络。大量源自地表深处的氡通过裂隙网络长距离迁移到达地表,成为地下工程及资源开采等行业工作环境氡浓度异常的主要原因,使这些领域的氡防护工作面临重大挑战。因此,开展岩体介质氡大尺度迁移研究,对相关领域氡污染及防护工作具有重要的理论和现实意义。但由于氡的半衰期只有3.8天,根据传统均匀介质氡迁移理论,岩体中氡的迁移距离不超过10m。因此,非常有必要建立反映岩体介质非均匀性、各项异性的氡大尺度迁移的理论模型。本研究通过理论分析、数学建模及试验验证等研究方法,建立了裂隙介质氡大尺度迁移的理论体系,并对影响流体流动的裂隙粗糙特性进行分析,取得的主要结论和成果如下:（1）结合分形理论和离散裂隙网络（DFN）模型,建立了能够反映天然裂隙不均匀性与各向异性特征的裂隙介质模型,其中裂隙位置与裂隙长度根据双幂律一阶模型确定,使用多级联乘方法获得裂隙中心位置,von Mises-Fisher分布函数确定裂隙方向,裂隙开度由对数正态分布方法获得,利用椭圆模型表示裂隙的空间几何形状。（2）建立了裂隙介质氡大尺度迁移的平衡方程,并利用有限元（FEM）方法进行数值求解。利用天然岩体裂隙参数建立了三维分形DFN模型,详细介绍了生成模型的参数拟合方法。对模型氡析出率进行求解,同时研究了模型的裂隙强度和尺度效应。拟合得到不同分形维数模型的表征单元体（REV）。（3）为研究裂隙微观几何形貌,引入了裂隙粗糙度及其特征参数裂隙粗糙度系数的概念。利用光学三维扫描系统提取了裂隙试样表面形貌与几何特征参数,通过(52表征法和点对关联函数方法分别计算了试样的和分形维数1′),并对其相关关系进行研究。通过拟合得到,1′)可以作为的预测参数。对不同采样间距下的计算结果分析表明,不同采样间距可以获得不同的裂隙几何特征,当利用某一采样间距获得的结果与裂隙面整体几何特征一致时,即可得到最佳采样间距。（4）利用天然露头的分形DFN模型研究了对氡大尺度迁移的影响。模拟结果表明裂隙介质氡析出率与呈负相关关系,对以水为介质的氡大尺度迁移有较大影响,模型及裂隙尺寸越大,对氡迁移的影响就越高。