岩石裂隙渗流问题的研究具有重要科学意义和工程实用价值。而天然裂隙的粗糙起伏对渗流特性的影响往往不能忽略。本文针对目前粗糙裂隙渗流研究中的一些不足之处,提出了基于粗糙角修正的裂隙渗流公式。运用数值模拟方法和前人的渗流试验进行了对比和验证。最后将公式应用于裂隙岩体渗流模型中,修正了粗糙度对渗流的影响。研究的主要内容如下。分析了10条典型JRC轮廓曲线上的各种粗糙参数,提出了使用有效起伏角即粗糙角α作为研究粗糙裂隙水力特性的核心参数。运用基于Navier-Stokes方程的Fluent软件模拟了锯齿状与JRC典型轮廓两种裂隙的二维渗流场。分析了300多个不同粗糙度、开度、压力梯度的计算工况后,发现在Re<10的层流状态下,二维粗糙裂隙的流量系数与粗糙角关系为C=cos4α;而在过渡流态Re>10时,流量系数与α、偏转角β、Re都有关。运用局部立方定律也同样推导出了层流渗流公式。基于裂隙微元体与局部立方定律推导出了能描述具有三维粗糙面的裂隙层流渗流的公式,它能够同时考虑裂隙面两个方向上粗糙角对渗流的影响,并反映了粗糙角对渗流的各向异性作用。根据粗糙角与其它粗糙参数的关系,得到了包含各种粗糙变量的渗流公式,扩展了公式的应用范围。建立了100多个形态各异的三维粗糙裂隙数值模型,包括三角锯齿、正弦曲线、JRC轮廓和分形随机四种形状。将数值模拟结果与立方定律、二维裂隙剖面推导的单向粗糙角修正的渗流公式、及三维裂隙推导的二向粗糙角修正的渗流公式的计算值进行对比。发现基于二向粗糙角修正的渗流公式与数值模拟结果最为一致,平均误差只有0.79%,反映了公式的准确性。利用耿克勤的裂隙渗流试验数据进行了公式的验证。在裂隙张拉渗流试验中,公式预测了人工与天然两种粗糙裂隙的渗流量与开度的关系。在裂隙的压密渗流试验中,实验结果分别验证了本文的渗流公式、裂隙变形理论、及推导出的粗糙裂隙渗流-应力耦合关系式,表明公式在渗流应力耦合问题中同样适用。最后将粗糙角修正的渗流公式应用在裂隙交叉流计算分析、裂隙岩体渗流模型数值计算、及裂隙岩体渗流应力耦合模型数值计算中。发现考虑了裂隙粗糙度的计算结果都有明显的变化,因此不能忽略裂隙粗糙度的影响。此外,各应用例子表明粗糙裂隙渗流公式具有广泛的实用性。