随着经济社会的快速发展,传统能源日益枯竭,化石燃料的使用对环境造成了严重污染。地热能等清洁能源为解决能源和环境问题提供了新途径。利用增强型地热系统（Enhanced Geothermal System,EGS）开采地热能是地热资源开发的重要研究方向。在进行地热资源开发时,高温状态的岩石遇水快速冷却后还可以承受地震、爆破和施工振动等不同程度的动荷载作用。因此,有必要研究温度效应和加载率效应作用下岩石的力学响应。本文采取了室内试验和数值模拟等手段,探究高温岩石遇水冷却后的微观孔隙特征和动态力学特性。主要研究内容和主要结论如下:（1）首先对高温-水冷却花岗岩进行了压汞试验、SEM（Scanning Electron Microscopy）和渗透率试验。高温-水冷却花岗岩内部损伤随着温度升高逐渐增大。400℃之前,高温-水冷却花岗岩试样内部以微孔和小孔为主。当温度超过400℃后,内部中孔比例占比增大,孔隙率快速上升。随着温度升高,高温-水冷却花岗岩试样内部孔隙分形维数呈下降趋势,孔隙的非均匀性逐渐降低。此外,随着温度升高,高温-水冷却花岗岩试样渗透率总体呈增加的趋势。当温度低于400℃时,岩石渗透率较小,数量级在10-17。当温度超过400℃后,花岗岩试样内部大孔占比增加,导致岩石渗透率的快速增加。1000℃时,高温-水冷却花岗岩试样的渗透率为2.26×10-14,是25℃的647.56倍。（2）对高温-水冷却花岗岩进行不同冲击速度下的动态压缩试验。在动态压缩试验中,高温-水冷却花岗岩的动态峰值应力和峰值应变存在明显应变率效应,而动态弹性模量对应变率不敏感。花岗岩试样的动态弹性模量和峰值应力随温度升高而下降,动态峰值应变呈增加趋势。当热处理温度低于400℃时,高温-水冷却花岗岩的峰值应变相较常温情况增长幅度较小,而当温度超过400℃后,动态峰值应变随着温度升高快速增加。在相同温度条件下,花岗岩试样的破碎分形维数随着应变率的增大而增加。此外,高温-水冷却花岗岩的应变率是内部损伤、冲击速度和岩石材料耦合作用的结果,花岗岩试样的应变率随着岩石内部损伤和外界冲击速度的增大而增加。（3）开展了不同冲击速度下的高温-水冷却花岗岩试样动态断裂试验。在动态断裂试验中,当加载率在10～120 GPa·m1/2·s-1之间时,花岗岩的动态断裂韧性随加载速率的增加呈幂函数增加的趋势。此外,高温-水冷却花岗岩试样的动态断裂能随着加载速率的增加而总体呈线性增加的趋势,但断裂能与总能量的比值随着加载速率的增加而减小。温度显著影响花岗岩试样的断裂能,且断裂能随着温度的升高呈下降趋势。此外,采用立方体覆盖法计算断面粗糙度分形维数DS。结果表明,高温-水冷却花岗岩试样断面分形维数DS介于2.20和2.55之间,DS随着加载率的增加呈下降趋势。花岗岩的断裂韧度和断裂能均呈现随DS增加的幂函数下降趋势。花岗岩试样裂纹扩展路径的分形维数Dp与断面粗糙度分形维数DS一致。在相同的冲击气压下,试样内部损伤越大,裂纹扩展路径越曲折,断裂面越粗糙。（4）采用基于连续-非连续方法的模拟软件GDEM模拟了岩石高温和水冷却过程,分析了试样内部温度以及损伤度变化规律。试样升温过程中的内部温度变化趋势可划分为三个阶段,而降温过程中的温度变化趋势可划分为两个阶段。此外,还对高温-水冷却岩石进行了动态SHPB试验模拟。利用GDEM模拟得到的高温花岗岩遇水冷却后的力学特性与室内试验结果具有相同的规律,即随着热处理温度的升高,高温-水冷却花岗岩试样的动态力学强度呈下降趋势。该论文有图85幅,表8个,参考文献150篇。