岩体裂隙在岩体工程中的影响无处不在,如大型水利水电工程、土木工程、石油工程、核电工程,废料埋存以及矿产资源开采等相关工程领域。裂隙岩体的渗透性等力学特征将直接影响各类岩体工程的设计、施工、运营和维护情况,所以对裂隙岩体渗透性规律的研究具有非常重要的意义,而解决实际工程渗流问题的间接的办法是研究岩体的渗透张量,渗透张量是进行渗流分析的一个重要的物理量。近年来计算机技术得到迅猛发展,通过计算机仿真技术确定岩体的渗透特性,并根据现场试验对比修正,可以宏观地计算出反映岩体各向异性的渗透张量,这种方法应用较为广泛。目前,国内外学者对裂隙岩体性状和渗流系统的研究取得了广泛的一致认识。离散网络计算模型可大致分为两种:管状流模型和面状流模型,其中面流模型因为网格划分复杂,计算量大等问题给实际工程应用带来很多困难。所以本文主要基于面状流模型提出一种空间一维环单元来实现计算的简化,可计算得到渗透张量表达式,该模型也可直接用于裂隙网络计算,使降低计算规模成为现实。本文具体研究内容如下:(1)根据现场勘测到的裂隙统计参数选用Baecher模型,基于蒙特卡罗法生成三维空间随机裂隙网络模拟岩体裂隙网络模型。从渗透张量计算原理出发,第一次提出用于三维裂隙网络渗流计算的一维环单元模型,利用程序的计算功能直接得出环单元的管径,进行渗流计算。(2)根据计算机得到的渗透张量拟合渗透椭球,可为渗透张量的表示提供直观的图形化表示方法。因此渗透椭球的生成可以直观判断利用环单元计算得到的渗透张量在空间的实际情况,也可以为后续REV的计算提供一种图形化的验证方法。(3)基于环单元模型进行表征单元体(REV)大小的估计,即随着裂隙岩体试件尺寸的增加,裂隙岩体的等效渗透张量逐渐趋于稳定,最终确定所考虑岩体的 REV 为 26m×26m×26m。