裂隙岩体渗透性尺寸效应是关系室内小尺寸试验成果工程应用的关键问题。为研究岩体渗透性尺寸效应的规律及其影响因素,通过自主研制的粗糙单裂隙渗透试验系统,开展系列尺寸粗糙单裂隙辐向渗流研究,试验过程中使用染色溶液作为渗透介质,试样采用透明有机玻璃,以实现可视化研究。并且利用COMSOL软件扩大了系列尺寸研究,得到了临界尺寸。同时开展了变粗糙度、变裂隙宽度、变法向应力和变水力梯度的渗透性试验,对粗糙单裂隙渗透性尺寸效应的影响因素进行了研究。本文具体研究工作如下:(1)首先利用建模软件建立大尺寸粗糙单裂隙试样并导入数值模拟软件,利用有机玻璃搭建与其一致的模型。利用有机玻璃的可视性以及高速摄像机拍摄,进行粗糙单裂隙渗透性数值模拟验证试验,验证数值模型的可靠性。(2)利用数值模拟软件建立系列尺寸粗糙单裂隙模型,进行粗糙单裂隙渗透性尺寸效应数值模拟试验,实验得到结果:粗糙单裂隙的渗透系数随试样尺寸的增加而增大,即其存在尺寸效应,并且其渗透系数在粗糙度为JRC=1.476,裂隙宽度b=2mm的工况下直至r=11m(r为试样尺寸半径)时趋于稳定。(3)改变裂隙粗糙度、裂隙宽度、法向应力以及水力梯度,开展变条件下的粗糙单裂隙渗透试验,结果揭示:粗糙度对渗透性有明显影响,其渗透系数随着粗糙单裂隙的粗糙度增加而降低,其临界尺寸随粗糙度的增大而增加;粗糙单裂隙的裂隙宽度对裂隙渗透性有明显的影响,随着裂隙宽度的增加,裂隙的渗透性增加,其临界尺寸随裂隙宽度的增大而减小;法向应力对裂隙渗透性影响明显,裂隙的渗透性随着应力的增加逐渐减小,其临界尺寸随法向应力的增大而增大;水力梯度影响裂隙渗透性,随着水力梯度的增加,裂隙的渗透性逐渐增加,其临界尺寸随着水力梯度的增大而减小。(4)对粗糙单裂隙渗透性尺寸效应各影响因素进行敏感性分析:裂隙宽度对其临界尺寸的影响最大,法向应力次之,水力梯度对其影响因素最小。