裂隙岩体的渗透特性取决于岩体的裂隙网络及其连通特性,并与岩体的岩性条件和赋存环境等因素密切相关。在开挖、锚固、灌浆等工程扰动条件下,裂隙岩体结构特征和赋存环境的变化必然导致其渗透特性的强烈演化,并对工程岩体的渗流场特征和渗流控制效果产生显著影响。裂隙岩体的渗透特性及其演化规律是近年来国际岩石力学领域的研究热点,也是大型水利水电工程、深埋地下工程、矿物与油气开采工程、深埋核废料处置工程等领域需要解决的关键难题。本文以裂隙岩体为研究对象,以锦屏一级和卡拉等大型水电工程为依托,采用理论分析、数值模拟和监测反馈相结合的方法,研究饱和／非饱和条件下裂隙岩体的渗透特性及其演化规律。主要研究内容如下：(1)阐述了裂隙岩体渗透特性的多尺度效应及裂隙岩体渗透特性的表征方法,改进了基于单孔压水试验和节理统计资料的裂隙岩体渗透张量的修正方法。总结了开挖、锚固、灌浆等工程扰动条件下裂隙岩体渗透特性的演化机理,并依托拟建的卡拉水电工程,采用裂隙岩体渗透特性的应变敏感性模型,研究了大型地下厂房洞室群开挖扰动效应及其诱发的围岩渗透特性演化特征,揭示了开挖卸荷过程中结构面滑移、剪胀、闭合等变形机制对裂隙岩体渗透特性的影响,评估了围岩渗透特性演化对地下厂房洞室群渗流场特征及渗流控制效果的影响,从而为工程渗控系统的优化设计提供理论依据。(2)提出了基于正交设计／均匀设计、非稳定渗流正分析、神经网络和NSGA-Ⅱ多目标优化算法相结合的裂隙岩体渗透特性多目标动态反演分析方法。该方法针对渗压、流量等不同类型的渗流监测时间序列数据建立多目标函数,采用正交设计、拉丁超立方抽样方法构造数量有限的待反演参数组合样本,采用抛物Signorini型变分不等式方法计算各组待反演参数组合情况下的渗流场动态演化特征,采用神经网络建立岩体渗透系数输入与渗压、流量时间序列输出之间的隐式映射关系,进而采用NSGA-Ⅱ多目标优化算法获得岩体渗透系数的Pareto最优解集。该方法既考虑了渗流监测数据随时间的动态变化过程,又克服了传统单目标反演方法的缺陷,较好地解决了岩体渗透特性反分析的唯一性与可靠性问题。(3)基于锦屏一级水电站左岸高边坡工程地质条件及构造发育特征,采用裂隙岩体渗透特性的应变敏感性模型,分析了左岸边坡在大规模开挖、坝体填筑及水库蓄水过程中的渗透特性演化特征。在此基础上,基于左岸边坡及坝基岩体的渗压、流量监测时间序列数据,采用裂隙岩体渗透特性的多目标动态反演分析方法,对锦屏一级水电站左岸边坡蓄水期渗流场进行了动态反演分析,获得了坝址区岩体的渗透系数,进而分析了蓄水期左岸边坡渗流场的动态演化特征以及左岸坝基1595m排水廊道排水孔涌水量偏大的原因。研究表明,该方法对于解决复杂地质及大规模渗控条件下的水利水电工程渗流反分析问题是有效的。(4)建立了考虑变形效应的岩石裂隙非饱和渗透特性演化模型。采用三维激光扫描,获得岩石裂隙的表面形态特征及开度分布；通过研究变形条件下裂隙开度分布的变化规律,建立了考虑变形效应的裂隙毛细压力与饱和度关系模型以及相对渗透系数模型,并采用试验数据对模型进行了验证。同时,基于岩石裂隙的表面形态特征以及裂隙中固、液、气三相之间力的平衡方程,研究了非饱和状态下裂隙的有效应力原理,推导了光滑平行裂隙和粗糙裂隙的有效应力表达式,分析了裂隙非饱和有效应力系数与饱和度之间的关系以及裂隙中接触效应对非饱和条件下裂隙有效应力的影响。研究成果对于非饱和条件下裂隙岩体的水力耦合机理研究具有一定指导意义。