采矿、隧道、油气以及水利水电等工程岩体普遍涉及裂隙渗流问题,天然岩体受长期地质作用和工程扰动影响,内部含有大量裂隙,完整岩块渗透能力相对较弱,裂隙网络结构形成了地下水主要渗透通道,对岩体渗透特性有着关键性控制作用。目前对于裂隙网络渗透性评估主要以裂隙几何特征的统计参数为基础,难以定量表征裂隙网络几何特征的空间分布和连通性对岩体渗透系数各向异性、尺寸效应以及自由面分布特征的影响。本文以岩体裂隙网络为研究对象,基于信息熵理论引入地质熵概念,提出裂隙网络连通性表征指标-熵尺度,分析裂隙网络不同几何特征分布条件下渗透系数、REV以及自由面分布与熵尺度的相关关系,探究裂隙网络空间分布对其渗透系数、尺寸效应以及稳定渗流自由面分布的影响。研究的主要内容和结论如下:（1）为了分析裂隙网络几何特征分布对其连通性的影响,基于地质熵（Geological entropy）理论提出了裂隙网络连通性定量表征指标-熵尺度,建立了裂隙网络熵尺度计算方法,应用Microsoft Visual C++平台编制了裂隙网络熵尺度计算程序,通过三种裂隙网络简化模型和传统连通性指标对比分析,验证了裂隙网络熵尺度与渗透系数的正相关关系。通过大量裂隙网络的熵尺度计算,分析了裂隙网络几何特征分布与熵尺度之间的关系。结果表明:裂隙迹长与熵尺度呈负相关关系,裂隙间距和开度与熵尺度呈正相关关系,正交裂隙的角度变化对熵尺度影响较小,熵尺度可以用来描述裂隙网络包含迹长、间距以及开度等几何特征分布的无序性。（2）为了研究裂隙网络熵尺度对其渗透系数和尺寸效应的影响,首先基于等效渗透张量分析,推导了裂隙网络渗透主值与渗透张量的数学关系以及坐标转换公式;然后结合裂隙网络流量平衡方程和立方定理,建立了裂隙网络渗流求解矩阵和等效渗透系数求解方法;进一步采用Microsoft Visual C++开发了裂隙网络渗流水头计算程序,分析了不同迹长、间距、倾角和开度条件下裂隙网络的熵尺度与渗透系数变化规律。结果表明:裂隙迹长越小和间距越大,裂隙分布差异性越显著,裂隙网络水头和流量分布越不均匀;裂隙网络渗透性受开度影响较大,总体积率一定时裂隙开度会随着迹长增大而逐渐减小,熵尺度和渗透系数与裂隙迹长呈反比;相反,总体积率一定时裂隙开度会随着间距增大而逐渐增大,熵尺度和渗透系数与间距成正比;裂隙倾角变化对熵尺度和渗透系数的影响较小;裂隙网络的熵尺度与渗透系数的关系近似满足二次多项式。（3）为了研究裂隙网络熵尺度与渗透表征单元REV（Representative Elementary Volume）的关系,采用渗透椭圆法计算不同尺寸裂隙网络模型的渗透主值与等效渗透系数张量,根据类张量和类常量性质判定裂隙网络渗流模型的REV,分析了不同迹长、间距以及倾角条件下裂隙网络的熵尺度与REV的变化规律。结果表明:裂隙网络的熵尺度与REV呈正相关关系,受裂隙迹长和间距的影响较为明显,在一定范围内,迹长越大、间距越小,熵尺度HS和REV越小;正交裂隙角度变化对熵尺度HS和REV的影响较小。（4）为了研究裂隙网络地质熵对其稳定渗流自由面分布的影响,基于裂隙网络有自由面的稳定渗流连续性方程与边界条件,采用有限单元法建立了裂隙网络有自由面的稳定渗流的矩阵形式和数值分析方法;研发了裂隙网络有自由面的稳定渗流试验装置,通过试验验证了数值分析方法的可靠性和准确性。分析了不同迹长、间距和倾角条件下裂隙网络的熵尺度与自由面变化规律。结果表明,迹长和间距对熵尺度和自由面的影响较大,熵尺度越小,裂隙连通路径越密,自由面下降速率越平缓;熵尺度标准差越小,具有相同几何参数的裂隙网络渗流自由面波动性越小。裂隙倾角对熵尺度和自由面位置的影响较小,主要影响局部熵和自由面的局部形状,局部熵越大的区域,裂隙分布越均匀,自由面越平滑。