我国有大范围的岩溶区,广泛分布于西南地区、华北地区、西藏南部地区,岩溶区的社会经济发展无法避免的会涉及到岩溶管道相关的工程。经典的达西定律只适用于雷诺数小于10的多孔介质,难以用于岩溶管道流速计算,而美国地质调查局最新的Modflow-CFP法仍然存在一定的缺陷,为了进一步提高岩溶管道流速公式的精确程度,对岩溶管道的形成、管道流的流动状态、摩擦力的定量计算显得尤为重要。本文针对Modflow-CFP法存在的缺陷进行了如下的探索:1.CFP法将岩溶管道截面概化为圆形,与真实情况相差较大,经过相关资料收集与实地岩溶调查,岩溶管道的发育与可溶岩裂隙发育有极大的关系,且沿着裂隙呈椭圆形。根据岩溶管道存在的位置,可以将其分为承压岩溶管道(岩溶管道发育的初级阶段)、潜水岩溶管道(岩溶管道发育的终极阶段)。根据不同的岩溶管道情况,分别对以上两种岩溶管道的流速公式进行推导。2.建立了管道截面的二维分形几何数学模型,分析了分形维数、尺度系数、采样长度对于粗糙面的关系,使用分形维数反演岩溶管道截面,计算管壁粗糙度与分形维数定量关系,现阶段可以在实验室使用扫描隧道显微镜获取截面特征正演分形维数从而定量计算岩溶管道粗糙系数,减少了因为人为选择摩擦系数不当而导致的误差。3.定量研究摩擦力主要存在的问题是难以定量制作物理模型,本次物理实验验证的管道模型通过使用3D打印机制作,在一定程度上将表面特征定量化,结果表明,使用3D打印机制作模型,进行物理实验验证具有一定的可行性。