露天煤矿排土场是煤矿开采过程中人工堆积的平台—边坡相间的巨型松散堆积体,在降雨发生后易发成沉陷、滑坡等灾害,而排土场边缘裂缝的发育直接影响了排土场土体结构的稳定性,因此分析排土场土体裂缝形态特征,了解降雨过程中水分运动的机理与路径对排土场地质灾害的发生与防护具有重要意义。本文通过分析不同宽度裂缝的形态特征以及在人工降雨条件下裂缝特征对排土场产生的径流量、入渗量和渗漏量的影响,建立经验方程,并通过实体模型裂缝修正等效模型径流量、入渗量和渗漏量,并建立计算方程。结果如下:实体裂缝的的粗糙度在1.16～1.28之间,且随着裂缝宽度的增加裂缝表面粗糙度越来越大,实体裂缝表面积是等效裂缝的1.09～1.20倍,实体裂缝的投影面积是等效裂缝的0.91～0.95倍。裂缝体积和裂缝表面粗糙度与裂缝宽度呈幂函数关系,裂缝表面积与裂缝宽度呈指数函数关系。3种降雨条件下入渗量都随时间的推移而减小,渗漏量随时间的推移而增大,除极端降雨事件外,入渗速率随裂缝宽度的增大而减小,渗漏量随裂缝宽度的增加而增大,整个入渗规律在渗漏量>50%后随渗漏量的规律变化而变化。在降雨量为90mm/h之后,渗漏量逐渐占据了整个入渗的主要水量,且受裂缝宽度的影响较大。排土场径流量经验方程为R=-0.38211*B+0.31.392*T-1.94077*E^-4*S+0.74977;排土场入渗量经验方程为:I=108.23819*T^0.41905*S^-0.69588;排土场渗漏量经验方程为:W=-0.04533*T+5.78353*E^-4*S+0.067*K-3.64515。两种模型在同一降雨强度下径流总量、累计入渗量、累计渗漏量随裂缝宽度的增加和降雨强度的增大都呈增大的趋势,在同一条件下,实体裂缝的径流总量总是小于等效模型,实体模型裂缝的累计渗漏量总是大于等效模型裂缝。实体模型裂缝对等效模型裂缝的径流总量、累计入渗量和累计渗漏量的计算方程分别为:y₁=0.94x₁-0.35;y₂=1.42x₂-3.34;y₃=1.68x₃-0.55。本论文有图20幅,表7个,参考文献147篇。