合理的开发和利用水资源能够给人类带来巨大的效益,同时能够达到兴利除害的目的,为此人类修建了大量的水利工程。其中,面板堆石坝因其具有造价低、工期短的特点而得到了蓬勃的发展。但是国内外很多面板堆石坝由于渗流和渗透问题而导致垮坝,对人民生活、生命和财产造成了严重的损失。纳子峡水电站是以发电为主的大型枢纽工程,位于大通河上游祁连县多隆乡纳子峡出口附近,大坝为修建在覆盖层上的混凝土面板坝。因此基于饱和-非饱和渗流基本理论,通过有限元法计算分析纳子峡水电站面板砂砾石坝坝体和坝基的渗流场及其渗透稳定性,评价坝体防渗排水系统布置的合理性,并提出优化建议。通过天然地下水渗流场计算分析表明,该有限元模型较好地模拟了枢纽区的工程地质情况以及岩体渗透性分区,模拟的天然地下水分布基本符合勘察的实际情况,因此,本模型可用于运行期的渗流场分析以及排水体等的优化布置等问题的研究。在正常蓄水、设计洪水和校核洪水三种工况下,通过渗流场的计算分析得出:各工况坝址区渗流场的分布规律较为明确,库水由水库通过坝体和两岸防渗帷幕以及山体渗向下游。在各种工况下,坝体混凝土面板的渗透坡降较大,坝体其他料区(垫层区,砂砾石区)的渗透坡降均较小。坝体和坝基各料区的最大渗透坡降均小于材料的允许渗透坡降,可以满足渗透稳定要求。正常蓄水工况的坝区上下游水头最大,坝体和坝基的渗透坡降和渗透流量最大。通过排水体布置优化计算,建议采用方案YH-2(“E型”布置方案,降低高程),计算该方案下运行期的渗流场,可以看出:坝区上下游水头减小,坝体和两岸坝肩的渗透流量有所减小。在总渗透流量中,坝体的渗透流量所占比例很小,水库渗漏量绝大部分是由坝基渗流和两岸坝肩绕渗产生的。坝体和坝基各料区的最大渗透坡降均小于材料的允许渗透坡降,可以满足渗透稳定要求。