滑坡的诱发往往与高地下水位有关,因此及时地排出地下水是维持滑坡稳定的关键。虹吸作为一种实时、高效、免动力的排水方式,其特点满足边坡排水的需要。但高扬程边坡虹吸排水过程中会释放大量气泡,故为防止因气泡积累而导致虹吸断流,需要采用d≤5 mm管径的虹吸排水管。而小于等于5 mm虹吸管的排水能力低,其是否具有应对暴雨时地表水入渗导致的地下水激增的情况,成为边坡虹吸排水方案设计的基础。由于管径小且为气液二相流,已有虹吸流速计算可能出现较大误差,会影响虹吸排水系统设计的合理性。论文针对细管径虹吸流速计算误差大和提升虹吸流速等问题,通过足尺物理模型试验、理论分析和误差对比等方法,探究了虹吸流速计算的影响因素,对常管径虹吸流速计算公式进行了改进,并优化了变管径虹吸排水系统的参数设计。基于上述研究内容,获得了如下成果及认识:（1）通过分析虹吸流动过程特征,确定了流速计算物理参数,进行了不同沿程水头损失系数λ值计算的精度对比,确定了适用于虹吸流速迭代运算的沿程水头损失系数计算公式。（2）针对管壁边界层作用导致计算误差的问题,提出了利用断面平均水头损失反映边界层作用影响的虹吸圆管层流流速计算方法;针对过渡流计算精度的问题,在巴尔公式中引入折减系数降低了临界雷诺数区的流速计算误差。通过与物理模型试验结果对比,表明提出的修正计算方法提高了虹吸流速的计算精度,可为工程应用提供参考。（3）通过分析变管径虹吸流动过程,对变管径虹吸排水系统的参数进行了优化设计,提出了临界扬程的相关概念和计算公式,并对变管径比例的选取与控制提出了合理的建议。