水对坝体和坝基的作用力是进行坝体、地基的强度与稳定分析的重要荷载。而对坝区的水荷载要有一个较为清晰的认识,需要对坝区进行系统的渗流场分析。本文即是在分析坝区渗流场的基础上,基于更适用于岩石和混凝土的广义有效应力原理,建立了一套计算混凝土坝变形和应力的有限元分析方法。并结合二滩拱坝大量的工程资料和原型观测资料分析了二滩拱坝的渗流场和应力场。论文的主要工作和研究成果如下:一、从基本的渗流理论出发,借助有限单元法研究坝区渗流场问题。分析总结了渗流计算数值模拟中常遇的问题,如渗流自由面的确定方法,渗控措施的模拟方法等,并初步分析讨论了渗控措施对坝区渗流的影响。二、从宏观角度阐述饱和孔隙介质中水的基本力学效应,讨论了扬压力和渗透力的概念,着重回顾扬压力的发现、发展。在广义有效应力原理的基础上推导了扬压力和渗透力的表达式,并基于有限元格式得到了作用在重力坝建基面的水压力的表达式,阐述了重力坝坝底扬压力的真正物理含义及其主要影响因素。同时,讨论得出了计算时正确的水荷载组合,建立了一套更适于混凝土和岩石性质的计算方法。三、研究发现,水荷载的大小及施加方法与孔隙介质自身B值有关。B值对坝体应力和位移有着明显的影响。针对某典型重力坝算例发现,在B=0时水荷载作用下产生的应力状态对坝体最有利,而B=1.0时的应力状态对坝体最为不利。这是否具有普适性还需要进一步的研究。四、在分析整理二滩拱坝的地质资料与渗控措施情况的基础上,建立了精细有限元计算模型。分别对二滩拱坝的渗流和应力进行计算分析,渗压以及位移的计算结果与实测值吻合相对较好。对二滩拱坝渗控措施有限元分析研究表明,降低渗压主要以排水为主,防渗帷幕的作用不大。运用本文建立的计算应力的分析方法探讨了坝体的应力情况,结果表明,当B值增大时,坝体的拉应力变大,而压应力变小。这说明考虑渗流时,坝体的应力状态更为恶化。所以在工程设计中渗流的作用应给予足够的重视。