地下储油洞库开挖前后围岩渗流场的变化和控制是地下岩石储油洞库设计所面临的关键技术问题之一。水幕系统和围岩渗透性处理是地下水控制的有效措施。正确、合理地设计水封洞库工程水幕系统和围岩防渗处理方案是水封石油洞库安全建设及运营的基础。本文通过理论和数值研究手段,充分研究洞库区岩体渗流场分布变化特性,系统分析水幕系统设置条件、必要性以及相关设计参数及其控制标准。主要研究成果如下:（1）采用单洞库计算模型和洞库群计算模型,研究了洞库区初始地下水位分布形态、岩体渗透性、降雨补给与蒸发等对洞库区渗流场、地下水位的变化过程及变化特性的影响,评价了模型材料的渗透性、边界等对洞库水封效应的影响,得到了洞库上方水盖层厚度与渗透系数和设计地下水位关系之间的变化规律。（2）基于某大型地下水封洞库工程的水文地质条件,采用饱和非饱和理论对该水封洞库进行了非稳定渗流场计算分析,结果表明洞库埋深和围岩渗透系数是水幕系统是否设置的关键评价指标。洞库围岩渗透系数较大时,洞库埋深对地下水位的分布影响不大;洞库埋深在小幅度加大情况下,对渗透性大的洞库水封条件没有显著改善效果。（3）研究了洞库群围岩上方地下水位变化过程以及水盖层厚度的变化规律,提出了基于渗透系数的水幕系统设置条件和必要性判别标准。当设计水位至洞顶距离小于80m,洞库区围岩渗透系数大于0.5×10^-3m/d时,必须设置水幕系统补水。否则当洞库埋深足够大时,可不设置水幕系统。洞库围岩渗透系数很小时,洞库埋深可适当减小。（4）优化分析了水幕巷道设计高度以及水幕孔间距等关键设计参数对水封条件的影响,得到补水压力与水幕巷道设置高度之间相关关系,提出了优化设计指标值建议。