石油被称为“工业血液”,对国民经济发展起着至关重要的作用,然而我国石油储备缺口大,能源安全形势十分严峻。相比其他储备方式,地下水封洞库具有占地少、安全性高、建设成本低的优点,成为我国石油储备的首选方式。水封安全性是地下洞库成功运营的关键问题,而人工水封作用被视为保证洞库水封安全性的必要手段,有关人工水封作用下的安全性评价是地下水封洞库研究的热点。水封作用是通过天然水封和人工水封（水幕系统）的协同作用实现,两者之间的有效协同对于保障水封可靠性至关重要,因此研究水封协同作用机制具有重要的理论与实际意义。本文针对我国华南地区降雨充沛条件下地下水封洞库存在的工程难题及科学问题进行研究,关注人工水封作用协同作用机制,对地下储油洞库人工水封作用的适度性问题进行研究。主要研究内容和成果如下:（1）提出了水封协同作用的机制三个新的认识。包括:1)“天然水封”和“人工水封”协同作用机制,指出传统设计中仅仅关注人工水封作用下地下洞库能否达到水封要求,缺少对人工水封（水幕系统）实际发挥作用的关注;2)涌水量与水封作用的关系,指出涌水量可以一定程度上反映水封作用的效果;3)运营状态下“人工水封”作用机制,指出运营期施工巷道蓄水作用会对水封系统及水封作用产生影响。（2）以时序分析理论为基础,提出水幕系统作用效果评价方法,并将该方法用于广东某地下水封洞库工程,评价其水幕系统作用效果。发现了水幕系统低效作用现象,并对低效作用规律进行了研究。此外,通过研究运营状态下洞库运营规律的变化,发现运营状态下可能会出现以涌水量异常增加为表现形式的水封过剩作用现象,揭示了运营状态下水封过剩作用的原因。（3）针对特定条件下水幕系统低效作用现象及运营期的水封过剩问题,提出了基于适度作用的人工水封优化方法。具体包括两个方面:1)水幕系统优化设计方法:提出对水幕系统作用方式的新认识,结合水幕钻孔单孔注水流量与压力的关系,对单孔注水试验的结果的评价方法提出了改进,进而提出了优化设计方法;2)运营状态水封过剩作用优化方法:对洞库气密试验蓄水阶段进行精细化设计划分,通过全面水力试验方法判别水封过剩状况,并基于此对水封过剩作用进行优化。