随着计算机的发展，数值计算方法在解决工程复杂问题中的作用愈来愈显著，已经广泛应用于工程分析的各个领域。其中，对于渗流计算，有限元法以其对复杂边界、各向异性、非均匀性和三维渗流等问题的强大适应能力而受到广泛的重视。本文在系统总结前人研究成果的基础上，针对水利工程中的地下厂房渗流问题，以广州抽水蓄能电站厂房为例，对其地下厂房渗流场进行了有限元分析；对防渗排水系统设计进行了效果评价，包括：(1)采用目前最先进的固定网格结点虚流量法确定渗流场的自由面——通过对自由面迭代，实现了非均质各向异性复杂渗流场的快速收敛迭代求解；同时针对纯虚单元及过渡单元处理给出了严密的数学描述；(2)从水力参数的确定、数学模型的建立、定解条件、有限元法求解、可能溢出面边界条件的处理、有限元加速迭代技术等方面对非稳定饱和-非饱和渗流场数值计算理论进行了系统的阐述；(3)在对现有排水孔幕数值模拟方法评价的基础上，深入研究了密集排水孔幕全精细模拟技术，在排水孔的渗流行为、子结构网格划分模式及二次自动剖分、子结构网格的自动生成技术、排水子结构水力学模型分类及改进的排水子结构技术等方面进行了分析，实现了对工程复杂渗流场中密集排水孔幕的高效定量模拟；(4)通过对广州抽水蓄能电站地下厂房区的渗流场的精确模拟，评价了厂区渗控措施效果。