作为我国海洋生存空间的构成核心,大型海洋围垦区占地面积广、成陆时间短、填筑材料弱、地层固结差、运行需求急,且时刻面对暴雨、台风、海啸以及海底地震与滑坡等复杂气象与水文地质灾害的侵袭考验。本文以浙江某新近成陆的大型海洋围垦区及其防洪排涝系统为研究对象,综合利用数值仿真、工业设计与模型试验方法,重点针对大区产汇流与淹没特征、大区内排水结构选型与水动力优化、软弱地质与强水动力侵扰环境中排水结构的工作性态开展系统研究,主要研究内容和成果如下:（1）通过气象与水文地质信息分析,完成了雨量模型的选取与水量交换模式构建,并借助二维水动力模型,分析研究目标区域的产汇流特征,确立了该海洋大区在不设任何防排系统下的淹没区域与淹没特征,进而完成了目标区域防排系统方案初选与水动力参数计算。（2）在防排系统初选方案基础上,结合海洋大区环境特征,明确了以沉井结构为主体的下沉式防排系统总体选型,进而借助三维水动力模型与数值模拟,研究该系统的水平扩散角和渠底坡度对沉井内水流流态的影响,并基于数值模拟结果对防排系统构形优化,最终确定该海洋大区防排系统的工业设计方案。（3）通过室内真空预压模型试验模拟该海洋大区现场地基处理过程,并结合试验结果给出大区内初始地应力与超静孔隙水压力分布模式,且以此作为沉井结构主体的岩土地质工作环境,进而结合井内水动力形态,构建下沉式防排系统的整体工作环境,并采用弹塑性非线性固体力学本构模型对下沉式防排系统做仿真计算,各类工况的计算结果证实了此种防排系统在该海洋大区内的适用性。