在过去几十年间,我国经济和技术高速发展,在迅猛的工业化进程中,产生了严重的土壤、地下水污染问题。例如,来源于化工行业的用于干洗的氯代烃,在开采运输及储存使用过程中泄露的石油类物质,均是造成土壤、水环境污染的重要来源。这类污染物由于在水中具有极小的溶解性,称为非水相流体（NAPLs）污染物。非水相流体在土壤介质中的输运,属于多孔介质中多相流体的渗流问题。主要源于界面张力主导的毛管压力与重力的驱动,其流动具有强烈的非线性特征。相应的数值求解方法,属国际学术前沿,是值得攻关突破和深入研究的问题。本文揭示了多孔介质中,在毛管压力与重力作用下的多相流体运移规律,从地下水渗流及油、水两相渗流问题出发,建立起可以描述土壤饱和带及非饱和带中NAPLs污染物输运的水、NAPLs、空气三相流体数学模型,给出其对应的有限元数值离散求解格式,使用Fortran语言编写了三维有限元程序Mig-3PF3D。综合分析了多孔介质中水、NAPLs、空气三相体系中:起主导作用的界面张力与毛细管压力的产生机理与作用机制;流体湿润性差异与其在孔隙中分布的关系;相对渗透系数-饱和度-毛管压力之间的复杂非线性关系;流体间的相互作用机制等。本文建立起的Mig-3PF3D程序,能够完成非水相污染物渗入地下,经土壤包气带、饱和带完整运移过程的三维模拟,对土壤水污染等级评估以及净化治理的设计具有定量的指导意义。本文主要对以下内容进行了研究:（1）根据流体的不同湿润性,给出多孔介质中水、NAPL、空气的分布规律。详细介绍了由界面张力主导的毛管压力在土壤包气带中NAPL输运时起到的作用。从地下水渗流的数学模型出发,推导了多孔介质中水、NAPL、空气三相流的控制偏微分方程组,并讨论了单一型方程在计算过程中所遇到的由于饱和度-毛管压力曲线强烈非线性带来的数值求解困难,采用饱和度-压力的混合型控制方程很好地解决了该问题。使用Galerkin有限元法对控制方程进行空间离散化,时间上则采用了后退离散格式,最终建立起能够完整地描述NAPLs渗入地下,流经土壤包气带、饱和带的数值模型。（2）根据文中推导出的有限元离散格式,使用Fortran高级语言,编写了能够计算多孔介质三相流的三维数值模拟程序Mig-3PF3D（Migration-three phase flow 3D）。文中详细给出了该数值模拟程序的建立过程,并使用由美国环保署研发的有限元计算程序NAPL simulator对自行研发程序进行了正确性验证。最后使用自行研发的程序对典型的LNAPL渗流问题、DNAPL渗流问题进行了模拟。