随着坝工技术的发展，高坝建设进入快速发展阶段，水工隧洞的建设规模越来越大，同时也带来了一系列技术问题。导流洞在结构设计上通常需满足过流量大、内水压力水头高以及封堵期外水压较高的要求，导流隧洞封堵结构的安全性愈受关注。裂隙岩体渗流-应力耦合理论是最近国内研究的热点问题，研究渗流-应力耦合作用下的水工隧洞安全性对解决实际工程具有重要的指导意义。本文依托大型水电站导流洞工程，基于等效孔隙介质模型，建立了能反映实际工程特性的导流洞三维有限元模型，采用渗流场理论对导流洞封堵期山体的整体渗流场，以及排水孔的模拟方法和排水效应进行研究；采用渗流-应力耦合模型，对导流洞封堵期的围岩稳定性及衬砌结构安全性进行分析；基于三维非线性有限元法，对永久封堵体的受力特征及整体稳定性进行了探讨。主要研究成果有：（1）导流洞封堵期山体主渗方向为沿洞轴线方向从上游向下游渗透，设置防渗帷幕能有效削减坝体下游山体内的压力水头；地下水补给对山体渗流场影响较大；衬砌结构透水性及洞内排水设施对洞周局部范围内的渗流场影响较大，对山体整体渗流场分布影响较小。（2）采用渗流-应力耦合模型能较好的考虑地下水与岩体之间的相互作用，更符合工程实际；考虑地下水作用下，导流洞封堵期围岩拉应力及塑性区主要发生在边墙及底板中部，衬砌结构拉应力主要发生在底板及边墙中部内表面，结果符合一般规律；针对封堵期导流洞高外水压力的特点，在顶拱围岩增设排水孔可加强衬砌外侧的排水，能够有效改善衬砌结构受力状况。（3）在高水头作用下，导流洞封堵体位移以沿洞轴向为主；封堵体在迎水面周边与基岩接触面上存在明显的拉应力区，但整体应力水平不高；封堵体一般失稳破坏模式为封堵体段在上游迎水面附近沿封堵体与基岩交接处的潜在滑动面上形成圆周方向的塑性贯通区；封堵体的整体稳定性可采用极限平衡法、超载法和强度折减系数法等多方法综合评判，确保封堵体在各计算工况下均满足稳定性要求。