在水工建筑物中，土石坝是最常见的一种，它具有对地质条件要求低、造价低、结构简单，施工管理也比较方便等的优点，因此较常采用。在我国，过去已建成很多土石坝，从事土石坝方面研究的人也逐渐增多。在土石坝的研究中，其安全是最重要的，而对土石坝安全的最大威胁则是渗流导致的破坏，所以土石坝的渗流应该引起社会的关注。由此，渗流的研究和控制是土石坝研究中的一个重要的课题，直接影响到土石坝的安全和造价。查阅国内外有关土石坝的资料发现，许多坝坡破坏和溃决的土石坝过程，多数是由渗流控制方面的不足引发的。我国在过去50年代到70年代修建的中小型水库中，土石坝占了很大一部分比例，由于当时的经济和技术条件都非常有限，许多土石坝都是在边勘测、边设计和边动工的情况下竣工的。经过很多年的冲刷、腐蚀，这些水库已经属于“病险水库”，所以对这些水库重新评估、综合评估以及除险加固是当务之急。对土石坝过程的渗流分析是非常必要的，同时对在渗流作用下土石坝的边坡稳定性分析都是必不可少的，本篇论文采用了加拿大中仿科技公司的GEO-STUDIO软件中的SEEP/W与SLOPE/W模块分别对大坝体内的非稳定渗流分析和稳定渗流情况下的边坡稳定进行分析。由于前人对水位下降时，坝坡稳定的变化规律研究不深，尤其是定量研究，所以本文针对此问题进行了研究，通过分析在库水位降落时，土石坝的失稳破坏案例，总结分析了土石坝的破坏机理，同时简单介绍了有关水位下降时，土石坝的边坡稳定的研究方法和一些研究进展。本文假设库水位瞬间下降，建立了模型，利用有限元法对土石坝坝坡稳定进行了数值模拟分析，同时定量研究了坝坡稳定的各个影响因素。结果显示：坝坡安全系数K与坝体材料摩擦角φ成线性相关关系，同时也与水位下降幅度ΔH和坝坡坡率m成线性相关关系。根据上述几个因素各自对安全系数K的影响特点，计算分析并通过公式拟合，得到坝体材料摩擦角φ、水位降落幅度ΔH、坝坡坡率m各因素与坝坡稳定系数K的函数关系。本文通过工程实例建立实例模型，利用数值模拟的有限元方法，分析研究土石坝坝体内的渗流场，分别研究了渗透系数、水位下降速度和库水位的下降幅度三个因素对渗流场的影响规律，得出水位下降容易形成指向上游的逆向渗流，对上游坝坡的稳定及其不利的结论，同时渗透系数、水位下降速度和库水位的下降幅度三个因素都影响着土石坝上游坝坡的渗流逸出点位置，同时也影响着逸出点渗透坡降与浸润线位置的变化。