据实际工程资料统计,坝基防渗大多采用防渗与排水相结合的综合治理方法,即符合“前堵后排”的设计原则,所以防渗体与排水系统势必成为解决坝基防渗问题缺一不可的组合体。灌浆帷幕和排水孔幕的设计参数较多,在很多情况下是根据工程地质和水文地质条件,或根据经验公式和参照已有的工程实例来确定。对于工程地质和水文地质条件简单的中、低坝而言,按此处理一般均满足工程要求;但对于坝高较高、地质条件复杂的工程而言,就需要用其他方法进行分析计算,对重大的工程还需通过现场试验才能确定这些参数,一般很难达到既安全可靠又经济合理的目的。因此,进行坝基防渗排水系统优化研究具有重要的意义。防渗结构必须能有效地控制渗漏量和降低扬压力,而且必须安全可靠,具有很好的耐久性。从优化设计的角度来看,安全性就是要满足一定的约束条件,经济性就是使工程造价最小。本文在对坝基渗流分析的基础上,首先以一般基岩上的混凝土重力坝为例,根据已有的灌浆帷幕参数的经验公式(考虑灌浆帷幕为悬挂式时的情况),进行简单的公式推导,得到坝基的渗流量、坝基扬压力和幕体本身的水力坡降的简单显式表达式,并以此为约束条件,以帷幕的工程造价最小为目标函数,分别用基本遗传算法和复合型法解出灌浆帷幕的参数组合。然而在实际情况中是不可能用公式准确表示渗流场的,为了更接近实际情况,用有限元法来代替具体公式来求得坝基的渗流场,在进行有限元计算时,将坝基和灌浆帷幕视为非均质各向异性连续渗透介质,以灌浆帷幕厚度的一半为剖分长度进行单元划分,然后进行有限元计算;对于选用的优化方法,考虑到基本遗传算法的全局优化搜索和鲁棒性强等优点,并针对其搜索时间过长、易早熟收敛、局部寻优能力差等不足,采用混合选择、自适应算法并结合复合型法的优点对基本遗传算法进行改进,最后用改进遗传算法作为优化方法,用有限元求得的渗流场参数作为约束条件,防渗排水系统工程造价为目标函数,来求解防渗排水系统的最优参数组合,为寻找一般情况下最优防渗排水系统的参数组合打下了基础,为工程应用提供一定的依据。