在高地下水位渠段,明渠边坡容易产生扬压力破坏,造成衬砌板破坏、滑坡,甚至停水等严重事故。目前,对高地下水位地区深挖方渠段的排水方式研究较少,选择一种排水减压效果好且可以防扬压力破坏的排水方案成为高地下水位地区渠道持续健康发展的关键。本文结合山东省胶东引黄调水工程莱州趴埠段实际工况建立了研究区三维渗流模型,预测出该地历史最高地下水位。建立了渠道截面二维水文地质模型及渠道边坡渗流模型,定量分析渠道两侧排水管不同布设形式、不同布设位置、不同管径对渠道排水减压效果的影响。进一步构建了研究区渠道较大范围的三维有限元渗流模型,解决了二维模型中难以同时模拟排水管与排水井的问题,提出在高地下水位地区采用纵向排水管与渠道内减压井相结合的复合排水方式。对高地下水位下深挖方渠段的设计与运行提供理论支撑。主要研究内容和成果如下:1、基于有限单元法构建了研究区范围内渠道渗流模拟模型,利用山脊线和汇水区确定研究区边界,模拟了研究范围内的地下水位动态变化,最终预测出在极端降雨条件下研究区范围内的最高地下水位。数值模拟计算结果与实际勘察水位的对比结果显示,模拟结果与实际水位相似,误差较小,数值模拟计算能真实反映研究区地下水流场变化过程。数值模拟计算得到的研究区渠道承压含水层水头分布,在渠道两侧可能出现的最高地下水位为21.77m,总体上,地下水水位与降雨成正比,流向总体从南向北偏西方向流动。2、构建了二维水平排水管排水渗流模型,对比分析排水管三种布设方式的排水减压效果,结果表明,在渠道两侧放置排水管时,排水减压效果优于单侧放置排水管及渠底中心放置排水管,所以选择渠道两侧放置排水管的方式进行后续研究。固定排水管的埋深改变排水管直径,发现排水管直径与渠道所受最大水压及总水头成反比,综合考虑排水减压效果、经济性及水流量选择10mm管径最为合适。通过设置多组位置分别探究排水管位置到渠道两侧边坡（不考虑衬砌板、保温板厚度）和渠底不同距离对降压排水效果进行研究,得到渠道底部和两侧总水头水压分布情况及排水管位置布置。分析得到了排水管布置的最佳位置。3、构建了三维渠道管、井结合渗流模型。通过设置不同工况,采用三维数值模拟的方法对仅设置纵向排水暗管、仅设置减压井以及纵向排水暗管与减压井相结合等方案进行了渠道及边坡的排水减压数值模拟研究,得出结论如下:（1）渠底两侧仅设置纵向排水暗管时,渠底所受水压及压力水头最大且在渠底中心达到极大值,渠底所受总水头值和水压随渠道两侧水头的升高而升高,当水头超过24m时,纵向排水暗管无法满足渠道衬砌的抗浮稳定性要求。（2）渠道两侧仅设置排水井时,在渠道二级马道上使用井点排水降低地下水位的效果优于在渠道一级马道设置排水井。（3）采用排水暗管与井排相结合的方案时,排水井间距对排水减压影响较小,井内控制水位对排水减压影响较大。当井内控制水位相同时,排水井布置越密,每个井所分担的渗水量越小,排水减压效果越好。当排水井间距固定时,抬高井内水位会导致渠底所受压力及压力水头明显增加。井内水位低于16.4m时,渠底中心最大总水头与井内抽水水位成正比,井内水位高于16.4m时,井内水位对渠底中心总水头值的影响较小。井内水位越高,总水头沿渠道纵向的分布曲线越接近于仅设置纵向排水暗管时的工况,说明此时排水井作用较小,排水效果主要取决于纵向排水暗管。（4）通过对比分析,综合考虑各方案的减压效果和经济实用性等,拟选用排水井间距为30m,井内抽水高程为16.5m的方案,配合减压井使用的离心泵的工作功率选用3Kw及以上,可以满足工程需求。