广泛分布于我国西南、西北、华中及华南地区的红层，是一种很复杂的工程地质体。红层地区地下水对区内水电站大坝等永久性工程结构及其材料普遍会产生侵蚀作用，造成安全隐患，有的甚至会造成坝体混凝土的膨胀变形、开裂渗漏等严重的后果，是国内外水电站大坝安全运行的一大隐患。八盘峡及其上游的盐锅峡水电站等一批建于红层上的水利水电工程都有类似的问题，急待解决。本文以八盘峡水电站为工程实例，针对水电站坝址区地下水质异常现象进行了如下研究：首先，对水电站坝址区近10多年来的地下水水质资料进行统计分析，从时间、空间两个方面揭示其分布特征，发现坝址左岸坡及左侧坝段地下水质长期呈高矿化状态。采用常规和模糊两种聚类分析方法对选定年份的水质资料进行分类分析，并作了对比。其次，用EXCEL中的“规划求解”功能代替传统的单纯形法对水—岩—坝系列间的相互作用进行了模拟运算，结果表明在常温常压下左侧坝段地下水对混凝土较强烈的石膏结晶型侵蚀作用可以自发进行。研究结果表明，坝址区蒸发岩中所含丰富的硫酸盐矿物是地下水中SO₄^2-的主要物质来源，左岸的台地地形更有利于大气降雨、农业灌溉及居民生活用水的入渗补给，而排泄不畅及帷幕体接合欠佳造成的防渗缺陷使补给丰富的地下水在左岸坡汇集并进而影响河床左侧有关坝段，这些因素的综合作用导致了坝址区高矿化地下水对左侧坝段的侵蚀强于右侧。综合物质来源，地下水补、径、排条件，帷幕体功效以及材料学理论提出了相应的防治高矿化地下水对坝基混凝土侵蚀危害的对策。红层地区不仅水利水电工程中普遍存在地下水对混凝土的侵蚀问题，在铁路、公路路基等其他基础设施工程中也同样会存在类似的问题，上述研究成果可望为其他地区类似问题的求解提供借鉴。