本文针对目前深基坑降水设计理论和实践中有关渗流方面存在的问题进行了较系统的研究。基于优化方法和理论，以总的降水量最小建立了目标函数，对深基坑降水井的布置进行最优化设计，取得了较好的效果，为基坑降水设计提供了新的方法。采用有限元理论，以地下水渗流方程为基础，针对基坑降水建立了地下水的二维和三维渗流数学模型，完善了深基坑降水渗流计算方法。对某一假定的深基坑降水工程分别进行二维和三维渗流数值模拟。考虑到渗流对基坑开挖的影响，在Biot固结理论的基础上对基坑开挖进行了渗流场与应力场耦合分析，建立了耦合计算模型，由此分析在深基坑开挖过程中，由降水形成的地下水渗流对基坑开挖稳定性的影响。结果显示，渗流对基坑开挖的影响是不可忽视的。数学模型的求解均通过Fortran 77语言编写的程序计算完成。通过工程实例计算对模型的合理性和程序的实用性进行验证。