达西渗透流速场对于地下水环境评估、污染防治等领域的研究具有重要意义。连续、稳定、精确的地下水达西渗透流速场,能够准确描述对流项,提高对流-弥散方程的模拟精度,是建立精确描述地下水溶质运移模型的关键。然而,有限元法等传统方法在模拟达西渗透流速时,是通过直接求解水头的一阶导数获得节点达西渗透流速的。这些方法所获得的水头的一阶导数值在单元节点上不连续,无法保证达西渗透流速的连续性,因而会导致截面的流入量和流出量不相等的问题。另一方面,在处理非均质问题时,传统有限单元法要求单元内部渗透系数为常数,常常需要足够精细的剖分才能得出较为精确的解,占用大量计算消耗,求解效率较低。因此,研究精确高效的地下水达西渗透流速场模拟方法,具有重要的理论意义和应用价值。本论文通过结合水文地质学和计算数学,开展了精确、高效的地下水数值计算方法的研究,通过将双重网格技术和多尺度有限单元法结合,提出了一种计算节点达西渗透流速的双重网格多尺度有限元法,能够解决达西渗透流速的连续性问题,并提高达西渗透流速场的模拟效率。其中,双重网格技术能够保证节点达西渗透流速的连续性,从而提高达西渗透流速的计算精度。该技术通过在原网格基础上平移一极小距离来构造双重网格,在模拟达西渗透流速时只需要求解水流方程,即可获得连续的节点达西渗透流速,具有原理简单、操作方便的特点,易于工程人员的理解和实施。另一方面,多尺度有限元法能够进行尺度提升,从而显著降低非均质地下水问题的计算成本。多尺度有限元法的基函数是在单元上求解子问题得到的,然后利用有限单元格式在粗网格上组装总刚度矩阵,通过多尺度基函数将小尺度信息带入到大尺度中,准确反映出含水介质的非均质性,从而在宏观尺度上获取有效精确的解,无需精细剖分在小尺度上求解,极大地减少计算消耗,提升计算效率。通过继承双重网格技术与多尺度有限单元法的优点,本文提出的双重网格多尺度有限元法能够应用多尺度基函数直接在粗网格上求解水头,并在粗网格上应用双重网格技术模拟达西渗透流速,从而突破了双重网格技术有限元基础框架的限制,具有极高的计算效率。论文应用渗透系数均质的二维稳定流地下水问题、渗透系数非均质振荡的二维稳定流地下水问题、渗透系数渐变的二维非稳定流地下水问题三种不同水文地质条件下的地下水问题验证了双重网格多尺度有限单元法的适用性和精确度,并与多种传统方法,即Batu双重网格法、Yeh伽辽金有限元法以及精细剖分的Yeh伽辽金有限元法,进行了比较。数值模拟结果显示双重网格多尺度有限元法能够获得和精细剖分的Yeh伽辽金有限元法相近的精度,所需计算时间却不到其10%。同时,该方法还可以应用粗尺度节点的达西渗透流速和多尺度基函数直接获得细尺度节点的达西渗透流速,而无需在精细尺度上求解,为高效计算地下水达西渗透流速问题提供了新途径。