尾矿坝是公认的具有较大危险性的高势能泥砂流危险源,近年来随着工业的高速发展,尾矿坝失事呈上升态势。渗流引起的坝体内水分分布是影响尾矿坝安全的重要因素。为搞清楚渗流后尾矿砂内部水分的空间分布状态以及水分的空间分布如何影响坝体安全,论文主要做了如下工作:（1）利用解析方法分别求解了饱和、非饱和渗流微分方程。得到了无穷级数形式的解析解,解具有很好的收敛性。求解结果证明对于尾矿坝这样的复杂问题可以进行解析求解,但是需要做必要的简化和假设。（2）使用自行设计的仪器进行实验得到非饱和尾矿砂内部水分的空间分布数据,通过在尾矿坝上进行现场实验得到浸润线分布数据,然后将实验结果与解析解综合起来分析验证了理论公式的正确性和实际应用价值。结果发现无论是在饱和渗流问题中还是非饱和渗流问题中理论计算结果与实测数据都具有很好的一致性,解析结果中涉及到的未知参数取值可以在结合实测数据的基础上利用混沌粒子群优化算法（CPSO）得出。（3）使用常规直剪试验得到了粗细两种尾矿砂抗剪强度参数与含水率和剪切速度之间的关系,结果表明两种尾矿砂的粘聚力随含水率的增加先增大再减小,内摩擦角随含水率的增加而减小。粗尾矿砂的粘聚力在大部分含水率情况下与剪切速度无关,内摩擦角在所有含水率情况下都与剪切速度无关。细尾矿砂粘聚力随剪切速度的增加而增加,内摩擦角随剪切速度的增加而减小。（4）通过空心圆柱扭剪仪试验了饱和尾矿砂在主应力空间的强度特性,结果表明在子午平面上的破坏曲线特点是变化率逐渐减小,π平面上破坏曲线的特点是在静水压力较小的时候接近于摩尔-库伦准则,在静水压力大的时候趋近于德鲁克-普拉格准则。（5）利用综合分析的方法将尾矿砂含水率的空间分布特征和抗剪强度参数随含水率的变化规律研究结果综合起来得到抗剪强度参数的空间分布,并将空间分布结果导入计算模型中总结了抗剪强度参数的空间分布对尾矿坝安全度的影响。结果表明只要考虑非饱和部分坝体的安全度就在原有基础上降低。