碾压混凝土坝薄层碾压的独特施工方式决定了其渗流特性与常规的混凝土坝有很大区别。由于层面这种特殊的存在,碾压混凝土坝的安全除需考虑应力应变问题外,还应重点关注层面渗流的抗滑稳定及渗漏问题。本文以某水库水电站工程为背景,基于其运行期间大坝非溢流坝段下游面存在渗水现象,采用有限元方法并结合ANSYS软件对大坝典型坝段进行三维有限元建模和渗流计算分析,研究坝体和坝基的渗流场特性,并且作安全分析与评价,从而为工程安全运行提供参考和依据,并对其他类似工程提供借鉴作用。本文主要研究工作如下:(1)阅读大量文献并总结研究成果,选取合适的方法来模拟碾压混凝土坝的层面、排水孔和浸润面,并验证了在ANSYS中的实用性。(2)对某水库大坝的典型坝段建立了三维有限元模型,编制了该碾压混凝土坝渗流场计算的APDL语言参数化设计程序。(3)研究碾压混凝土坝坝体和坝基的渗流特性和渗流规律。对非溢流坝段的不同渗控措施进行研究,得出各措施的渗流特性与规律,提出最优渗控措施;对坝基帷幕的厚度进行了渗透稳定性评价。对溢流坝段不同水位工况进行渗流分析研究,并对坝基帷幕深度作敏感性分析,研究帷幕深度对坝基扬压力的影响,验证了帷幕深度设置的合理性,此外还对坝基固结灌浆对渗流场的影响做了一定的分析;渗流研究成果可为实际工程的安全性评价作参考,渗控措施的研究对其他类似工程的设计与施工具有工程指导的实际意义。