淤地坝作为黄土高原地区的三大“亮点”工程之一,在治理黄土高原水土流失、改善生态环境和发展渔农产业等方面发挥了重要作用,具有非常明显的生态和社会效益。为缓解贫困山区的水资源短缺问题,现开展淤地坝蓄水改造的技术研究。淤地坝防渗条件较差,不具备蓄水能力。而对淤地坝改造前后的渗流和坝坡稳定性分析是蓄水改造的基础。目前对淤地坝的渗流和稳定性研究大多应用二维模型,对于三维性较强的淤地坝,其分析结果与实际情况有所不同,有必要开展三维渗流和稳定性分析。西廒沟在坝址处的河道狭窄,其横截面沿着坝轴线的变化较大,宜用三维的方法进行分析。本文利用ABAQUS软件建立三维模型,结合流固耦合原理和强度折减法,对该淤地坝的渗流和坝坡稳定性进行验算并对其三维特性进行分析。具体研究内容和结论如下:（1）查阅相关文献,对土石坝和淤地坝的渗流和稳定性分析方法进行了综合评述。（2）验证二维流固耦合模型,并分析二、三维模型计算结果的差异性。（3）考虑应力场-渗流场耦合,并采用强度折减法,对原西廒沟淤地坝在设计洪水位时的渗流和稳定性进行分析。原坝体为均质土坝,防渗条件差,蓄水后的渗流量为1.20×10-5m~3/s,浸润线溢出点位置为11.54 m,下游溢出点容易发生流土破坏。下游坡受到渗透压力的作用产生一定的位移,对其稳定性造成不利影响,在强度折减后求得大坝的稳定安全系数为1.200,不符合规范要求,需进行防渗改造。（4）为使改造后的淤地坝满足土石坝设计规范的要求,结合前期的研究成果,本文采用土工膜改造方案:在上游添加土工膜防渗体,下游设置贴坡排水,并增加坝顶宽度至6 m,放缓上、下游边坡系数分别至2.5、2.0。（5）对土工膜改造后的大坝在竣工期、渗流稳定期和正常运行条件下遇地震三种工况下进行渗流和稳定性计算:（1）竣工期:竣工期大坝上下游边坡放缓,且未受到渗透水作用,大坝上、下游坡的稳定性较好。（2）渗流稳定期:土工膜的防渗效果良好,使得浸润线在土工膜前后发生急剧变化,由18 m降至6 m,坝体内部的水力坡降较小,渗流量减小为1.00×10-6m~3/s,渗流溢出点高度为0.22 m。蓄水后大坝上游坡面的位移主要由静水压力引起的,位移的最大值为0.097 m,坝体其余部分的位移较小,下游边坡稳定安全系数为2.068。（3）正常运行条件遇地震:采用拟静力法计算大坝在7级地震荷载下的稳定安全系数。上、下游坝坡在受到地震惯性力的影响后稳定性降低,下游坝坡的稳定安全系数为1.230,上游坝坡由于有静水压力在水平方向提供反作用力下仍保持较高的安全水平,安全系数为2.150。（6）西廒沟淤地坝改造前后的渗流场和应力场的计算结果显示,由于侧向水流和土体之间的相互作用,淤地坝整体浸润线、水平位移、失稳破坏的滑裂面等均表现出明显的三维特性,淤地坝中心截面附近为最不利区域,应给予重点关注。