本文在总结前人研究成果的基础上，针对水利工程中的主要渗流问题，对稳定-非稳定、饱和-非饱和渗流理论和算法做了较详细的研究工作。主要内容包括： （1）从渗流基本理论出发，以压力水头为基本未知量推导多孔介质三维饱和-非饱和渗流微分方程，提出饱和及非饱和可能渗流逸出面边界条件严密合理的解决方法，特别是针对非饱和渗流逸出面的问题建立了二个有关定义，并编制相应的三维饱和-非饱和渗流程序，在此基础上分析了南京长江堤防某堤段水位变化时渗流场的变化情况。 （2）以饱和-非饱和渗流理论为基础，推导了考虑降雨入渗的三维饱和-非饱和渗流数学模型，初步解决了降雨入渗的数学建模问题，而且对于降雨入渗边界条件的合理处理也取得了成功，并对某矿区边坡典型的降雨过程和降雨入渗影响进行了客观的模拟。 （3）本文针对坝基密集排水孔的模拟问题，详细论述了基于固定网格结点虚流量法之上的改进排水子结构技术的算法理论及孔内边界条件的处理方法。 此外，本文基于碾压混凝土坝的渗流特点，在非均质各向异性等效连续体模型的基础上，提出了缝面无厚度平面单元模拟法。通过对江口坝基复杂渗控措施以及某碾压混凝土坝层面的精确模拟，事实证明利用改进排水子结构技术可以成功解决坝基密集型排水孔的模拟问题，缝面平面单元的提出基本上已较完美地解决了碾压混凝土坝的渗流建模问题。