岩土介质的水力耦合作用是水利水电工程、核废料处置工程、防灾减灾工程、油/气能源地下存储、地热资源开发等领域工程建设的关键科学问题之一。由于岩土介质物质组成和结构特征的复杂性,岩土介质水力耦合理论、分析方法与控制技术等方面的研究仍在不断地发展和完善。为此,本文开展了岩土介质水力耦合分析模型与参数辨识方法研究,建立了固相变形、水体流动、气体传输耦合过程的数学模型与数值模拟方法,发展了弹塑性变形与毛细滞回全耦合本构积分的折返映射算法,建立了岩土介质水力耦合参数辨识问题的数学表述,进而提出了考虑开挖扰动效应的岩体渗透张量反演分析方法,并采用该方法对锦屏一级水电站蓄水期枢纽区渗流场进行了动态反馈分析。研究成果对于丰富岩土介质的多场耦合分析理论、提升岩土介质变形与渗流的控制技术水平具有重要的理论意义和应用价值。主要研究工作与成果如下:（1）基于多孔介质力学原理,并引入考虑黏结效应的非饱和土弹塑性本构模型、考虑变形与毛细滞回效应的土水特征曲线模型以及考虑变形效应的渗透特性模型,建立了岩土介质固体骨架变形、孔隙水体流动、孔隙气体传输耦合过程的数学模型;发展了弹塑性变形与毛细滞回全耦合本构积分的折返映射算法,提出了基于有限元方法与广义α积分方案的全耦合过程数值模拟方法,并通过改变传统迭代格式中的系数矩阵,提高了计算的稳定性与收敛速度。采用非饱和土各向同性压缩与干湿循环试验、各向同性压缩与剪切试验结果以及降雨入渗条件下土柱耦合分析算例验证了耦合模型与数值算法的正确性。在此基础上,模拟了降雨入渗条件下土质边坡弹塑性变形与水气渗流的耦合过程,分析了坡体中剪切带萌生、形成、发展直至贯通的变化特征,揭示了毛细滞回效应对边坡湿润锋面推进、边坡渐进破坏过程的阻滞和延缓作用机制。（2）在岩土介质水力耦合分析框架下,基于岩土体的位移、渗压、流量等多类型监测时间序列数据,建立了岩土介质水力耦合参数辨识问题的数学表述,进而针对高水头水电工程枢纽区渗流分析与控制问题,提出了考虑开挖扰动效应的岩体渗透张量反演分析方法。该方法以量水堰、渗压计监测时间序列数据的最佳逼近为目标函数,以岩体中发育裂隙的构造特征为已知信息,以优势裂隙组的初始等效水力开度为待反演参数,以正交设计、水力耦合分析、BP神经网络、遗传算法为分析手段,将应变敏感的裂隙岩体渗透张量分析模型与渗流场的多目标全过程反馈分析方法有机结合,通过考虑工程扰动条件下岩体渗透特性的演化规律与各向异性特征,改善了渗流场反演分析结果的可靠性,从而较好地解决了水电工程建设中裂隙岩体渗透张量及其演化规律的表征问题。（3）以蓄水期锦屏一级水电站枢纽区渗流问题为背景,基于渗压计与量水堰的监测资料,采用考虑开挖扰动效应的裂隙岩体渗透张量反演分析方法,确定了坝址区的岩体渗透特性与边界地下水位,并利用岩体渗透性测试成果与渗压流量监测时间序列数据对反演结果进行了验证。在此基础上,采用应变敏感的裂隙岩体渗透张量模型,基于地质条件、渗漏水质、监测数据资料与钻孔压水试验、声波测试、电视图像成果,查明了左岸坝基底层排水廊道大规模涌水的补给来源和渗漏通道,阐明了开挖扰动作用下坝基岩体及右岸地下厂房洞室群围岩的渗透特性及其演化规律,揭示了洞室群开挖扰动效应对岩体渗透张量演化与厂区地下水渗流场分布的影响机制,分析了蓄水期枢纽区渗流场的动态演化特征,从而对厂坝区防渗排水措施的有效性与安全性进行了系统评价,为工程蓄水运行决策与安全鉴定提供了有力的技术支撑。