本文从流体输运理论出发,系统的分析了盐穴储气库水溶建腔机理,建立了盐穴储气库水溶建腔数学模型,给出了模型的数值解法,并进行了计算机程序设计,编制了盐穴储气库水溶建腔数值模拟软件CPSLS1.1,该软件操作简单、功能强大,能够对盐穴储气库水溶建腔过程进行数值模拟,并对溶腔方案进行优选。通过数值模拟计算,从地质条件、生产条件、造腔工具三个方面,分别对影响盐穴储气库水溶建腔的各因素进行系统的分析,给出各因素对水溶建腔溶腔形态、建腔速度的影响规律。综合分析江苏金坛、湖北云应、河南平顶山等盐穴储气库建设的要求,建立盐穴储气库水溶建腔优化设计准则,以盐穴储气库水溶建腔的影响因素分析为基础,系统介绍了盐穴储气库水溶建腔方案设计方法,给出了云应和平顶山三个盐穴储气库溶腔优化设计的现场应用。阐述了运用灰色物元分析法进行方案优选的一般过程和方法原理,以金坛地区某地下储气库为例,借用层次分析法来量化评价指标的权重系数,并用灰色物元分析法来确定最优方案,从而客观地评价盐穴储气库水溶建腔各种预选方案。结合金坛地区JZ-1储气库建设实例,给出了盐穴储气水溶建腔优化设计的现场应用效果。结果表明,利用盐穴储气库数值模拟软件CPALS1.1,按照本文提出的溶腔优化设计方法,完全可以设计出符合矿场要求的溶腔方案,指导现场储气库工程建设。