污染物场地修复工程具有空间尺度大、施工监测年限长的显著特征，导致现场试验和室内试验都难以模拟实际情况，揭示相关规律、进行初步设计更是难上加难，因此建立准确高效的数值计算模型是研究的必要手段。本文建立了兼顾准确性和计算效率的理论模型，在交互式建模仿真平台COMSOL上实现了各物理场的全耦合求解，并开展了相关规律性分析。通过单井模拟，提出了评估修复效果的量化指标，通过系统分析给出了单井影响区域的估算图表，并讨论了相关施工工艺的适用条件。然后通过多井模拟，检验了单井模拟所得规律的适用性，最后形成了系统的优化设计流程。研究结果表明：（1）土层参数中对影响半径影响较大的参数主要为土层水平渗透系数、渗透各向异性参数以及纵向弥散度，后两个参数对影响半径的影响程度取决于水平渗透系数，渗透系数较小时其影响较弱。（2）在与施工相关的三个参数的分析中，注入时长、注入压力、药剂浓度与目标污染物初始浓度的比值均对影响半径有着重要影响。（3）针对多井工况提出了对井间距微调的控制参数-影响因子，并构建了综合考虑污染物去除率和药剂利用率的目标函数，采用Nelder-Mead单纯形法展示了一个对井间距最优化设计的分析案例。