历史上多次地震灾害给人民的生命安全和物质财产造成了巨大的损失。而局部场地类型对地震灾害的破环程度有着显著的影响。沉积谷地形是工程中常见的局部场地类型，该场地反应的研究一直倍受科研人员的关注。对于沉积谷地形的场地反应的研究成果中，多数是基于二维平面假设的情况下得到的，这对于全面认识沉积谷场地对于地震波传播的影响具有一定的局限性。 本书采用Fourier－Bessel级数展开技术和有限项Fourier级数展开技术，并将大圆弧假定拓展为大圆弧面假定来模拟半空间表面，从而将沉积谷地形对P波、SV波和Rayleigh波的散射的解析解，由二维拓展为三维。本书以上述研究工作为基础，深入分析了利用级数展开法进行求解的精度问题，并分析了三维条件下P波、SV波和Rayleigh波对沉积谷地形场地反应的影响。研究表明，入射波频率较高和一些特定的入射角度，沉积谷地形对地震波的放大作用会比较明显；沉积谷地形弧深变化对地震波的放大作用影响比较大，在不同的入射角度下，浅弧和深弧均有可能使地表位移放大较多；沉积介质的性质对沉积谷地形场地反应影响显著，一般来说，在各入射角度下，沉积介质的刚度相对于半空间介质刚度越小时，沉积谷地形对于地震波的放大作用越明显。