复合土工膜是由土工织物和土工膜组成的不透水材料。由于聚合物材料的选择和生产过程中添加了抗老化剂，两侧的布具有保温和保护土工膜的作用，可用于寒冷的气候环境。

水库除险加固前选用的大部分大坝土料颗粒较粗，其防渗性能不符合大坝土料均质防渗性能不超过1×10-4cm/s的要求。因此，大坝需要进行防渗加固。例如，在原库区铺设红粘土防渗失败的情况下，在铺设的粘土层上铺设复合土工膜，取得了良好的防渗效果。同时，为了降低大坝的渗透量和渗透线的高度，除了大坝采用复合土工膜进行防渗加固外，库区还采用复合土工膜进行防渗。水库是土建坝周围堆放的平底平原型水库。水库来水为清水，沉积物不仅少，而且风沙多。因此，水库渗漏主要是由于原库底人工防渗层逐渐弱化造成的，农田灌溉面积降低31%。近期除险加固工程采用复合土工膜彻底解决坝坡和库底防渗问题，将水库渗漏损失控制在1%以内。

水库除险加固工程中常用的防渗材料为膜厚0.5mm、双面土工布重量300g的复合土工膜。复合土工膜综合单价17~20元/m2，单个水库复合土工膜成本约40~60万元，单个水库除险加固工程总投资约200~600万元。选择复合土工膜更好地解决了水库的防渗问题，性价比高。

复合土工膜广泛应用于水库防渗。复合土工膜可用于筑坝土质差、坝体防渗性能差引起的大面积渗漏。坝内坡较慢，坝体稳定的土坝可采用复合土工膜防渗。缺乏防渗土或运输距离过远，附近土不宜作为防渗材料。当上游坡需要防渗时，也可以使用复合土工膜防渗。