本发明公开了一种基于流场分布的潜流人工湿地基质结构设计方法。该方法基于渗流场理论，以实现水流在床体各处均匀分布为目的，以三维有限差分地下水流动数学模型为设计计算依据，对影响潜流人工湿地流场分布的主要结构参数进行定量化设计，包括人工湿地单元划分、各单元池体长宽比、布水区长度、集水区长度、床体深度、主体填料区域填充层数、各层填料渗透系数，采用达西渗透试验对基质填料进行测量，筛选出各层所需粒径的填料。本发明设计方法对潜流人工湿地各结构参数进行设计计算时，结构参数的选取简单方便，切实可行，据此建造的潜流人工湿地能够大大提高系统的水力效率和填料的利用率，避免沟流、短流及死区的发生，进而提高净化效果和使用年限。