何相慧，杨桀彬，杨建东，李 玲

（1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉430072；2.长江勘探规划设计研究有限责任公司，武汉430072）

0 引 言

导流洞作为尾水洞不仅可以优化地下输水系统的布置，增加围岩稳定性，也可以节省施工成本和周期。但是尾导结合的水电站在下游水位较低的甩负荷工况下，容易出现明满流交替的现象［1，2］，尾导结合段水深较浅会导致出现水流中断现象［3］，水位上升下降的过程中，还可能会残留大量气体在洞顶形成气泡［4］。另外，有压流工况下，斜坡段末端产生负压，较大的负压会产生水柱分离，对水工结构产生严重影响。

目前，对于水电站过渡过程计算主要有一维数值计算、三维数值计算和模型实验3种方法。明满流一维数值计算方法有窄缝法［5，6］、激波拟合法［7］、刚性水击法［8］等，其中，虚拟狭缝法被广泛应用于工程实践中。采用基于VOF 模型的三维计算方法研究明满流过渡过程中的水流状态，已被证明与实验和一维计算有较好的吻合性［9-11］，为研究明满流状态下的流场状态提供了参考。由于实验条件的限制，大部分的模型实验只进行稳态工况的实验，采用一维和三维进行数值模拟就显得更加重要。

本文对乌东德水电站右岸某水力单元进行了一维和三维数值模拟，研究其在有压流和明满流过渡过程中的水力现象，重点关注有压流工况下的洞顶负压、明满流工况下的明满流波动范围、是否产生水流中断、洞顶气囊的演变规律等，以期为相应的工程实践提供参考。……