旬阳水电站是汉江上一座重要的水利枢纽,库区洪水期峰高量大,陡涨陡落,施工期导流明渠承担着巨大泄流压力。模型试验观测发现:在上游围堰导向作用下,上游来流在导墙上延段墩头部位存在绕流、两侧水位落差大、基础冲刷严重等问题。为了解决相关问题,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,对导流明渠进口型式进行优化研究,得到较优的进口段推荐型式。主要研究成果如下:(1)原设计体型上游围堰的顶高程基本满足过流要求,下游围堰体型也比较合理,但上游围堰及右导墙墩头部位产生绕流流态形成的明渠内冲淤问题比较严重。鉴于原设计体型存在的问题,通过导流模型试验对几个不同进口方案进行研究分析和对比后,最终优选出导流明渠的推荐体型,即将导墙上延段缩短10m,同时把上游围堰原折线式轴线修改为直线形式。推荐体型模型试验结果表明:缩短导墙长度和拉直上游围堰可以减小回流区面积,增加导流明渠过流能力,明显改善明渠内水流流态。(2)基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε双方程紊流模型,并结合VOF自由液面追踪法进行三维数值模拟,对原设计体型进行了水面线、断面流速等水力参数计算分析,并将计算值与试验值进行对比验证,结果表明:二者变化趋势一致,误差较小,本次数值模拟计算选用的模型及方法是合理的,数值模拟能较好的模拟导流明渠的水流流态。(3)采用相同的方法又对推荐体型进行数值模拟,根据计算结果对流态、流速分布、流量和冲刷等特性进行深度分析发现:推荐体型墩头处无绕流,导墙附近回流区较小,河道中心流速分布规律为,在深度方向,表面和中部流速大,底部流速小,在平面上,渠道中心流速大,两侧略小一些,该流速分布规律可使明渠的过流能力有所提高。依据流速分布得出推荐体型过流能力均满足要求,墩头部位不会出现严重冲刷,冲刷主要发生在导流明渠中心区域,两岸可能出现淤积,有利于导墙结构稳定。