水电站过渡过程是指水力机组由一种稳态工况转变为另一种稳态工况的动态过程,剧烈的过渡过程会给引水管道和机械设备带来损害。本文主要内容是针对ADK水电站正在实施的四号机扩容工程进行过渡过程研究,目的是确保工程的顺利进行。本文首先详细介绍了管道特征线法,利用Matlab软件对电站管道系统和各边界条件进行编程,并进行过渡过程计算研究。计算内容主要分为三部分。第一部分为导叶关闭规律优化设计,本文结合电站实际情况,介绍了一种以压力为第一限制条件的导叶分段关闭拐点计算分析方法。给定并以不同压力上限和导叶关闭方式为限制条件,研究进行了多组导叶关闭规律的优化问题设计。第二部分为大波动过渡过程计算,文中考虑到了一管多机系统机组间的水力干扰情况,设计了12种不同甩负荷工况组合进行计算,依次对上文设计的导叶关闭规律的可行性进行验证分析。第三部分为小波动过渡过程计算,共设计了6组负荷变动的工况,验证了该电站可以满足小波动稳定性要求。在完成水电站过渡过程计算的基础上,对压力波动形态进行了进一步探讨。从水击经典理论中的阀门端压力升高方程组出发,推导出各相水击压力升高值的通用形式,得到管道末端压力的简化计算公式。最后以特征线方法为验证手段对该计算方法进行仿真验证,结果表明,本文给出的管道末端压力简化计算方法与特征线法得到的压力变化曲线有较高的相似度,方法简单实用。本文对导叶关闭规律优化设计及过渡过程计算和管道末端压力近似计算上取得了一定的成果,但是在研究过程中还是遇到一些困难。传统的导叶分段关闭可以较好的解决过渡过程中压力与转速上升的问题,但是对于一管多机系统中不同机组间水力干扰产生的影响未能充分考虑,对于复杂系统中的关闭规律优化还需要深入研究。管道末端的压力波动形态研究对工程计算和水击防护意义重大,对此需要进行更加系统深入的研究。