泄洪消能是我国高坝建设中非常突出的关键性技术问题之一。泄洪兼导流洞是水利水电工程中常用的泄水建筑物,由导流洞改造成泄洪兼导流洞是实际工程中一种常见形式。隧洞泄洪中常遇到的问题主要有空化空蚀和下游冲刷。目前对泄洪兼导流洞洞身研究的重点主要集中在反弧段、龙抬头以及龙落尾连接段的空化及空蚀特性等方面。对泄洪兼导流洞而言,出口挑坎消能由于消能效果、施工方便、投资低等优势被经常采用。本文研究的泄洪兼导流洞为单洞单进口结构深孔有压洞,在工程的施工建设期和之后的运行期均起到至关重要的作用,该隧洞由于施工期进口水头较小、运行期泄洪流量较大等工程特性的要求,并且受进、出地形因素的制约,隧洞进、出口落差较大,导致施工导流时洞内出现负压的几率较大,以及运行期对下游的河床、岸边公路的冲刷较严重。该隧洞的泄量、隧洞体型及出口的消能问题将直接影响水电站工程的施工期安全、运行期可靠、对下游河床及三期厂房的稳定等。同时,本工程属于高坝、高流速水工隧洞,进、出口落差较大,洞内流态、出口消能等方面的问题更加突出。本文研究以水工模型试验为主要手段,以实际工程为背景,研究了大型水电站工程的泄洪兼导流洞的体型及出口消能问题。经过多种方案的试验比较研究,最终提出采用“龙抬头”式的隧洞布置方案。通过调整隧洞进口和挑坎形状达到了洞内流态好、均正压的最优体型以及消能率高、冲刷小的消能效果,较好地解决了泄洪兼导流隧洞洞内负压问题以及消能问题,满足设计要求,达到了预期的目标,并且降低了施工难度,在优化消能效果的同时减少了对交通桥的溅水影响。本文圆满地解决了导、泄“二合一”的泄洪兼导流隧洞的体型及消能问题,对类似工程设计有借鉴作用,也具有一定的学术参考和工程实用价值。