随着我国经济的发展,在通航河流上,建设水资源综合利用的枢纽工程越来越多。枢纽上下游水位的合理衔接是通航河流水运畅通的重要保证。如何来解决水位不衔接问题,以满足航运畅通的要求也已经成为当前急需解决的问题。利用挖深长尾水渠克服水位落差,实现上下梯级衔接,既可解决通航问题,又可以增加枢纽发电水头,同时还避免了因水位抬高而加大库区淹没的影响,对提高水资源综合利用也十分有效。本文采用数值计算、物理模型试验等手段,在查阅了大量国内外相关文献资料的基础上,结合类似工程研究成果的类比分析与总结,取得了一定的研究成果:首先以圣维南非恒定流偏微分方程为理论基础,采用Preissmann隐式格式差分法,建立了山区河流枢纽下游适用于长河段、长时段非恒定流计算的一维数学模型,并通过实测数据资料进行验证,吻合良好,为进一步分析研究电站长尾水渠非恒定流对通航条件的影响奠定数学模型基础。其次依托大渡河安谷水电站枢纽工程,对数学模型的水力计算结果和有关资料进行分析,揭示了电站尾水渠非恒定流的传播特征及相关水流要素沿程变化的规律。研究两种不同入流边界情况下沿程非恒定流在尾水渠中的传播规律,为下游航道通航条件的研究提供了基础。最后通过尾水渠通航水流条件试验研究,提出改善尾水渠通航条件的优化措施。运用四个方案的数模计算结果表明其计算值与模型实测值较吻合,说明了其较好的计算精度,但由于实例有限,其公式的使用范围需在今后的工作中进一步论证和完善。可以考虑在具有类似条件水电站的非恒定流影响下尾水渠通航条件研究中参考运用,具有一定的工程适用性和工程应用价值。