随着经济的高速发展,我国城市化速度明显加快,城市人民的生活用水需求与日俱增。为了满足市民生活需要,则需要自来水厂源源不断的给用户供水。自来水厂的水源一般都来自地势较高的郊区水库,由于受地形的限制在输送水的过程中需要多次减压和加压,才能完成输水任务。因此在减压段利用余压给水力发电带来了契机,在输水管路的减压段加装小型水轮发电机组,既可以充分利用多余压能,又大大减少投资和成本,因此比普通水电更具有优势。本文基于水轮机设计和数值模拟技术,选择和设计了一套小型水轮机来模拟验证效率及管道余压发电的可行性。主要包括了以下几方面的工作:　　首先,根据管网水力计算方法,对某一输水管路进行节点水压力计算,将实测值与计算值对比得到多余压力,再将多余水压力换算成压力水头,选择和设计一款合适的水轮机来将多余的水压力转化为电能。　　其次,根据所选定的水轮机型号设计建立水轮机三维实体模型,并且对模型进行全流道网格划分。　　最后,选择合适的湍流模型及流场计算算法,对三种不同活动导叶形式的水轮机进行效率验证,选择最优形式,再通过转轮叶片受压分析证实了输水管道余压发电系统中水轮机无空化现象发生的优点,同时也证实了输水管道余压发电的可行性。