拦河闸坝的选址与设计涉及到工程地质、防渗、水库淹没、工程占地、引水防沙、工程布置及施工等多个方面,其关系到工程的成败和经济效益的发挥。同时,闸坝过闸水流具有水头较低、单宽流量大、弗鲁德数Fr较低等特点,且过闸水流携带了巨大的水能,过闸水流流态不平稳,容易造成下游两岸与河床冲刷。因此,合理的坝址与设计、过闸水流流态等对闸坝工程极为重要。本文依托巫溪镇泉闸坝枢纽工程,优选了闸坝坝址、合理布置了闸坝等建筑物,并运用数值模拟方法计算分析了闸坝过闸水流流场信息。本文的主要工作与成果如下:(1)依据巫溪镇泉闸坝枢纽工程水文、地质情况及环评等相关资料,计算得到了镇泉引水工程坝址径流系列、坝址与厂址的设计洪峰流量及分期设计洪水、坝址多年平均悬移质及推移质年输沙量,并分析了巫溪镇泉闸坝引水枢纽工程对环境的影响。(2)优选了巫溪镇泉闸坝工程坝址,对推荐坝址闸坝进行了相关设计。依据相关规范,对镇泉闸坝枢纽两处坝址进行了初拟,合理布置了各拦河闸、冲沙闸以及进水闸等建筑物,并以总投资为控制标准,对镇泉闸坝工程坝址进行了优选。同时,对建议坝址泄洪闸进行了水力计算、消能防冲计算、渗透计算、稳定性计算以及沉降计算等。(3)获得了巫溪镇泉闸坝工程过闸水流流场信息。通过Flow-3d软件计算分析了镇泉闸坝工程闸门全开宣泄设计洪水的过闸水流流场信息,包括了数值模拟计算操作流程、计算工况与模型的选择、闸坝三维模型建立方法、边界与初始条件的确定及物理模型的选择,得到了过闸水流流量、自由液面与水深、流速信息、掺气情况、弗鲁德数Fr、湍流动能及能量耗散率分布等分布规律。(4)巫溪镇泉闸坝工程左岸闸墙前部凸出的土体应予以部分挖除,以避免靠近此处的水流出现漩涡,影响过闸流量及水流流态,并应考虑右岸进水闸引水问题及导流闸墙前向上游延伸土体的冲刷问题。