山西是全国以至全世界水资源奇缺的地区之一，万家寨引黄入晋工程是一个牵系全国的大工程，工程规模仅次于三峡和小浪底，是中国目前在建的第三大水利工程；是从根本上解决山西水资源紧缺、推动山西能源重化工基地全面发展、振兴山西经济的国家重点工程。本文在系统地描述和分析了整个工程后，运用面向对象的分析和设计方法，分别从水力学角度和工程角度设计了水力学仿真系统的对象模型；建立了泵系统、管道和阀门的水力学仿真计算的数学模型。在此基础上，给出了管道、泵系统数值计算流程和阀门关闭曲线的抛物线插值算法的流程。在Windows XP环境下，以上述仿真计算模型和算法为基础，使用Visual C++语言，编程实现了引黄工程管道流和泵系统水力学仿真计算程序，运用实际数据对管道流和泵的水力学瞬变特征进行了仿真计算，并在对仿真系统分析的基础上，设计并编写了部分适合于此水力学系统仿真的软件结构和功能模块太原理工大学硕士研究生学位论文类。文中结合多计算机系统的结构特点和水力学仿真计算的特点，提出了以星型拓扑结构为并行仿真计算机系统拓扑更有利于改善水力系统仿真并行计算性能，分析和确定了以中央结点集中“收集一广播”的通信方式进行水力系统并行仿真计算过程中的任务通信方案，将水力学仿真计算这样的串行计算问题转变为串并行混合计算的问题，根据水力学仿真结构和模块化仿真模型的特点，提出了同步并行仿真计算方案，并据此设计了高效的同步并行仿真算法，这样的算法可有效提高仿真速度，实现传统仿真方法无法实现的实时仿真。通过对理论和实际仿真计算结果的分析，可以得出本文所进行的对象的设计，采用的数学模型、软件分析设计和数值计算方法是可靠的。因此计算得到的系统特性是精确可靠的，并且与实际发生的工况基本一致。