本文以Fluent软件为平台,选用标准k-ε双方程紊流模型和Reali zable k-ε湍流模型做对比、两相流VOF模型模拟自由水面,对青州市黑虎山水库溢洪道泄槽弯道段及消能段的三维水流进行了数值模拟研究,并通过物理模型验证数值模拟结果的可靠性,选择优化的溢洪道消能方案。其主要内容和成果有：(1)以黑虎山水库溢洪道为例,采用物理模型试验的方法研究了在泄槽弯道段设置导流墙改善溢洪道弯道泄槽的水力特性；分析了消能方式对下游河槽冲刷的影响。实测了各工况水流下泄的条件下泄槽弯道段左右两岸的水面线、断面流速等水力参数和研究各工况条件下对下游消能段的影响。(2)应用Fluent软件对溢洪道弯道泄槽和消能段进行三维数值模拟计算,计算中分别使用标准k-ε紊流模型与Realizable k-ε湍流模型做对比,引入追踪自由水面位置的VOF算法,对几何边界采用适应性较强的非结构化网格进行划分,计算得出不同流量条件下溢洪道弯道泄槽流场内的水面线、速度分布等重要参数和弯道泄槽段折冲水流的二次流动,并与物理模型试验得到的参数进行对比分析,最终验证Realizable k-ε双方程紊流模型是更符合弯道泄槽水力参数计算的湍流模型。(3)在以上基础上对溢洪道弯道的挑流消能做了设计优化,从挑流鼻坎的消能上看,挑角设计为22。比原先20。时的挑流在各级流量下使得水流在挑坎处的横向偏移有所减弱,挑距在横向上基本上呈对称分布,最大挑距仍然是在中心位置,且挑距有所增长,消能效率有较为明显的提升,这样既能减弱对鼻坎基础的冲刷,又能确保其周围建筑物的安全。同时挑流鼻坎处的流速也变小,从而横向剪切力变小,减小了对鼻坎的破坏作用。