拦河闸由于其施工简便,投资少见效快等优点在水利工程上应用非常广泛。但大部分拦河闸引水工程水头均较低,上游库容面积较大,在下游消力池会产生低弗劳德数水跃,其水跃特点为消能率较小,下游水面波动很大,岸坡以及河床冲刷问题严重。因此如何避免低弗劳德数水跃对下游岸坡的淘刷是目前低水头拦河闸引水工程设计过程中需要重点关注的问题。拦河闸引水工程的一个主要目的就是保证下游工农业生产用水,防止下游用水单位在丰水期和枯水期用水不均。因此,要求管理单位在运行管理方面进行科学管理,对于不同来水情况提供高效的供水运行方式,提高水资源利用率,保证下游用水安全。本文以某拟建拦河工程为研究背景,通过物理模型试验以及FLUENT数值模拟等手段,对其拦河闸以及引水闸着重分析,研究其泄流能力、水流流态、水面线以及流速等水力特性,分析消能效果,保证泄流和引水安全。主要研究成果如下:(1)查阅整理大量关于拦河工程的文献资料,重点关注低水头拦河闸在下游消能防冲以及引水运行方面的研究,并在此基础上对低弗劳德数底流消能和引水调度的研究意义以及国内外的研究现状进行总结。同时介绍了本文数值计算中使用到的紊流数值模拟基本理论。(2)对拦河工程泄洪闸部分,分别进行了两种方案的模型试验和数值模拟研究。原设计方案中拦河工程泄流能力不足,且在消力池中发生不稳定水跃,消力池下游水面波动较大,消能率较低。在优化方案中对泄洪闸闸孔加宽,下游消力池加深加长,达到增加泄流量、提高消能率、减小下游水面波动的目的。研究表明效果良好。(3)对拦河工程引水闸部分,着重研究其在不同来流情况下保证下游引水流量的运行方式。研究了引水闸在设计水位、校核水位、冬季有冰、冬季无冰、丰水期6月份来水、2年一遇、3年一遇、5年一遇洪水共8种工况下的保证其下游供水流量的拦河枢纽运行方式。该拦河工程的分流及消能研究不仅为枢纽工程设计和运行管理单位提供科学依据,而且也对开展同类问题的研究提供参考。