水资源的缺乏成为影响工业快速发展及城市化速率加快的主要原因。为了解决水资源部分地区缺乏、供需不平衡的情况,修建了许多的大型调水工程。大型调水工程一般具有流量大、地形复杂、水工建筑物种类多、控制与调度难等特点。在实际的调水过程中,随着时间的变化沿程的水力要素也产生很大的变化,如流量、水位等超过设计范围,很大可能发生水击、壅水溢流、爆管等情况,严重时还影响调度安全。针对这一难题,本文所做研究如下:首先,本文在分别研究明渠流和有压管流的基础上,采用圣维南方程组和Preissmann狭缝法并利用Hydroinfo水力信息系统建立了明渠流和有压管流统一的一维非恒定流水动力计算模型,并运用交错网格的半隐式离散方法对模型进行了离散。其次,为了验证模型的准确性,将模型模拟结果与具有试验数据或理论解的河网算例、明满过渡流算例和管网算例进行对比,结果拟合好。再次,文中以北京团城湖至密云水库这一段的调蓄工程为研究对象,通过定义和概化闸阀、泵站、水库等水工建筑物的内边界条件,对输水工程的过渡过程进行模拟,主要模拟流量增减的过程、不同时间和速度时闸门开度变化的过程,并对水位、流量等水力要素进行分析,得知流量减少时对水力过渡过程的影响更大,闸门开度变化时时间越长、操作速率越均匀对输水过程的影响越少。最后,对充水过程以及事故工况进行了模拟。采用分段充水的方式,得出各段的充水时间以及充水过程中的水力控制等。随后模拟了泵站突然发生事故的工况,得到事故前后输水系统的水位和流量变化,从而能够在系统应急事件内做出合适的操作,也为输水系统的运行控制提供参考。因而,对输水工程的水力过渡过程及运行控制的模拟研究是极具指导意义的。