水工引水隧洞是常见的输水建筑物,在水利工程中有着广泛的应用。在过流时引水隧洞可能会出现明满交替流动现象而对隧洞稳定性甚至整个工程带来影响。然而水工引水隧洞的稳定性分析一直是水利工程界研究的重点问题,因此研究其水力特性是非常必要的。本文结合“贵州省威宁县雪山水库烟区水源灌溉工程”的切冲引水隧洞工程,根据城门形引水隧洞不同的流态及明满交替流时隧洞不同的洞形,运用流体软件Fluent中的紊流两方程RNG k-?模型和VOF方法对引水隧洞的流场进行了三维数值模拟,以研究不同条件下隧洞内水流流态、流速分布及脉动压力分布等规律。同时为了进一步分析明满流条件下隧洞衬砌的稳定性,本文运用理正岩土5.6软件计算该工程引水隧洞衬砌的内力和位移,从而分析隧洞衬砌的稳定性,以期为水利工程中对隧洞出现明满流流态的进一步研究提供参考。主要得出以下结论:(1)城门洞形隧洞流态为明满流时产生的脉动压力比无压流时产生的脉动压力大得多;在满流向明流过渡段出现最大流速、最大脉动压力,隧洞壁面、底板出现局部速度、脉动压力增大现象。(2)明满交替流动时圆形隧洞内产生的脉动压力比城门形隧洞的脉动压力大;城门形隧洞比圆形隧洞能够更好的改善隧洞水流流态、降低脉动压力,使隧洞中明满交替现象减弱。(3)城门洞形两种流态下,轴力、剪力及弯矩的变化规律基本上是一致的;明满交替流动时,应特别注意隧洞进口及满流向明流过渡段的衬砌支护问题。