倒虹吸是重要的输水建筑物，早在几千年前就已经被人类掌握并运用，随着科技的进步，越来越多大口径、高水头的倒虹吸被用于长距离调水工程中。新疆北部供水工程中包含两座大型倒虹吸：小洼槽倒虹吸和三个泉倒虹吸，工程投入使用后实际流量与设计流量相差很大，小洼槽倒虹吸过流能力偏小，三个泉倒虹吸过流能力偏大（最高可达36%）。由于模型试验模拟倒虹吸时无法保证所有水力要素同时相似，原型观测无法对建筑物内部流场进行研究。数值模拟在解决复杂问题上具有优势，本文采用FLUENT软件对小洼槽倒虹吸和三个泉倒虹吸水流特性进行数值模拟，得出结论如下：(1)对小洼槽倒虹吸某一流量(Q=16.35m~3/s)进行数值模拟，模拟沿程水头损失时用不同粗糙高度试算，得出小洼槽倒虹吸玻璃钢的粗糙高度在软件中可设置为0.00002m，为玻璃钢管材倒虹吸模拟提供参考；推算的玻璃钢综合糙率与实际较接近。(2)根据运行经验推测设计时三个泉倒虹吸糙率偏大，致使三个泉倒虹吸实际运行过流能力大于设计值。依据流量水位关系实测资料推算加大流量26.25m~3/s所对应的沉砂池水位和下游渠道末端水位，将推测水位作为已知条件带入模型，将数值模拟的进水室及下游出口渠道测点处水深与推测结果对比，较符合实际，可以采用两根管代替三根管输水。(3)模拟三个泉倒虹吸的充水过程，分别对Q=10m~3/s和Q=14m~3/s两种工况进行模拟，结果：Q=10m~3/s充水过程较稳定，有压段有少量气体残留，由于流量小于设计流量，产生了剩余水头，水流未充达到上游正常运行高度；Q=14m~3/s充水过程中发生倒流情况，管内出现较多明满流交替，流态极不稳定。因此，充水过程中需要调节闸门，但实际充水时可在原来1m~3/s基础上适当加大充水流量。数学模型还需改进，并对其他工况水流充水过程进行模拟，使结果更具说服力。