随着高坝建设的发展，尤其是在开发我国西部水能资源所面临的高水头、窄河谷、大泄量条件下，常规的底流消能和挑流消能很难达到有效、安全和经济的要求。为此，国内开展了新型消能工的研究，并取得了巨大成就。 洞塞式消能工作为一种高效内消能工，在泄洪洞消能中具有很多优点。1、体型简单，便于施工，投资少，不需要特殊的进水口；2、消能率高，在高水头下运行安全可靠；3、洞中为有压流，洞内消能不会产生雾化等影响环境的问题。 本文结合试验结果，把洞塞分成轴对称和非轴对称两种情况，应用数值模拟的方法对其进行了研究。论文主要由三部分组成。 论文的第一部分归纳了挑流、底流和面流这三种常规消能工的优缺点，并结合我国坝工建设的实际，综述了我国消能研究的进展和水平以及论文的选题背景。同时对数值模拟的方法和理论做了简要的概述。 论文的第二部分是应用FAST-2D程序对轴对称布置的洞塞消能进行了数值模拟。对单级洞塞消能计算结果的分析表明：计算结果与实验结果符合较好，误差在5％以内，从而验证了采用κ-ε模型模拟洞塞消能的可行性。在此基础上，通过对不同面积比下二级洞塞消能的计算，对多级洞塞的布置进行了优化，并给出了洞塞内最小压强点的压强水头计算公式。 最后，对三维非轴对称布置的洞塞消能进行了模拟计算。这部分内容采用大型商业化程序FLUENT来模拟洞塞的消能。网格生成应用了程序GAMBIT。通过计算结果的分析，得到如下结论：1、单级洞塞的消能率与洞塞的布置形式基本无关，而主要决定于洞塞面积和泄洪洞面积之比；2、在非轴对称布置多级洞塞情况下，消能水头会大幅度增加。