我国在寒冷地区规划、建设了大量的抽水蓄能电站,抽水蓄能电站库区冰情现象与常规水电站有所不同,主要涉及电站运行条件对库区冰情的影响,不同冰情演变情况下冰冻库容计算等问题。目前关于抽水蓄能电站库区冰情问题研究相对匮乏,已有成果多为针对具体抽水蓄能电站冰情现象的观测和描述,相关的数值模拟研究明显不足。因此,系统开展寒冷地区抽水蓄能电站库区冰情生消演变研究对冰害防治具有重要意义。采取数值模拟手段,选择蒲石河、呼和浩特、西龙池三座典型抽水蓄能电站为研究对象,综合考虑气温、水温对冰厚变化的影响,建立寒冷地区抽水蓄能电站库区冰情数学模型。初步率定了模型相关参数并对模型予以求解,编译完成了抽水蓄能电站库区冰情数学模型应用程序,实现抽水蓄能电站库区冰情演变的模拟。通过分析抽水蓄能电站库区冰的形成、发展和消融过程,取得如下成果:(1)对静水条件下冰盖稳态和非稳态的增厚过程数值模拟发现,气温对稳态冰厚及结冰速率均有影响作用,同一负气温作用下冰盖增厚速率初期增长较快而后逐渐减缓并趋于稳定,模拟结果符合实际情况。(2)对充库结束后的库区温度场进行数值模拟,冰期库区的进水提升了整体水温,对进水口附近区域内水体增温效果尤为明显,距进水口越远则升温效应越微弱,进水流量和气温均是影响水温分布的重要因素。(3)结合抽水蓄能电站库区实际特点,构建进水区、水库区、出水区三大物理计算区域,耦合水力计算、温度扩散、冰盖热力消长三大模型研究了抽水蓄能电站的水-热-冰过程,结合网格生成及动边界处理技术,对抽水蓄能电站库区冰情进行数值模拟,结果表明气温、水温因素与冰厚相关性普遍显著,冰情演变过程中库区最大冰厚和冰冻库容的模拟计算值与实测情况吻合较好。(4)由于进出水导致的热量传递,抽水蓄能电站库区冰盖增厚过程较之常规水库更为缓慢,融冰历时相对较短,冰厚分布不均匀;电站正常运行时库区冬期难以完全封冻,薄冰区和开敞水域位于进水口附近。上述研究成果可为抽水蓄能电站冬季运行调度方式的选择、水库冰冻库容预留等实际问题提供一定的参考。