引汉济渭工程是陕西省境内的一项大型跨流域调水工程，是解决陕西关中地区水资源短缺问题、实施水资源优化配置、改善生态环境、促进经济发展的跨流域调水工程；引汉济渭工程以汉江干流修建黄金峡水利枢纽及其支流子午河兴建三河口水库为供水水源，以黄金峡泵站提水、黄金峡至三河口的隧洞输水、秦岭隧洞自流至关中地区为供水方式。三河口水利枢纽是引汉济渭工程的调蓄中枢，承担着抽水、供水、发电等任务，运行边界条件极其复杂，因此，对该项系统工程进行模型试验研究，优化完善设计方案，对枢纽工程建设及安全运行具有重要意义。三河口水利枢纽抽水发电系统由进水口、压力管道、双向机组电站厂房、供水阀室、尾水、连接洞、控制闸等组成。模型以重力相似准则设计，通过模型试验，从水力学角度对枢纽抽水、供水、发电系统总体布置做出评价，着重分析抽水、供水、发电等不同工况下流道系统的水流流态，研究各工况下，系统的流态对建筑物的影响，对进、出口流态进行分析，提出建筑物体型优化及控制闸运行条件；验证在各个工况下的控制闸、连接洞、尾水洞最终运行水位，从而确定供水、抽水、发电设计水位；此外研究抽水及发电机组突然甩负荷和增负荷时，尾水洞竖井处的尾水位变化情况，防止特殊工况时尾水起落危及建筑物安全。通过对整个系统的模型试验研究和分析，得出以下结论：1）抽水、供水、发电系统整体布置方案基本合理，引水管道及输水隧洞中流态整体良好；2）引水压力管道和导流洞改造尾水洞充水过程中易形成气囊，原型充水时，尽可能的缓慢；3）抽水工况下，黄三隧洞来流量较小时，秦岭隧洞进口闸室需下闸抬高水位以满足设计的抽水流量，试验给出了秦岭隧洞无闸门控制时，不同抽水流量对应的黄三隧洞的临界来流量；4）当三河口最大供水70m~3/s时，竖井尾水洞水位高于连接洞设计的最高水位，竖井段的净空高度不满足设计要求，建议将尾水洞顶部高程加高，以满足连接洞明流净空要求；5）在特殊抽水和发电工况下，双向机组突然开机抽水、突然关机和四台机组突然甩负荷、增负荷时，竖井水位下降或上升均比较平稳，没有产生涌浪。