中国有着世界顶级的大型水利水电工程，例如三峡大坝、小浪底水利枢纽、南水北调工程。随着水利工程规模的扩大和复杂力学问题求解分析的深入，其科学计算的“瓶颈”日趋严重。即使简化了模型的算法，一次计算仍然需要几小时、几天乃至数十天的时间，严重制约了水利学科的发展，工程师和科学家的许多理论和设想都因为计算能力的限制而无法得到实现。因此急需采用现代信息技术，建立高性能并行计算基础平台，为水利学科的研究提供技术支撑。本文在详细调研了国内外大型高性能并行计算平台构建方案、软件环境配置、并行环境搭建以及硬软件计算能力资源管理等基础上，结合水利部“948”引进项目“水利科学计算与仿真分析大型服务器系统”(200414)，构建了以Sun Fire 6800服务器为核心的高性能并行计算硬件和软件平台，并对系统的浮点性能和MPI通信性能进行了基准测试。同时本文还在该计算平台上进行了有关基于消息传递模式的并行程序开发研究，利用MPI和Fortran95编写了基于Cannon算法的矩阵相乘并行程序，程序运行结果表明采用并行程序求解矩阵相乘问题可以大幅度减少计算时间，提高计算效率。最后，针对混凝土静动力学分析的数值模拟程序，从多个方面考虑了其中的并行算法设计，并在Sun Fire 6800上对采用了71013个网格点和78800个有限单元的问题进行数值模拟，原串行程序需要约15天，而该并行程序只需2小时零2分钟，并行算法的开发对加速混凝土材料的研究具有重大的意义。目前，在水利水电行业高性能并行计算技术应用不是很多，希望本文的研究成果能为未来水利学科复杂科学计算，数学模型的并行计算，以及高性能科学计算平台的建设提供一些借鉴和参考。