本文以水利水电工程中出现的挑流泄洪雾化现象为研究对象，通过对挑流泄洪雾化机理的研究，完善了挑流泄洪雾化数学模型，并深入分析模型中各种参数对泄洪雾化范围和降雨强度的影响，其主要内容如下：（1）对挑流水舌的出口特性、空中运动和扩散特性、碰撞特性进行了研究：应用能量方程推导出挑流水舌出口水力参数的表达式；在考虑重力、空气阻力、空气浮力和环境风的影响下，推导出三元掺气水舌空中运动规律的微分方程组；应用动量方程推导出上下两股水舌碰撞后的水力参数。（2）研究了水舌撞击尾水时的入水形状、喷溅流量；建立了初始抛射速度、出射角、偏移角和水滴直径等四个随机变量的分布函数；研究了水滴在重力、浮力、空气阻力及环境风作用下的随机喷溅规律，建立了水滴随机运动微分方程。（3）从分析水雾在雾流扩散区的运动机理入手，对雾滴的随流输送、相对运动和紊动扩散等三种运动进行了深入的研究，根据水雾质量平衡条件，得到了水雾三维扩散微分方程，在二维恒定雾流条件下，提出了雾流扩散区降雨强度的求解方法。（4）在分别单独考虑环境风和地形地貌条件的影响下，研究泄洪雾化范围和降雨强度分布的变化情况，计算结果表明挑流泄洪雾化数学模型可以很好地模拟环境风和地形地貌对雾化范围和降雨强度的影响。（5）应用挑流泄洪雾化数学模型对漫湾、李家峡、乌江渡和二滩水电站进行了反馈分析和验证计算，计算结果表明泄洪雾化范围的计算值和原观值基本一致。（6）应用挑流泄洪雾化数学模型对洪口水电站和白鹤滩水电站泄洪雾化情况进行了预测，并根据实际情况给出了减小雾化危害的建议。