水电站在调峰过程中由于工况的频繁切换,发电流量随负荷的逐时变化,不可避免的在水库的上、下游产生非恒定流现象,使河道的水位变幅、涨率、流速等比天然河道变化大,从而对水库的通航造成不利影响。特别是对于像三峡这种大容量、大库容、大流量的水电站,在调峰运行过程中,流量变幅严重影响了三峡水电站上下游河道的通航要求。本文在以往研究成果基础上,以三峡工程为依托,通过原型观测、模型试验及数值模拟,对梯级水电站调峰对通航影响进行了系统的研究。论文主要内容:(1)对三峡-葛洲坝两坝间河道进行了详细的调研,主要分析和研究了两坝间河段河势特征与河床演变特点,全面总结了两坝间水流运动规律。(2)对于三峡-葛洲坝两坝间河道,通过1:150三峡~葛洲坝梯级水利枢纽调度模型试验,以及原型观测验证,自主开发了反映两坝间水流运动特征的河道二维的数学模型。(3)结合两坝间河段河势特征和三峡电站调峰特点,系统研究了三峡-葛洲坝两坝间河道非恒定水流状态,及其对通航的影响。(4)针对三峡—葛洲坝梯级水电站特点,建立了考虑河道航运约束的梯级电站优化调度模型,并采用该模型对整个河道进行了调峰流量下的优化演算,为电站调峰提供了可靠的依据。通过实践检验,该模型具有较高的实用价值,可以在类似工程中推广应用。(5)通过物理模型试验及数值模拟,以改善三峡-葛洲坝两坝间河道通航条件,提高三峡电站调峰能力为目的,本文提出了行之有效的河道整治方案。